化学实验中常用的方法有哪些?

第一节化学实验的基本方法(第三课)

一、教材分析:

蒸馏和萃取是实际生产和生活中广泛使用的分离提纯技术。目前,海水淡化是解决世界淡水日益短缺的重要途径,为选修化学与工艺打下一定的知识基础。萃取对于学生来说是一种全新的分离纯化技术。它是溶解度定律的一个应用,其原理在以后的卤族元素和有机物的研究中也多次体现,在生活中也有很多方面的应用。

本课的教学内容主要包括两个方面:(1)复习蒸馏原理,掌握实验室标准化的蒸馏装置。这部分内容只是为了复习和简单展开;(2)介绍萃取的原理和装置,特别是实验操作的细节。这部分知识是新的,要采取灵活的教学方法,让学生由浅入深地理解和掌握。蒸馏和萃取是高中两个基本的实验操作,学生对相关内容和一些仪器还很陌生。本课的主要目的是让学生了解蒸馏提取的操作和过程,学习一些仪器的使用方法,进一步丰富分离提纯物质的方法和手段。

二、教学目标:

1.知识和技能

(1)体验科学探究的过程,学会运用以实验为基础的实证研究方法。

(2)了解液体混合物分离提纯的常用方法——蒸馏和萃取,根据常见物质的性质设计分离提纯物质的方案,并初步掌握其操作技能。

2.过程和方法

通过实际操作学习如何分离提纯混合物。

3.情感态度和价值观

(1)树立绿色化学的理念,形成环保意识。

(2)能发现学习、生产、生活中有意义的化学问题,进行实验探索。

三、教学中的重点和难点:

重点:蒸馏和萃取的掌握和应用。

难点:蒸馏提取的掌握和应用。

四、学习情境分析:

(1)初中阶段,同学们已经学会了简单的蒸馏操作法。在此基础上,本课程将对标准化装置和实验原理进行深入探讨,使学生更容易接受。初步了解了原盐提纯的方法和简单的蒸馏装置。蒸馏是在初中简单操作的基础上更正式的操作。

(2)提取的引入利用学生回家做番茄汤并观察,积极调动学生学习的主观能动性。

(3)学生掌握了一些关于溶解度的知识,为讲解萃取原理打下了一定的基础。

五、教学方法:实际操作、归纳、总结等方法。

六、课前准备:

1.学生的学习准备:预习教材中的相关实验,初步掌握实验的原理和方法;课前完成学习计划。

2.教师的教学准备:制作多媒体课件、投射实物、课前预习学案、课中探究学案。

3.教具准备:四人一组,15套蒸馏水准备装置,50毫升分液漏斗(15),10毫升量筒(15),烧杯(15),铁架(铁圈)(65438)。等等。

七。课时安排:1课时

八、教学过程

(一)检查预习,了解学生对已有知识的掌握情况和困惑。

【复习题】过滤、蒸发操作和SO42 -测试方法。

【问题】过滤和蒸发操作是用于分离固体混合物还是液体混合物?

【学生回答】过滤和蒸发操作适用于固体混合物的分离。

(二)情景介绍,展示目标

【导读】上节课,我们学习了原盐的提纯,通过除杂过滤,得到相对纯净的盐水。想把盐水变成淡水应该怎么做?

比如在海边,渔民如何解决生活用水问题;前段时间央视播出了郑和下西洋的历史。你知道他们是怎么解决长期在海上漂流的吃水问题的吗?

[展示]海水变成淡水

【导读】煮汤的时候,有没有观察锅盖?盖子上有水滴,和汤没什么区别。为什么会有水滴?水蒸气凝结?水蒸气为什么会凝结成水滴?

【说话】汤烧开后,水蒸气遇到温度低的锅盖会凝结成水滴附着在锅盖上。那么这个过程是什么,在化学中我们应该怎么称呼它呢?让我们想想蒸馏是不是一种分离混合物的方法。如果是,分离出的是什么样的混合物?

除了过滤和蒸发,还有许多其他方法来分离和纯化混合物。在这节课中,我们将学习另外两种新方法:蒸馏和萃取。

(三)合作探究,强化教学。

[黑板] (2)蒸馏和提取

首先,我们用自来水除杂,实验室制蒸馏水的实验来学习蒸馏的过程。

【板书】1,蒸馏

【导读】我们引用的自来水是纯净水吗?不。因为自来水厂用消毒剂氯来消毒水。使水中含有氯离子。我们可以通过加入硝酸银溶液来测试是否有氯离子。

[实验演示]向自来水中加入硝酸酸化的硝酸银溶液

【说话】有明显的白色沉淀,证明自来水中含有氯离子。那么,应该用什么方法去除自来水中的氯离子呢?上节课可以用化学方法,加试剂去除吗?

(不行。加入试剂后会引入新的杂质,达不到我们的实验目的。为了得到纯净水。你可以利用加热把水变成蒸汽,然后凝结成纯净的液态蒸馏水。)

【概要】蒸馏水是在实验室里蒸馏制成的。

[演员阵容]

原理(1):利用可混溶的液体混合物中各组分的沸点不同,对液体混合物进行加热,使其中一种组分变成蒸气,然后凝结成液体,从而达到分离提纯的目的。蒸馏通常用于分离沸点高的液体混合物。(例如,蒸馏含有Fe3+的水以纯化其水,蒸馏石油以纯化具有不同沸点的有机成分)

(2)仪器:铁架、酒精灯、石棉网、蒸馏瓶、冷凝管、温度计、胶塞、喇叭管(尾管)、锥形瓶、胶管。

【实验演示】实验室制蒸馏水

【投】(3)蒸馏中的注意事项:

A.烧瓶内液体体积不得超过2/3,用石棉网加热烧瓶,并加入沸石(碎瓷片)防止沸腾。

b .温度计下端的水银泡应放在烧瓶的支管处,以测量逸出气体的温度。

C.冷凝水从水下入口进入,从上部出口排出。

D.实验开始时,先打开冷凝水,再加热。实验结束时,先停止加热,然后关闭冷凝水。溶液不能蒸发至干。

【说话】锥形瓶里的液体是蒸馏水,我们会用硝酸银溶液来检测是否含有氯离子。

【实验演示】硝酸银溶液中加入蒸馏水。

【投影总结实验】

实验1-3实验室蒸馏水的制备

实验现象

1,在试管中加入少量自来水,滴几滴稀硝酸和几滴硝酸银溶液。加入硝酸银溶液产生白色沉淀,不溶解。

2.在100 mL的烧瓶中加入约1/3体积的自来水,再加入几粒沸石(或碎瓷片)。如图所示连接设备,并将冷却水引入冷凝管。加热烧瓶,丢弃全部馏出液,在锥形瓶中收集约10 mL液体,停止加热,将烧瓶中的水温升至100℃煮沸,在锥形瓶中收集蒸馏水。

3.将少量收集的液体加入试管中,然后将几滴稀硝酸和几滴硝酸银溶液滴入蒸馏水中,使其不沉淀。

[思考]

1.为什么冷却水的流动方向与冷凝蒸汽的方向相反?

(为了使蒸馏蒸汽与冷却水长时间充分接触,尽可能带走热量)

2.为什么温度计的水银球顶部要和圆底烧瓶的支管下缘在同一水平线上?

(对于蒸馏来说,只有精确控制蒸馏温度才能达到分离提纯的目的,而蒸馏烧瓶支管的温度就是被蒸馏的气体中某一组分的温度,所以温度计的水银球顶部要与圆底烧瓶支管的下缘在同一水平线上。)

3.在我们的日常生活中,我们可以淡化海水或通过蒸馏制造无水酒精。如果用蒸馏法分离酒精和水的混合物,先蒸馏的是什么物质?

(酒精沸点低,先蒸馏酒精。)

4.从这个实验可以看出,什么样的混合物适合蒸馏?

[cast] (4)蒸馏的使用范围:

在液体混合物中,沸点不同,难挥发或不挥发的物质被除去。

[思考]蒸馏和蒸发的区别:

(当加热是为了获得溶液的残渣时,应采用蒸发;当加热用于收集蒸汽的冷凝液时,应使用蒸馏)

【过渡】在我们的日常生活中,有时候衣服上沾了油,可以用汽油擦洗。这是提取的应用。接下来,我们将学习另一种分离方法,称为萃取和液体分离。

【板书】2。提取,血统

让我们来认识一下这个新工具:分液漏斗。

【展柜】分液漏斗的构成,分液漏斗的活塞和盖子与漏斗本身相匹配。使用前检查漏斗是否泄漏。方法如下:关闭活塞,向漏斗中加入少量水,盖上盖子,右手按住分液漏斗的口部,左手握住活塞,将分液漏斗倒置,用力振荡,看是否有漏水现象。

【输入】(1)定义:利用一种溶质在互不相溶的溶剂中的溶解度差异,用一种溶剂将溶质从它和另一种溶剂组成的溶液中萃取出来,用液体分离的原理和方法将它们分离。

【讲解+实验演示】我们通过实验来讲解提取的定义。我们知道碘在水中的溶解度很小,碘水是黄褐色的。碘是溶质,水是溶剂。取10ml饱和碘水,倒入分液漏斗中。那么根据萃取的定义,我们需要用另一种溶剂来萃取碘水中的溶质碘,而这种另一种溶剂的选择要满足一些条件。

(2)萃取剂的选择:

a .溶质在萃取剂中的溶解度大于在原溶剂(水)中的溶解度。

B.萃取剂与原始溶剂(水)不混溶。

C.萃取剂不与溶液反应。

【讲解+实验演示】所以,我们可以根据这些条件选择四氯化碳。因为碘在四氯化碳中的溶解度相对较高,我们只需加入4ml振荡即可。请注意振荡的操作:右手按住分液漏斗的口部,左手握住活塞部分,将分液漏斗倒过来用力振荡,注意如何放气(强调放气的重要性)。摇动后,将分液漏斗放在铁架上,静置。

【解说】静置后,我们发现漏斗中的液体分为两层,下层为紫红色,这一层是碘四氯化碳的溶液。上层溶液颜色变淡,证明碘水中的碘已经被萃取到四氯化碳中,达到了将碘从水中分离出来的目的,这就是萃取。

【指导】大家想一想,提取后怎么分离?比如汤上面的油层是怎么弄走的?

(勺勺,吸管吸,。。。。。)

大家想想,能不能想办法让汤汁从底部流走,让油只是留在容器里。容器下面有通道,汤汁从底部流走。在汤汁刚刚流出的时候,关闭通道,让汤汁和油分离,刚好符合分液漏斗的结构。

【板书】3、液体分离

【讲解+实验演示】最后一步是将四氯化碳层与水层分离,这是液体分离。首先,打开盖子(塞子)。为什么?(平衡大气压)打开活塞,使下层液体慢慢流出。漏斗下端口靠近烧杯壁。上层液体从顶部倒出。为什么?(防止上层液体与下层液体混合)

[预测摘要]

(1)定义:分离两种不相溶的液体(密度不同)的操作。

[黑板]萃取和分液步骤:

A.检查分液漏斗是否泄漏。

b .加入溶液,加入萃取剂,振荡。

c、静置分层

D.液体分离

【概要】通过这个实验,我们要掌握的是萃取剂的选择(三个条件)以及萃取和分液的操作步骤。(四个步骤)

(4)反思总结,课堂测试。

通过这个实验,我们要掌握的是萃取剂的选择(三个条件)以及萃取和分液的操作步骤。(四个步骤)

参见课堂测试中的案例研究。

【作业】1,P10 1,2,2。课后复习这一部分。

(5)发补习计划,安排预习。

请预习第二节,完成预习教程。

九、黑板设计:

(2)、蒸馏、萃取和液体分离

1,蒸馏

2.提取,血统

3、液体分离

4.提取和液体分离的步骤:

a、检查分液漏斗是否漏水;b、加入溶液,加入萃取剂,振荡c、静置分层d、分液。

十、教学反思:

本节学习了混合物分离和提纯的基本操作:蒸馏、液体分离和萃取。在实验室,这节课充分调动了学生的学习兴趣和热情。虽然准备实验很麻烦,但是提高了课堂效率,不用再找时间做实验了。学生分组实验,合作探究,在教师的指导下完成教学重点内容蒸馏、分液、萃取的基本操作,通过亲身实践进一步了解蒸馏、分液、萃取的方法,突破本节课难点蒸馏、分液、萃取的基本操作原理和注意事项,在探究实验过程中提高化学科学素养。在化学实验和科学研究中,有许多分离纯化的方法,如分馏法、色谱法等。另外,利用物质的特殊性质来分离和检测物质的方法也有很多,应用也很广泛,我们会在以后的学习中逐渐接触到。在整个课堂上,学生求知欲很强,复杂的知识变得简单化,动手操作加深了印象,提高了能力。