1.2.1分离、提纯 教学设计—2025-2026学年高二化学人教版选择性必修三

该高中化学教学设计聚焦有机混合物分离提纯核心知识，涵盖蒸馏、萃取、重结晶三种方法。通过乙酸乙酯提纯、咖啡因提取的问题情境导入，承接必修物理分离方法，搭建“实验目的→操作设计→原理支撑”逻辑链，强化方法与原理关联。 特色在于以问题驱动结合实验探究，如苯甲酸重结晶实验让学生设计步骤分析操作目的，培养科学思维与科学探究能力。构建“混合物性质→分离方法”模型，提升学生迁移应用能力，助力教师把握重难点，提升教学效率。

1.2.1分离、提纯 基本课程信息 年级 高二 课题 分离、提纯 课时 1课时 授课教师 学情分析 已在必修阶段学习了 “混合物分离的基本方法（过滤、蒸发、蒸馏）”，具备 “利用物质物理性质差异分离混合物” 的认知基础； 了解有机物的基本性质（如溶解性、熔沸点），但未针对 “有机混合物” 的特点选择分离方法。 高二学生对 “实验操作、案例分析” 的参与度较高，但对 “操作背后的原理” 关注度不足，需通过 “实验目的→操作设计→原理支撑” 的逻辑链，强化方法与原理的关联；同时需要通过 “问题解决” 类任务，提升迁移应用能力。 教材分析 本节是 “研究有机化合物” 的开篇实践内容，聚焦 “分离、提纯” 这一研究有机物的首要步骤：承接 “有机化合物结构特点” 的理论内容，转向 “从混合物中获取纯净有机物” 的实验方法，是连接 “结构理论” 与 “物质研究” 的实践桥梁；围绕 “蒸馏、萃取、重结晶” 三种核心方法，结合具体案例（如甲烷氯代物的蒸馏分离、苯甲酸的重结晶提纯），明确每种方法的适用条件、操作要点及实验逻辑。 教学目标 宏观辨识与微观探析：能从宏观混合物的 “状态、溶解性、熔沸点” 等性质，关联微观粒子的相互作用（如有机物分子间作用力对沸点的影响），解释分离方法的可行性。 证据推理与模型认知：基于 “物质物理性质差异” 的证据，推理不同分离方法的适用条件，构建 “混合物性质→分离方法” 的匹配模型； 科学探究与创新意识：能基于有机混合物的性质（沸点、溶解性、溶解度随温度的变化），选择合适的分离提纯方法（蒸馏、萃取、重结晶）； 参与 “重结晶提纯苯甲酸” 的实验探究，能设计实验步骤、分析操作目的，提升实验探究的实践能力。 教学重难点 重点 蒸馏、萃取、重结晶三种分离提纯方法的适用条件与操作要点； 能根据有机混合物的性质，选择对应的分离提纯方法； “重结晶提纯苯甲酸” 的实验步骤与操作目的（如趁热过滤、冷却结晶）。 难点 基于混合物的具体性质（如溶解度随温度的变化差异），推理并选择合适的分离方法； 理解 “操作细节（如重结晶中溶剂的选择、趁热过滤的时机）” 对分离提纯效果的影响； 将分离方法的原理，迁移应用到陌生有机混合物的分离场景中。 教学方法 讲授法、讨论法、多媒体辅助教学法 教学过程 【导入】 教师活动：展示两个问题情境：① 实验室制备的乙酸乙酯中混有乙酸和乙醇，如何得到纯净的乙酸乙酯？② 从茶叶中提取的咖啡因是混合物，怎样才能用于药物研发？通过这两个贴近化学研究和实际应用的问题，引出本节课核心 —— 分离与提纯是研究有机物的首要步骤，也是获得纯净物质的关键。 学生活动：思考并交流生活中或化学学习中遇到的混合物分离问题（如从海水中得到淡水），初步感知分离提纯的必要性。 【活动1——物质的分离和提纯】 讲解：研究有机化合物的基本步骤： 那么，什么是分离，什么是提纯? 学生活动：回忆之前学过的的分离和提纯的方法。 讲解：物质的分离： →概念： 把混合物中的各组分物质逐一分开，得到纯净物。分离过程中要尽可能减少各组分物质的损失，确保各部分物质尽可能纯净 →分离方法： ①物理方法：过滤、重结晶、萃取、分液、升华、蒸发、蒸馏、分馏、渗析、盐析、液化等 ②化学方法：加热分解、氧化还原转化、生成沉淀等 物质的提纯： →概念： 采用物理或化学方法将物质中的杂质除去的过程。与分离相比，提纯除去的杂质不需要恢复。 →提纯的要求： ①“过量”——为除尽杂质，除杂试剂一般要过量。 ②“后除前”——后面的试剂能够把前面过量的试剂除尽【需要注意试剂加入的顺序】 学生思考：常见的除杂方法都有什么？ 讲解：1.杂转纯：将需除去的杂质转化为被提纯物质，这是提纯物质的最佳思路。 2.杂转沉：加入试剂将需除去的杂质转化为沉淀，最后用过滤法分离出沉淀。 3.杂转气：加热体系或加入一种溶剂，使杂质变为气体逸出。 4.萃取法：加入一种溶剂将杂质或被提纯物质萃取出来。 【活动2——有机化学中常用的分离、提纯方法】 讲解： 蒸馏 原理：利用有机物与杂质沸点的差异,将有机物以蒸气的形式蒸出,然后冷凝得到产品 适用对象及条件：①用于分离和提纯互溶的液态混合物: ②被提纯的有机物的热稳定性较高; ③被提纯的有机物的沸点与杂质的沸点相差较大 举例：例如，甲烷与氯气发生取代反应得到的液态混合物中含二氯甲烷（沸点40℃）、三氯甲烷（沸点62℃）和四氯化碳 （沸点77℃），分离提纯它们的方法就是蒸馏法。 展示：蒸馏的装置 学生活动：观察装置图，标注各仪器名称及作用，记忆核心操作要点。 讲解： 萃取——①液-液萃取 原理：利用待分离物质在两种互不相溶（或部分互溶）的溶剂中的溶解度不同，将待分离物质从一种溶剂中转移到另一种溶剂的过程中【如用四氯化碳萃取溶解在水中的碘，几乎所有的碘都溶解到四氯化碳中，碘得以与大量的水分离。】 ②固-液萃取 原理：利用溶剂使固体物料中的可溶性物质溶解于其中而加以分离的操作，又称为浸取 展示：萃取—分液操作过程（以用CCl4萃取碘水中的I2为例） ①加萃取剂：加入溶液和萃取剂，塞好玻璃塞。 ②振荡萃取：用一只手的手掌顶住分液漏斗的玻璃塞并握住分液漏斗，另一只手握住分液漏斗的活塞处，拇指压紧活塞，将分液漏斗倒转过来振荡，使两种液体充分接触，振荡后打开活塞放气，再关闭活塞。 ③静置分层：将分液漏斗放在铁架台上静置，液体分层，上层为水层，无色(或浅黄色);下层为含碘的四氯化碳层，显紫红色 ④分液：待液体分层后，将分液漏斗的玻璃塞打开(或使塞上的凹槽或小孔对准漏斗口的小孔)，再将分液漏斗下面的活塞拧开，使下层液体沿烧杯内壁流下，及时关闭活塞，上层液体从分液 漏斗上口倒出 萃取的注意事项： ①萃取和分液是两个不同的概念,分液可以单独进行,但萃取之后通常要进行分液,也可能要进行过滤(如固-液萃取)。 ②常用的萃取剂:乙醚(C2H5OC2H5)、乙酸乙酯、二氯甲烷、氯仿(CHCl3)、四氯化碳、苯等。 ③萃取剂选择的原则: 与原溶剂互不相溶(或部分互溶); 与被萃取的物质和原溶剂均不反应; 被萃取的物质在萃取剂中的溶解度要远大于在原溶剂中的溶解度。 学生活动：模拟振荡和分液操作的手势，明确 “下下上上” 的分液原则。 讲解： 重结晶【如果重结晶所得的产物纯度达不到要求，可以进行再次重结晶以提高产物纯度】 原理：利用混合物中各组分在同一溶剂中的溶解度不同而将杂质除去 溶剂的选择要求：杂质在此溶剂中溶解度要很大或很小，易于除去；被提纯的有机化合物在此溶剂中的溶解度受温度影响较大，如有机化合物在温度较高的溶剂中溶解度较大，在温度较低的溶剂中溶解度较小，冷却后易于结晶析出。 重结晶的一般操作 杂质溶解度很大时：充分溶解→蒸发浓缩→冷却结晶【杂质不会随晶体析出，仍留在溶液中 】→过滤、洗涤、干燥 杂质溶解度很小时：充分溶解→蒸发浓缩→趁热过滤【目的：除去溶解度很小的杂质，避免被提纯物质提前结晶析出而损耗】→冷却结晶→过滤、洗涤、干燥 学生活动：设计并小组讨论提纯苯甲酸实验步骤的合理性，记录关键操作的目的并分组进行简易模拟实验（如观察冷却结晶过程）。 实验探究： 【问题】 某粗苯甲酸样品中含有少量氯化钠和泥沙，提纯苯甲酸需要经过哪些步骤？ 【资料】 苯甲酸可用作食品防腐剂。纯净的苯甲酸为无色结晶，其结构可表示为，熔点122 ℃，沸点249 ℃。苯甲酸微溶于水，易溶于乙醇等有机溶剂。苯甲酸在水中的溶解度如下： 【实验】 （1）观察粗苯甲酸样品的状态。 （2）将1.0 g粗苯甲酸放入100 mL烧杯，加入50 mL蒸馏水。加热，搅拌，使粗苯甲酸充分溶解。 （3）使用漏斗趁热将溶液过滤至另一烧杯中，将滤液静置，使其缓慢冷却结晶。 （4）待滤液完全冷却后滤出晶体，并用少量蒸馏水洗涤。将晶体铺在干燥的滤纸上，晾干后称其质量。 【流程分析】 【数据处理】 根据提纯前后称量并记录的苯甲酸粗品的质量和苯甲酸晶体的质量，计算重结晶收率： 板书设计 分离、提纯 1、 研究有机化合物的基本步骤 分离、提纯→确定实验式→确定分子式→确定分子结构 2、 物质的分离和提纯 1. 物质的分离：概念、分离方法 2. 物质的提纯：概念、提纯的要求 3. 除去杂质的常用方法：杂转纯、杂转沉、杂转气、萃取法 三、有机化学中常用的分离、提纯方法 1.蒸馏：原理、适用对象及条件、装置、举例 2.萃取：类型、操作过程、注意事项 3.重结晶：原理、溶剂的选择要求、一般操作 作业设置 1.整理本节课三种分离方法的 “原理→装置→操作要点→适用场景” 思维导图； 2.查阅资料，分析 “从植物中提取精油” 所用到的分离方法（提示：结合萃取或蒸馏原理）。教学反思 课后 反思 优点： 不足： 改进措施： 课堂 评价 学科网（北京）股份有限公司 $