（浙江專用）2024-2025學年版高中化學專題1物質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）授課內容授課時數授課班級授課人數授課地點授課時間教學內容（浙江專用）2024-2025學年版高中化學專題1物質的分離與提純，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性質及其在紙層析過程中的行為，以及實驗數據的記錄與分析。具體內容包括：紙層析法的背景知識介紹、實驗器材與試劑準備、操作步驟詳解、實驗現象觀察、結果記錄與分析方法。通過本節課的學習，使學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，提高學生的實驗操作能力和科學思維素養。教學目標分析本節課旨在培養學生化學學科核心素養，主要包括以下幾個方面：

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

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

3.實驗技能與數據處理：培養學生熟練使用實驗器材，掌握實驗操作步驟，提高實驗數據的記錄、處理與分析能力。

4.科學態度與責任：培養學生對化學實驗的嚴謹態度，關注實驗過程中的安全與環保問題，樹立科學道德觀念。

5.合作交流與表達：通過小組合作實驗，培養學生溝通交流能力，提高團隊協作意識，學會傾聽、表達和分享。

本節課的教學目標緊密圍繞教材內容，旨在使學生在掌握化學知識的同時，提高學科核心素養，為學生的全面發展奠定基礎。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用。

2.實驗操作步驟的準確性及實驗數據的記錄與分析。

難點：

1.理解紙層析法中離子遷移的原理。

2.實驗操作中的細節掌握，如點樣、層析液的準備等。

3.正確解讀實驗結果，進行數據分析。

解決辦法及突破策略：

1.通過多媒體動畫演示紙層析過程，增強學生對原理的理解。

2.教師進行現場演示實驗操作，強調關鍵步驟和注意事項，并指導學生進行實操練習。

3.設計實驗操作指南，供學生參考，以減少操作錯誤。

4.引導學生通過小組討論，共同分析實驗數據，培養數據分析能力。

5.對實驗結果進行預測，并與實際結果進行對比，引導學生思考差異產生的原因。

6.針對難點問題，設計課后習題和拓展閱讀材料，幫助學生鞏固提高。教學資源1.硬件資源：

-化學實驗室

-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

-多媒體教學設備

2.軟件資源：

-化學教學軟件（如化學方程式編輯器、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：

-學校教學管理系統（發布預習資料、課后作業等）

-課堂教學互動平臺（用于實時反饋、討論等）

4.信息化資源：

-多媒體教學課件（含動畫、視頻等）

-電子教案和電子版實驗報告模板

5.教學手段：

-探究式教學

-小組合作學習

-情境模擬與實驗演示

-實驗數據記錄與分析指導

-課后習題與拓展閱讀材料教學實施過程1.課前自主探索

-教師活動：發布預習資料，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習任務。

-學生活動：學生通過課程平臺下載預習資料，觀看視頻，初步了解紙層析法的基本原理和操作流程。

-采用的教學方法：自主學習、翻轉課堂。

-教學手段：課程平臺、多媒體教學資源。

-作用和目的：激發學生興趣，為課堂學習打下基礎，培養學生自主學習能力。

2.課中強化技能

-環節一：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，并進行現場實驗演示。

-學生活動：學生觀看課件和動畫，專注聽講，觀察實驗演示。

-采用的教學方法：講授法、演示法。

-教學手段：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。

-環節二：實驗操作實踐

-教師活動：指導學生進行實驗操作，巡回指導，解答疑問。

-學生活動：按照實驗指南，小組合作進行實驗操作。

-采用的教學方法：實驗法、合作學習。

-教學手段：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，培養合作能力。

-環節三：數據記錄與分析

-教師活動：提供數據分析模板，引導學生如何記錄和分析實驗數據。

-學生活動：小組內記錄實驗數據，討論分析結果。

-采用的教學方法：探究式學習。

-教學手段：數據記錄模板、小組討論。

-作用和目的：提升數據分析能力，解決難點問題。

3.課后拓展應用

-教師活動：布置課后作業，包括實驗報告的撰寫和拓展閱讀材料的學習。

-學生活動：完成實驗報告，閱讀拓展材料，進行知識鞏固和拓展。

-采用的教學方法：自主學習、研究性學習。

-教學手段：課后習題、拓展閱讀材料。

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

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

-《鐵離子與銅離子的化學性質及其在工業中的應用》：探討鐵離子和銅離子的化學性質，以及在工業生產和環境保護中的應用。

-《實驗數據的處理與分析方法》：詳細闡述實驗數據的處理方法，如平均值、標準差、置信區間等，以及如何運用這些方法對實驗結果進行分析。

2.課后自主學習和探究

-研究紙層析法在其他離子分離中的應用，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的作用及對環境的影響，了解其在生產生活中的應用。

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

首先，學生在實驗操作過程中，對于層析液的準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了層析液過多或過少的情況，這直接影響了實驗結果的準確性。為此，我計劃在未來的教學中，增加實驗操作前的模擬訓練環節，讓學生在真實操作前有更多的練習機會，以提高他們的操作技能。

其次，數據分析環節中，學生們在處理實驗數據時顯得有些吃力。我認為這可能是因為我們在課堂上對數據分析的講解不夠深入，學生們對如何正確記錄和分析數據還缺乏足夠的認識。針對這個問題，我打算在下一節課中，專門安排一節課時來強化數據分析的教學，通過實際案例分析，讓學生更好地掌握數據分析的方法。

另外，我發現學生們在小組合作時，雖然能夠積極參與，但分工不夠明確，導致實驗效率不高。為了改善這一狀況，我將在后續的教學中，引導學生明確各自職責，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.在實驗教學前，增加模擬訓練環節，讓學生熟悉實驗操作流程，特別是層析液的準備和點樣技巧。

2.加強數據分析教學，通過實際案例讓學生掌握數據分析方法，提高他們的數據處理能力。

3.在小組合作學習中，加強對學生的引導，幫助他們明確分工，提高實驗效率。

4.鼓勵學生在課后進行拓展學習，將所學知識應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.定期收集學生反饋，了解他們在學習過程中的需求和困難，及時調整教學策略。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.實驗結束后，取出濾紙，晾干，觀察并記錄實驗結果。

題型三：數據處理題

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據？

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.統計實驗數據，計算平均值和標準差，評估實驗結果的可靠性。

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，從而保證實驗結果的可靠性。

題型五：實驗設計題

題目：設計一個實驗方案，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，使目標離子在層析液中的遷移速度差異明顯。

3.準備濾紙和層析缸，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.實驗結束后，對實驗數據進行處理和分析，評估實驗效果。板書設計1.標題：

-用紙層析法分離鐵離子和銅離子

2.板書結構：

-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

-數據處理

-遷移距離

-遷移率

-結果分析

-注意事項

-層析液選擇

-點樣技