高中化学研究物质的实验方法(单元分析)

研究物质的实验方法

一、内容分析

第二单元介绍了过滤、结晶、萃取、分液、蒸馏和层析等研究物质常用的实验方法，在教学中值得注意的是不能仅让学生将注意力放在基本实验技能上，而应让学生体会化学家研究物质的一般方法，即首先考虑的是怎样从混合物中把这种物质分离出来，再进行分析、检测，研究其组成、结构。研究过程中既要用到定性分析的方法，也要用到定量分析的方法。教学中尽可能让学生自主探究，理解分离混合物的一般思路和各种分离方法的本质，在初中已有知识的基础上要让学生初步学会实验方案的设计。

本单元各知识点之间的联系如下图所示：

自然界中的物质虽然丰富多彩，但主要是以混合物形式存在的。要研究某种具体物质的结构和性质，首先要将混合物的各种成分分离开来。

本单元引领学生学习研究物质的一些基本实验方法——物质的分离、提纯和检验。有些混合物凭外观可以明显看出性质差别，例如悬浊液可以用过滤的方法加以分离；乳浊液则可以静置后分液。有些混合物的外观看不出各组分的性质差别，例如氯化钠溶液，分离这样的混合物可以用蒸发或者蒸馏的方法。而痕量的混合物还可以通过层析法分离。混合物分离后得到的组分到底是什么？化学反应获得了什么产物？在这些问题的驱动下，人们又不断研究各物质的特性，探索着检验物质的各种方法。这样的编排一方面强调实验研究方法对学习化学的重要性，另一方面在后续的学习中这些方法会在不断的运用过程中得到强化、巩固和发展。

在第二单元提出化学家实验研究的一般思路，既是对第一单元研究方法的延续，也体现了化学实验在高中化学新课程中占有十分重要的地位，掌握研究物质的实验方法在后续的化学研究、学习中具有重要的指导意义。同时，本单元要求学生初步掌握分离和提纯、离子检验、溶液配制等基本实验技能，为今后的实验设计、实验操作打下较好的基础。

二、目标分析

《课程标准》对本单元内容的学习提出了如下要求：

（1）体验和了解化学科学研究的一般过程和方法，认识实验在化学学习和研究中的重要作用。

（2）能够独立或与同学合作完成实验，记录实验现象和数据，并能主动进行交流。

（3）初步认识实验方案设计、实验条件控制、数据处理等方法在化学学习和科学研究中的应用。

依据《课程标准》，在教学过程中需要达到如下目标：

（1）初步学会过滤、结晶、萃取、分液、蒸馏等分离物质的实验技能，能独立完成一些简单的物质分离、提纯的实验操作。

（2）学会Cl-、SO42-.CO32-.NH4+等离子检验的实验技能。能用焰色反应法、离子检验法设计简单的实验方案，探究某些常见物质的组成成分。

（3）初步学会配制一定物质的量浓度溶液的实验技能。

（4）了解生产和研究中经常要用中和滴定等方法进行定量测定。

三、重难点分析

1.本单元重点在于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。对于太过繁复的实验操作和方案设计则不应涉及，物质、离子的检验也不要过于具体化。

2.初步学会溶液配制的实验技能，在配制一定物质的量浓度的溶液时,不必强调过于细节化的操作过程。

3.体会定量研究的方法对化学学习和科学研究的重要作用，不应拓展物质的量浓度与质量分数之间的换算。

四、实验研究

1.焰色反应

采用以下方式进行钾盐的焰色反应的实验时，不必透过蓝色钴玻璃观察实验现象。

(1)将钾盐放入一小烧杯中,用少量水润湿后,加入适量95%的酒精。然后,用镊子夹起一小团脱脂棉花,在烧杯中一边搅拌一边浸泡后,取出点燃。即可看到明显的紫色火焰。

(2)将滤纸浸入饱和硝酸钾溶液中,取出晾干。实验时,用镊子夹其一端,点火后,滤纸条迅速燃烧,焰色现象明显。

(3)将钾盐饱和溶液倒入一小烧杯中,再将一段粉笔浸透后取出晾干。用坩埚钳夹住一端,放在煤气灯或酒精喷灯上灼烧,就可达到满意的实验效果。

(4)将5g研细的蔗糖和4g研细的氯酸钾混合均匀后,放入一蒸发皿中。然后,滴入1至2滴浓硫酸,即可欣赏到“漂亮”的紫色焰火。

2.圆珠笔墨油的纸上层析

实验用品：锥形瓶、橡皮塞、滤纸条、圆珠笔芯、铅笔、丙酮。

实验步骤：取一长条状滤纸，用铅笔在距滤纸条末端2 cm处画“×”记号，在记号处用蓝色圆珠笔墨油点一个原点作为试样，然后把滤纸条固定在有切口的橡皮塞上。锥形瓶里装少量丙酮作展开剂。当将滤纸条有记号的一端浸入丙酮时，塞紧橡皮塞，半分钟内，观察现象。可看到圆珠笔墨油中含有的蓝色染料出现在滤纸条上方，绿色染料出现在滤纸条下方。

五、教学建议

1.课程标准和新教材中均未明确界定学生实验还是演示实验，但教材中“活动与探究”栏目偏重于学生实验，“观察与思考”栏目偏重于演示实验的意图是明确的，不做出硬性规定是希望有条件的地区和学校不要受制于“学生实验”和“演示实验”，在教学中要努力创造条件，为学生实验活动增加更多的机会。

2.本单元的教学首先要让学生认识到，化学实验是学习化学知识、解决生产和生活中的实际问题的重要途径和方法；通过实验探究活动，掌握基本的化学实验技能和方法，初步体验实验探究的基本过程，提高化学实验能力。

3.在实验中应让学生树立实验安全知识，记住常见实验仪器的安全操作步骤，了解防止事故发生的具体措施。形成实事求是、严谨细致的科学态度，培养批判精神和创新意识。

4.从氯化钾和硝酸钾的混合物中提纯硝酸钾实验，课本只要求学生设计方案，相应的学生实验在《实验化学》模块中课题3安排，各校可根据本校实验条件，决定是否将该实验提前在本专题教学中进行。

5.物质分离（如蒸馏、萃取、分液等）的操作技能可在后继学习中再逐渐完善。