物质的分离与提纯
教学目标
知识与技能：初步学会蒸馏和分馏、过滤、重结晶等分离与提纯的实验技能。
过程与方法：1、初步了解根据混合物的性质选择不同的方法。
2、独立或与同学合作完成一些简单的物质分离提纯操作。
3、通过动手实验，练习量取、溶解、过滤、蒸发、蒸馏、萃取、分液等基本操作，注意基本操作的规范训练。
情感态度与价值观：
1、初步学习用实验设计在化学学习和科学研究中的应用等隐性目标。
2、了解化学实验为主的学科特点，加深对科学本质的认识，提高创新精神和实践能力。
重点难点
重点：1、掌握研究物质的实验方法和分离提纯的原理和方法。
2、初步认识怎样设计实验方案，在动手实验中体验科学探究的过程，学习运用以实验为基础的实证研究方法。
难点：物质分离和提纯实验方案的设计。
教学策略与手段
本节教学中教师围绕着学生特点，教材内容要求，寻求一种体现师生互动、生生互动、学生自主学习的新模式。在课堂教学过程中采用实验法、讲授法、探究法和小组合作讨论法，让学生亲自动手实验去发现问题的同时，分析问题，解决问题。教学中让学生把理论和实践相结合，并配合多媒体向学生传输必要的信息材料。在一定理论的基础上，让学生亲手实验，在实验过程中根据现象，进行分析，归纳分离提纯的一般思路，得出分离提出的常见方法。有利于培养学生的自主学习能力、探究能力和创新精神。
课前准备
1、实验用品：粗盐样品、铁架台、漏斗、玻璃棒、烧杯、蒸发皿、酒精灯、分液漏斗、蒸馏烧瓶、冷凝管、锥形瓶
2、学生分组：教学过程采用实验探究的方式，四人一组进行实验，为了防止上课的时候出现混乱，在课前预先把全班学生分成10个左右的小组，并让学生在组内作好分工。
教学过程
【引言】化学研究工业生产中经常要对混合物进行分离和提纯，如石油的分馏。
【多媒体显示】（放映投影录像）学生观看投影、教材图片，知道化学研究和工业生产都经常要对混合物进行分离和提纯，从中体会用实验方法对混合物进行分离、提纯的重要性。
【板书】一、分离、提纯
【情境设置】
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分离和提纯物质要用到多种大型设备，例如：食盐的工业生产中，它所依据的原理与我们在实验中常见的方法大致相，而且，工业设备设计时的数据和方案往往要靠小型实验来提供，那么人们是怎样从海水中获得粗盐并加以提纯得到精盐呢？下面我们就是一个实验小组，任务就是为食盐工厂提供粗盐提纯的最佳方案。
【多媒体显示】情景 海水晒盐 海水 → 贮水池 → 食盐 → 精盐
【师问】从海水中分离食盐是怎样的过程，其中应用到初中学习到的那种分离方法。
【学生回答】海水在太阳能的作用下，温度升高，水分不断蒸发，析出氯化钠晶体，用到了蒸发结晶的方法。
【展示样品】展示粗盐样品 ：学生观察颜色（色黄 有泥沙），品尝味道（味涩， 在氯化钠结晶析出的同时MgCl2、 Na2CO3也有少量晶体析出，混在氯化钠中）
【学生抢答】1、食盐中的泥沙可用过滤的方法除去。
2、MgCl2、 Na2CO3 等可溶性杂质可用化学方法使其转化成为氯化钠。
【板书】二、分离提纯的方法：
1、过滤和结晶的原理及图片
【交流讨论】请同学们考虑一下，什么样的混合物能够用过滤方法来分离？什么样的混合物可以用结晶方法来分离？在操作中应注意些什么。
学生思考、讨论、相互交流。知道过滤适用于分离难溶固体与液体组成的混合物，结晶适用于分离溶解度不同的物质。
【整理归纳】请同学们总结一下，混合物的性质与分离方法之间有什么关系？学生总结，最后得到下列共识：不同的分离方法都有一定的适用范围，要根据不同混合物的性质来选择合适的分离方法进行分离。
【实验探究】
根据已学过的溶解、过滤、蒸发、结晶等基本技能和有关酸、碱、盐的知识所提供的物质溶解性信息，将从海水中分离出含有泥沙、氯化镁、硫酸钠等杂质的食盐进行提纯。分组讨论，自己设计实验方案。
【多媒体显示】信息1、
一些物质的溶解性
OH–
Cl–
SO42–
CO32–
H+
溶、
溶
溶、
Na+
溶
溶
溶
溶
Ca2+
微
溶
微
不
Ba2+
溶
溶
不
不
Mg2+
不
溶
溶
微
【多媒体显示】信息2、
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实验设计的程序：
一、分析：
1、明确实验目的。
2、是否可用物理方法解决。
3、采取适当的化学方法，并辅以合理的物理方法。
二、步骤： 要求前后有序，清楚明白。
学生讨论后畅所欲言：
学生甲：溶解 → 过滤去泥沙 → 滤液中加Ba(OH)2 → 过滤 → 滤液蒸发结晶
学生乙：溶解 → 过滤去泥沙 → 滤液中加 NaOH → 过滤 → 滤液中加BaCl2 → 滤液蒸发结晶
【师生再讨论】对学生提出的方案讨论是否可行，同时多媒体显示实验方案的设计中要注意物质分离和提纯的原则与注意事项：（通过以上同学的发言，可知学生对分离提纯的原则和注意事项并不清楚，提出的方案漏洞百出，因此教师要及时补充有关内容。）
基本原则：1、不增（不引入新杂质）
2、不减（不减少被提纯物质）
3、易分离（被提纯物与杂质易分离）
4、易复原（被提纯物易复原）
注意事项：1、除杂试剂要过量
2、过量试剂要除尽
3、去除多种杂质时要考虑加入试剂的顺序
4、选择最佳的除杂途径
阅读完分离提纯原则和注意事项后，再组织学生进行实验方案设计讨论：
学生甲：溶解 → 过滤 → 滤液中加过量NaOH溶液 → 过滤 → 滤液中加过量BaCl2溶液 → 过滤 → 滤液加过量Na2CO3 溶液 → 过滤 → 滤液蒸发结晶
学生乙：溶解→ 过滤 → 滤液中加过量溶液Ba(OH)2 → 过滤→ 滤液加过量Na2CO3 溶液 → 过滤 → 滤液中加适量稀盐酸 → 蒸发结晶
学生丙：溶解 → 过滤 → 滤液中加过量BaCl2溶液 → 过滤 → 滤液中加过量NaOH溶液→ 过滤 → 滤液加过量Na2CO3 溶液 → 过滤 → 滤液加适量盐酸 → 蒸发结晶
学生丁：同意学生丙的方案，提出还可把NaOH溶液和BaCl2溶液加入顺序交换。
有些学生还提出往溶液中加入酚酞或石蕊等试剂，来控制加酸（稀盐酸）或加碱（NaOH）的量，一度使课堂有些“失控”，此时教师只要把握住分离提纯的原则和注意事项引导学生讨论，最终确定四种方案进行实验。实验过程中体会方案的可行性。
【小组合作实验】分成四个实验小组，小组成员相互合作，分别对以上四个实验方案进行实验操作，在操作过程中体验方案是否可行，分析实验方案是否还可优化。
【学生实验】老师巡视学生实验指导学生溶解、过滤、蒸发等操作的规范性。
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【学生总结】实验结束后，学生把实验结果进行交流，对方案进行优化设计，总结出最佳方案。
【多媒体显示】
提纯步骤：
１、泥沙 等不溶性杂质，可先用过滤方法除去。
２、加入稍过量BaCl2除去SO42－
３、加入稍过量Na2CO3除去过量的Ba2+
４、加入稍过量的NaOH溶液除去Mg2+
５、先将④所得混合物过滤，再往滤液中加入稍过量的稀盐酸除去CO32-和OH-
上述加入试剂的先后顺序还可设计为：
BaCl2 → NaOH → Na2CO3 → HCl
NaOH → BaCl2 → Na2CO3 → HCl
关键是Na2CO3溶液要在BaCl2溶液之后，而稀盐酸必须在最后加。
【提出问题】怎样把溴水中溴和水分离开呢？
【演示过程中说明】在分液漏斗中加入25mL溴水，再加入10mL的四氯化碳溶液。四氯化碳是一种易挥发的有机溶剂，密度比水大，不与水混溶，且溴在四氯化碳中的溶解度比在水中的溶解度大。
【学生回答观看实验的体会】
【教师总结]：通过比较,可见这种分离方法与我们以前所学的分离方法是不同的。根据溴单质在四氯化碳中的溶解度比在水中的溶解度大，四氯化碳不与水混溶，在溴水中加入四氯化碳后，溴水中的溴就溶解在四氯化碳中而分层，上层水层，下层含有溴的四氯化碳层。这种分离方法叫萃取。（萃取过程图片）再从分液漏斗下口放出四氯化碳层，得到溴的四氯化碳溶液，这过程叫分液。若让四氯化碳挥发掉就可得到溴单质。
【多媒体显示】2、萃取与分液（萃取概念的分析及萃取原则的总结）
【过渡】萃取和分液是适用于分离物质在两种互不相溶的溶剂中的溶解度不同的混合物。
【师】联系烧开水时壶盖上凝结的水珠这个常见生活现象，用多媒体演示实验室制取蒸馏水的实验，配以一定讲解即可使学生了解蒸馏。
【板书】3、蒸馏及蒸馏装置
【多媒体显示】巩固练习
九、知识结构与板书设计
课题：物质的分离与提纯
一、分离与提纯
分离：通过适当的方法把混合物中的几种物质分开，分别得到纯净的物质。
提纯：通过适当的方法把混合物中的杂质除去，以得到纯净物质
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二、分离提纯的方法：
1、过滤与结晶（蒸发结晶和降温结晶）
2、萃取与分液
3、蒸馏
十、课外作业
1、一些海产品中含有丰富的碘元素，把干海带浸泡，过滤，氧化可得到
黄褐色的碘水（含I2），如何将碘从水中分离出来。已知碘在酒精，四氯化碳，苯等有机溶剂中溶解度远比水中大。
2、某地地下水是富含Ca2+，Mg2+,Fe3+等离子的硬水，试问可用什么方法获得较纯净的水呢？
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