内容正文:
专题:物质提纯的方案设计与评价
【教学目标】 1、掌握物质提纯的一般方法;
2、掌握物质提纯中的基本思路以及方案设计与评价;
3、了解提纯在生产、生活和环境保护方面的重要意义。
【教学过程】
引入课题:中药煎制中的箅(bì )渣取液,将药液与药渣分离提纯的方法就与现代化学中的实验操作过滤相似。
提问:氯酸钾制氧气的化学反应原理是什么?如何从其残渣中回收二氧化锰?
学生:交流、讨论。(板演化学方程式)
投影:视频—回收二氧化锰的操作
设问:过滤耗时太长,能否提高过滤速度?
投影:改进后的过滤装置
提问:能否缩短过滤时间?说明原理
学生:交流、讨论
追问:装置还有什么优点?需要注意什么?
学生:思考(不需要铁架台,漏斗下端尖嘴远离支管)
演示实验:学生与老师合作体验过滤速度的改变。
提问:试验结束后,还有两杯废液(滤液、洗涤液)怎么处理?
学生:交流、讨论(废液缸)。
追问:氯化钾可以做钾肥吗?
学生回答:蒸发结晶。
过渡:说到结晶,老师就想起第六章的氯化钠和硝酸钾
投影:氯化钠和硝酸钾的溶解度曲线。
复习:都可通过蒸发结晶,获得氯化钠和硝酸钾的晶体。但对于硝酸钾这类溶解度受温度影响较大的物质,我们还可以通过降温结晶(冷却热饱和溶液)的方法获得它们的晶体。
设问:前面我们分离提纯了可溶物与不溶物在一起的混合物,倘若两者都是可溶物又该如何提纯?
投影:提纯氯化钠(硝酸钾)
学生:交流讨论(溶解、蒸发结晶、趁热过滤、洗涤、烘干)
追问:为什么要趁热过滤?
学生:交流(防止温度降低,硝酸钾从溶液中结晶出来)
投影:提纯硝酸钾(氯化钠)
学生:交流讨论(热水溶解、降温结晶、过滤、洗涤、干燥)
投影:A、热水 B、冰水 C、KNO3的饱和溶液
追问:洗涤方法可行的是?
学生:交流讨论(B、C)(工业上常用C)
设问:为什么提纯氯化钠的最后一步是烘干,而提纯硝酸钾的最后一步是干燥?
学生:交流讨论(氯化钠热稳定性强,硝酸钾受热易分解)
追问:但是它们的共同目的都是除去固体中的什么?
学生:除去水。
过渡:据说人类最后一滴水将是自己的眼泪,对此我们应该做点什么?
学生:节约水资源、防治水污染。
投影:自制净水器
提问:活性炭在这里的作用是什么?
学生:吸附色素和异味。
追问:吸附也是提纯的一种方法,由此得到的水纯净了吗?如何让它变成纯净水?
学生:不纯,通过蒸馏可获得纯净的水。
过渡:像水浴、升华、凝华、汽化等也可用于提纯,只不过这些提纯手段都是物理方法,当然我们也用过一些化学手段,特别是学完第七章酸碱盐之后,我们的化学提纯手段更为丰富。
设问:比如氯化亚铁溶液中混有少量氯化铜,如何提纯
学生:加铁粉
追问:加一点点还是加很多?
学生:交流讨论(加过量的铁粉,然后过滤)
投影:氢氧化钠固体与溶液的错误保存
设问:这样放置,氢氧化钠还能纯洁吗?
学生:不能,氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和水(书写化学方程式)
追问:能把它揪出来吗?
投影:方案1:取样,加入1~2滴无色酚酞试液,观察颜色变化;
学生:讨论(氢氧化钠与碳酸钠都显碱性)
师生:从酸碱盐的角度讨论并设计实验方案。
投影:方案2:取样,加入 稀盐酸,观察是否产生气泡;
方案3:取样,加入 Ca(OH)2溶液或Ba(OH)2溶液,观察是否产生沉淀;
方案4:取样, 加入 CaCl2溶液或BaCl2溶液,观察是否产生沉淀。
追问:试剂的用量怎么把握?
学生:过量稀盐酸、少量氢氧化钙或氢氧化钡、少量氯化钙或氯化钡
演示实验:学生完成
设问:我们分别用酸碱盐将碳酸钠找了出来,我就担心啦,氢氧化钠还活着吗?
学生:交流并设计实验方案
取样,加过量的CaCl2溶液或BaCl2溶液,并滴加无色酚酞试液。
设问:大难不死必有后福,伸出你们的双手去拯救它吧
投影:方案1:取样,向其中加入稀HCl至不再产生气体为止;
方案2:取样,向其中加入Ca(OH)2溶液或Ba(OH)2溶液至不再产生沉淀为止;
方案3:取样,向其中加入CaCl2溶液或BaCl2溶液至不再产生沉淀为止。
学生:交流讨论并对上述实验方案进行评价、讨论,得出正确的方案。
追问:没有最好,只有更好。Ca(OH)2溶液与Ba(OH)2溶液谁更好?
投影:【资料卡片】
表1:室温下Ca(OH)2、Ba(OH)2的溶解度
物质
Ca(OH)2
Ba(OH)2
溶解度(/g)
0.165
3.89
学生:从溶液度高低考虑,应该选择Ba(OH)2溶液作为提纯试剂。
投影:【资料卡片】
表2:工业产品Ca(OH)2、Ba(OH)2的价格
物 质
Ca(OH)