第一章教材分析及教学建议

化学1第一章从实验学化学教材分析北京市东城区教师研修中心周业虹一、第一章内容结构全章包括两节内容：第一节“化学实验基本方法”------化学实验安全------混合物的分离和提纯（包括：过滤和蒸发、蒸馏和萃取）第二节“化学计量在实验中的应用”------物质的量的单位——摩尔------气体摩尔体积------物质的量在化学实验中的应用各部分内容的关系二、在整个模块中的地位和作用1.体现新的教学理念必修课程中包含6个主题：“认识化学科学”“化学实验基础”“常见无机物及其应用”“物质结构基础”“化学反应与能量”“化学与可持续发展”核心内容：“化学实验基础”2.体现基础性复习巩固------过滤、蒸发、简单的蒸馏加深拓展------实验室完整的蒸馏操作------粗盐提纯后涉及的离子检验问题学习新知------萃取特点：由已知到未知，由简单到复杂，逐步深入，既与初中化学实验以及化学知识衔接，又为高中化学新知识的学习穿针引线3.体现重要性高中化学计算的重要工具------物质的量、摩尔质量------气体摩尔体积------物质的量浓度三、教学目标分析1．课标要求及学习要求2.教学目标【知识与技能】（1）通过粗盐提纯实验，进一步掌握溶解、过滤、蒸发等基本操作，在此基础上练习蒸馏、萃取等分离方法。并通过实验中杂质离子的检验与除杂质方法的讨论，加深对提纯操作原理和方法的理解。（2）了解物质的量的单位—摩尔。了解摩尔质量、气体摩尔体积和物质的量浓度的含义。（3）能根据物质的量与粒子数目之间的关系进行计算。（4）掌握一定物质的量浓度溶液的配制方法和应用。（5）掌握物质所含粒子数、物质的量、质量、气体体积、溶质的物质的量浓度之间的转化关系。【过程与方法】（1）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。（2）通过建立宏观的物质质量与微观粒子数目之间的联系，让学生体会定量研究的方法对学习化学和化学研究的重要作用。（3）通过物质的分离以及物质的量的教学，使学生学会运用观察、实验、查阅资料等多种手段获取信息，并运用比较、分类、归纳概括等方法对信息进行加工。（4）通过交流讨论，培养学生问题意识及合作意识。【情感态度与价值观】（1）树立安全意识，初步形成良好的实验习惯，并能识别一些化学品安全标识。（2）通过学习混合物的分离操作及一定物质的量浓度溶液的配制，使学生体会化学在生产、生活和科学研究中的意义及作用。（3）通过讨论混合物的分离方法和杂质的含义，教会学生辨证的看问题。（4）通过多种交流和探究活动培养学生严谨求实的科学态度。四、教学重难点分析教学重点：1.混合物的分离、提纯与离子的检验。2.物质的量的单位——摩尔、气体摩尔体积、物质的量浓度的概念，物质的量、摩尔质量和物质的量浓度的关系，一定物质的量浓度溶液的配制方法。教学难点：1.物质检验试剂的选择，蒸馏、萃取的操作，分离与提纯过程的简单设计。2.物质的量的概念，一定物质的量浓度溶液的配制方法。3.与物质的量有关的概念间的相互联系。4.以物质的量为中心的简单计算。五、具体教法建议对于实验中的安全问题、所学分离提纯方法在生活中的应用，教学难度不大，教学中可采用自主学习的方式，利用网络资源，让学生上网查找相关资料，利用媒体资源，播放相关录像，以达到在教学过程中培养学生获取信息的自学能力的目的，为学生的可持续发展打下基础。对于“物质的量的”部分较为抽象，在教学过程中，可采用课件演示等手段，增强学生的感性认识，帮助学生更准确的理解概念。1.充分利用教材中的栏目，组织学生进行讨论和思考[思考与交流]根据你做化学实验和探究活动的经验，想一想在进行化学实验和探究时应注意哪些安全问题。答：（1）取用药品的安全注意事项。包括：①不能用手接触药品，不要把鼻孔凑到容器口去闻药品（特别是气体），不得尝任何药品的味道。②注意节约药品，应严格按照实验规定的用量取药品。若无用量说明，一般应按最少量取用：固体以盖满试管底部为宜，液体以1~2mL为宜。③实验剩余的药品，既不能放回原瓶，也不可乱丢，更不能带出实验室，应放在另一洁净的指定的容器内。（2）酒精灯使用时的安全注意事项：①不可向燃着的酒精灯内添加酒精。②用火柴从侧面点燃酒精灯，不可用燃着的酒精灯直接点燃另一盏酒精灯。③熄灭酒精灯应用灯帽盖熄，不可吹熄。④酒精灯在燃烧时不慎翻倒，酒精在实验台上燃烧时，应及时用沙子盖灭或用湿抹布扑灭火焰，不能用水冲。（3）实验操作的安全注意事项：正确、规范地使用仪器，安全地使用可燃性气体以及可燃性气体的验纯方法、规范操作等。①氢气、一氧化碳、甲烷点燃前验纯。②稀释浓硫酸。③有加热和洗气装置的实验要防止液体倒吸。④加热液体要加碎瓷片。[思考与交流]你知道沙里淘金吗？淘金者是利用什么性质和方法将金子从沙里分出来的？如果有铁屑和沙的混合物，你能用哪些方法将铁屑分离出来？答：根据金以游离态存在、密度比沙大的性质，可以用水洗法将金从沙里分离出来。要强调这是利用物理性质进行分离的方法铁屑与沙的混合物可用吸铁石（磁铁）将其分离出来。[学与问]分离和提纯物质就是要除掉杂质。化学上所指的杂质都是有害和无价值的吗？你怎样看待这个问题？答：应具体问题具体分析，不可一概而论。例如：海水作为饮用水，杂质是有害的，若将其中所含的氯化钠提取出来，它不仅是人类的食用盐，也是一种重要的化工原料。[思考与交流]（1）如果要除去粗盐中含有的可溶性杂质氯化钙、氯化镁和一些硫酸盐，按下表所示顺序，应加入什么试剂？可参考资料卡片中相应物质的溶解性。答：根据资料卡片和相关实验得出，除去这些杂质可选用碳酸钠、氢氧化钠、氯化钡：（2）加入你选择的试剂除掉杂质后，有没有引入其他离子？想一想可用什么方法再把它们除去？答：为了把杂质除净，所加试剂一般过量，则会出现原杂质被除去却引入新杂质的问题。为此要设计加入试剂的顺序，既要使前一过量的试剂在后续除杂操作中除去。在本实验中，一般加入的顺序是：氯化钡、氢氧化钠、碳酸钠、盐酸。多余的盐酸可通过加热除去。[学与问]24.5gH2SO4的物质的量是多少？1.50molNa2CO3的质量是多少？答：0.25mol；159g。注意：（1）要借此题规范解题格式，符号后加（）注明化学式。（2）仿照此题，让学生编写类似题目，熟悉公式的使用。[学与问]（1）为什么要用蒸馏水洗涤烧杯，并将洗涤液也注入容量瓶？答：烧杯壁上沾有少量溶液，不洗涤烧杯内壁，溶质会损失，造成所配溶液浓度偏低。（2）如果将烧杯中的溶液转移到容量瓶时不慎洒到容量瓶外，最后配成的溶液溶质的实际浓度比所要求的是大了还是小了？答：小了，将溶质洒出了。（3）你是用什么仪器称量氯化钠固体的？如果是托盘天平，你称量的质量是多少？与计算值一样吗？答：托盘天平；精度0.1g；分析天平最好。[思考与交流]（1）以硫酸为例，讨论不同浓度的溶液在性质上可能会出现什么差异？答：从密度、稀释时的变化、在空气中放置的变化、与蓝色石蕊试纸相遇后的变化、与铁反应的差别等方面比较浓硫酸和稀硫酸。（2）如果将5mL浓硫酸稀释为20mL的稀硫酸，得到的稀硫酸与原浓硫酸中所含硫酸的物质的量相等吗？能说出你的理由吗？答：相等；因为稀释前后所含纯硫酸的质量没有改变，只是体积变大了，所以物质的量相等。2.“化学实验基本方法”的教学策略------挖掘实验的教育功能，使学生体验化学研究的过程与方法建议课时分配情况：绪言和化学实验安全1课时过滤和蒸发（包括食盐中可溶性杂质的除去）1课时蒸馏和萃取1课时《全日制义务教育化学课程标准》对实验技能提出要求：1．能进行药品的取用、简单仪器的使用和连接、加热等基本的实验操作。2．能在教师指导下根据实验目的选择实验药品和仪器，并能安全操作。3．初步学会根据某些性质检验和区分一些常见的物质。4．初步学会使用过滤、蒸发的方法对混合物进行分离。化学实验安全学生已有的学习基础：1.实验室规则初三教材：第一单元课题3走进化学实验室2.了解安全措施基本操作和基本仪器使用过程中的安全问题（例如，酒精加热，蒸发等过程中的安全问题）初三教材：第十单元酸和碱浓硫酸和氢氧化钠的腐蚀性，浓硫酸的稀释操作初三教材：第七单元燃料及其应用课题1燃烧和灭火（安全知识）3、掌握正确的操作方法初中已有知识：初三教材：第一单元课题2化学是一门以实验为基础的科学科学探究一般步骤：提出问题→猜想与假设→设计实验→实验验证→记录与结论→反思与评价化学学习的特点：关注物质的性质、变化、变化过程及其现象初三教材：课题3走进化学实验室一、药品的取用（固体、液体）二、物质的加热（酒精灯、给物质加热）三、洗涤仪器初三教材：第二单元我们周围的空气课题3制取氧气气体制取与收集装置的选择初三教材：第三单元自然界的水课题2分子和原子实验：过滤，蒸馏：实验室（图），简易（实验）初三教材：第六单元碳和碳的氧化物课题2二氧化碳制取的研究探究实验：归纳制气应如何气体发生装置和气体收集装置，并设计实验初三教材：第九单元溶液课题3溶质的质量分数配制一定溶质质量分数的溶液（1）用固体配制：①步骤：计算、称量、溶解②仪器：天平、药匙、量筒、滴管、烧杯、玻璃棒（2）用浓溶液稀释（稀释前后，溶质的质量不变）①步骤：计算、量取、稀释②仪器：量筒、滴管、烧杯、玻璃棒基本仪器：天平的使用初三教材：第十单元酸和碱课题2酸和碱之间会发生什么反应pH的测定：最简单的方法是使用pH试纸初三教材：第十一单元盐化肥活动与探究：粗盐提纯（溶解、过滤、蒸发、计算产率）关于安全标志蓝框内的标志为高中新增加的标志二、混合物的分离提纯（一）过滤和蒸发1、学生已有知识初三教材：第三单元自然界的水课题3、水的净化学习过滤操作初三教材：第十一单元盐化肥课题1、生活中常见的盐活动与探究学生完成粗盐提纯的实验讨论：粗盐中含有较多的可溶性杂质（氯化镁、氯化钙等）和不溶性杂质（泥沙等）。可以通过哪些步骤来制取精盐？溶解、过滤、蒸发、计算产率（分析可能出现误差的原因）学生必做分组实验实验1-1粗盐提纯：该实验所涉及到的基本实验操作较多，因此要求所有学校要认真完成该实验重点分析：几次使用玻璃棒的不同作用、过滤的操作要点、何时停止加热等。实验1-2硫酸根离子检验：重点理解：用盐酸酸化的含义实验设计与讨论粗盐溶液中可溶性杂质（氯化钙、氯化镁和硫酸盐）的除去方法重点：选用的试剂、如何将相应的杂质除净、引入的新杂质如何除去，最后归结到加入试剂的顺序选择上。一般校：直接使用第7页表格进行教学，最后总结归纳加入试剂的顺序（尽量学生完成）示范校：设计表格引导学生讨论思考如何利用已有试剂除去新引入的杂质？（讨论加入的顺序）（二）蒸馏和萃取1、学生已有知识实验室蒸馏的基本操作：初三教材：第三单元自然界的水课题3、水的净化装置图，仪器名称，但没有具体要求操作和演示。实验室简易的蒸馏有实验图及实验。萃取属于高中新知识，初中没有接触过。学生必做分组实验实验1-3实验室制取蒸馏水：注意：教材上的装置图在初中教材上有，但学生没有做过。教学重点：（1）仪器的辨认（2）碎瓷片、冷凝管的使用（3）温度计水银球的位置（4）氯离子的检验方法实验1-4萃取和分液实验（重点实验）：教学重点：（1）萃取的原理、萃取剂的选择。（2）萃取分液的操作步骤。（3）分液漏斗塞上的凹槽与漏斗上的小孔，让学生体验流出液体的操作。（4）分液时下端导管的位置、上下两层液体分别从哪流出。注意：要强调萃取和分液只是分离和提纯物质的一个步骤，要进一步提纯溶质，可采用反萃取法或蒸馏法。第一节小结通过比较、归纳总结使学生学会选择物质分离和提纯的方法1.分离和提纯的差别分离：将混合物中各物质通过物理或化学方法，将其彼此分开。强调每种成分必须复原。提纯：除去混合物中的杂质，得到纯净物的过程。2.物质的分离和