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  • 2021-07-09 发布

人教版高二化学第三节:物质检测方案的设计

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第三节:物质检测方案的设计 教案19(6-3-1物质检测方案的设计)‎ ‎ 学习目标 ‎ 1.总结巩固常见阴离子和阳离子的检验方法,理解常见离子检验的化学反应原理。‎ ‎ 2.学会物质检验方案的设计。‎ ‎ 3.能够解决有关物质检验的一些实际问题。‎ ‎ 学习过程 ‎ 自我探究 ‎ 一、离子的检验 ‎ 1.复习回忆 ‎ (1)物质的鉴定和鉴别有何不同?‎ ‎ 鉴定是指 。‎ ‎ 鉴别是指 。‎ ‎ (2)鉴别物质经常首先考虑物理方法,请填写下表空白 鉴别方法 选用范围 举例 物 理 方 法 观察法 嗅试法 水溶法 焰色反应法 ‎ (3)化学方法鉴别物质,利用不同的化学实验现象将物质鉴别开,这些现象通常是指 。‎ ‎ 2.阅读课本(常见离子的检验方法),思考并回答下列问题。‎ ‎ (1)用碱类试剂鉴别的离有 。‎ ‎ (2)需要用到酸类试剂鉴别的离子有 。‎ ‎ (3)需要用到盐类鉴别的离子有 。‎ ‎ (4)Fe2+的鉴别方法有多少种,请写出每种方法的试剂、步骤、现象、反应式。‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ 。‎ ‎ 3.课本P86页[示例3]:设计实验,证明(NH4)2Fe (SO4)2·6 H2O(硫酸亚铁铵晶体)的成份中含有Fe2+、NH4+、SO42-和H2O试自行设计方案,填写下表空格 序号 实验步骤 简述实验操作现象及注意事项(不必叙述如何组装实验装置)‎ ‎①‎ 水的检验 ‎ - 5 -‎ ‎②‎ 溶解 取少量(NH4)2Fe(SO4)2·6 H2O配成溶液备用 ‎③‎ 检验Fe2+‎ ‎④‎ 检验NH4+‎ ‎⑤‎ 检验SO42-‎ ‎ 二、未知物的检验 ‎1.物质的检验就是利用 ‎ ‎ 。‎ ‎ 2.[课本P88页示例4]在某澄清,透明的浅黄色溶液中可能有下列离子K+、NH4+、Fe3+、Ba2+、Al3+、SO42-、HCO3-、Cl-。‎ ‎ 同学们请自行设计实验,检验溶液存在或可能存在的离子。‎ 步骤 操作及注意事项 现象 结论 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎ [课本P89页示例5]设计实验,鉴别NH4NO3,K2SO4,KNO3,(NH4)2SO4四种白色固体,请同学们自行设计,填写下表(可以不填满)‎ 步骤 操作 现象 结论 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎ - 5 -‎ ‎5‎ ‎ 设计方案的书写格式,除了可以用表格的形式外,还可以用框图的形式,请写出框图设计格式的方案。‎ 总结与评价 ‎【总结】‎ ‎ 1.熟练掌握各类物质的物理性质(顔色,气味,熔、沸点,水溶性),化学性质及相互反应的现象,尤其是一些选择性反应与特征反应。‎ ‎ 2.物质鉴定的关键在于通过分析,推理设计出合理的鉴定过程。‎ ‎ 3.鉴定的基本原则:‎ ‎ (1)被鉴定的物质是固体,则一般需要用蒸馏水溶解(2)待鉴定物质在实验时应取少量;(3)要检验多种成份,应进行平行实验,防止一只试管进行到底,造成前后干扰(4)由现象定结论,由特定条件下的特定现象,证明其含有特定的微粒。‎ ‎【例题讲解】‎ ‎ [例1]仅用一种试剂鉴别如下物质:苯、CCl4、NaI溶液、NaCl溶液、Na2SO3溶液,下列试剂中不能选用的是( )‎ ‎ A.溴水 B.FeCl3溶液 C.酸性KMnO4 D.AgNO3溶液 ‎[答案]D。‎ ‎ [分析讲解]苯、CCl4都是一种非极性溶剂,但前者的密度比水小,后者的密度比水大。‎ 溴水滴入苯中振荡后,水中的Br2转移到到苯层中,苯层浮在上层。溴水滴入到CCl4中振荡后,水的Br2转移到CCl4层中,CCl4层沉在下层。溴水滴入NaI溶液中,会置换出I2,溶液颜色变深。溴水滴入亚硫酸钠溶液中时,Br2跟亚硫酸钠反应,颜色褪去。溴水滴入氯化钠溶液中,不发生化学反应,溴水稀释。所以溴水能将五种溶液检别开来。‎ FeCl3溶液滴入苯、CCl4中,可根据分层现象区分。FeCl3溶液滴入NaCl溶液中,不会产生明显现象。FeCl3溶液NaI溶液中会生成I2。FeCl3溶液滴入Na2SO3溶液中会发生如下反应:2Fe3++SO32-+H2O=2Fe2++SO42-+2H+,能产生褪色、气泡等多种现象。所以氯化铁溶液能用于检别五种溶液。‎ ‎ 酸性KMnO4滴入苯和CCl4中,也可根据分层现象区分。酸性KMnO4滴入氯化钠溶液中无明显现象。酸性KMnO4滴入碘化钠溶液中会生成I2,滴入亚硫酸钠溶液中会生成硫酸钠,都会产生明显的实验现象差异。所以酸性KMnO4能用于检别五种溶液。‎ ‎[注意点]从思维角度看,解答指定试剂检验题主要用到的是定向思维,只要分析给定试剂跟待检物质能发生什么反应,反应中有什么现象,各种待检物质跟试剂反应时的现象是否有明显差异等等。有些反应的原理虽然相近,但实验现象有明显差异,也可以用于检别。有些反应的原理有很大不同,但不能产生明显差异的实验现象,也不能用于检别。‎ ‎ [例2]CuS和Cu2S都能溶于硝酸,它们高温灼烧的产物相同,以下鉴别CuS和Cu2‎ ‎ - 5 -‎ S两种黑色粉末的方法合理的是( )‎ ‎ A.将两种样品分别溶于硝酸,区别所产生的气体 ‎ B.将两种样品分别溶于硝酸,区别溶液的颜色 ‎ C.取两种同质量的样品分别在高温灼烧,区别残留固体的质量 ‎ D.取两种同质量的样品分别在高温灼烧,区别残留固体的颜色 ‎ [答案]C。‎ ‎ [分析讲解]CuS和Cu2S能溶于热的硝酸溶液中,生成气体的种类跟硝酸的浓度、反应条件等有关,都可能产生NO、NO2、SO2等气体,无法根据产生气体的差异检别。溶于热的硝酸后都生成硝酸铜溶液,生成溶液的颜色不会有明显差异,无法根据溶液颜色来检别。‎ 根据题中“高温灼烧后产物相同”可知,无法根据高温灼烧后的残留固体的颜色来区别CuS、Cu2S。事实上用中学化学知识可写出CuS、Cu2S在空气中高温灼烧的化学方程式:‎ ‎ 2CuS+3O22CuO+2SO2↑‎ ‎ 2×96g 2×80g(反应后残留固体的质量比反应前固体的质量小)‎ ‎ Cu2S+2O22CuO+SO2↑‎ ‎ 160g 2×80g(反应前后固体物质的质量保持不变)‎ ‎ 所以,只有根据灼烧前后固体物质的质量差别来检别CuS、Cu2S两种物质。‎ ‎[注意点]有些检别试题要从定量、半定量角度入手分析才能找到可行的检别方法。‎ ‎【评价】‎ ‎1.有四种未知溶液分别是Na2SO4、MgSO4、Al2(SO4)3、FeSO4,请设计实验检验四种溶液中的阴离子和阳离子。‎ ‎2.有两瓶失去标签的物质的量浓度相同的Na2CO3溶液和NaHCO3溶液,请你加以鉴别。‎ ‎(1)应选择的一种试剂是( )。 ‎ ‎ A.NaOH溶液 B.甲基橙试液 C.稀HCl D.澄清石灰水 ‎(2)简述实验操作、现象和结论。‎ ‎3.常温下,下列各组物质不能用一种试剂通过化学反应区别的是( )‎ ‎ A.MnO2、CuO、FeO ‎ ‎ B.(NH4)2SO4、K2SO4、NH4Cl ‎ C.AgNO3、KNO3、Na2CO3 ‎ ‎ D.Na2CO3、NaHCO3、K2CO3‎ ‎4.有A、B、C、D、E、F、G7瓶不同物质的溶液,它们各 是Na2CO3、Na2SO4、KCl、AgNO3、MgCl2、Ca(NO3)2‎ 和Ba(OH)2溶液中的一种。为了鉴别,各取少量溶液进 行两两混合,实验结果如表所示。表中“↓”表示生成的沉 淀或微溶化合物,“—”表示观察不到明显变化。试回答 下面问题。‎ ‎ - 5 -‎ ‎ (1)A的化学式是 ,G的化学式是 。判断理由是 。‎ ‎ (2)写出其余几种物质的化学式。B: ,‎ ‎ C: ,D: ,E: ,‎ ‎ F: 。‎ 答案 ‎1.(1)给四种末知溶液编号。用四支试管分别取四种溶液各1ml。用洁净的铂丝分别蘸取四种测溶液做焰色反应,火焰显黄色的说明有钠离子。‎ ‎(2)在(1)中不显黄色的三种溶液中各滴入5滴NaOH溶液。产生白色沉淀且迅速转变为灰绿色最后变为红褐色,说明含有Fe2+。。‎ ‎(3)在(2)只有白色沉淀的试管中,继续滴加NaOH溶液,白色沉淀溶解说明原溶液有Al3+。。‎ ‎(4)在(3)中白色沉淀不溶解的试管中再加入一定量的稀盐酸,沉淀溶解说明原溶液含有Mg2+‎ ‎(5)另用四支洁净的试管,各取1ml原溶液。向各试管中滴加少量稀硝酸,再加适量的BaCl2溶液,产生白色沉淀,说明均含有SO42-离子。‎ ‎2.(1)C ‎ (2)取等体积的两种溶液,分别滴入盐酸(记录滴数)直至不产生气体为止,所消耗盐酸的量较多的是碳酸钠,较少的是碳酸氢钠。‎ ‎ 3D。‎ ‎4.(1)KCl、AgNO3。混合时只生成一种沉淀的是KCl,生成的是AgCl,所以A是KCl,G是AgNO3。‎ ‎ - 5 -‎