测定碳酸钠纯度的实验设计

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1、测定碳酸钠纯度的实验设计　　【设计思想】　　这是针对学生学习了钠及其化合物的基础上设计的一节课，由于高一学生对定量分析实验方案设计还没有系统的接触，只在某些练习题中有所涉及，所以这节课的重点是让学生掌握物质定量分析实验设计的一般思路和方法。　　本课采取分组讨论、合作探究的学习方式，实验设计带有一定的开放性、综合性。教师有意识地创设了一些问题情境，让学生或自主或合作设计改进、评价若干实验问题。　　本课教学以学生为主体，以激发兴趣、训练思维为主线，引导学生积极参与、主动探究。全课以探究为核心，让学生经历一个个探究活动，提高设计、归纳、分析、表达和反思实验的能力，培养合作意识，培养科学素

2、养。　　【教学目标】　　知识与技能　　※通过对碳酸钠和碳酸氢钠知识的回顾，加深学生对知识之间的关联。　　※根据实验情境的创设，培养学生设计和评价实验的能力；训练基本实验技能。　　过程与方法　　※使学生掌握物质定量分析实验设计的一般思路和方法。　　※训练学生的发散性思维的能力，使学生的思维更严谨、更周密，培养学生的表达能力、分析问题的能力。　　情感态度与价值观　　※培养学生积极探究、严谨认真的科学态度。　　※逐步促进学生形成自主学习、探究学习、合作学习的学习方式。　　【教学重点】定量分析实验方案的设计　　【教学难点】实验方案的评价　　【教学用品】多媒体课件　　【教学过程】　　情境导入

3、：家里蒸馒头时经常用到碱面，碱面的化学成分是什么？你知道工业上是用什么方法制备纯碱的？（侯氏制减法）侯氏制减法的反应原理是什么？（用多媒体打出侯氏制减法的流程图）　　从刚才制碱的反应原理大家会发现，工业上制得的Na2CO3会或多或少含有杂质。看着流程图，你认为工业制备的碳酸钠中会有什么杂质？（NaHCO3）　　如果你是一个制碱工厂的质检员，需要为产品出示一份纯度报告，那么你该如何用实验测定Na2CO3纯度呢？　　这节课我们就来设计一些简便可行的方案，解决此问题。　　板书：Na2CO3样品纯度测定的实验设计　　多媒体：如果有一份Na2CO3样品，其中含有NaHCO3杂质，该样品的纯度

4、应如何测定？　　教师：我们要测一种物质在混合物中的质量分数，一般有什么方法？假若我们有A和B两种物质的混合物，要测A的质量分数。方法一，如知道A或B的质量，再知道总质量，就可以算出A的质量分数。方法二，可以通过两物质的性质，把其中的一种物质转化成另一种物质进行测定，从而通过计算得出一种物质的质量，再求出其中一种物质的质量分数。　　学生分组讨论：　　得出以下方案：　　方案一：在一定质量样品中加入过量溶液，测产生沉淀的质量（简称为沉淀质量分析法）。　　方案二：对一定质量样品直接加热，测加热后固体的质量（简称为差量分析法）。　　方案三：在一定质量样品中加入稀硫酸，测产生CO2的质量（简称

5、为气体质量分析法）。　　方案四：在一定质量样品中加入稀硫酸，测产生CO2的体积（简称为气体体积分析法）。　　（要求学生只提方案，只谈原理思路，不涉及具体步骤、装置）　　（设计意图：通过学生讨论，形成一系列实验方案，培养学生的发散性思维，并为后述深入讨论及建立全面的知识体系做好铺垫。在初步提出各种基本方案后，教师就其中一两种方案的具体装置设计以及其他有关问题进行讨论。）　　教师：比较这几种实验方案，你认为哪种方法更简便、可行？我们在设计实验的时候，一般遵循什么样的原则呢？（使学生逐渐清楚设计实验要遵循科学性、安全性、环保性、可行性、简约性及经济性的原则）　　学生通过讨论、自评、互评，

6、逐渐清晰设计思路，学会筛选最优方案。　　教师：我们在以上方案中选择一种方案，进行更具体的实验探讨。　　多媒体：方案一：气体质量分析法　　例如：有学生设计如下装置，事先向锥形瓶中放入一定质量的样品，并通过分液漏斗加足量的稀硫酸，制出的气体通入盛有足量碱石灰的U形管中，再称出U形管前后的质量，以此计算样品纯度。请讨论：该装置进行纯度测定有什么不足之处？为什么？如何改进？　　（设计思路：预设一个具体的问题情境，其目的是将学生探究范围和方向适当集中，避免放任自流。）　　学生分组讨论：找出不足。　　不足之处可能是：　　①外界空气中CO2会进入U形管，造成误差；　　②在吸收气体前，应该有一套干

7、燥的装置；　　③装置中还有残留的收CO2气体未完全被吸。　　如何改进呢？学生讨论。讨论完，选择合适的仪器，进行组装。　　（设计意图：学习选择不同的仪器进行组装，培养学生组装实验仪器的能力。）　　学生讨论，各组给出自己的仪器组装，生生互评，师生互评，最终得到较为合理的一套装置。　　教师：通过刚才的分析讨论，大家思考一下，以后我们再遇到测气体质量的定量分析实验时，要考虑什么问题？　　学生讨论总结：①样品是否完全反应；　　②其他物质（内界外界）对实验的干扰；　　③气体是否完