（浙江專用）2024-2025學(xué)年版高中化學(xué) 專題1 物質(zhì)的分離與提純 課題二 用紙層析法分離鐵離子和銅離子教案（選修6）

（浙江專用）2024-2025學(xué)年版高中化學(xué)專題1物質(zhì)的分離與提純課題二用紙層析法分離鐵離子和銅離子教案（選修6）授課內(nèi)容授課時數(shù)授課班級授課人數(shù)授課地點授課時間教學(xué)內(nèi)容（浙江專用）2024-2025學(xué)年版高中化學(xué)專題1物質(zhì)的分離與提純，課題二“用紙層析法分離鐵離子和銅離子”主要包括以下內(nèi)容：教材第12頁至14頁，涵蓋了紙層析法的原理與操作步驟，鐵離子和銅離子的化學(xué)性質(zhì)及其在紙層析過程中的行為，以及實驗數(shù)據(jù)的記錄與分析。具體內(nèi)容包括：紙層析法的背景知識介紹、實驗器材與試劑準(zhǔn)備、操作步驟詳解、實驗現(xiàn)象觀察、結(jié)果記錄與分析方法。通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握紙層析法的原理，了解如何利用該方法分離鐵離子和銅離子，提高學(xué)生的實驗操作能力和科學(xué)思維素養(yǎng)。教學(xué)目標(biāo)分析本節(jié)課旨在培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)，主要包括以下幾個方面：

1.科學(xué)探究與思維：通過學(xué)習(xí)紙層析法分離鐵離子和銅離子的實驗，使學(xué)生掌握科學(xué)探究的方法，提高實驗操作技能，培養(yǎng)觀察、分析、解決問題的能力。

2.化學(xué)知識與應(yīng)用：使學(xué)生理解紙層析法的原理，掌握鐵離子和銅離子的化學(xué)性質(zhì)，并能將其應(yīng)用于實際問題的解決。

3.實驗技能與數(shù)據(jù)處理：培養(yǎng)學(xué)生熟練使用實驗器材，掌握實驗操作步驟，提高實驗數(shù)據(jù)的記錄、處理與分析能力。

4.科學(xué)態(tài)度與責(zé)任：培養(yǎng)學(xué)生對化學(xué)實驗的嚴(yán)謹(jǐn)態(tài)度，關(guān)注實驗過程中的安全與環(huán)保問題，樹立科學(xué)道德觀念。

5.合作交流與表達：通過小組合作實驗，培養(yǎng)學(xué)生溝通交流能力，提高團隊協(xié)作意識，學(xué)會傾聽、表達和分享。

本節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)緊密圍繞教材內(nèi)容，旨在使學(xué)生在掌握化學(xué)知識的同時，提高學(xué)科核心素養(yǎng)，為學(xué)生的全面發(fā)展奠定基礎(chǔ)。重點難點及解決辦法重點：

1.紙層析法的原理及其在鐵離子和銅離子分離中的應(yīng)用。

2.實驗操作步驟的準(zhǔn)確性及實驗數(shù)據(jù)的記錄與分析。

難點：

1.理解紙層析法中離子遷移的原理。

2.實驗操作中的細節(jié)掌握，如點樣、層析液的準(zhǔn)備等。

3.正確解讀實驗結(jié)果，進行數(shù)據(jù)分析。

解決辦法及突破策略：

1.通過多媒體動畫演示紙層析過程，增強學(xué)生對原理的理解。

2.教師進行現(xiàn)場演示實驗操作，強調(diào)關(guān)鍵步驟和注意事項，并指導(dǎo)學(xué)生進行實操練習(xí)。

3.設(shè)計實驗操作指南，供學(xué)生參考，以減少操作錯誤。

4.引導(dǎo)學(xué)生通過小組討論，共同分析實驗數(shù)據(jù)，培養(yǎng)數(shù)據(jù)分析能力。

5.對實驗結(jié)果進行預(yù)測，并與實際結(jié)果進行對比，引導(dǎo)學(xué)生思考差異產(chǎn)生的原因。

6.針對難點問題，設(shè)計課后習(xí)題和拓展閱讀材料，幫助學(xué)生鞏固提高。教學(xué)資源1.硬件資源：

-化學(xué)實驗室

-紙層析實驗器材（層析缸、濾紙、毛細管等）

-電子天平、滴定管、移液器等實驗室常用儀器

-多媒體教學(xué)設(shè)備

2.軟件資源：

-化學(xué)教學(xué)軟件（如化學(xué)方程式編輯器、分子模型軟件等）

-實驗操作指南和實驗安全手冊

3.課程平臺：

-學(xué)校教學(xué)管理系統(tǒng)（發(fā)布預(yù)習(xí)資料、課后作業(yè)等）

-課堂教學(xué)互動平臺（用于實時反饋、討論等）

4.信息化資源：

-多媒體教學(xué)課件（含動畫、視頻等）

-電子教案和電子版實驗報告模板

5.教學(xué)手段：

-探究式教學(xué)

-小組合作學(xué)習(xí)

-情境模擬與實驗演示

-實驗數(shù)據(jù)記錄與分析指導(dǎo)

-課后習(xí)題與拓展閱讀材料教學(xué)實施過程1.課前自主探索

-教師活動：發(fā)布預(yù)習(xí)資料，包括紙層析法的基本原理和實驗操作視頻，通過課程平臺布置預(yù)習(xí)任務(wù)。

-學(xué)生活動：學(xué)生通過課程平臺下載預(yù)習(xí)資料，觀看視頻，初步了解紙層析法的基本原理和操作流程。

-采用的教學(xué)方法：自主學(xué)習(xí)、翻轉(zhuǎn)課堂。

-教學(xué)手段：課程平臺、多媒體教學(xué)資源。

-作用和目的：激發(fā)學(xué)生興趣，為課堂學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力。

2.課中強化技能

-環(huán)節(jié)一：原理講解與演示

-教師活動：利用多媒體課件和動畫，詳細講解紙層析法的原理，并進行現(xiàn)場實驗演示。

-學(xué)生活動：學(xué)生觀看課件和動畫，專注聽講，觀察實驗演示。

-采用的教學(xué)方法：講授法、演示法。

-教學(xué)手段：多媒體課件、實驗演示。

-作用和目的：加深對紙層析法原理的理解，觀察實驗操作細節(jié)。

-環(huán)節(jié)二：實驗操作實踐

-教師活動：指導(dǎo)學(xué)生進行實驗操作，巡回指導(dǎo)，解答疑問。

-學(xué)生活動：按照實驗指南，小組合作進行實驗操作。

-采用的教學(xué)方法：實驗法、合作學(xué)習(xí)。

-教學(xué)手段：實驗器材、操作指南。

-作用和目的：鍛煉實驗操作技能，鞏固理論知識，培養(yǎng)合作能力。

-環(huán)節(jié)三：數(shù)據(jù)記錄與分析

-教師活動：提供數(shù)據(jù)分析模板，引導(dǎo)學(xué)生如何記錄和分析實驗數(shù)據(jù)。

-學(xué)生活動：小組內(nèi)記錄實驗數(shù)據(jù)，討論分析結(jié)果。

-采用的教學(xué)方法：探究式學(xué)習(xí)。

-教學(xué)手段：數(shù)據(jù)記錄模板、小組討論。

-作用和目的：提升數(shù)據(jù)分析能力，解決難點問題。

3.課后拓展應(yīng)用

-教師活動：布置課后作業(yè)，包括實驗報告的撰寫和拓展閱讀材料的學(xué)習(xí)。

-學(xué)生活動：完成實驗報告，閱讀拓展材料，進行知識鞏固和拓展。

-采用的教學(xué)方法：自主學(xué)習(xí)、研究性學(xué)習(xí)。

-教學(xué)手段：課后習(xí)題、拓展閱讀材料。

-作用和目的：鞏固課堂所學(xué)，提高學(xué)生知識遷移和應(yīng)用能力，促進深度學(xué)習(xí)。拓展與延伸1.拓展閱讀材料

-《紙層析法的應(yīng)用與研究進展》：介紹紙層析法在各個領(lǐng)域的應(yīng)用和研究進展，以及該方法在分析化學(xué)中的重要性。

-《鐵離子與銅離子的化學(xué)性質(zhì)及其在工業(yè)中的應(yīng)用》：探討鐵離子和銅離子的化學(xué)性質(zhì)，以及在工業(yè)生產(chǎn)和環(huán)境保護中的應(yīng)用。

-《實驗數(shù)據(jù)的處理與分析方法》：詳細闡述實驗數(shù)據(jù)的處理方法，如平均值、標(biāo)準(zhǔn)差、置信區(qū)間等，以及如何運用這些方法對實驗結(jié)果進行分析。

2.課后自主學(xué)習(xí)和探究

-研究紙層析法在其他離子分離中的應(yīng)用，例如分離鉀離子和鈉離子。

-探討不同層析液對離子遷移速度的影響，分析可能的原因。

-設(shè)計實驗方案，嘗試使用紙層析法分離其他混合溶液中的離子，如硝酸根離子和硫酸根離子。

-研究鐵離子和銅離子在生物體內(nèi)的作用及對環(huán)境的影響，了解其在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用。

-學(xué)習(xí)其他分離和提純技術(shù)，如氣相色譜、高效液相色譜等，并與紙層析法進行比較。教學(xué)反思與改進在本次教學(xué)過程中，我注意到學(xué)生們對紙層析法的原理和實驗操作表現(xiàn)出濃厚的興趣。然而，我也發(fā)現(xiàn)了一些需要反思和改進的地方。

首先，學(xué)生在實驗操作過程中，對于層析液的準(zhǔn)備和點樣的技巧掌握不夠熟練。我觀察到有些小組在操作時出現(xiàn)了層析液過多或過少的情況，這直接影響了實驗結(jié)果的準(zhǔn)確性。為此，我計劃在未來的教學(xué)中，增加實驗操作前的模擬訓(xùn)練環(huán)節(jié)，讓學(xué)生在真實操作前有更多的練習(xí)機會，以提高他們的操作技能。

其次，數(shù)據(jù)分析環(huán)節(jié)中，學(xué)生們在處理實驗數(shù)據(jù)時顯得有些吃力。我認(rèn)為這可能是因為我們在課堂上對數(shù)據(jù)分析的講解不夠深入，學(xué)生們對如何正確記錄和分析數(shù)據(jù)還缺乏足夠的認(rèn)識。針對這個問題，我打算在下一節(jié)課中，專門安排一節(jié)課時來強化數(shù)據(jù)分析的教學(xué)，通過實際案例分析，讓學(xué)生更好地掌握數(shù)據(jù)分析的方法。

另外，我發(fā)現(xiàn)學(xué)生們在小組合作時，雖然能夠積極參與，但分工不夠明確，導(dǎo)致實驗效率不高。為了改善這一狀況，我將在后續(xù)的教學(xué)中，引導(dǎo)學(xué)生明確各自職責(zé)，提高小組合作效率。

針對以上反思，我計劃采取以下改進措施：

1.在實驗教學(xué)前，增加模擬訓(xùn)練環(huán)節(jié)，讓學(xué)生熟悉實驗操作流程，特別是層析液的準(zhǔn)備和點樣技巧。

2.加強數(shù)據(jù)分析教學(xué)，通過實際案例讓學(xué)生掌握數(shù)據(jù)分析方法，提高他們的數(shù)據(jù)處理能力。

3.在小組合作學(xué)習(xí)中，加強對學(xué)生的引導(dǎo)，幫助他們明確分工，提高實驗效率。

4.鼓勵學(xué)生在課后進行拓展學(xué)習(xí)，將所學(xué)知識應(yīng)用到其他離子分離和提純實驗中，提高他們的知識遷移能力。

5.定期收集學(xué)生反饋，了解他們在學(xué)習(xí)過程中的需求和困難，及時調(diào)整教學(xué)策略。重點題型整理題型一：實驗原理分析題

題目：簡述紙層析法分離鐵離子和銅離子的原理。

答案：紙層析法是利用不同物質(zhì)在固定相（紙）和流動相（層析液）中的遷移速度不同的原理進行分離。鐵離子和銅離子在層析液中的遷移速度不同，鐵離子遷移速度較快，銅離子遷移速度較慢。在濾紙上點樣后，隨著層析液的上升，鐵離子和銅離子逐漸分離，從而實現(xiàn)二者的分離。

題型二：實驗操作題

題目：描述紙層析法分離鐵離子和銅離子的實驗操作步驟。

答案：

1.準(zhǔn)備層析缸，將濾紙一端插入層析缸中，另一端露出缸外。

2.在濾紙上點樣，分別點鐵離子和銅離子的溶液。

3.將點樣后的濾紙放入層析缸中，使濾紙露出缸外的部分與層析液接觸。

4.觀察層析過程，記錄鐵離子和銅離子的分離情況。

5.實驗結(jié)束后，取出濾紙，晾干，觀察并記錄實驗結(jié)果。

題型三：數(shù)據(jù)處理題

題目：如何處理和分析紙層析法分離鐵離子和銅離子的實驗數(shù)據(jù)？

答案：

1.記錄鐵離子和銅離子在濾紙上的遷移距離。

2.計算鐵離子和銅離子的遷移率（遷移距離與濾紙長度的比值）。

3.比較鐵離子和銅離子的遷移率，分析二者在層析液中的遷移速度差異。

4.統(tǒng)計實驗數(shù)據(jù)，計算平均值和標(biāo)準(zhǔn)差，評估實驗結(jié)果的可靠性。

題型四：問題解答題

題目：在紙層析法分離鐵離子和銅離子的實驗中，為什么需要使用毛細管進行點樣？

答案：使用毛細管進行點樣可以確保樣品的均勻性和一致性，提高實驗的準(zhǔn)確性。毛細管的細小口徑有助于控制點樣的體積，避免樣品過多或過少，從而保證實驗結(jié)果的可靠性。

題型五：實驗設(shè)計題

題目：設(shè)計一個實驗方案，利用紙層析法分離其他混合溶液中的離子。

答案：

1.確定需要分離的離子種類，如硝酸根離子和硫酸根離子。

2.選擇合適的層析液，使目標(biāo)離子在層析液中的遷移速度差異明顯。

3.準(zhǔn)備濾紙和層析缸，進行點樣操作。

4.觀察并記錄層析過程，分析離子的分離情況。

5.實驗結(jié)束后，對實驗數(shù)據(jù)進行處理和分析，評估實驗效果。板書設(shè)計1.標(biāo)題：

-用紙層析法分離鐵離子和銅離子

2.板書結(jié)構(gòu)：

-原理與背景

-紙層析法原理

-鐵離子與銅離子特性

-實驗步驟

-1.點樣

-2.層析

-3.觀察

-4.記錄與分析

-數(shù)據(jù)處理

-遷移距離

-遷移率

-結(jié)果分析

-注意事項

-層析液選擇

-點樣技