（浙江专用）2024-2025学年版高中化学 专题1 物质的分离与提纯 课题二 用纸层析法分离铁离子和铜离子教案（选修6）

（浙江专用）2024-2025学年版高中化学专题1物质的分离与提纯课题二用纸层析法分离铁离子和铜离子教案（选修6）授课内容授课时数授课班级授课人数授课地点授课时间教学内容（浙江专用）2024-2025学年版高中化学专题1物质的分离与提纯，课题二“用纸层析法分离铁离子和铜离子”主要包括以下内容：教材第12页至14页，涵盖了纸层析法的原理与操作步骤，铁离子和铜离子的化学性质及其在纸层析过程中的行为，以及实验数据的记录与分析。具体内容包括：纸层析法的背景知识介绍、实验器材与试剂准备、操作步骤详解、实验现象观察、结果记录与分析方法。通过本节课的学习，使学生掌握纸层析法的原理，了解如何利用该方法分离铁离子和铜离子，提高学生的实验操作能力和科学思维素养。教学目标分析本节课旨在培养学生化学学科核心素养，主要包括以下几个方面：

1.科学探究与思维：通过学习纸层析法分离铁离子和铜离子的实验，使学生掌握科学探究的方法，提高实验操作技能，培养观察、分析、解决问题的能力。

2.化学知识与应用：使学生理解纸层析法的原理，掌握铁离子和铜离子的化学性质，并能将其应用于实际问题的解决。

3.实验技能与数据处理：培养学生熟练使用实验器材，掌握实验操作步骤，提高实验数据的记录、处理与分析能力。

4.科学态度与责任：培养学生对化学实验的严谨态度，关注实验过程中的安全与环保问题，树立科学道德观念。

5.合作交流与表达：通过小组合作实验，培养学生沟通交流能力，提高团队协作意识，学会倾听、表达和分享。

本节课的教学目标紧密围绕教材内容，旨在使学生在掌握化学知识的同时，提高学科核心素养，为学生的全面发展奠定基础。重点难点及解决办法重点：

1.纸层析法的原理及其在铁离子和铜离子分离中的应用。

2.实验操作步骤的准确性及实验数据的记录与分析。

难点：

1.理解纸层析法中离子迁移的原理。

2.实验操作中的细节掌握，如点样、层析液的准备等。

3.正确解读实验结果，进行数据分析。

解决办法及突破策略：

1.通过多媒体动画演示纸层析过程，增强学生对原理的理解。

2.教师进行现场演示实验操作，强调关键步骤和注意事项，并指导学生进行实操练习。

3.设计实验操作指南，供学生参考，以减少操作错误。

4.引导学生通过小组讨论，共同分析实验数据，培养数据分析能力。

5.对实验结果进行预测，并与实际结果进行对比，引导学生思考差异产生的原因。

6.针对难点问题，设计课后习题和拓展阅读材料，帮助学生巩固提高。教学资源1.硬件资源：

-化学实验室

-纸层析实验器材（层析缸、滤纸、毛细管等）

-电子天平、滴定管、移液器等实验室常用仪器

-多媒体教学设备

2.软件资源：

-化学教学软件（如化学方程式编辑器、分子模型软件等）

-实验操作指南和实验安全手册

3.课程平台：

-学校教学管理系统（发布预习资料、课后作业等）

-课堂教学互动平台（用于实时反馈、讨论等）

4.信息化资源：

-多媒体教学课件（含动画、视频等）

-电子教案和电子版实验报告模板

5.教学手段：

-探究式教学

-小组合作学习

-情境模拟与实验演示

-实验数据记录与分析指导

-课后习题与拓展阅读材料教学实施过程1.课前自主探索

-教师活动：发布预习资料，包括纸层析法的基本原理和实验操作视频，通过课程平台布置预习任务。

-学生活动：学生通过课程平台下载预习资料，观看视频，初步了解纸层析法的基本原理和操作流程。

-采用的教学方法：自主学习、翻转课堂。

-教学手段：课程平台、多媒体教学资源。

-作用和目的：激发学生兴趣，为课堂学习打下基础，培养学生自主学习能力。

2.课中强化技能

-环节一：原理讲解与演示

-教师活动：利用多媒体课件和动画，详细讲解纸层析法的原理，并进行现场实验演示。

-学生活动：学生观看课件和动画，专注听讲，观察实验演示。

-采用的教学方法：讲授法、演示法。

-教学手段：多媒体课件、实验演示。

-作用和目的：加深对纸层析法原理的理解，观察实验操作细节。

-环节二：实验操作实践

-教师活动：指导学生进行实验操作，巡回指导，解答疑问。

-学生活动：按照实验指南，小组合作进行实验操作。

-采用的教学方法：实验法、合作学习。

-教学手段：实验器材、操作指南。

-作用和目的：锻炼实验操作技能，巩固理论知识，培养合作能力。

-环节三：数据记录与分析

-教师活动：提供数据分析模板，引导学生如何记录和分析实验数据。

-学生活动：小组内记录实验数据，讨论分析结果。

-采用的教学方法：探究式学习。

-教学手段：数据记录模板、小组讨论。

-作用和目的：提升数据分析能力，解决难点问题。

3.课后拓展应用

-教师活动：布置课后作业，包括实验报告的撰写和拓展阅读材料的学习。

-学生活动：完成实验报告，阅读拓展材料，进行知识巩固和拓展。

-采用的教学方法：自主学习、研究性学习。

-教学手段：课后习题、拓展阅读材料。

-作用和目的：巩固课堂所学，提高学生知识迁移和应用能力，促进深度学习。拓展与延伸1.拓展阅读材料

-《纸层析法的应用与研究进展》：介绍纸层析法在各个领域的应用和研究进展，以及该方法在分析化学中的重要性。

-《铁离子与铜离子的化学性质及其在工业中的应用》：探讨铁离子和铜离子的化学性质，以及在工业生产和环境保护中的应用。

-《实验数据的处理与分析方法》：详细阐述实验数据的处理方法，如平均值、标准差、置信区间等，以及如何运用这些方法对实验结果进行分析。

2.课后自主学习和探究

-研究纸层析法在其他离子分离中的应用，例如分离钾离子和钠离子。

-探讨不同层析液对离子迁移速度的影响，分析可能的原因。

-设计实验方案，尝试使用纸层析法分离其他混合溶液中的离子，如硝酸根离子和硫酸根离子。

-研究铁离子和铜离子在生物体内的作用及对环境的影响，了解其在生产生活中的应用。

-学习其他分离和提纯技术，如气相色谱、高效液相色谱等，并与纸层析法进行比较。教学反思与改进在本次教学过程中，我注意到学生们对纸层析法的原理和实验操作表现出浓厚的兴趣。然而，我也发现了一些需要反思和改进的地方。

首先，学生在实验操作过程中，对于层析液的准备和点样的技巧掌握不够熟练。我观察到有些小组在操作时出现了层析液过多或过少的情况，这直接影响了实验结果的准确性。为此，我计划在未来的教学中，增加实验操作前的模拟训练环节，让学生在真实操作前有更多的练习机会，以提高他们的操作技能。

其次，数据分析环节中，学生们在处理实验数据时显得有些吃力。我认为这可能是因为我们在课堂上对数据分析的讲解不够深入，学生们对如何正确记录和分析数据还缺乏足够的认识。针对这个问题，我打算在下一节课中，专门安排一节课时来强化数据分析的教学，通过实际案例分析，让学生更好地掌握数据分析的方法。

另外，我发现学生们在小组合作时，虽然能够积极参与，但分工不够明确，导致实验效率不高。为了改善这一状况，我将在后续的教学中，引导学生明确各自职责，提高小组合作效率。

针对以上反思，我计划采取以下改进措施：

1.在实验教学前，增加模拟训练环节，让学生熟悉实验操作流程，特别是层析液的准备和点样技巧。

2.加强数据分析教学，通过实际案例让学生掌握数据分析方法，提高他们的数据处理能力。

3.在小组合作学习中，加强对学生的引导，帮助他们明确分工，提高实验效率。

4.鼓励学生在课后进行拓展学习，将所学知识应用到其他离子分离和提纯实验中，提高他们的知识迁移能力。

5.定期收集学生反馈，了解他们在学习过程中的需求和困难，及时调整教学策略。重点题型整理题型一：实验原理分析题

题目：简述纸层析法分离铁离子和铜离子的原理。

答案：纸层析法是利用不同物质在固定相（纸）和流动相（层析液）中的迁移速度不同的原理进行分离。铁离子和铜离子在层析液中的迁移速度不同，铁离子迁移速度较快，铜离子迁移速度较慢。在滤纸上点样后，随着层析液的上升，铁离子和铜离子逐渐分离，从而实现二者的分离。

题型二：实验操作题

题目：描述纸层析法分离铁离子和铜离子的实验操作步骤。

答案：

1.准备层析缸，将滤纸一端插入层析缸中，另一端露出缸外。

2.在滤纸上点样，分别点铁离子和铜离子的溶液。

3.将点样后的滤纸放入层析缸中，使滤纸露出缸外的部分与层析液接触。

4.观察层析过程，记录铁离子和铜离子的分离情况。

5.实验结束后，取出滤纸，晾干，观察并记录实验结果。

题型三：数据处理题

题目：如何处理和分析纸层析法分离铁离子和铜离子的实验数据？

答案：

1.记录铁离子和铜离子在滤纸上的迁移距离。

2.计算铁离子和铜离子的迁移率（迁移距离与滤纸长度的比值）。

3.比较铁离子和铜离子的迁移率，分析二者在层析液中的迁移速度差异。

4.统计实验数据，计算平均值和标准差，评估实验结果的可靠性。

题型四：问题解答题

题目：在纸层析法分离铁离子和铜离子的实验中，为什么需要使用毛细管进行点样？

答案：使用毛细管进行点样可以确保样品的均匀性和一致性，提高实验的准确性。毛细管的细小口径有助于控制点样的体积，避免样品过多或过少，从而保证实验结果的可靠性。

题型五：实验设计题

题目：设计一个实验方案，利用纸层析法分离其他混合溶液中的离子。

答案：

1.确定需要分离的离子种类，如硝酸根离子和硫酸根离子。

2.选择合适的层析液，使目标离子在层析液中的迁移速度差异明显。

3.准备滤纸和层析缸，进行点样操作。

4.观察并记录层析过程，分析离子的分离情况。

5.实验结束后，对实验数据进行处理和分析，评估实验效果。板书设计1.标题：

-用纸层析法分离铁离子和铜离子

2.板书结构：

-原理与背景

-纸层析法原理

-铁离子与铜离子特性

-实验步骤

-1.点样

-2.层析

-3.观察

-4.记录与分析

-数据处理

-迁移距离

-迁移率

-结果分析

-注意事项

-层析液选择

-点样技