2024-2025學(xué)年新教材高中化學(xué)專題2研究物質(zhì)的基本方法第1單元第2課時(shí)物質(zhì)的檢驗(yàn)物質(zhì)性質(zhì)和變化的探究教學(xué)案蘇教版必修第一冊(cè)

PAGE8-第2課時(shí)物質(zhì)的檢驗(yàn)物質(zhì)性質(zhì)和改變的探究發(fā)展目標(biāo)體系構(gòu)建1.能依據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)設(shè)計(jì)物質(zhì)檢驗(yàn)的試驗(yàn)方案，完成試驗(yàn)操作，培育科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)的化學(xué)核心素養(yǎng)。2.能精確記錄試驗(yàn)現(xiàn)象和數(shù)據(jù)，并基于化學(xué)原理進(jìn)行說明和推斷。一、物質(zhì)的檢驗(yàn)1．NHeq\o\al(＋,4)的檢驗(yàn)(1)實(shí)例探究：取一支試管，加入2mLNH4Cl溶液，再加入2mLNaOH溶液，加熱試管，將潮濕的紅色石蕊試紙(或pH試紙)靠近試管口：①視察到的試紙顏色改變是潮濕的紅色石蕊試紙變藍(lán)。②反應(yīng)的化學(xué)方程式是NH4Cl＋NaOHeq\o(=,\s\up7(△))NaCl＋NH3↑＋H2O。(2)方法總結(jié)：取少量待測液，加入NaOH溶液，并加熱，若產(chǎn)生使潮濕的紅色石蕊試紙變藍(lán)的氣體，則原溶液中含有NHeq\o\al(＋,4)。2．Cl－的檢驗(yàn)(1)實(shí)例探究：取一支試管，加入少量KCl溶液，再滴加幾滴AgNO3溶液和稀硝酸，現(xiàn)象是生成白色沉淀，該沉淀不溶于稀HNO3，反應(yīng)的化學(xué)方程式為KCl＋AgNO3=AgCl↓＋KNO3。(2)方法總結(jié)：取少量待測液，加入少量AgNO3溶液，產(chǎn)生白色沉淀，加入稀硝酸，沉淀不溶解，則原溶液中含有Cl－。3．SOeq\o\al(2－,4)的檢驗(yàn)(1)實(shí)例探究：取一支試管，加入少量K2SO4溶液，再滴加幾滴稀鹽酸和BaCl2溶液，生成白色沉淀，該沉淀不溶于稀鹽酸，反應(yīng)的化學(xué)方程式為K2SO4＋BaCl2=BaSO4↓＋2KCl。(2)方法總結(jié)：檢驗(yàn)方法：取少量待測液，先加入過量稀鹽酸，無現(xiàn)象后再滴加BaCl2溶液，若產(chǎn)生白色沉淀，則原溶液中含有SOeq\o\al(2－,4)。先加入鹽酸的目的是解除Ag＋、SOeq\o\al(2－,3)、COeq\o\al(2－,3)等離子的干擾。微點(diǎn)撥：檢驗(yàn)下列離子時(shí)，確定留意下列問題：(1)NHeq\o\al(＋,4)：加入NaOH溶液后必需加熱，才能使生成的NH3逸出。(2)SOeq\o\al(2－,4)：必需用稀鹽酸酸化，以防COeq\o\al(2－,3)、HSOeq\o\al(－,3)、SOeq\o\al(2－,3)的干擾。(3)Cl－和SOeq\o\al(2－,4)共存時(shí)，應(yīng)先檢驗(yàn)并除去SOeq\o\al(2－,4)，再檢驗(yàn)Cl－。4．焰色反應(yīng)(1)定義：很多金屬或它們的化合物在火焰上灼燒時(shí)都會(huì)使火焰呈現(xiàn)特別的顏色，在化學(xué)上稱為焰色反應(yīng)。(2)操作(3)幾種金屬的焰色：①鈉元素的焰色反應(yīng)呈黃色。②鉀元素的焰色反應(yīng)呈紫色(透過藍(lán)色的鈷玻璃視察)。(4)應(yīng)用：①檢驗(yàn)金屬元素的存在，如鑒別NaCl和KCl溶液。②利用焰色反應(yīng)制節(jié)日煙火。微點(diǎn)撥：焰色反應(yīng)是物理改變；須要透過藍(lán)色鈷玻璃視察。5．現(xiàn)代分析方法(1)用元素分析儀確定物質(zhì)中是否含有C、H、O、N、S、Cl、Br等元素。(2)用紅外光譜儀確定物質(zhì)中是否存在某些有機(jī)原子團(tuán)。(3)用原子汲取光譜儀確定物質(zhì)中含有哪些金屬元素等。二、物質(zhì)性質(zhì)和改變的探究1．試驗(yàn)探究二氧化碳的性質(zhì)試驗(yàn)操作試驗(yàn)現(xiàn)象試驗(yàn)結(jié)論將二氧化碳通入水中，向其中滴入幾滴紫色石蕊試液溶液變成紅色有酸性物質(zhì)生成加熱該紅色液體有氣泡從溶液中逸出，溶液重新變成紫色生成的酸性物質(zhì)不穩(wěn)定2.試驗(yàn)探究鋁的性質(zhì)試驗(yàn)序號(hào)試驗(yàn)操作試驗(yàn)現(xiàn)象試驗(yàn)結(jié)論1視察比較鋁片在打磨前后的光澤鋁片在打磨前沒有金屬光澤，打磨后有銀白色金屬光澤鋁有金屬光澤2用坩堝鉗夾持一片未打磨的薄鋁片，在酒精燈火焰上加熱，當(dāng)鋁片表面呈灰白色時(shí)，輕輕晃動(dòng)鋁片鋁箔先熔化，失去光澤，熔化的鋁不滴落鋁表面生成的氧化膜(Al2O3)的熔點(diǎn)高于鋁的熔點(diǎn)，包在鋁的外面，所以熔化的鋁并不滴落3取兩支試管，分別放入打磨過的鋁片，再分別加入3mL6mol·L－1的鹽酸和氫氧化鈉溶液兩支試管中鋁片均溶解，并有無色氣泡產(chǎn)生鋁與鹽酸、氫氧化鈉均能發(fā)生反應(yīng)，化學(xué)方程式為：2Al＋6HCl=2AlCl3＋3H2↑、2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑3.試驗(yàn)探究溫度、濃度對(duì)過氧化氫分解快慢的影響(1)溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率影響的探究試驗(yàn)操作試驗(yàn)現(xiàn)象①產(chǎn)生氣泡速率最慢②產(chǎn)生氣泡速率較快③產(chǎn)生氣泡速率最快試驗(yàn)結(jié)論溫度上升，H2O2的分解速率加快(2)濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率影響的探究試驗(yàn)操作取濃度為3%、6%的H2O2溶液3mL分別加入兩支試管中，用少量二氧化錳粉末催化試驗(yàn)現(xiàn)象裝有6%H2O2溶液的試管中先產(chǎn)生氣泡試驗(yàn)結(jié)論增大反應(yīng)物濃度能使H2O2溶液分解速率加快4.探究物質(zhì)性質(zhì)和改變的試驗(yàn)設(shè)計(jì)思路1．推斷正誤(正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”。)(1)檢驗(yàn)自來水中的氯離子時(shí)，可先用稀鹽酸酸化，再加AgNO3溶液。 (×)(2)加入硝酸酸化的Ba(NO3)2溶液檢驗(yàn)?zāi)澄粗芤褐惺欠窈蠸Oeq\o\al(2－,4)。 (×)(3)如透過藍(lán)色的鈷玻璃能夠視察到紫色火焰，則確定有鉀元素，可能有鈉元素。 (√)(4)用坩堝鉗夾住一小塊鋁箔，在酒精燈上加熱至熔化，輕輕晃動(dòng)，有液態(tài)的鋁滴落下來。 (×)2．對(duì)于某些離子的檢驗(yàn)及結(jié)論確定正確的是()A．加入稀鹽酸產(chǎn)生無色氣體，將氣體通入澄清石灰水中，溶液變渾濁，確定有COeq\o\al(2－,3)B．加入氯化鋇溶液有白色沉淀產(chǎn)生，再加鹽酸，沉淀不消逝，確定有SOeq\o\al(2－,4)C．加入氫氧化鈉溶液并加熱，產(chǎn)生的氣體能使潮濕的紅色石蕊試紙變藍(lán)，確定有NHeq\o\al(＋,4)D．加入碳酸鈉溶液產(chǎn)生白色沉淀，再加鹽酸白色沉淀消逝，確定有Ba2＋C[A項(xiàng)有可能是碳酸氫根離子，B項(xiàng)有可能形成氯化銀，D項(xiàng)有可能形成碳酸鈣。]3．做焰色反應(yīng)試驗(yàn)用的鉑絲，每試驗(yàn)一種樣品后都必需()A．用水洗滌2～3次后再運(yùn)用B．用鹽酸洗滌后，經(jīng)蒸餾水沖洗，方可運(yùn)用C．用濾紙擦干后才可運(yùn)用D．用稀鹽酸洗滌后，再在酒精燈火焰上灼燒到?jīng)]有顏色，才可運(yùn)用D[要保證鉑絲純凈，須要用稀鹽酸清洗。]物質(zhì)檢驗(yàn)的要求與步驟(素養(yǎng)養(yǎng)成——科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí))[問題1]檢驗(yàn)SOeq\o\al(2－,4)時(shí)，先加BaCl2溶液后加稀鹽酸，能否說明確定有SOeq\o\al(2－,4)的存在？怎樣檢驗(yàn)才能證明溶液中確定含有SOeq\o\al(2－,4)？[提示]不能，若溶液中存在Ag＋，加入BaCl2時(shí)會(huì)產(chǎn)生AgCl白色沉淀，再加稀鹽酸，沉淀也不會(huì)消逝。先向適量某無色溶液中加入稀鹽酸，沒有明顯現(xiàn)象(證明沒有Ag＋、COeq\o\al(2－,3)、SiOeq\o\al(2－,3)、SOeq\o\al(2－,3)等離子)，再加入BaCl2溶液，產(chǎn)生白色沉淀，才能證明溶液中含有SOeq\o\al(2－,4)。[問題2]某鈉鹽加入鹽酸，生成無色無味的二氧化碳?xì)怏w，能說明此鈉鹽確定是碳酸鈉嗎？[提示]也有可能是碳酸氫鈉。1．物質(zhì)的檢驗(yàn)——依據(jù)其目的和要求的不同，通?？煞譃椋鸿b定、鑒別和推斷三類不同點(diǎn)相同點(diǎn)鑒定確定要依據(jù)物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)對(duì)其組成進(jìn)行全面分析，對(duì)于離子化合物而言，即不僅要檢驗(yàn)出陽離子，又要檢驗(yàn)出陰離子；如鑒定某一物質(zhì)是否是硫酸鉀均要依據(jù)待檢物質(zhì)的特征反應(yīng)，選用適當(dāng)?shù)脑噭┖头椒?，精確視察反應(yīng)中顏色改變、沉淀的生成或溶解、氣體的生成、焰色等現(xiàn)象加以判定鑒別對(duì)兩種或兩種以上物質(zhì)進(jìn)行區(qū)分的過程推斷通過已知試驗(yàn)事實(shí)，依據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)進(jìn)行分析、推理，確認(rèn)被檢驗(yàn)是什么物質(zhì)或什么物質(zhì)可能存在，什么物質(zhì)確定不存在的過程2.物質(zhì)檢驗(yàn)的基本要求(1)反應(yīng)要有明顯的現(xiàn)象，如顏色改變、沉淀的生成或溶解、氣體的生成等。(2)試劑易得，用量要少；方法易行，操作簡潔，反應(yīng)條件簡潔達(dá)到。(3)解除干擾物的影響：須要檢驗(yàn)的物質(zhì)中假如有干擾物存在，則須要選擇試劑對(duì)干擾物進(jìn)行解除；要留意多次加入不同的鑒別試劑進(jìn)行檢驗(yàn)時(shí)，應(yīng)剛好解除前次加入試劑可能引入的干擾物質(zhì)。如檢驗(yàn)Cl－時(shí)，COeq\o\al(2－,3)能與Ag＋結(jié)合，生成沉淀，故應(yīng)加稀硝酸除去，SOeq\o\al(2－,4)也能與Ag＋結(jié)合，生成微溶于水的白色沉淀物，故應(yīng)先加入Ba(NO3)2溶液，來解除SOeq\o\al(2－,4)的干擾。如檢驗(yàn)SOeq\o\al(2－,4)時(shí)，COeq\o\al(2－,3)、SOeq\o\al(2－,3)均能與Ba2＋結(jié)合生成白色沉淀，故先加入稀鹽酸解除上述兩種離子存在的可能，但不能加入稀硝酸，因稀硝酸能將SOeq\o\al(2－,3)氧化成SOeq\o\al(2－,4)。3．物質(zhì)檢驗(yàn)的基本步驟eq\x(外觀視察)—視察顏色、狀態(tài)、氣味等↓eq\x(推斷預(yù)料)—依據(jù)視察、結(jié)合分類法、預(yù)料物質(zhì)可能具有的性質(zhì)或可能的成分↓eq\x(試驗(yàn)驗(yàn)證)—設(shè)計(jì)試驗(yàn)方案，進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證↓eq\x(分析結(jié)論)—依據(jù)試驗(yàn)現(xiàn)象，分析結(jié)果，作出推斷，得出結(jié)論1．草木灰中含有KCl、K2SO4和K2CO3。將草木灰溶于水，過濾，得濾液。用三支試管分別取濾液少許，第一支試管中加入，生成無色無味、能使澄清石灰水變渾濁的氣體，證明含有K2CO3；其次支試管中先加入少量，再加入溶液，生成白色沉淀，證明含有K2SO4；第三支試管中加入少量溶液和溶液，生成白色沉淀，證明含有KCl。[解析]檢驗(yàn)COeq\o\al(2－,3)可用稀鹽酸(或其他強(qiáng)酸)和澄清的石灰水；檢驗(yàn)SOeq\o\al(2－,4)可先加入稀鹽酸無明顯現(xiàn)象，再加入BaCl2溶液；檢驗(yàn)Cl－可用AgNO3溶液和稀HNO3。[答案]稀鹽酸(或H2SO4)稀鹽酸BaCl2AgNO3稀HNO32．某溶液中含有MgSO4和Na2SO4兩種溶質(zhì)，選擇適當(dāng)試劑將溶液中的鎂離子轉(zhuǎn)化為沉淀或固體分別出來，設(shè)計(jì)試驗(yàn)流程如下：(1)欲證明濾液中存在SOeq\o\al(2－,4)、COeq\o\al(2－,3)，選用的方案是先取少量的濾液滴加過量的，發(fā)覺有氣泡生成，再向其中加入溶液，出現(xiàn)白色沉淀，則可證明SOeq\o\al(2－,4)、COeq\o\al(2－,3)均存在。(2)如何洗滌MgCO3沉淀？。(3)如何檢驗(yàn)MgCO3沉淀是否洗滌干凈？。[解析](1)熟識(shí)COeq\o\al(2－,3)、SOeq\o\al(2－,4)檢驗(yàn)所用的試劑和先后依次。常用酸來檢驗(yàn)COeq\o\al(2－,3)，常用可溶性鋇鹽檢驗(yàn)SOeq\o\al(2－,4)。因COeq\o\al(2－,3)可與Ba2＋生成BaCO3沉淀，干擾SOeq\o\al(2－,4)的檢驗(yàn)，故在檢驗(yàn)SOeq\o\al(2－,4)之前應(yīng)先檢驗(yàn)COeq\o\al(2－,3)，并將其除去。(2)過濾完畢，過濾器的固體表面總是殘留部分母液溶質(zhì)離子，用蒸餾水在原過濾器中沖洗即可。(3)檢驗(yàn)沉淀是否洗凈時(shí)，事實(shí)上是檢驗(yàn)最終一次洗滌液是否含有母液中的溶質(zhì)離子，此題可通過檢驗(yàn)最終一次洗滌液中是否含有SOeq\o\al(2－,4)達(dá)到目的。[答案](1)稀鹽酸BaCl2(其他答案合理也可)(2)沿玻璃棒向過濾器中注入少量蒸餾水，使水剛好浸沒沉淀，讓水自然流下，重復(fù)2～3次(3)取少量最終一次洗滌液，滴加稀鹽酸和BaCl2溶液，若有沉淀生成則說明沒有洗凈；反之，已洗滌干凈(答案合理也可)1．檢驗(yàn)銨鹽時(shí)，可將少許待測物放入試管中，然后()A．加熱，將潮濕的紅色石蕊試紙放置于試管口檢驗(yàn)B．加水溶解，加入酸溶液視察現(xiàn)象C．加入堿溶液，加熱，滴入酚酞溶液D．加入NaOH溶液，加熱，將潮濕的紅色石蕊試紙放在試管口檢驗(yàn)D[銨鹽受熱分解生成氨氣的同時(shí)，往往也會(huì)生成酸性氣體，如NH4Cl、NH4HCO3等，揮發(fā)性酸、不穩(wěn)定酸的銨鹽易分解；銨鹽遇酸無明顯改變；銨鹽與堿溶液混合后溶液呈堿性，滴入酚酞溶液變紅證明溶液中有OH－，不能證明生成了NH3；若加熱，生成的氨氣逸出，遇潮濕的紅色石蕊試紙變藍(lán)，則可說明有NH3生成。]2．在未知溶液中加入AgNO3溶液有白色沉淀生成，加入稀硝酸后，沉淀部分溶解，有無色無味的氣體生成，將氣體通入澄清石灰水，石灰水變渾濁，由此推斷未知液中含有()A．Cl－、SOeq\o\al(2－,4) B．Cl－、NOeq\o\al(－,3)C．Cl－、COeq\o\al(2－,3) D．Cl－、OH－C[能使澄清石灰水變渾濁的無色無味氣體應(yīng)是CO2，又因?yàn)榧尤胂∠跛岷蟪恋聿糠秩芙?，故原溶液中除含有COeq\o\al(2－,3)外，還有Cl－。]3．離子檢驗(yàn)的常用方法有三種：檢驗(yàn)方法沉淀法顯色法氣體法推斷的依據(jù)反應(yīng)中有沉淀產(chǎn)生或溶解反應(yīng)中有顏色改變反應(yīng)中有氣體產(chǎn)生下列離子檢驗(yàn)的方法中不合理的是()A．COeq\o\al(2－,3)——?dú)怏w法 B．SOeq\o\al(2－,4)——沉淀法C．H＋——顯色法 D．Cl－——?dú)怏w法D[Cl－常用AgNO3溶液和稀硝酸進(jìn)行檢驗(yàn)，即生成不溶于稀硝酸的白色沉淀，由題給信息可知，為沉淀法。]4．下列敘述中正確的是()A．