物质的获取整一章的教案.docx
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物质的获取整一章的教案
第二单元物质的获取
课题二物质的制备
1、教材分析
《物质的制备》是人教版高中化学选修六第二单元《物质的获取》课题二部分的内容，本课题共包括以下两个内容：
物质制备的一般步骤和路径设计及硫酸亚铁铵、氢氧化铝、乙酸乙酯的制备。
课题一是“物质的分离和提纯”。
这个课题主要是从混合物中分离得到纯净物的维度来进行讲述的，包括纸上层析分离甲基橙和酚酞、海水的蒸馏、从海带中提取碘。
而本课题从另外一个新的角度切入，不再是停留在对已有物质的分离上而是对物质进行制备，包括物质制备的一般方法步骤、反应路径的最优化设计及硫酸亚铁铵、乙酸乙酯和氢氧化铝的制备，物质的制备是学生必须掌握的内容。
本课题从内容上来说上升了一个层次，从技能上来说难度有所增加。
这个课题使实验的知识与技能更加完整，完善了实验体系。
2、学情分析
【学生“起点能力”分析】
通过之前的学习学生已经掌握了基本的实验操作技能，但对实验路径的选择、实验条件的优化还存在一定的困难，对实验的严谨性和科学性体会也不太深刻。
本课题乙酸乙酯、氢氧化铝的制备探究性较强，学生从已有知识经验出发不能把握知识的深广度，但学生对探究性实验兴趣较为浓厚，这对实验的开展打下了一定的心理基础。
【学生“生活概念”分析】
学生在日常生活中经常接触到物质的制备，但是不能上升到理论的认识，不能把自身的生活经验和化学学习联系起来。
本课题的学习主要是学生自己动手探究，在实践的过程中逐步走进化学实验。
【学生“认知方式”分析】
由于学生已经进行过理论课的学习，对于实验知识点的理解基本上没问题，但学生在实验过程中对处理信息的能力及对信息的加工能力、整合知识、运用和总结知识的能力还有所欠缺，故而对探究实验的总结概括存在困难。
3、教学目标
【知识与技能】
1、了解物质制备的一般过程与方法；
2、比较实验方案的设计与优化；
3、掌握硫酸亚铁铵、乙酸乙酯、氢氧化铝的制备及反应条件的探究。
【过程与方法】
1、通过引导学生观察、分析实验现象，让同学们体会怎样运用观察法进行实验探究；
2、通过探究、思考、交流等活动，提高学生分析、类比、迁移以及概括的能力；
【情感态度与价值观】
1、通过学生探究实验活动，培养学生自主探索创新精神；
2、树立环境保护意识和社会责任感；
3、通过对制备实验探究，让学生体会实验方法在化学研究中的作用；
4、培养学生严肃认真的实验习惯和科学态度。
4、教学重难点
【重点】物质制备的一般步骤及实验路径的选择与优化；硫酸亚铁铵的制备原理及步骤；乙酸乙酯、氢氧化铝反应条件的探究。
【难点】设计反应途径并选择最优方案；乙酸乙酯反应条件的探究；
5、教学思路：
【总体思路】由于实验课题的特殊性，要充分的发挥教师的主导性和学生的主体性，要教学生如何去学,掌握科学的学习方法。
实验过程中通过创设情景、提出问题、教师引导、得出结论；以探究式学习为基本方法，理论与实际相结合，探究物质的制备方法步骤及实验路径的优化选择。
【过程】创设情景-引导发现—实验探究—得出结论-总结深化-形成理论与方法。
六、学法指导：
分组实验、讨论探究、合作交流等，学生要敢思会思、高效合作、学会交流、乐于探究、善于总结。
七、教学过程设计：
第一课时
教师活动
学生活动
设计意图
一、物质制备的一般步骤和路径设计
【PPT展示图片】丰富多彩的物质世界。
【板书】课题二物质的制备
【提问】1、初中学过能够通过化学反应产生二氧化碳气体的物质有哪些?
2、以什物质么为反应物？
为什么？
3、装置如何选择和安装？
若要干燥气体如何设置装置？
【组织讨论】初中做二氧化碳实验时步骤是什么？
从中总结物质制备的一般步骤。
【提问】制备二氧化碳时我们可以随便物质吗？
原料中不含有二氧化碳中的氧或者碳可以吗？
你们还能举出哪些物质制备的例子？
【板书】选择原料及确定反应原理：
含有目标产物的组分或新化合物中的某个“子结构”。
如：
钠氯化钠。
【提问】反应过程可以改为把碳酸钙加入盐酸中吗？
为什么？
回忆一下硝酸铜制备方案，为什么要选择这种路径？
【板书】设计反应路径：
环境污染少、原子利用率高、简化操作。
【提问】二氧化碳制备时仪器可以随便选择吗？
反应过程中需要控制反应条件吗？
【板书】选择合理的仪器和装置；控制反应条件。
二、方案设计的原则
【讨论】学习了制备实验的步骤和方法，大家想一想，在设计物质制备的实验方案时应该遵循什么样的原则？
【板书】设计物质制备的实验方案时，应该遵循的优化原则
原料廉价，原理绿色
条件优化，仪器简单
分离方便，提纯快捷
三、实验验证
【安排实验】老师演示实验3-2
【操作】①向一支盛有2mL0.5mol/L氯化铝溶液的试管中逐滴加入2mL0.5mol/L
NaOH，观察现象；②向盛有2mL0.5mol/LNaOH溶液的试管中逐滴加入2mL0.5mol/L
AlCl3，观察现象。
【讲述】两实验所用的试剂和用量是相同的，但操作方法的不同导致发生反应的条件不同，因而观察到的现象不同。
【小结】下面我带大家一起回顾一下这节课的知识。
我们主要学习了物质制备的一般步骤、设计实验时的优化原则两个内容。
请同学们自己总结一下。
【课堂练习】
1.在下列实验中能达到目的的是（）
A.往硫酸亚铁溶液中加入氢氧化钠制备氢氧化铁并观察其颜色
B.排水法收集氧气
C.用锌和盐酸制备氢气刚产生气体就立即点燃
D.浓硫酸稀释时用玻璃棒引流缓缓将水注入浓硫酸中并不断搅拌。
观看
联系所学，回答：
1、①CaCO3＋HCl②CaCO3高温③Na2CO3＋H2SO4④NaHCO3加热⑤C＋O2加热⑥CxHyOz＋O2
2、实验室以CaCO3＋HCl为原料制备
3、加干燥装置。
思考讨论，准备好碳酸钙和盐酸，搭好装置，再逐滴加入盐酸，收集气体。
思考并回答：
不能随便用，原料要选择有氧有碳的物质。
思考并回答：
不可以，不易控制反应进程；硝酸铜制备运用铜和氧气反应再和稀硝酸反应的方案。
思考并回答：
不可以随便选装置要选适合的，需要控制条件。
分组进行讨论，从原料选择开始，按照实验步骤依次进行单环节优化。
记录现象：
①一加入NaOH即有沉淀产生，至其加完沉淀都未溶解；②刚加入无沉淀产生，随着AlCl3的加入逐渐产生沉淀，AlCl3加完时仍未出现沉淀溶解。
实验总结，反应条件不同，结果可能不同。
学生聆听、领悟、概括并总结本节课所学的知识点。
课堂练习题学生思考并形成解题规律。
创设情境激发学生学习的积极性和主动性，从学生已有的制备物质的经验二氧化碳的制取着手让学生有一个感性认识。
让学生在讨论的过程中总结出知识，培养学生的自主探学能力和交流表达能力。
培养学生观察实验现象、分析实验、归纳总结实验的能力。
通过加入氢氧化钠顺序不同得出结果不同的实验，让学生意识到实验操作的重要性，培养学生观察、分析和对比的能力。
老师引导，学生总结，以学生为主体，体现了课程改革的先进理念。
通过练习强化知识点;通过点评、归纳、纠正错误，总结易错点形成解题技巧。
（第二课时）
教师活动
学生活动
设计意图
一、探究实验
【PPT展示图片】硫酸亚铁铵在生活中的运用。
【板书】硫酸亚铁铵的制备
硫酸亚铁铵运用
（1）净水剂
（2）媒染剂
（3）防腐剂
（4）治疗缺铁性贫血
（5）饲料添加剂
（6）制蓝黑墨水
（7）改善缺铁性土壤
【提问】亚硝酸钠和食盐的鉴别方法？
【讲述】但实验室中的Fe2+盐溶液往往因氧化而含有Fe3+，因此在此实验中通常用较稳定的硫酸亚铁铵溶液来代替。
【PPT展示】硫酸亚铁铵、硫酸亚铁、硫酸铵的性质。
【提问】1、根据上表：
如何制备硫酸亚铁铵？
2、该原理类似于学过的哪些物质的制备？
【板书】原理：
Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
FeSO4+（NH4）2SO4+6H2O=FeSO4•（NH4）2SO4•6H2O
【安排实验】下面我们就来讲述硫酸亚铁铵的制备，请同学们完成课本实验2-4。
【板书】铁屑洗净去油污
【设问】在实验的过程中去油污前后铁有哪些变化？
实验现象是什么？
实验2末尾为什么要用水洗净，不洗净对实验有什么影响？
下面我们来做一个实验步骤1，请大家仔细观察实验现象。
请大家注意前后颜色的变化。
【组织讨论】让同学们根据实验现象进行组内讨论。
【设问】为什么要用水浴加热，可以用酒精灯吗？
为什么要趁热过滤，可以等冷却了之后再过滤吗？
下面我们来做一个实验步骤2，请大家仔细观察实验现象。
请大家注意前后颜色的变化。
【板书】硫酸亚铁的制备
【组织讨论】让同学们根据实验现象进行组内讨论。
【设问】硫酸铵的量是怎样确定的？
实验过程中用什么样的装置？
加热需要控制吗？
为什么要在酸性条件下进行？
怎么判断什么时候停止加热？
下面我们来做一个实验步骤3，请大家仔细观察实验现象。
请大家注意前后颜色状态的变化。
【组织讨论】让同学们根据实验现象进行组内讨论。
【小结】下面我带大家一起来回顾一下这节课所学的内容，我们主要学习了硫酸亚铁铵制备的原理和方法、步骤。
老师发问，请同学简要概括本节课所学的主要知识点。
【课后作业】1、怎么保证硫酸亚铁和硫酸铵物质的量相等？
2、浓缩是能否浓缩至干？
3、若要加快过滤速度可以采用哪些方法？
4、硫酸亚铁在空气中易变质，操作中应注意什么？
回答：
1、硫酸亚铁法：
在一支试管中均加入适量硫酸亚
铁溶液，溶液呈淡绿色，再分别加入亚硝酸钠溶液和KSCN溶液，溶液呈血红色的是亚硝酸钠。
回答:
1、学生的回答应该与它的物理性质溶解度有关。
2、原理类似于学过的侯氏制碱法、硝酸钾晶体制备
学生实验
2-41、铁屑洗净去油污：
用台式天平称取3.0g铁屑，放入试管中，加入15mL质量分数为10%碳酸钠溶液。
小火加热约10min后，倾倒去碳酸钠碱性溶液，用自来水冲洗后，再用蒸馏水把铁屑冲洗洁净。
干燥后称得铁屑为2.9g。
记录现象：
实验前铁暗淡，实验后铁具有金属光泽。
讨论，根据实验现象在组内讨论实验前铁上面附着一层油污所以光泽度不高，洗净可能是因为会对后面的实验有影响。
学生实验2-42、硫酸亚铁的制备：
把洗净的铁屑放入锥形瓶，加入20mL3mol/LH2SO4（记下液面），水浴加热，并不停摇动（不能蒸干，适当添水）;当溶液呈浅绿色不冒出大量气泡时，趁热过滤，将滤液转移到蒸发皿中（残渣用少量蒸馏水洗2-3次）。
记录现象：
产生大量气泡，溶液逐渐变为浅绿色。
放出有刺激性气味的气体。
反应耗时较长。
讨论，根据水浴加热是为了控制反应温度，要除去残渣要的是滤液所以趁热过滤以免产物析出。
学生实验2-43、硫酸亚铁铵的制备：
称硫酸铵6.6g放在盛有硫酸亚铁溶液的蒸发皿中，适度搅拌，溶解后，加热蒸发浓缩，蒸发时控制火焰温度，缓缓加热。
控制在酸性条件下进行，晶膜出现后，停止加热，静置冷却结晶，晶体用无水乙醇洗涤，放在两张干滤纸间压干，称重。
记录现象：
蒸发大约12min后，液面开始出现一层膜，停止加热，放置冷却。
有大量晶体析出。
过滤得到浅蓝绿色晶体。
讨论，化学计量系数法求硫酸铵量，控制酸性条件是为了避免亚铁离子水解。
学生聆听、领悟、概括并总结本节课所学主要知识。
学生查阅资料并完成。
创设情境引入新课激发学生学习的兴趣。
在实验之前引导学生掌握实验原理有助于学生在实验的过程中正确操作，培养学生科学的学习习惯。
培养学生的动手能力及实践能力。
通过引导学生观察实验现象，总结实验规律，培养学生处理信息能力及对信息的加工能力、整合知识、运用知识的能力。
通过硫酸亚铁制备过程中的颜色变化让学生体会丰富多彩的化学实验，提高学生对实验的兴趣。
通过实验过程中对实验条件的精确控制，培养学生的做实验的科学性和严谨性，在实验中思考分析和判断的能力。
培养学生及时反思、小结、概括的能力，培养良好的学习方法和习惯。
检查学生所学，作业情况反馈学生掌握程度有利教师的教学和学生的学习。
（第三课时）
教师活动
学生活动
设计意图
一、乙酸乙酯的制备及反应条件的探究
【PPT展示图片】乙酸乙酯在生活中的运用。
【板书】2-5乙酸乙酯制备
运用：
粘合剂、香料。
【提问】1、俗话说：
千年陈酿，这句话说明什么问题？
2、酒精的主要成分是什么？
其物理性质是？
空气中能发生什么反应？
【讲述】乙醇和乙酸反应生成乙酸乙酯有香味，而这个过程很缓慢所以酒越变越香。
【提问】回忆一下，乙酸乙酯制备的原理是什么？
【板书】原理：
乙酸+乙醇加热乙酸乙酯
浓硫酸
【提问】根据反应特点，在实验过程中应怎样提高转化量？
【安排实验2-5】下面我们就来讲述乙酸乙酯和氢氧化铝的制备，请同学们完成课本实验2-5。
【设问】乙酸、乙醇和浓硫酸的加入顺序是什么，可以颠倒吗？
导管为什么不能伸入饱和碳酸钠液面以下？
有几层厚度说明什么？
下面我们来做一个实验步骤1，请大家仔细观察实验现象。
请大家注意前后碳酸钠液面的变化。
【组织讨论】让同学们根据实验现象进行组内讨论。
【设问】反应时间应该为多少？
根据实验现象猜想加入盐酸的目的是什么？
实验结果说明什么问题？
【组织讨论】让同学们根据实验现象进行组内讨论。
【板书】盐酸具有催化作用但不能提高产率。
【设问】下面我们来做实验步骤3，请大家仔细观察实验现象。
注意前后有几层厚度的变化，并猜想变化的原因。
【组织讨论】让同学们根据实验现象进行组内讨论。
【板书】浓硫酸：
催化剂、吸水剂。
二、氢氧化铝制备及条件探究
【演示实验2-6】老师演示实验2-6。
【板书】
实验2-6氢氧化铝的制备
实验原理：
AlCl3+3NaOH=Al（OH）3+3NaCl
Al（OH）3+NaOH=NaAlO2+2H2O
【操作】六支试管编号1、2、3、4、5、6。
将铝等量加入1、2号试管；氧化铝3、4号试管；硫酸铝5、6号试管。
向6支试管中加入盐酸制得2mol/L氯化铝溶液，再向1、3、5号试管中滴加6mol/L氢氧化钠溶液。
2、4、6号试管中滴加6mol/L氨水溶液。
观察实验现象。
【提问】实验现象说明了什么样的结果？
【板书】氢氧化铝不溶于弱碱
【小结】下面我带领大家一起复习一下这节课所学的内容，这节课主要学习了乙酸乙酯和氢氧化铝的制备。
老师发问，让同学简要概括本节课所学的主要知识。
【课后作业】如何验证你所得的产物是氢氧化铝？
思考回答：
1、酒越变越香。
2、酒精的主要成分是乙醇，乙醇是透明、无色、有刺激性气味、易挥发的液体。
在空气中被氧化成乙酸。
思考并回答：
乙酸和乙醇在浓硫酸作用下生成乙酸乙酯和水。
思考并回答：
酯化反应是可逆反应，为了提高酯的产量，为使平衡向生成酯的方向移动，常常使反应物之一过量，或将生成物从反应体系中及时分离出去（将乙酸乙酯及时蒸出或将水吸收）。
学生实验
2-51、向大试管中加入3mL乙醇然后边摇动试管边慢慢加入2mL冰醋酸。
连接好装置，用酒精灯小心均匀地加热试管3min－5min，产生的蒸气经导管通到饱和碳酸钠溶液的液面上。
记录现象：
4min有透明油状液体产生并可闻到香味，5min时有机层的厚度为0.1cm。
讨论，讨论顺序是因为浓硫酸放热，不能伸入液面是为了防止倒吸，厚度薄说明反应缓慢、产量较低，根据实验现象分析实验条件是否理想。
学生实验2-52、向大试管中加入3mL乙醇然后边摇动试管边慢慢加入2mL冰醋酸和6mL6mol/L稀盐酸。
其余步骤同实验1。
记录现象：
2min有透明的油状液体产生并可闻到香味。
5min有机层的厚度为0.1cm。
讨论，根据实验现象猜想盐酸在实验中应该是催化剂的作用。
学生实验2-53、向大试管中加入3mL乙醇然后边摇动试管边慢慢加入2mL冰醋酸和6mL18mol/L浓硫酸。
连接好装置，用酒精灯小心均匀地加热试管3min－5min，产生的蒸气经导管通到饱和碳酸钠溶液的液面上。
讨论，根据实验现象猜想浓硫酸在实验中应该是催化剂和提高产量的作用。
记录现象：
加入盐酸后铝溶解，1、2号试管有气泡产生。
1、3、5加氢氧化钠出现白色絮状沉淀其过量沉淀溶解。
2、4、6出现白色絮状沉淀，氨水过量沉淀不溶解。
回答，氢氧化铝不溶于弱碱，用氨水制备氢氧化铝很恰当。
学生聆听、领悟、概括并总结本节课所学主要知识。
学生独立完成作业
从日常生活入手，激发学生学习的积极性和主动性，引起学生的求知欲。
增强学习与生活的联系性，使其富有趣味性。
通过提问使学生回忆原有知识增加学生对实验的认识，以及在这个过程中锻炼学生独立思考和解决问题的能力。
通过实验闻产物的味道，培养学生正确的操作理念和安全意识。
通过引导学生观察实验现象，总结实验规律，培养学生处理信息能力及对信息的加工能力、整合知识的能力。
通过对比实验得出结论的方法，提高学生的归纳总结能力和观察能力。
培养学生判断和分析实验结果的能力。
在探究的过程中让学生体会到探究实验对化学学习的重要性，培养学生科学的思维方法和态度，不盲目凭个人直接定论，而是在“做科学”的过程中掌握真理。
培养学生及时反思、小结、概括的能力，培养良好的学习方法和习惯。
检查学习效果
§2.2.1物质的制备
一、物质的制备
1、物质制备的一般步骤：
（1）选择原料及确定反应原理：
含有目标产物的组分
或新化合物中的某个“子结构”如：
钠氯化钠
（2）设计反应路径：
环境污染少、原子利用率高、简化操作
（4）选择合理的仪器和装置（5）控制反应条件
2、设计物质制备的实验方案时，应该遵循的优化原则
原料廉价，原理绿色
条件优化，仪器简单
分离方便，提纯快捷
八、板书设计
§2.2.2硫酸亚铁铵的制备
1、硫酸亚铁铵运用
净水剂、媒染剂、防腐剂、治疗缺铁性贫血、饲料添加剂
制蓝黑墨水、改善缺铁性土壤
二、实验原理
Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
FeSO4+（NH4）2SO4+6H2O=FeSO4•（NH4）2SO4•6H2O
三、实验步骤
1、洗净铁屑去油污
2、硫酸亚铁的制备
3、硫酸亚铁铵的制备
2、硫酸亚铁铵运用
净水剂、媒染剂、防腐剂
（8）治疗缺铁性贫血
（9）饲料添加剂
（10）制蓝黑墨水
（11）改善缺铁性土壤
§2.2.3实验2-5、2-6乙酸乙酯、氢氧化铝的制备
实验2-5乙酸乙酯制备
1、运用：
粘合剂、香料
2、原理
乙酸+乙醇加热/浓硫酸乙酸乙酯（可逆反应）。
3、物质作用
盐酸：
催化剂，稀硫酸：
催化剂
浓硫酸：
催化剂、吸水剂
实验2-6氢氧化铝的制备
一、实验原理
AlCl3+3NaOH=Al（OH）3+3NaCl；Al（OH）3+NaOH=NaAlO2+2H2O
二、实验结论
氢氧化铝不溶于弱碱
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