1、物质的分离与提纯 以茶多酚的提取及纯化为例,目录,CATALOGUE,教材分析,1.2 科学探究过程 了解科学探究过程包括提出问题和假设、设计方案、实施实验、获取证据、分析解释或建构模型、形成结论及交流评价等核心要素。理解从问题和假设出发确定研究目的、依据研究目的设计方案、基于证据进行分析和推理等对于科学探究的重要性。1.3 化学实验 认识化学实验是研究和学习物质及其变化的基本方法，是科学探究的一种重要途径。初步学会物质检验、分离、提纯等化学实验基础知识和基本技能。学习研究物质性质，探究反应规律，进行物质分离、检验和制备等不同类型化学实验及探究活动的核心思路与基本方法。体会实验条件控制对完成科
2、学实验及探究活动的作用。,1.课程标准,教材分析,2.知识地位,能根据物质性质的差异选择物质分离的实验方法；能依据实验目的和假设，设计简单问题的实验方案，能对实验方案进行评价。,基础性：分离提纯的基础知识、基本方法和操作；应用性：分离提纯在生产的应用；在科学研究中的应用；综合性：渗透实验操作、原理、性质等；创新性：设计物质分离路线，开发新方法等。,从事和化学、生物、医药、检验等相关职业的必备能力。,教材分析,3.模块功能,本课的情境活动主要取自学术研究，在考查学生知识和能力的基础上，评价其价值取向、测评其学科素养水平，从而发挥高考评价体系中“价值引领、素养导向、能力为重、知识为基”的作用。所以
3、本节课精选科研工作者的研究成果，精心设计问题，引导学生在复杂的实验情境和学术情境下解决问题，充分体现价值引导、素养导向的功能。,教材分析,教学重点：提升分离与提纯方法的理解与应用。,4.教学重难点,教学难点：在真实而复杂的学术情境下运用分离提纯方法。,学情分析,1.学生已经复习了元素化合物、常见仪器、操作、物质的分离与提纯的基本知识，了解了常用分离与提纯方法。2.学生对混合物分离提纯常见方法的认识是单一、零散的，缺乏系统性，没有形成有序、系统的思维模型。3.学生解决陌生情境的能力、设计并改进实验方案的能力不足。,核心素养教学目标,1.通过物质的分离提纯的思维模型，指导茶多酚提取工艺流程的方案设
4、计并改进，培养独立思考、敢于质疑和批判的创新精神，发展“科学探究与创新意识”、“证据推理与模型认知”素养。2.通过对物质分离与提纯原则和方法的学习，了解物质性质对分离方法选择的重要性。形成“结构决定性质，性质决定应用”的观念，发展“宏观辨识与微观探析”素养。3.通过溶解、过滤与抽滤、萃取与索氏提取、分液、蒸馏与减压蒸馏、结晶等物质的分离提纯方法的应用，掌握实验基本技能和形成实验的基本观念。4.通过对茶多酚提取工艺的学习，感受中国科学研究工作者的工作激情，感受中国传统茶文化的魅力，增强民族自信。,教学策略与思路,本节课主要是要建立物质分离提纯的方法模型及提取纯化模型，所以本节课采用的教学策略是：
5、情境激发方法导引流程设计模型建构。,知识线,思维线,贯穿两条主线,教学过程,主题1：中国茶文化与茶多酚的功效,设计意图:用中国源远流长、雅俗共赏的茶文化为切入点，介绍茶叶的组成及传统文化中神农氏尝百草的故事，引起学生对中华优秀文化的认同，增强民族自信发挥高考评价体系中“价值引领”的作用。这符合新课程改革倡导的“立德树人”的教学要求。,教学过程,主题2：物质分离提纯的一般方法和原则。,设计意图：通过天然物质的提取及纯化的方法模型的归纳及分离提纯原则的学习，了解物质性质对分离方法选择的重要性，让学生重视科学研究的方法，逐步形成“结构决定性质，性质决定分离和提纯方法”的观念，并发展学生利用相关的方法
6、及原则解决实际的能力，发展“宏观辨识与微观探析”素养。,教学过程,主题3：模型建构设计茶多酚提取流程,1,2,3,4,5,教学过程,1,性质探究,设计意图：化学教学中最重要也最常用的方法是分类、类比、推导。通过对茶多酚的结构模型的学习，培养学生对陌生物质以一定标准加以归类，通过教材中已知物质性质加以类比，进而合理推导出陌生物质的相应性质。激发学生学习兴趣，引导学生能自主学习新知识、获取新信息，提升学习能力。,教学过程,2,情景激发,设计意图：从中国传统优秀文化出发，导入物质提取的方法，既能激发学生学习的兴趣，体会古人的化学智慧；也能激起学生的思辨热情，通过生活中无处不在的化学知识和化学操作，培
7、养学生理论联系实际的科学精神和社会责任，体现化学的核心价值。,教学过程,3,抽象研究流程,设计意图：由问题驱动，通过设计层层递进的问题，推动学生沿着科研工作者的足迹共同完成从茶叶中提取茶多酚的实验流程的设计，并抽象成框图形式徐徐铺开，让学生体验科学研究的程序，深入理解物质分离提纯的知识，有效地进行知识迁移和解决真实问题，发展分析、反思、评价、设计等高阶思维水平。整个过程既能有效夯实基础，提升思维水平，又能促进学生的认知发展，培养学生的化学学科核心素养。,设计问题,引导作答,形成流程,问题推进,完善流程,建模程序流程,从物质的分离提纯的一般方法和原则出发，解决分离纯化方法、条件控制及仪器、方案改
8、进等问题。,教学过程,1.“活水还须活火烹”这句诗中提到了哪些化学基本操作？它是化学中常见的某种物质分离方法的雏形？,2.从茶叶大量提取茶多酚，是否也可以采用“溶解”的方法呢？,3.用于大量提取茶多酚时选用的溶剂选择是什么？确定的原则依据是什么？,4.除了考虑溶剂的选择之外，为提高浸取效率，还需要考虑哪些因素？,5.溶解后的的混合物是什么？如何处理这些“混合物”呢？,6.如若使用常规的过滤装置过滤，有什么优缺点？怎样改进？,问题设计,教学过程,7.将未溶解的茶末过滤后，所得滤液中如何获得茶多酚？请将提取方案及设计依据填在表格中。,8.评价所设计的方案，参照其他同学的方案提出最优方案。,9.直接
9、往滤液中加入萃取剂氯仿吗？请说明理由。,10.采用“常压蒸馏”的方式进行浓缩吗？,11.“萃取”后的操作是什么？,12.茶多酚主要存在于“分液”后的两相中的哪一相？,设计意图：设计层层推进的问题，推动学生逐渐完善实验流程，引导学生灵活运用“物质分离与提纯”的基础知识，并在问题设计中加入较多的探究性内容，引导学生深入理解物质分离、提纯方法的内涵，强化学生关注知识的本源性，提升学生分析问题的能力，培养学生的高阶思维方式。对多种分离提纯方法的取舍的探究，培养学生敢于质疑、严谨求实的科学态度。,教学过程,4,设计评价,命题意图：通过能流程中涉及的操作方法、提取分离效果、操作的复杂程度等角度出发，逐步培
10、养学生的综合分析问题能力、思维探究能力,打破常规思路,通过学科知识渗透，敢于质疑，大胆求证，提出更加合理可靠的实验方案。充分发展学生的“科学探究与创新意识”素养。,教学过程,5,建构模型,设计意图：中国高考评价体系说明中指出，基于情境的复杂程度，高考评价体系中的情境活动可以分为两层。第一层是简单的情境活动。第二层是复杂的情境活动。此类情境活动涉及的是复杂的认知活动，主要考查学生综合运用知识和能力应对复杂问题的水平。要培养学生在复杂的情境中快速有效的提取信息并准确解答，就必须有行之有效的训练。而利用师生共同完成的流程复杂的茶多酚提取纯化流程图，同时参考青蒿素的提取纯化流程，归纳总结出设计这类物质
11、的一般性流程，建立解决复杂问题的思维及模型框架。培养“证据推理与模型认知”素养。,教学过程,命题意图：布置开放性实验，参照从天然物质的提取纯化模型，模仿茶多酚的提取设计并完成实验，学生亲身经历科学探究的完整过程，提升“科学探究与创新意识”素养。,主题4：开放性课外作业,教学反思,2.本节课是基于真实的研究背景设计的一堂课，期望为学生解决陌生情境问题提供帮助并提升他们分析、解答相关试题的能力，因而对于部分同学来说，由于知识的遗忘或是分析问题能力的不足，在某些课堂环节会表现得比较吃力，比如关于茶多酚性质的推测中，有些同学无法得到茶多酚易被氧化的结论等。,1.本节课是一节物质提取纯化的综合实验复习课
12、，期望从化学视角看待中国三千多年的茶多化，让学生既对中国传统优秀的茶文化有自豪感，也能够与时俱进，思考如何更好的利用茶叶提升人类的生活品质，造福人类。从引课到方法导引，再到具体实验方案的选取、流程的设计，都不停的渗透方法观、绿色化学观、技术观、价值观，提升学生的思维品质和学科素养。同时，本节课还想通过复杂的物质提取、纯化背景引导学生回归本源，回归“结构决定性质，性质决定方法与应用”的化学学科内涵，建构思维方法模型，并应用模型解决问题。,教学反思,3.未能设计课堂实验，让学生在带着任务去思考，动手操作实践，体验科学实践的乐趣。,4.复杂情境下教学，学生思考问题的时间变长，用来分析本质原因的时间变长，课堂节奏较慢。,5.信息技术的深度融合不够，学生互动中的几个环节可以利用IPAD，多媒体投屏等方式互动效果可能会更好。,6.教学方式上，若是更多的采用“生生帮助”的方式进行教学，或会有奇效。,THANK YOU,汇报人：XXX 时间：201X/XX/XX,
