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視頻標簽：硝酸鉀晶體
所屬欄目：高中化學優質課視頻
視頻課題：蘇教版高中化學選修實驗化學專題1課題3硝酸鉀晶體的制備—原理-浙江
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選修實驗化學專題1課題3硝酸鉀晶體的制備——原理-浙江省麗水中學
硝酸鉀晶體的制備——原理教學設計
教學目標：硝酸鉀晶體制備是蘇教版《實驗化學》專題1課題3 內容。學科教學指導意見對本實驗的基本要求是：1、理解實驗室中制取硝酸鉀的原理——水溶液中利用離子相互反應和溶解度的差異來制備無機化合物的一般原理和步驟。2、學會利用結晶或重結晶的方法提純固態物質3、學習減壓過濾，了解減壓過濾4、進一步掌握并能熟練運用溶解、過濾、加熱蒸發、結晶等常用實驗操作5、加深對制備實驗的認識，初步體會科學研究的過程。
實驗原理：制備硝酸鉀是利用不同物質的溶解度隨著溫度變化而發生不同變化的原理。在硝酸鈉和氯化鉀的混合溶液中，同時存在四種離子。根據溶液度曲線圖，升高溫度氯化鈉溶液度幾乎沒有多大變改變，而硝酸鉀溶解度卻上升很快。在高溫下，蒸發溶劑，達到飽和的氯化鈉先結晶分離。然后冷卻降溫，硝酸鉀達到飽和，析出晶體，得到粗產品。
教材處理：由于本課涉及有減壓過濾和熱過濾兩種新的操作方法，且對學生來說制備原理較為復雜，若原理和實驗同一節課則很難完成，學習效果不好，故將這部分內空分割成兩節課。第一節課先進行制備原理的分析和減壓過濾、熱過濾儀器的使用介紹，第二節課再進行實驗操作。本課時為第一課時。
教學重點：硝酸鉀制備原理
教學難點：硝酸鉀制備原理、減壓過濾和熱過濾儀器的使用方法 教學過程：
【PPT引課】麗水豐收的柑桔
【教師】咱們麗水的柑桔又大又甜，大家知道這其中的秘密嗎？民間流傳著這么一句話“要想作物長的好，鉀肥施用不能少” 鉀元素在植物的生長過程中有著不可替代的作用。我們國家是個農業大國，卻有百分之八十四的土地缺鉀。所以要想作物獲得得豐收，就必須施用鉀肥。硝酸鉀是就其中一種優質的鉀氮復合肥。硝酸鉀不但在農業生產中起著重要作用，在工業生產和醫藥方面也有著重要的用途。 【PPT】資料卡：硝酸鉀的用途
【教師】全世界對硝酸鉀的需求量非常大，那么工業上是如何生產硝酸鉀的？
【教師】介紹硝酸鉀主要的生產方法：鉀硝礦提取法；離子交換法；硝鈉轉換法等。這節課
我們就一起來學習硝鈉轉換法制備硝酸鉀的原理，原料為硝酸鈉和氯化鉀 【板書】硝酸鉀晶體的制備原理:
NaNO3+KCl=NaCl+KNO3
【教師質疑】此為復分解反應的方程式，是否能發生？復分解反應發生的條件是什么？ 【學生】復分解反應發生的三大條件：有沉淀，有氣體或有弱電解質生成。從反應方程式判斷，似乎不符合復分解反應發生的條件。 【教師鋪墊】高一拓展視眼的侯式制堿法 【PPT】侯式制堿法的原理
【教師】復分解反應總是朝著離子濃度減小的方向進行，利用碳酸氫鈉和氯化銨兩種物質溶解度的差異，碳酸氫鈉以晶體的形式析出，而使反應得以正向進行。從中我們得到啟示：若以上反應中的氯化鈉或硝酸鉀兩種物質能以晶體的形式沉淀下來，則反應也同樣可以進行。 【教師】沿著這個思路思考如何設計硝酸鉀晶體的制備實驗——利用兩者溶解度的差異使物質結晶析出
【板書】溶解度差異 結晶
【教師提示】用結晶法需要考慮的兩方面問題：1、怎么樣分離兩種物質2、選擇什么溫度進行分離
【PPT】硝酸鈉、氯化鉀、氯化鈉、硝酸鉀四種物質在不同溫度下的溶解度數據 【學生】根據數據分析，得出結論應該在高溫下進行分離 【教師追問】應該選擇哪種結晶方法？ 【學生回顧】兩種結晶方法適用的情況
【PPT】蒸發結晶適用于析出溶解度隨溫度變化比較小的溶質；降溫結晶適用于析出溶解度隨著溫度變化較大的溶質。
【教師】如何設計實驗分離兩種物質？
【師生共同分析】氯化鈉適合用蒸發結晶，硝酸鉀適合用降溫結晶 【學生討論】思路：氯化鈉在高溫下析出，硝酸鉀在常溫下析出 【板書】NaCl 高溫析出 KNO3 降溫析出 【教師】如何設計具體步驟？
【學生思考】溶解→蒸發結晶→過濾→冷卻結晶 【板書】步驟：溶解→蒸發結晶→過濾→冷卻結晶
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【過渡】以上設計的步驟思路非常好，但過于粗獷，而細節才是決定成功的關鍵 【學生活動】閱讀課本實驗設計細節過程，分析每一步操作的目的和注意事項 【教師】用PPT提示各個實驗環節的關鍵點 溶解：加熱溶解，攪拌
蒸發結晶：蒸發到什么程度？
過濾：為什么要趁熱過濾？此時濾液的成分是什么？ 承接濾液的燒杯為什么要先加
2ml的蒸餾水？
【PPT】介紹熱過濾裝置
冷卻結晶：冷卻至室溫
減壓過濾：為什么要進行減壓過濾？減壓過濾的優點？ 【PPT】介紹減壓過濾裝置
【學生自主學習】課本14-15頁，減壓過濾的操作流程及注意事項
【教師】最后稱量得到硝酸鉀晶體。思考：這樣得到的晶體是否純凈？若不純凈，應該如何
提純？
【學生】進行重結晶 【PPT】重結晶的實驗流程
【教師】那么你能否設計一個實驗比較硝酸鉀的粗產品和提純后的硝酸鉀產品的純度大小？ 【學生】①測兩者的密度，并與純的硝酸鉀密度作對比，越接近的純度越高 ②檢測兩種產品中的氯離子濃度，氯離子濃度越大，純度越低 【教師】評價實驗方案 方案二較好
【師生共同】完成實驗方案的步驟設計及結果分析
【教師】到此，我們順利完成了硝酸鉀晶體的制備及純度的檢驗 【課堂小結】
【課堂練習】
實驗室制備KNO3晶體流程圖 NaNO3和KCl
的混合液
――→加熱濃縮
溶劑減少
――→
因NaCl溶解度隨溫度變化小
NaCl晶體析出――→
趁熱過濾含大量KNO3少
量NaCl的溶液
――→冷卻至室溫，KNO3溶解度
急劇降低
析出KNO3晶體――→減壓過濾KNO3粗產品含NaCl雜質
――→重結晶較純KNO3
晶體
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視頻來源：優質課網 www.jjlqy.cn
