高一化学苏教版必修1同步教案专题一 第二单元《常见物质的检验 》.docx

高一化学苏教版必修1同步教案专题一 第二单元《常见物质的检验 》.docx

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高一化学苏教版必修1同步教案专题一第二单元《常见物质的检验》

常见物质的检验

新课标要求：

了解常见离子的检验方法。

学习必要的化学实验技能，体验和了解化学科学研究的一般过程和方法，认识实验在化学学习和研究中的重要作用。

一、前期分析

【学习内容分析】

“常见物质的检验”选自苏教版化学1专题一第二单元，是在学习了物质的分离和提纯后自然过渡到对常见物质的检验，而本单元学的正是研究物质的实验方法，可见本节内容的重要性。

先由我们已知的CO32-检验，与酸反应生成无色无味能使澄清石灰水浑浊的气体和纤维蛋白质燃烧有烧焦羽毛味检验引出物质检验。

再着重具体讲了NH4+、CI-、SO42-的各自离子反应鉴定检验方法以及焰色反应，特别是K+、Na+的颜色。

顺带介绍了几种现代化学分析法，大多是仪器分析，一般检验的对象是有机物。

课堂主要是让学生观察现象，由表及里探索本质，学会解释现象并作出结论，领悟实验在化学研究中的重要性。

常见物质的检验是无机推断题中必不可少的一部分，内容联系紧密，极为关键。

【学习者分析】

1.已经学习过CO32-离子检验，对离子检验法有一定认知

2.生活经验中对基本物质检验法较为熟悉，如观察法等

3.已学过了物质的分离和提纯，为物质的鉴定打下一定实验基础

4.一时间很难准确记住每种离子的鉴定方法，可能会混淆

5.具体分析中，对相关干扰离子的排除欠缺完整性

6.对实验具体鉴定方案操作、现象、结论书写、分析还是很难写得有条理

【教学重点】常见离子（NH4+、CI-、SO42-、CO32-）的检出实验方法、会运用不同的方法（如：

焰色法）鉴定物质及排除相关离子干扰

【教学难点】分析并检出混合体系中所含离子、设计鉴定方案探究常见物质的组成

二、教学目标

【知识与技能】

1.掌握常见离子NH4+、CI-、SO42-、CO32-等的检验方法

2.能判断出混合物中某些特征物质（如O2、I2）的存在

3.会用焰色反应、离子检验法设计简单实验鉴定方案探究常见物质组成

4.简单说出现代化学的分析方法（仪器）

【过程与方法】

1.学会观察，由外入内分析现象本质，归纳总结

2.初步学习实验具体操作，规范严谨

3.掌握实验探究的方法，能提出问题，并自主思考解决

【情感态度与价值观】

1.发现物质的检验在生产生活中的广泛应用，体会化学的实用性，增加了学习兴趣

2.领悟到实验在化学学科中的重要性，提高创新精神和实验能力，培养严谨的思维和科学探究精神

三、教学准备

试管，胶头滴管，酒精灯，火柴、铂丝、蓝色钴玻璃

NH4CI、（NH4）2SO4、KCI、K2SO4、NaOH、稀HCI、稀HNO3、BaCI2、NaCI

四、教学过程设计

【导入新课】

提问，情境导入

1、平常生活中细心观察的同学都知道家里的暖水瓶用久了就会有薄层水垢，那是怎么处理掉的呢？

--用食醋

--为什么？

--主要成分是碳酸钙

2、厨房有两瓶失去标签的醋和白酒，怎么样将它们分辨出来？

--闻气味，有酸味的是醋，没有的是白酒

--哦，我们可以根据气味来判别，那么，假如是白醋和酱油，那还可以怎样区分呢？

--看颜色，有颜色的是酱油，无色的是醋

3.商场有一件衣服，标签不小心损坏了，只知它是纯毛的或是纯棉的，如果叫你们去确定，那可以怎么做？

--燃烧，如果有烧焦羽毛味的便是纯毛的;如果没有，则是纯棉的

--为什么有烧焦羽毛味的便是纯毛的呢？

--纯毛制品含有蛋白质，蛋白质燃烧有烧焦羽毛味的

--看来大家对生活都观察入微哦。

这都是生活中的化学，我们可以用肉眼去观察，用鼻子直接闻，或是燃烧后嗅觉判断来区分物质从而检验出物质。

这些不仅是生活，更是化学实验中区分判断检验物质存在的最基本方法。

我们知道，在生产生活中，人们经常需要根据不同原子、分子或离子的某些特征反应对物质进行检验。

那该如何鉴定呢？

今天就让我们来学习一些具体的方法。

【新课教学】

---现在我这里有四瓶外观看起来相同的五色溶液，已知其分别为NH4CI、（NH4）2SO4、KCI和K2SO4，但标签已被撕掉了，无法辨别，我们可以用什么方法将其区分呢？

---既然大家都不太清楚，那让我们来分析分析，这四种物质都是由什么离子组成的呢？

-NH4+、CI-、SO42-

---那大家清楚这几种离子的检验方法吗？

-不清楚

---那么让我们一起来学习这些离子是如何检验的【实验1】取两支试管，分别加入2mlNH4CI、（NH4）2SO4溶液，再各加2mlNaOH溶液，加热试管，将湿润的红色石蕊试纸（或PH试纸）靠近试管口，观察试纸的颜色变化。

---大家观察到什么现象？

-两只试管中都有刺激性气味气体产生，且湿润的红色石蕊试纸变蓝了

---为什么红色石蕊试纸变蓝？

刺激性气体是什么？

-是氨气，变蓝是因为氨气是碱性的

---氨气是碱性的，那如果我直接用红色石蕊试纸，那试纸依旧会变色吗？

-不会

---为什么

-因为气体虽然是碱性的，但直接无法使之变色，只有遇水，生成碱，才会使之变色

---那我们来看，这两种物质都有铵根，那是否可以归纳出铵根离子的检验方法。

NH4+与强碱溶液混合加热时，放出使湿润的红色石蕊试纸变蓝的刺激性气体那谁来写一这个反应方程？

-NH4CI+NaOH＝NaCI+H2O+NH3

---大家要记住，化学中氨气是唯一碱性气体，如果某气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝（PH试纸变紫），那它一定是氨，如果它是由化学反应后得到的，原液中一定有NH4+

【实验2】取两支试管，分别加入少量NH4CI、KCI溶液，再各滴加几滴AgNO3溶液和稀硝酸，观察实验现象。

---同样的，大家观察到的现象是？

-两支试管中都有白色沉淀生成，且不溶于稀硝酸

---沉淀是什么？

大家按复分解产物推推

-AgCI

---为什么加稀硝酸，不加可以吗？

-不行

---由于检验氯离子用的是硝酸银，银离子和许多离子结合都可以形成白色沉淀，加入稀硝酸就是为了排除CO32-、HCO3-、SO32-等离子的干扰。

---既然不加不行，可以用盐酸或是硫酸代替吗？

为什么？

-不可以，盐酸自身带有氯离子，硫酸中的硫酸根离子与银离子结合生成硫酸银，硫酸银又是微溶的，会干扰氯离子检出

---NH4CI+AgNO3=AgCI+NH4NO3

【实验3】取两只试管，分别加入少量（NH4）2SO4、K2SO4溶液，再各滴加几滴BaCI2溶液和稀硝酸，观察实验现象。

-实验现象，两只试管中都有白色沉淀生成，且不溶于稀硝酸

---为什么用稀硝酸呢？

-排除SO32-、CO32-等离子的干扰

---那可以用稀硫酸、稀盐酸代替吗？

-稀硫酸自身带有硫酸根，不可以，稀盐酸可以

---我们有总结出了硫酸根离子的检验方法，SO42-与可溶性钡盐反应，生成不溶于稀酸的白色沉淀（NH4）2SO4+BaCI2=BaSO4+2NH4CI

既然学了这三种离子的检验方法，是否综合运用，取样分析每种试剂中含有哪两种离子便可判断了。

可问题又来了，如果是NaCI、KCI两瓶试剂，又该如何区分呢？

那现在我们引入新的一种方法—焰色反应，先看实验

【实验4】取一根铂丝（或用细铁丝代替），放在酒精灯（或煤气灯）火焰上灼烧至无色，用铂丝蘸取少量KCI溶液，置于火焰上灼烧，透过蓝色钴玻璃观察火焰颜色。

再用盐酸洗净铂丝，并在火焰上灼烧至无色，蘸取少量K2SO4溶液，重复以上实验。

---我们发现透过蓝色钴玻璃，KCI的焰色是蓝色的，如果是NaCI呢，我们来看看，有什么现象？

---是不是看到的仍是黄色火焰，所以通过这个方法，我们可以区分出NaCI和KCI，那焰色反应究竟是什么，怎么定义的？

它是不是发生了某种特殊的化学反应呢？

-焰色反应是指金属或它们的化合物在火焰上灼烧时使火焰呈现出特殊颜色。

它不是化学反应，因为没有产生新物质

---对的，它是一种物理方法，根据不同结构原子受热跃迁，多与能量发出可见光形成的。

我们特别要注意它的前提是金属或它们的化合物，所以它是一种金属元素鉴定法，可以是单质，也可以是化合物，盐之类的。

我们特别要记住，K+、Na+的颜色，分别是紫色和黄色。

那为什么K+需要通过蓝色钴玻璃？

-可能被黄色火焰干扰，检验不出

---为什么用铂丝呢？

又为什么用稀盐酸清洗？

-铂丝极不活泼，较稳定，适合做焰色反应。

盐酸清洗是为了除去残余杂液。

---可以用硝酸或是硫酸代替吗？

-不可以，盐酸是挥发性酸，铂丝上若沾有多余盐酸，火焰上烧一下就挥发了。

---好，其余金属离子的焰色反应，大家了解就行，无须刻意去记

---除了我们今天学的，还有很重要的CO32-的鉴定，我们初中已学过了，它能与稀盐酸反应，生成可使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体

CaCO3+2HCI=CaCI2+CO2+H2OCa（OH）2+CO2=CaCO3+H2O

还有碘单质，很特殊的，淀粉遇碘变蓝；氧气，有助燃作用，这些都应熟记

---除了上述几种外，书本上是不是还介绍了几种现代化学分析法，大多是仪器分析，一般检验的对象是有机物。

如元素分析仪—测物质中是否含有C、H、O、N、S、CI、Br；红外光谱仪–测某些有机原子团；原子吸收光谱—确定物质中有哪些金属元素等

---那今天，我们就学了几种常见物质鉴定方法，综合分析时，我们要将它们结合起来分析，要有条理设计鉴定方案，学会排除必要干扰离子。

五、形成性练习

1.进行焰色反应实验时，通常用来洗涤铂丝的是（）

A.硫酸B.浓硝酸C.稀盐酸D.蒸馏水

2.某物质灼烧时，焰色反应为黄色，下列判断正确的是（）

A.该物质一定是钠的化合物B.该物质一定含钠元素

C.不能确定该物质中是否含钾元素D.该物质一定是金属钠

3.能把硫酸钠、硝酸铵、氯化钾、硫酸铵四瓶无色溶液加以区别的一种试剂是（必要时可加热）（）

A.氯化钡B.氢氧化钠C.氢氧化钡D.硝酸银

4.对于某些离子的检验一结论一定正确的是（）

A.加入稀盐酸产生无色气体，将气体通入澄清石灰水中，溶液变混浊，一定有CO32-

B.加入氯化钡溶液有白色沉淀产生，再加盐酸，沉淀不消失，一定有SO42-

C.加入氢氧化钠溶液并加热，产生的气体能使湿润红色石蕊试纸变蓝，一定有NH4+

D.加入碳酸钠溶液产生白色沉淀，再加盐酸白色沉淀消失，一定有Ba2+

5.实验室有两瓶失去标签的白色固体Na2SO4和NH4CI，请你设计四种方案加以鉴别。

简要写出操作过程、现象和结论。

方案

操作过程

现象和结论

①

②

③

④

6.对一份稀溶液作初步分析发现，溶液无色、澄清，其中可能含有SO42-、Na+、CO32-、H+、NO3-、HCO3-、CI-等离子的若干存在。

然后又做了如下实验，以确认这些离子是否大量存在。

1）用PH试纸测溶液的PH，试纸显红色；

2）取2ml溶液，用氯化钡和稀硝酸进行检验，结果生成了白色沉淀；

3）对2）中所得混合液充分静置，取上层清液用硝酸银溶液和稀硝酸检验，结果又产生了白色沉淀，试回答以下问题：

（1）原溶液中一定存在的离子是——————，一定不存在的离子是——————。

（2）上述实验操作中，有错误的步骤是（填写代号）——————，对错误的改正方法是——————。

（3）按上述操作中，还不能肯定是否存在的离子是——————。

六、板书设计

常见物质的检验

物质的常见检验方法

1.物理法

1）直接观察法（特殊颜色气体或离子）如：

氯气（黄绿色）、二氧化氮（红棕色）、碘蒸气（紫红色）、铜离子（蓝色）、高锰酸根（紫红色）、铁离子（黄色）、亚铁离子（浅绿色）

2）气味法直接—如：

硫化氢（臭鸡蛋气味）、氨气（刺激性气味）

燃烧后—如：

蛋白质（烧焦羽毛味）

3）焰色反应如：

Na（黄色）、K（紫色）、Ca（砖红色）

2.化学法

特征反应检验（主要是复分解反应）

1）

NH4+与强碱溶液混合加热时，放出使湿润的红色石蕊试纸变蓝的刺激性气体NH4CI+NaOH＝NaCI+H2O+NH3

2）CI-与硝酸银溶液反应，生成不溶于稀硝酸的白色沉淀

NH4CI+AgNO3=AgCI+NH4NO3

3）SO42-与可溶性钡盐反应，生成不溶于稀酸的白色沉淀

（NH4）2SO4+BaCI2=BaSO4+2NH4CI

4）CO32-与稀盐酸反应，生成可使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体

CaCO3+2HCI=CaCI2+CO2+H2O

Ca（OH）2+CO2=CaCO3+H2O

特殊性质

O2能使带火星木条复燃

I2淀粉遇碘变蓝

3.仪器分析法（尤指有机物）

1）元素分析仪--C、H、O、N、S、CI、Br

2）红外光谱仪--有机原子团

3）原子吸收光谱—金属元素