焰色反应学案Word下载.doc
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其它的一些反应如:
氢气在空气中燃烧火焰呈淡蓝色,硫磺在氧气中燃烧火焰呈紫色等等,都不属于焰色反应。
(3)并不是所有的金属元素都能发生焰色反应,在中学化学实验中要求掌握的有钠、钾元素的焰色反应。
(4)做焰色反应的实验一般要用一个物体做被灼烧物质的载体,中学化学实验中一般用的是铂丝,主要是因为铂丝灼烧时火焰没有特殊颜色。
实际上凡是灼烧时火焰没有特殊颜色的金属,都可以作焰色反应的载体,如光洁无锈的铁丝或、镍、铬、钨丝等均可。
二、焰色反应的操作方法
以铂丝做被灼烧物质的载体,焰色反应的操作方法是:
(1洗洗:
用稀盐酸蘸洗铂丝。
目的是使铂丝上的高沸点杂质转化为沸点相对较低的氯化物。
要注意用纯净的盐酸把铂丝洗得干干净净。
(2)烧烧:
将用盐酸洗过的铂丝在火焰上灼烧。
目的是除去铂丝上的杂质。
要注意所用的火焰应是无色或浅色,而且一直烧到火焰恢复到原来的无色或浅色为止。
(3)蘸蘸:
用灼烧合格的铂丝蘸取被灼烧的物质。
(4)再烧烧:
将沾在铂丝上的物质在火焰上灼烧。
要注意:
在观察钾的焰色反应的焰色时,要透过蓝色的钴玻璃片观察,其主要原因是因钾及钾的化合物中可能混有钠元素,而钠的火焰能掩盖钾的紫色火焰,而蓝色的钴玻璃能滤去黄色的光,这样可以避免钾或钾的化合物中混有钠元素所造成的干扰。
最后要洗净。
简略点说,即:
洗→烧→蘸→烧→洗。
三、焰色反应的本质
根据构造原理,处于最低能量的原子叫基态原子,当基态原子的电子吸收能量后,电子会跃迁到高能级,变成激发态原子。
激发态原子不稳定,电子又会跃迁回到较低能级,并释放出能量。
不同的原子释放不同的能量,表现出不同的焰色。
因为光辐射是电子释放能量的重要形式之一,在日常生活中,我们看到的许多可见光如灯光、激光、霓虹灯光等都与原子核外电子发生跃迁释放能量有关。
【实验】
实验用品:
铂丝,酒精灯(或煤气灯),浓盐酸,蓝色钴玻璃(检验钾时用).
装置图:
操作过程:
①将铂丝蘸浓盐酸在无色火焰上灼烧至无色;
②蘸取试样在无色火焰上灼烧,观察火焰颜色(若检验钾要透过钴玻璃观察).③将铂丝再蘸浓盐酸灼烧至无色。
钠离子
锶离子钾离子
特殊方法(可以借鉴)
用石棉绳蘸取待测金属离子的甲醇溶液直接点燃进行焰色反应实验,操作简便,现象也很明显。
特殊方法特点:
(1)该方法的燃料为甲醇,它的火焰颜色很淡,对金属离子焰色的观察干扰小。
(2)石棉是一种耐火材料,实验时,它只是作为燃料载体,本身并不燃烧,因而其实验效果明显好于脱脂棉或滤纸等可燃物作燃料载体。
(3)火焰较高,焰色较纯,燃烧时间较长,便于观察。
注意事项:
(1)试剂瓶中剩余溶液可用石蜡将瓶口封住,防止甲醇挥发,可重复使用。
(2)观察钾离子焰色时,需透过蓝色钴玻璃,现象更明显。
【问题的提出】
焰色反应实验是高中化学第一册(必修)《碱金属》一章中的重要实验,课本中实验用铂丝蘸取待测液来做,每操作一次用盐酸洗净并烧至没有颜色为止,耗时比较长,并且有些离子的焰色现象很不明显,特别是钾的焰色反应现象很难直接观察到,必须透过蓝色钴玻片。
为此,我们可以对实验操作上作些改进。
【改进后实验操作】
⑴检查酒精灯是否含有其他干扰杂质,并用滤纸擦干净,然后点燃酒精灯。
⑵待火焰稳定后,用装有硝酸钾溶液的喷雾器将雾状液滴喷向火焰,直接观察钾的火焰颜色(不用透过钴玻片)。
⑶换一个装有其他溶液的喷雾器重复上述操作,逐一观察这些金属离子呈现出的不同火焰颜色。
【改进的优点】
⑴实验现象明显(尤其是钾焰色的观察,不必用钴玻璃片),可见度高。
⑵实验操作简单,重复性好。
⑶实验耗时大大缩短。
⑷实验仪器常见易用,可用于家庭实验。
(用日常生活中容易找到的各种喷雾器)。
⑸有利于激发学生兴趣,提高学生学习的积极性。
【操作注意事项】
⑴喷雾器喷出的液滴越细越好。
⑵喷雾器距酒精喷灯(酒精灯)不要太近(一般距火焰5cm左右),同时不能将液滴喷在火焰的下方,以免把火焰熄灭。
⑶切忌喷雾器喷口对着他人或易燃物,以免发生危险或伤害。
【拓展升华】
1、通过这个实验,大家能否把课堂上焰色反应的各种焰色移植到蜡烛的烛光中,使点燃的蜡烛呈现出不同的颜色,制成彩色火焰蜡烛。
2、能否自己制作各种颜色的焰火。
3、当在玻璃管口点燃某可燃性气体时,火焰呈现黄色,能否由此说明该气体的火焰为黄色?
为什么?
4、对钠原子和钠离子不正确叙述是()
A它们相差一个电子层B它们的化学性质相同
C钠原子的半径比钠离子的半径大D火焰都是黄色
5、焰色反应是()
A单质的性质B化合物的性质
C离子的性质D元素的性质
6、焰色反应为什么要用铂丝,为什么要用盐酸洗铂丝?
7、下列各组物质中,只有焰色反应才能区别的是()
A.KNO3,NaNO3B.NaCl,KCl
C.NaNO3.KClD.BaCl2.NaOH
附录(其他物质在气体中燃烧发出的现象):
1.镁条在空气中燃烧:
发出耀眼强光,放出大量的热,生成白烟同时生成一种白色物质。
2.木炭在氧气中燃烧:
发出白光,放出热量。
3.硫在氧气中燃烧:
发出明亮的蓝紫色火焰,放出热量,生成一种有刺激性气味的气体。
4.铁丝在氧气中燃烧:
剧烈燃烧,火星四射,放出热量,生成黑色固体物质。
5.氢气在空气中燃烧:
火焰呈现淡蓝色。
6.氢气在氯气中燃烧:
发出苍白色火焰,产生大量的热。
7.一氧化碳在空气中燃烧:
发出蓝色的火焰,放出热量。
8.钠在氯气中燃烧:
剧烈燃烧,生成白色固体。
9.点燃纯净的氯气,用干冷烧杯罩在火焰上:
发出淡蓝色火焰,烧杯内壁有液滴生成。
10.细铜丝在氯气中燃烧后加入水:
有棕色的烟生成,加水后生成绿色的溶液。
11.氯气遇到湿的有色布条:
有色布条的颜色退去。
12.细铜丝在硫蒸汽中燃烧:
细铜丝发红后生成黑色物质。
13.硫化氢气体不完全燃烧(在火焰上罩上蒸发皿):
火焰呈淡蓝色(蒸发皿底部有黄色的粉末)。
14.硫化氢气体完全燃烧(在火焰上罩上干冷烧杯):
火焰呈淡蓝色,生成有刺激性气味的气体(烧杯内壁有液滴生成)。
15.在集气瓶中混合硫化氢和二氧化硫:
瓶内壁有黄色粉末生成。
16.二氧化硫气体通入品红溶液后再加热:
红色退去,加热后又恢复原来颜色。
17.钠在空气中燃烧:
火焰呈黄色,生成淡黄色物质。
18.氨气与氯化氢相遇:
有大量的白烟产生。
19.将点燃的镁条伸入盛有二氧化碳的集气瓶中:
剧烈燃烧,有黑色物质附着于集气瓶内壁。
20.在空气中点燃甲烷,并在火焰上放干冷烧杯:
火焰呈淡蓝色,烧杯内壁有液滴产生。
21.光照甲烷与氯气的混合气体:
黄绿色逐渐变浅,时间较长,(容器内壁有液滴生成)。
22.在空气中点燃乙烯:
火焰明亮,有黑烟产生,放出热量。
23.在空气中点燃乙炔:
火焰明亮,有浓烟产生,放出热量。
24.苯在空气中燃烧:
火焰明亮,并带有黑烟。
25.乙醇在空气中燃烧:
26.将乙炔通入溴水:
溴水褪去颜色。
27.将乙炔通入酸性高锰酸钾溶液:
紫色逐渐变浅,直至褪去。
28.紫色的石蕊试液遇碱:
变成蓝色。
29.无色酚酞试液遇碱:
变成红色。
30.氢气、一氧化碳、甲烷是淡蓝色的。
碳在空气中燃烧,发出白光。
镁在空气中燃烧,发出耀眼的白光。
硫在纯氧中燃烧,火焰呈蓝紫色。
氢气在氯气中燃烧,火焰呈苍白色。