一名优秀的教师就要对每一课堂负责,准备好一份优秀的教案往往是必不可少的。教案可以让上课时的教学氛围非常活跃,使教师有一个简单易懂的教学思路。教案的内容要写些什么更好呢?为此,小编从网络上为大家精心整理了《研究物质的实验方法物质的分离和提纯》,欢迎大家与身边的朋友分享吧!
第二单元研究物质的实验方法
第1课时物质的分离和提纯
一、学习目标
1.初步学会过滤、结晶、萃取、分液、蒸馏等分离物质的实验技能,能独立完成一些简单的物质分离、提纯的实验操作,初步学会设计简单的实验方案。
2.初步了解根据混合物的性质,选择不同的分离方法对物质进行分离的实验方法。
3.结合实际事例讨论遵守实验安全守则的重要性。树立安全意识,初步形成良好的实验工作习惯。
二、教学重点及难点
分离物质等基本实验技能;设计简单的实验方案。
三、设计思路
本课重点在于引发学生的思考,通过学生自己动手实验,让他们体验实验在化学学习中的重要作用,初步了解实验方案的设计。
四、教学过程
[导入](展示一个有过滤网的茶杯)让我们继续用化学家的眼光来观察我们周围的物质世界,这个茶杯比普通茶杯多了一个金属网,其作用是什么?在泡茶时茶叶中能溶于水的成分形成了茶叶水,为饮用方便,我们加了一个金属网,实现茶叶和茶水的分离。
这种分离方法就是我们曾经学习过的——过滤,哪种混合物可以通过过滤的方法加以分离?用这个金属网能将化学反应生成的沉淀和溶液分开吗?实验室使用的滤纸必然具有一些——小孔,其大小刚好能使溶液通过,而留下沉淀。为了保证过滤的效果和速率,实验操作中我们应该注意哪些问题?
[过渡]我们所接触到的物质往往是混合物,化学上要研究一种物质的性质,首先需要将其中各组分分离开来,以实现物质的提纯。分离与提纯,两者之间有什么区别吗?
分离是通过适当的方法,把混合物中的几种物质分开(每一组分都要保留下来,且与原状态相同)的过程。提纯通过一定途径获取混合物中的主要成分的过程。
[讨论1]现有含MgCl2和泥沙的粗食盐,请设计实验方案,由粗食盐提纯NaCl。
实验方案:
粗食盐混合物粗食盐水
食盐水(含NaOH、泥沙、Mg(OH)2)
食盐水(含NaOH)食盐水精制食盐
[过渡]两种固体,一种可溶于水,另一种不溶,我们就可以利用其溶解性的差异,通过过滤的方法实现分离。可加入适量化学试剂,将杂质其转变为沉淀,并通过过滤的方法除去。若两种物质都能溶解于水,例如硝酸钾与氯化钠,我们如何实现其分离呢?
[讨论2]现有KCl和KNO3的固体混合物,请设计实验方案提纯KNO3。
混合物中各组分都溶于水,但其溶解度随温度变化不同,降温时溶解度随温度变化大的物质主要以晶体的形式析出。
[小结]混合物的分离方法取决于混合物各组分性质的差异。
[观察]对比饱和溴水的颜色和溴在CCl4中的颜色,为什么颜色深浅不同?
分析:溴在CCl4中的溶解度比在水中的溶解度大。
思考:向溴水中加入少量CCl4,预计会出现怎样的现象?
所谓萃取,是指利用溶质在不同溶剂里溶解度的不同,将物质从溶解度较小的溶剂中转移到溶解度较大的溶剂中,从而实现物质的富集。
如何将水层和四氯化碳层分离?萃取之后一般通过分液的方法将互不相溶的液体分离。在实验室中,萃取和分液通常在分液漏斗中进行。
哪些物质可以从水中提取出溴?
萃取剂与原溶剂互不相溶;溶质在萃取剂中有较大的溶解度;溶质、原溶剂与萃取剂不发生任何反应。
分液操作应注意什么问题?
充分静置;保持漏斗内压强与外界大气压一致;下层溶液从分液漏斗下口放出,上层溶液从分液漏斗上口倒出。
[过渡]冷却热饱和溶液结晶是利用不同溶质在同种溶剂中溶解性的差异实现分离,萃取则是利用同种溶质在不同溶剂中溶解性的差异。这两种分离物质的方法都与溶解性有关,我们还可以根据物质哪些性质的差异实现混合物的分离?
粗盐的提纯中最终蒸发食盐溶液获得食盐晶体,蒸发是利用物质挥发性的差异实现分离。若我们需要的是蒸出的水分,则应如何操作?将蒸出的水蒸气通过冷凝管,再收集起来,这种方法称为蒸馏。
蒸馏装置分为哪几个部分?分别需要哪些仪器?
液体的加热、蒸汽的冷凝和冷凝液的收集。(和学生一起组装仪器)
[结课]此外,层析法也是一种重要的分离混合物的方法,有兴趣的同学可以在课后进行相关阅读。
一名优秀的教师在教学时都会提前最好准备,作为教师就要在上课前做好适合自己的教案。教案可以让学生更好地进入课堂环境中来,帮助教师能够井然有序的进行教学。教案的内容要写些什么更好呢?急您所急,小编为朋友们了收集和编辑了“《微生物的实验室培养》教学设计”,欢迎阅读,希望您能够喜欢并分享!
《微生物的实验室培养》教学设计课题名称课时数说明微生物的实验室培养4配养基的基本知识及配制方法1;配制培养基及倒平板1;纯化大肠杆菌和涂布接种1,观察分析1分离土壤中分解尿素的细菌3基本原理及实验设计1;样品稀释及涂布接种1;对菌落进行统计及实验的分析与讨论1;在第二和第三课时之间需要间隔2天时间分解纤维素的微生物的分离3基本原理及实验设计1;样品稀释及涂布接种1;对菌落进行统计及实验的分析与讨论1;在第二和第三课时之间需要间隔2天时间俗话说,磨刀不误砍柴工。教师要准备好教案,这是教师需要精心准备的。教案可以让学生们有一个良好的课堂环境,使教师有一个简单易懂的教学思路。写好一份优质的教案要怎么做呢?为满足您的需求,小编特地编辑了“《微生物的实验室培养》典型教案分析”,大家不妨来参考。希望您能喜欢!
《微生物的实验室培养》典型教案分析
·培养基:人们按照微生物对营养物质的不同需求,配制出供其生长繁殖的营养基质,是进行微生物培养的物质基础。
·培养基按照物理性质可分为液体培养基半固体培养基和固体培养基。在液体培养基中加入凝固剂琼脂(是从红藻中提取的一种多糖,在配制培养基中用作凝固剂)后,制成琼脂固体培养基。微生物在固体培养基表面生长,可以形成肉眼可见的菌落。根据菌落的特征可以判断是哪一种菌。液体培养基应用于工业或生活生产,固体培养基应用于微生物的分离和鉴定,半固体培养基则常用于观察微生物的运动及菌种保藏等。
·按照成分培养基可分为人工合成培养基和天然培养基。合成培养基是用成分已知的化学物质配制而成,其中成分的种类比例明确,常用于微生物的分离鉴定。天然培养基是用化学成分不明的天然物质配制而成,常用于实际工业生产。
·按照培养基的用途,可将培养基分为选择培养基和鉴定培养基。选择培养基是指在培养基中加入某种化学物质,以抑制不需要的微生物生长,促进所需要的微生物的生长。鉴别培养基是根据微生物的特点,在培养基中加入某种指示剂或化学药品配制而成的,用以鉴别不同类别的微生物。
·培养基的化学成分包括水、无机盐、碳源、氮源(生长因子)等。
·碳源:能为微生物的代谢提供碳元素的物质。如CO2、NaHCO3等无机碳源;糖类、石油、花生粉饼等有机碳源。异养微生物只能利用有机碳源。单质碳不能作为碳源。
·氮源:能为微生物的代谢提供氮元素的物质。如N2、NH3、NO3-、NH4+(无机氮源)蛋白质、氨基酸、尿素、牛肉膏、蛋白胨(有机氮源)等。只有固氮微生物才能利用N2。
·培养基还要满足微生物生长对PH、特殊营养物质以及氧气的要求。例如,培养乳酸杆菌时需要在培养基中添加维生素,培养霉菌时须将培养基的pH调至酸性,培养细菌是需要将pH调至中性或微碱性,培养厌氧型微生物是则需要提供无氧的条件
·无菌技术·获得纯净培养物的关键是防止外来杂菌的入侵,要注意以下几个方面:
①对实验操作的空间、操作者的衣着和手,进行清洁和消毒。
②将用于微生物培养的器皿、接种用具和培养基等器具进行灭菌。
③为避免周围环境中微生物的污染,实验操作应在酒精灯火焰附近进行。
④实验操作时应避免已经灭菌处理的材料用具与周围的物品相接触。
无菌技术除了用来防止实验室的培养物被其他外来微生物污染外,还有什么目的?
答:无菌技术还能有效避免操作者自身被微生物感染。
·消毒与灭菌的区别
消毒指使用较为温和的物理或化学方法仅杀死物体表面或内部一部分对人体有害的微生物(不包括芽孢和孢子)。消毒方法常用煮沸消毒法,巴氏消毒法(对于一些不耐高温的液体)还有化学药剂(如酒精、氯气、石炭酸等)消毒、紫外线消毒。
灭菌则是指使用强烈的理化因素杀死物体内外所有的微生物,包括芽孢和孢子。灭菌方法有灼烧灭菌、干热灭菌、高压蒸汽灭菌。
灭菌方法:
①接种环、接种针、试管口等使用灼烧灭菌法;
②玻璃器皿、金属用具等使用干热灭菌法,所用器械是干热灭菌箱;
③培养基、无菌水等使用高压蒸汽灭菌法,所用器械是高压蒸汽灭菌锅。
④表面灭菌和空气灭菌等使用紫外线灭菌法,所用器械是紫外灯。
比较项
理化因素的作用强度
消灭微生物的数量
芽孢和孢子能否被消灭
消毒
较为温和
部分生活状态的微生物
不能
灭菌
强烈
全部微生物
能
制作牛肉膏蛋白胨固体培养基
(1)方法步骤:计算、称量、溶化、灭菌、倒平板。
(2)倒平板操作的步骤:
①将灭过菌的培养皿放在火焰旁的桌面上,右手拿装有培养基的锥形瓶,左手拔出棉塞。
②右手拿锥形瓶,将瓶口迅速通过火焰。
③用左手的拇指和食指将培养皿打开一条稍大于瓶口的缝隙,右手将锥形瓶中的培养基(约10~20mL)倒入培养皿,左手立即盖上培养皿的皿盖。
④等待平板冷却凝固,大约需5~10min。然后,将平板倒过来放置,使培养皿盖在下、皿底在上。
·倒平板操作的讨论
1.培养基灭菌后,需要冷却到50℃左右时,才能用来倒平板。你用什么办法来估计培养基的温度?
提示:可以用手触摸盛有培养基的锥形瓶,感觉锥形瓶的温度下降到刚刚不烫手时,就可以进行倒平板了。
2.为什么需要使锥形瓶的瓶口通过火焰?
答:通过灼烧灭菌,防止瓶口的微生物污染培养基。
3.平板冷凝后,为什么要将平板倒置?
答:平板冷凝后,皿盖上会凝结水珠,将平板倒置,既可以防止培养基表面的水分过度地挥发,又可以防止皿盖上的水珠落入培养基,造成污染。
4.在倒平板的过程中,如果不小心将培养基溅在皿盖与皿底之间的部位,这个平板还能用来培养微生物吗?为什么?
答:空气中的微生物可能在皿盖与皿底之间的培养基上滋生,因此最好不要用这个平板培养微生物。
纯化大肠杆菌
(1)微生物接种的方法最常用的是平板划线法和稀释涂布平板法。
(2)平板划线法是通过接种环在琼脂固体培养基表面连续划线的操作。将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基的表面。在数次划线后培养,可以分离到由一个细胞繁殖而来的肉眼可见的子细胞群体,这就是菌落。
(3)稀释涂布平板法是将菌液进行一系列的梯度稀释,然后将不同稀释度的菌液分别涂布到琼脂固体培养基的表面,进行培养。分为系列稀释操作和涂布平板操作两步。
(4)用平板划线法和稀释涂布平板法接种的目的是:使聚集在一起的微生物分散成单个细胞,从而能在培养基表面形成单个的菌落,以便于纯化菌种。
(5)平板划线法操作步骤:
①将接种环放在火焰上灼烧,直到接种环烧红。②在火焰旁冷却接种环,并打开棉塞。
③将试管口通过火焰。④将已冷却的接种环伸入菌液中蘸取一环菌液。
⑤将试管通过火焰,并塞上棉塞。⑥左手将皿盖打开一条缝隙,右手将沾有菌种的接种环迅速伸入平板内,划三至五条平行线,盖上皿盖。注意不要划破培养皿。⑦灼烧接种环,待其冷却后,从第一区域划线的末端开始往第二区域内划线。重复以上操作,在三、四、五区域内划线。注意不要将最后一区的划线与第一区相连。⑧将平板倒置放入培养箱中培养。
·平板划线操作的讨论
1.为什么在操作的第一步以及每次划线之前都要灼烧接种环?在划线操作结束时,仍然需要灼烧接种环吗?为什么?
答:操作的第一步灼烧接种环是为了避免接种环上可能存在的微生物污染培养物;每次划线前灼烧接种环是为了杀死上次划线结束后,接种环上残留的菌种,使下一次划线时,接种环上的菌种直接来源于上次划线的末端,从而通过划线次数的增加,使每次划线时菌种的数目逐渐减少,以便得到菌落。划线结束后灼烧接种环,能及时杀死接种环上残留的菌种,避免细菌污染环境和感染操作者。
2.在灼烧接种环之后,为什么要等其冷却后再进行划线?
答:以免接种环温度太高,杀死菌种。
3.在作第二次以及其后的划线操作时,为什么总是从上一次划线的末端开始划线?
答:划线后,线条末端细菌的数目比线条起始处要少,每次从上一次划线的末端开始,能使细菌的数目随着划线次数的增加而逐步减少,最终能得到由单个细菌繁殖而来的菌落。
(6)涂布平板操作的步骤:
①将涂布器浸在盛有酒精的烧杯中。②取少量菌液,滴加到培养基表面。
③将沾有少量酒精的涂布器在火焰上引燃,待酒精燃尽后,冷却8~10s。
④用涂布器将菌液均匀地涂布在培养基表面。
涂布平板操作的讨论
涂布平板的所有操作都应在火焰附近进行。结合平板划线与系列稀释的无菌操作要求,想一想,第2步应如何进行无菌操作?
提示:应从操作的各个细节保证“无菌”。例如,酒精灯与培养皿的距离要合适、吸管头不要接触任何其他物体、吸管要在酒精灯火焰周围;等等。
菌种的保存
(1)对于频繁使用的菌种,可以采用临时保藏的方法。
①临时保藏方法
将菌种接种到试管的固体斜面培养基上,在合适的温度下培养。当菌落长成后,将试管放入4℃的冰箱中保藏。以后每3~6个月,都要重新将菌种从旧的培养基上转移到新鲜的培养基上。
②缺点:这种方法保存的时间不长,菌种容易被污染或产生变异。
(2)对于需要长期保存的菌种,可以采用甘油管藏的方法。
在3mL的甘油瓶中,装入1mL甘油后灭菌。将1mL培养的菌液转移到甘油瓶中,与甘油充分混匀后,放在-20℃的冷冻箱中保存。
疑难解答
(1)生物的营养
营养是指生物摄取、利用营养物质的过程。营养物质是指维持机体生命活动,保证发育、生殖所需的外源物质。
人及动物的营养物质:水、无机盐、糖类、脂质、蛋白质、维生素六类。
植物的营养物质:矿质元素、水、二氧化碳等三类。
微生物的营养物质:水、无机盐、碳源、氮源及特殊营养物质五类。
(2)确定培养基制作是否合格的方法
将未接种的培养基在恒温箱中保温1~2天,无菌落生长,说明培养基的制备是成功的,否则需要重新制备。
一名优秀的教师在每次教学前有自己的事先计划,作为教师就要在上课前做好适合自己的教案。教案可以让学生更容易听懂所讲的内容,帮助教师能够井然有序的进行教学。那么如何写好我们的教案呢?下面是由小编为大家整理的““蛋白质的鉴定实验”教学中培养学生探究能力”,仅供参考,希望能为您提供参考!
全日制普通高级中学(试验修订本·必修)《生物》教学大纲要求学生:通过高中生物课的学习,应当获得关于生命活动基本规律的基础知识,了解并关注这些知识在生产、生活和社会实践等方面的应用;应使自己在科学态度、科学精神、创新意识等方面得到发展,逐步形成科学的世界观;应当初步学会生物科学探究的一般方法,能够运用所学的生物学知识和方法解决日常生活中遇到的一些实际问题。与老大纲相比,新大纲增加了"应当初步学会生物科学探究的一般方法",应当说,这一点对学生的素质要求被提到了一个较高的层次。科学探究的一般步骤是发现问题→提出假设→预期(根据假设,演绎推理,得出结论)→设计实验→实施实验→观察实验现象,分析数据→得出结论(肯定或否定假设)。教学中,教师采用何种方法,帮助学生明确科学探究的一般步骤,养成良好的探究学习习惯呢?笔者在"蛋白质的鉴定实验"教学过程中做了如下尝试:
一、创设问题情境
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