G09高中化学一年级单元备课策略示例：高中化学必修1第一章2案例解析3学情分析.docx

高中化学必修1第一章从实验学化学学情分析江苏省如皋中学 徐明奎初中化学已经介绍了药品的取用、物质的加热、仪器的洗涤、天平的使用等基本操作，也介绍了过滤、蒸发等分离方法。高一新生来自不同的初级中学，有的学校实验条件较好，有的学校实验条件可能较差，因此学生的实验操作水平参差不齐。选择“粗盐的提纯”实验，其目的是：学生已经做过粗盐的提纯实验，在此，从学生的经验出发，既可起到复习的作用，又可降低实验的难度，逐步深入；粗盐的提纯实验中包含着较多的分离操作，而且过滤是所有分离方法中最常用的，有必要让学生掌握；粗盐经溶解、过滤后所得的滤液并不只是NaCl的溶液，仍然含有少量可溶性杂质，需要进一步检验并除去。这样就可以利用这一实验进一步介绍离子检验的方法。蒸馏的操作在初中只介绍了简易的方法，在此进一步介绍实验室较正规的操作方法，比初中有所提高。而且本节最后介绍了萃取这一新的方法，让学生对分离和提纯的方法有更进一步的认识，同时使实验技能进一步提高。学生学习难点：混合物的分离与离子的检验；蒸馏、萃取的操作；分离与提纯过程的简单设计。通过比较和归纳，使学生学会选择物质检验和分离的方法。仅通过溶解、过滤、蒸发得到的固体仍然是不纯的食盐，因为从海水晒制的粗盐中除含有不溶于水的泥沙等杂质外，还含有可溶性的CaCl2、MgCl2及一些硫酸盐，这些杂质也被溶解，且过滤时进入滤液。检验这些离子存在的方法，可从分析它们的盐在水中的溶解性得出。大多数硫酸盐都溶于水，而硫酸钡不溶于水，所以可用BaCl2溶液来检验硫酸盐。但钡盐除BaSO4外，还有BaCO3等，BaSO4不溶于稀盐酸，BaCO3等溶于稀盐酸。所以，检验硫酸盐时应先加入稀盐酸，再加入BaCl2溶液，若产生的沉淀不溶于稀盐酸，则存在硫酸盐。同理，可用Na2CO3溶液检验CaCl2，用NaOH溶液检验MgCl2。除去这些离子，试剂的选择是难点，要引导学生根据物质的溶解性表选择试剂。说明检验的试剂与除离子的试剂有所不同，应尽量具有单一性，困此需要加以比较和选择；为了确定某一离子的存在，还要设法排除其他离子的干扰。同时用沉淀法除去离子时，所用试剂应过量且不带入新的杂质，而且过量试剂便于除去。所以除去为除去NaCl溶液中少量的Ca2可选用的试剂是Na2CO3，除去Mg2可选用的试剂是NaOH，除去SO42可选用的试剂是BaCl2，而各种过量的试剂分别可以用Na2CO3、HCl除去。最后将所用试剂进行统筹，可以得出NaOH、BaCl2、Na2CO3，盐酸或其他可能。对于离子的检验，学生在初中时接触到的常见离子是CO32、H和Ag等，但是SO42的检验学生未曾接触，尤其是对于试题中SO42的检验的类型、如何排除杂质离子的干扰和选择合适的试剂是学生理解的难点。在这里，应首先让学生清楚常见的碳酸盐和硫酸盐在水和酸中的溶解情况，引导学生利用离子检验时可以通过生成沉淀、气体、氧化还原反应等方法来进行。在离子检验时要考虑干扰性的离子，有没有试剂只与被检验的离子产生特定的现象，如果干扰离子也会参加反应，可不可以先将其排出。初中时学生接触的蒸馏，学生相对较为熟悉，联系烧开水时壶盖上凝结的水珠这个常见生活现象，用录像演示实验室制取蒸馏水的实验，学生可以了解蒸馏。但高中时对于蒸馏的目的和操作进行了进一步的规范和提高，不再仅是进行水蒸气的蒸馏，还可以用来进行分离沸点相差较大的互溶液体，此时就要引入温度计和蒸馏烧瓶。对于温度计水银球的位置，学生极易想到是在被蒸馏的液体中，对于这点高中教材中并未做解释。我们可以通过引导学生联系蒸馏烧瓶的构造去掌握，蒸馏烧瓶有一个略向下的支管，除了能转接冷凝管便于蒸汽的冷凝和回收外，还可以通过蒸汽在靠近支管处温度计水银球位置上的冷凝的温度在来控制进入冷凝管中蒸汽的成分。也就是说蒸馏烧瓶构造中的支管口主要是为了测量气体的成分，由温度计控制，否则就像教材中自来水的蒸馏一样，仅需使用普通烧瓶即可。分液的操作原理学生比较陌生，教师在此时可循序渐进，从自然界中存在的液体分层现象引导学生思考可如何进行分离，激发出学生的设计欲望，能从生活常识、常见的仪器引导到分液漏斗这一功能性的仪器。学生的设计欲望被满足后又被激起了操作欲望，一开始学生对于分液漏斗中上下两层液体分别放出会产生错误，以为是先放出下层液体，然后换烧杯再放出上层液体。在学生进行分液操作时，通过观察可以发现关闭活塞让下层液体放出后，此时玻璃导管中还残留有原来的下层液体，如果此时放出，则上层液体不纯，学生恍然大悟。学生学习萃取的关键点在于萃取的目的是什么，能用什么萃取和萃取什么，萃取和怎么办。作为新知识的学习学生对这些并不清楚。教师首先通过演示CCl4萃取碘水中的碘或学生实验去激发学生探究的欲望，由学生提出假设并进行实验验证，在学生的自主探究中发现碘在水和CCl4中溶解度与颜色的差异，从而大胆猜想碘由水中转移到了CCl4中，并对这一猜想提出合理的解释。最后引导学生总结能用什么进行萃取，以及萃取后混合物如何进行分离，进一步巩固蒸馏原理的应用。高一学生的想象能力普遍不能满足从宏观到微观之间的相互过渡的需要。初中科学对微观结构要求的降低和大量使用直观教学手段导致当前高一学生微观想象力的弱化，物质组成的层级不清，各种微粒间的数量关系不清，“物质的量”到底是微观还是宏观搞不清。教材对概念表述也比较模糊。如人教版这样阐述：“物质间发生的化学反应是原子、离子或分子之间按一定的数目关系进行，对此，不仅我们用肉眼看不到，也难以称量。那么，可称量物质与原子、离子或分子之间有什么联系呢？能否用一定数目的粒子集合体来计量它们之间的关系呢？为此，国际科学界建议采用“物质的量”将一定数目的原子、分子或离子等微观粒子与可称量物质联系起来。”然后说到：“物质的量是国际单位制中的基本物质量之一，符号为n，单位为摩尔。”阐述内容与学生的生活经验相去甚远，它不像长度、质量等物理量那样与学生的生活联系密切，具有可比性，学生难以理解也在情理之中。“物质的量”概念缺乏实验基础，需要学生具有较强的“思想实验”能力。其他化学原理、化学概念往往都有实验基础，比如，化学平衡、元素周期律、离子反应、氧化还原反应等都有相应的化学实验来佐证，通过直观的实验现象帮助学生理解。“物质的量”及其衍生概念是定量分析的基础性工具，学习成效表现在各种量的相互转换上。学习困难的表现之一就是这种转换不熟练，容易混淆。比如，阿氏常数与6.021023的关系，气体摩尔体