1、高中化学 第一章从实验学化学教材分析 新人教版必修12019-2020年高中化学 第一章从实验学化学教材分析 新人教版必修1一、本章教材的编排特点和主线1、主要内容（1）化学实验安全常识。（2）混合物的分离和提纯（包括除去难溶性杂质和可溶性杂质）。基本方法包括过滤、蒸发、蒸馏、萃取等，（3）几种常见离子的检验。包括SO42-、Cl-、CO32-。（3）物质的量、物质的量的单位、摩尔质量、物质的量浓度等概念以及简单计算（4）一定物质的量浓度溶液的配制方法和操作。各部分内容之间的关系如下图所示：粗盐提纯实验安全知识从自来水制取蒸馏水蒸发混合物的分离和提纯从碘水中提取碘萃取蒸馏SO42-检验过滤CO
2、32-检验Cl-检验离子的检验称量一定物质的量浓度溶液的配制化学实验基本方法配制NaCl溶液转移溶解洗涤物质的量化学计量在实验中的运用定容摩尔质量物质的量浓度2、内容呈现特点：（1）重视初、高中知识的衔接。本章以初中的基本操作粗盐的提纯实验为起点，复习过滤、蒸发等操作方法，并进一步要求学生书写操作步骤及现象，然后拓展到探究除去可溶性杂质的方法，引入硫酸和可溶性硫酸盐的检验、蒸馏等知识。由于学生在义务教育阶段（九年级）没有要求掌握对含硫酸根离子这一类物质的检验方法，只要求对个别物质进行检验，因此硫酸和硫酸盐的检验作为高一第一章出现是非常恰当的：归纳了从单个物质到一类物质的检验方法；检验的同时，还
3、要进一步考虑干扰离子的影响，所以对加入试剂的顺序、试剂的用量，以及试剂过量的处理等又有较高的要求，正如新课标所述：教材中教学内容呈现方式是螺旋上升的，充分体现了新旧知识的联系。（2）紧密联系生产、生活实际。本章所选实验内容紧密联系生产实际和学生的生活实际，如粗盐的提纯、自来水中氯离子的检验等，而且把物质的量、物质的量浓度等概念和简单计算放在实验的大背景中。从中学教学的实际情况出发，通过实验帮助学生理解化学反应中量的变化。（3）重视学生的认知规律，如在编写“物质的量”方式上直接引出物质的量，而对“摩尔”则是从宏观到微观呈现。宏观质量（相对分子质量）计算感性认识微观微观粒子数（阿伏加德罗常数）粒子
4、数集合 摩尔二、教学目标：知识与技能能够独立进行过滤、蒸发和萃取操作，能够用规范的语言描述过滤操作的方法和步骤。知道物质的量所描述的是微观集体；能够说出摩尔质量的概念，会根据化学式计算不同物质的摩尔质量；会进行物质的量、摩尔质量与物质的质量之间的换算。知道物质的量浓度是表示溶液浓度的一种方法，能够独立操作配制一定物质的量浓度溶液的实验。过程与方法通过离子的检验和除杂方法的讨论，加深对提纯操作原理和方法的理解，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。初步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。情感态度与价值观树立安全意识，并能识别一些化学品的
5、安全标识。能独立或与同学合作完成实验，记录实验现象和数据，完成实验报告，并能主动进行交流，培养团队合作精神。初步养成节约实验药品，爱护实验仪器和设备，保持仪器干净和台面整洁的良好实验习惯。三、教学建议：1上好序言课。第一课时应把高中化学课程结构、学分计法和课程的理念等作简明扼要的介绍，并利用教材上引言的内容和收集的素材做成多媒体课件介绍化学科学的特点，认识化学科学的创造性和实用性，展示化学科学在解决人类社会发展过程中所遇的问题，提高人类的生活质量、促使人与自然和谐相处等方面发挥的重要作用，让他们感受化学世界的神奇美妙和无穷魅力，激发他们学习化学的兴趣和积极性。同时介绍学习化学的一些方法和要求。
6、讲实验室要求时自然就引进教材第一节内容的学习。2、在学习硫酸根离子的检验方法时，而前溶液进行酸化的目的可以通过硫酸钠、碳酸钠分别与氯化钡、盐酸反应的对比实验来进行教学，学生如果对这一原理理解透彻的话，对接下来要进行的“思考与交流”（2）会有很大的帮助，起到承上启下的作用。3、萃取是继初中化学学习的物质分离的一种新方法，由于它是液体混合物的分离，因此首先应复习有关溶液的组成和物质的溶解性，同时也可利用学生生活中常见的现象：例如为什么用洗洁精洗碗会干净些，衣服沾了油污可用汽油洗涤等等来启发学生，以便理解萃取的概念，最后让学生列表归纳过滤、蒸发、蒸馏、萃取四种物质分离方法的特点（P17），使学生养成
7、不断整理和归纳新旧知识，使所学知识系统化，以便于对知识的记忆。4、在进行第二节的教学中要深刻理解本节的标题“化学计量在实验中的应用”的含义，将以往的以训练计算技能为主的内容放在实验背景中介绍，其功能和教学要求应该有所不同。学习“物质的量”的概念和简单计算方法是为了帮助学生从定量的角度理解化学反应，而在中学化学学习阶段，学生能够直接体会到的定量的化学反应是质量与物质的量的关系和溶液的浓度、体积与物质的量的关系。因此教学的重点是“物质的量”、“物质的量浓度”等概念以及关于这些概念的简单计算，可补充物质的量运用于化学方程式的简单计算，不要把过多的时间和精力放在一些计算能力要求较高的问题上，如“2mo
8、lSO3与多少摩尔的SO2中含有的O原子数相同？”等。5、物质的量的浓度是在九年级学习了溶质的质量分数又一种新的浓度表示方法，教学时首先要突出物质的量的浓度应用在生产和科学研究（配制溶液等）的优越性（P14图1-14），通过教材上的例题，使学生掌握容量瓶的使用方法，建议先由教师进行规范性操作，边讲解边操作，并可通过多媒体将操作注意事项展示出来，加深学生的印象，再让学生动手。6、把握好难度。难度把握的依据是课标，克服传统习惯和“一步到位”的思想。例如SO32-对硫酸根离子检验的干扰，用于酸化的酸不能使用硝酸等知识则应视各校学生的情况而定。如果课标对某个知识点的要求讲得很笼统的话，不妨比较一下三套
9、教材的处理方法，再结合学生的层次和时间作适当处理，甚至可以灵活处理教材。五、课时安排第一节 化学实验基本方法（4课时），包括两个学生实验：（1）除去食盐溶液中含有的可溶性杂质CaCl2、MgCl2及一些硫酸盐。（2）萃取操作。第二节 化学计量在实验中的应用。（3课时）。包括一个学生实验：配制100mL1.00mol/LNaCl溶液。复习（1课时）单元测验（1课时）测验讲评（1课时）2019-2020年高中化学 第一章从实验学化学复习教案1 新人教版必修1 (I)三维目标1知识与技能(1)了解摩尔质量的概念，理解物质的量、摩尔质量与物质的质量的关系。(2)理解物质的量浓度的概念，掌握一定物质的量
10、浓度溶液的配制方法和应用。(3)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过程与方法通过粗盐提纯实验，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。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。3情感态度与价值观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。教学重点混合物的分离提纯与离子的检验。物质的量、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
11、的量浓度溶液的配制方法。课前准备实验用品：所用课件：有关知识归纳与比较的表格与网络图。有关分离提纯的实验装置的投影片。导入新课化学是一门以实验为基础的学科。因此，我们学习化学就必须先从实验中来学习它。第一章中我们学习了一些分离和提纯混合物的方法。物质的分离是把混合物中各物质经过物理(或化学)变化，将其彼此分开的过程，分开后各物质要恢复到原来的状态；物质的提纯是把混合物中的杂质除去，以得到纯物质的过程。这些分离和提纯的方法有过滤、蒸发、蒸馏、萃取分液等等。推进新课总结分离、提纯方法的适用范围是什么？需要的主要仪器和用具是什么？分离和提纯的方法适用范围主要仪器和用具应用举例过滤不溶性固体和液体的分
12、离漏斗、滤纸、烧杯、玻璃棒粗盐的提纯蒸发可溶性固体和液体的分离蒸发皿、玻璃棒、酒精灯蒸发食盐溶液得到固体食盐蒸馏沸点不同的液体混合物的分离蒸馏烧瓶、酒精灯、温度计、冷凝管、牛角管、锥形瓶制取蒸馏水萃取和分液互不相溶的两种液体的分离烧杯、分液漏斗用四氯化碳把碘提取出来并分液思考在过滤操作中需要注意的是什么？投影分析过滤操作中需要注意的是：“一贴、二低、三接触”，如下图。“一贴”：折叠后的滤纸放入漏斗后，用食指按住，加入少量蒸馏水润湿，使之紧贴在漏斗内壁，赶走滤纸和漏斗内壁之间的气泡。“二低”：滤纸边缘应略低于漏斗边缘；加入漏斗中液体的液面应略低于滤纸的边缘，以防止未过滤的液体外溢。“三接触”：漏
13、斗颈末端与承接滤液的烧杯内壁相接触，使滤液沿烧杯内壁流下；向漏斗中倾倒液体时，要使玻璃棒一端与滤纸三层部分轻轻接触；倾倒液体的烧杯嘴和玻璃棒接触，使欲过滤的液体在玻璃棒的引流下流向漏斗。过滤后如果溶液仍然浑浊，应重新过滤一遍。如果过滤是为了得到洁净的沉淀物，则需对沉淀物进行洗涤，方法是：向过滤器里加入适量蒸馏水，使水面浸没沉淀物，待水滤去后，再加水洗涤，连续洗几次，直至沉淀物洗净为止。思考在蒸发操作中需要注意的是什么？分析蒸发操作中需要注意的是：蒸发皿的溶液不超过蒸发皿容积的2/3；在蒸发过程中要不断搅拌；在加热至有大量固体析出时，要熄灭酒精灯利用蒸发皿余热将水分蒸干。思考在蒸馏操作中需要注意
14、的是什么？投影分析蒸馏操作应注意的事项，如下图。蒸馏实验装置蒸馏烧瓶中所盛液体不能超过其容积的2/3，也不能少于1/3；温度计水银球部分应与蒸馏烧瓶支管口相切；冷凝管中冷却水从下口进，上口出；为防止暴沸可在蒸馏烧瓶中加入适量碎瓷片；加热温度不能超过混合物中沸点最高物质的沸点。讨论蒸馏与蒸发的区别是什么？分析蒸馏与蒸发的区别：加热为了获得溶液的残留物(浓缩后的浓溶液或蒸干后的固体物质)时，要用蒸发；加热为了收集蒸气的冷凝液体时，要用蒸馏。思考萃取和分液分别如何来操作？萃取剂的选择需要注意什么？投影分析1萃取的操作方法如下：把待萃取的溶液注入分液漏斗，再注入足量萃取剂；随即振荡，使溶质充分转移到萃
15、取剂中。振荡的方法是用右手压住上口玻璃塞，左手握住活塞部分，反复倒转漏斗并用力振荡；然后将分液漏斗置于铁架台的铁环上静置，待分层后进行分液；蒸发萃取剂即可得到纯净的溶质。为把溶质分离干净，一般需多次萃取。2分液的操作方法(1)把要分离的液体注入分液漏斗内，盖好玻璃塞；(2)将分液漏斗置于铁架台的铁圈上，静置，分层；(3)将玻璃塞打开，使塞上的凹槽(或小孔)对准漏斗口上的小孔再盖好，使漏斗内外空气相通，以保证漏斗里的液体能够流出；(4)打开活塞，使下层液体慢慢流出，流入烧杯，待下层液体流完立即关闭活塞，注意不可使上层液体流出；(5)从漏斗上端口倒出上层液体。3选择萃取剂的标准是溶质在萃取剂的溶解
16、度要比在原溶剂中大。萃取剂与原溶剂不互溶。萃取剂与溶液不发生反应。讨论上面的这些方法都是物理方法的分离提纯。我们还学习了化学方法提纯和分离，化学方法提纯和分离物质的“四原则”和“三必须”是什么？分析(1)“四原则”是：一不增(提纯过程中不增加新的杂质)；二不减(不减少欲被提纯的物质)；三易分离(被提纯物与杂质容易分离)；四易复原(被提纯物质要复原)。(2)“三必须”是：一除杂试剂必须过量；二过量试剂必须除尽(因为过量试剂带入新的杂质)；三除杂途径选最佳。例题除去下列物质中的杂质，所用试剂和方法不正确的是()选项物质杂质除杂所用试剂和方法AH2SO4HClAgNO3溶液、过滤BKNO3K2SO4
17、Ba(NO3)2溶液、过滤CCuCuO盐酸、过滤DCaCO3CaOH2O、过滤分析：除杂是将杂质除去并进行有效的分离。因此，所加试剂与杂质反应后生成的产物应易于分离而除去。将杂质转化为难溶物或转化为可溶物(非杂质难溶时)而通过过滤方法除去。A中会引入HNO3杂质，所以A不正确。练习分离FeCl3、KCl、BaSO4的固体混合物，应加入的试剂是哪些？应采用的方法是什么？分析：这三种固体中BaSO4是不溶于水的，FeCl3、KCl是溶于水的。所以先加水然后过滤就可以分离出BaSO4。FeCl3、KCl溶于水后，加氢氧化钾溶液使FeCl3与KOH反应生成Fe(OH)3沉淀，过滤就可以得氯化钾溶液，再
18、蒸发氯化钾溶液就可以得到氯化钾固体了。往Fe(OH)3沉淀中加入盐酸使沉淀溶解则可以得到FeCl3溶液，在不断通氯化氢气体的氛围中蒸发溶液即可得到FeCl3固体。过渡在学习混合物的分离提纯中我们还学习了两种离子的检验。离子检验试剂实验现象化学方程式SOBaCl2溶液稀盐酸产生不溶于稀盐酸的白色沉淀BaCl2Na2SO4=BaSO42NaClCl硝酸银溶液稀硝酸产生不溶于稀硝酸的白色沉淀NaClAgNO3=AgClNaNO3练习实验室有一瓶亚硫酸钠试剂，该试剂部分已被氧化成硫酸钠。某学生设计了下列实验来测定其中Na2SO3的质量分数。(1)称取样品a g，并溶解在一定量的水中。(2)往溶液中加盐
19、酸(2HClNa2SO3=2NaClSO2H2O)，直至盐酸过量。(3)往酸化的溶液中加入过量的BaCl2溶液。(4)过滤，并洗涤，烘干得沉淀b g。试回答：(1)加盐酸为什么要过量？(2)如何验证氯化钡已经过量？(3)列出计算亚硫酸钠的质量分数的代数式。答案：(1)加入过量的盐酸能确保亚硫酸钠已完全反应掉，不会干扰后面的反应。(2)取上层清液滴加稀硫酸，若有白色沉淀产生则说明BaCl2溶液已过量。(3)100%过渡化学反应有很多是在溶液中进行的，在工业生产和科学研究中要定量研究在溶液中发生的化学反应，通常用物质的量浓度来计算比较方便。而物质的量浓度与物质的量密切相关，因此物质的量在实验中的应
20、用很广。思考1物质的量的定义，单位，符号。2阿伏加德罗常数，近似值。3物质的量、微粒数与阿伏加德罗常数的关系。回答物质的量是表示物质所含微粒数的一个物理量，单位mol，符号n。1 mol某物质中含有阿伏加德罗常数个微粒，阿伏加德罗常数的近似值是6.021023。物质的量、微粒数与阿伏加德罗常数的关系是nN/NA。例题若50滴水正好是m mL，则1滴水所含的分子数是()Am50186.021023B6.021023C6.021023D分析：由已知，1滴水的体积为mL，又因为H2O的密度为1 gmL1，故1滴水的质量即为g，相当于mol，所含的分子数为6.021023，答案选B。思考摩尔质量的定义
21、，单位，符号，与相对分子(原子)质量的关系，与物质的量的关系。分析摩尔质量是指单位物质的量的物质的质量。单位为gmol1，符号M。摩尔质量在数值上与相对分子(原子)质量相等。例如：NaOH的相对分子质量为40，它的摩尔质量为40 gmol1。与物质的量的关系为Mm/n。例题若某原子的摩尔质量是M gmol1，则一个该原子的真实质量是()AM g B gC g D g分析：摩尔质量指的是1 mol物质的质量，即大约6.021023个粒子的质量，因此一个该原子的真实质量可用g表示。所以答案为C。思考1气体摩尔体积的定义，单位。2标准状况下的气体摩尔体积是多少？3有关规律是什么？分析1气体摩尔体积是
22、指单位物质的量的气体的体积，单位Lmol1。2标准状况下的气体摩尔体积是22.4 Lmol1。3在同温同压下，相同体积的气体具有相同的分子数。例题有一真空瓶质量为m1，该瓶充入空气后质量为m2。在相同状况下，若改为充入某气体A时，总质量为m3。则A的相对分子质量是()A29m2/m1B29m3/m1C29(m3m1)/(m2m1)D29(m2m1)/(m3m1)分析：不管在瓶中充入何种气体，在相同状况下，其体积和物质的量均是相等的。设A的相对分子质量是x ，则根据(m2m1)/29(m3m1)/x，得x29(m3m1)/(m2m1)。故应选C。思考物质的量浓度的定义，单位，关系式，浓溶液如何稀
23、释？分析物质的量浓度是指在单位体积的溶液中所含溶质的物质的量的多少的物理量。单位是molL1，关系式cBnB/V。浓溶液稀释，变化的是水，溶质没有变，所以，稀释前后浓度的关系式c(浓溶液)V(浓溶液)c(稀溶液)V(稀溶液)。例题实验室里需用960 mL 0.1 molL1的硫酸铜溶液，现选取1 000 mL容量瓶进行配制，以下操作正确的是()A称取7.68 g硫酸铜，加入1 000 mL水B称取12.0 g胆矾配成1 000 mL溶液C称取8.0 g硫酸铜，加入1 000 mL水D称取25 g胆矾配成1 000 mL溶液分析：1 000 mL容量瓶只能配制1 000 mL的溶液，因而配制1
24、000 mL 0.1 molL1的硫酸铜溶液时，需纯CuSO4质量为0.1 molL11 L160 gmol116 g，或CuSO45H2O质量为0.1 molL11 L250 gmol125 g，加水配成1 000 mL溶液。所以答案为D。讨论将物质的量、阿伏加德罗常数、摩尔质量、气体摩尔体积、物质的量浓度等概念连成网络图。投影例题1下列叙述中，正确的是()A在标准状况下，1 mol任何物质的体积都为22.4 LB等物质的量浓度的盐酸和硫酸中，H的物质的量浓度也相等C1 mol H2和1 mol He中，所含的分子数相同、原子数相同、质量也相同D体积为6 L的O2，其质量可能为8 g2如果a
25、 g某气体中含有的分子数为b，则c g该气体在标准状况下占有的体积应表示为(式中NA为阿伏加德罗常数)()A22.4bc/aNA L B22.4ab/cNA LC22.4bc/bNA L D22.4b/acNA L分析：1本题全面考查本章的几个重要概念。不仅要理解每个概念的含义，更要弄清各个概念的来龙去脉及应用前提。A考查的是气体摩尔体积，其适用范围是气体，而不是任何物质；B考查的是物质的量浓度与溶液中粒子个数的关系。因盐酸是一元强酸，硫酸是二元强酸，故物质的量浓度相等的盐酸和硫酸中，H的物质的量浓度后者应是前者的两倍；C考查的是物质的量与所含粒子(包括分子和原子)、物质的量与物质的质量之间的
26、关系。物质的量相同的两种物质，所含分子数一定相同，但所含原子数及质量未必相同。D考查的是对气体摩尔体积的概念的理解。6 L O2可能是在非标准状况下，在这种条件下气体摩尔体积可能为24 Lmol1，则该状况下的6 L O2的物质的量为0.25 mol，质量为32 gmol10.25 mol8 g。所以答案为D。2这是一道考查物质的量概念的选择题，正确的解题思路是从a g气体中含有的分子数为b入手，用b除以阿伏加德罗常数NA求出a g气体的物质的量，再乘以气体摩尔体积，求出a g气体在标准状况下占有的体积V1 ，即V122.4 L，然后，列比例式求出c g该气体在标准状况下占有的体积V2，即，V
27、2L。所以答案为A。思考如何来配制一定物质的量浓度的溶液？所需哪些仪器？分析(1)配制一定物质的量浓度的溶液需要的仪器有：容量瓶、托盘天平、烧杯、玻璃棒、量筒、胶头滴管。需强调的是：容量瓶只能配制容量瓶中规定容积的溶液；不能用容量瓶溶解、稀释或储存溶液；容量瓶不能加热，转入瓶中的溶液温度应在20 左右。容量瓶使用前必须检查是否漏水。容量瓶的特点：容量瓶上注明温度和容积。容量瓶上只有刻线而无刻度。使用范围：专门用来配制一定体积、一定物质的量浓度的溶液。(2)实验步骤：计算称量溶解静置转移洗涤定容摇匀思考若读数不准会给结果带来什么误差？分析注意：视线与刻度线、凹液面的最低处相平。若俯视：实际体积低
28、于刻度线浓度偏高。若仰视：实际体积高于刻度线浓度偏低。练习配制一定物质的量浓度溶液时，下列操作对溶液浓度有何影响？没有用水冲洗烧杯23次。溶液配好摇匀后，发现液面低于刻度线，又加水至液面与刻度线相切。定容时，俯视液面使与刻度线相切。定容时，仰视液面使与刻度线相切。将未冷却的溶液注入容量瓶后，马上定容。将烧杯中的溶液转到容量瓶时，有溶液溅出。加水超过刻度线。用天平称量NaOH时，砝码有油污。生答偏低；偏低；偏高；偏低；偏高；偏低；偏低；偏高。例题1(1)用物质的量浓度为18.4 molL1的浓硫酸配制100 mL 1.84 molL1的稀硫酸，若实验仪器有：A100 mL量筒；B托盘天平；C玻璃
29、棒；D50 mL容量瓶；E10 mL量筒；F胶头滴管；G50 mL烧杯；H100 mL容量瓶，实验时应选用仪器的先后顺序是(填编号)：_。2在容量瓶的使用方法中，下列操作不正确的是(填编号)_。A使用容量瓶前检查它是否漏水B容量瓶用蒸馏水洗净后，再用待配溶液润洗C配制溶液时，如果试样是固体，把称好的试样用纸条小心倒入容量瓶中，缓慢加入蒸馏水到接近刻度线23 cm处，用滴管加蒸馏水到刻度线D配制溶液时，如果试样是液体，用量筒量取试样后，直接倒入容量瓶中，缓慢加入蒸馏水到刻度线E盖好瓶塞，用食指顶住瓶塞，用另一只手托住瓶底，把容量瓶倒转和摇动多次F往容量瓶中转移溶液时应用玻璃棒引流分析：本题是一道溶液稀释的计算及一定物质的量浓度溶液配制实验操作题。1据稀释规律c1V1c2V2 求出V1。V10.01 L10 mL，则需用浓硫酸的体积为10 mL，所以选10 mL量筒，若用100 mL量筒则会使量取的溶液体积误差
