必修 第一册第一单元 研究物质的实验方法学案设计
展开2.了解焰色反应的操作,掌握钠、钾等元素的焰色。
3.初步认识实验方案设计、实验现象分析等在化学学习和科学研究中的应用。
图说考点
学业基础——自学·思记·尝试
[新知预习]
一、物质检验的一般方法
1.依据
通常根据不同物质某些1__________的特征将物质粗略地区分开来,但更多的是根据不同2________、3________或4__________的某些5__________对物质进行检验,以确定物质的组成。
2.焰色反应
(1)原理:许多金属或它们的化合物在火焰上灼烧时都会使火焰呈现6__________。
(2)实例:钠元素的焰色为7__________色;钾元素的焰色(透过蓝色钴玻璃观察)为8__________色。
(3)应用:检验某些9__________的存在。
3.仪器分析法
(1)概念:借助一些仪器来分析化学物质的组成。
(2)用元素分析仪测定物质中是否含有 eq \(□,\s\up1(10)) __________等元素。
用 eq \(□,\s\up1(11)) __________确定物质中是否存在某些有机原子团。
用 eq \(□,\s\up1(12)) __________确定物质中含有哪些金属元素。
二、常见离子的检验
三、物质性质和变化的探究
1.CO2性质和变化
将CO2通入水中,滴入几滴紫色石蕊试液,溶液变 eq \(□,\s\up1(20)) ________色,说明有 eq \(□,\s\up1(21)) ________性物质生成。加热该溶液,现象为: eq \(□,\s\up1(22)) ____________________,说明生成的物质 eq \(□,\s\up1(23)) ________。
2.铝的性质和变化
(1)用坩埚钳夹持薄铝片,在酒精灯上加热,当铝片表面呈灰白色,晃动铝片,现象为: eq \(□,\s\up1(24)) ________________________。
(2)将打磨过的铝片投入3 mL 6 ml/L HCl中,现象为: eq \(□,\s\up1(25)) ________,将打磨过的铝片投入到3 mL 6 ml/L NaOH溶液中,现象为: eq \(□,\s\up1(26)) ________。
3.双氧水分解实验
[即时自测]
1.判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”
(1)用铂丝取待测物在酒精灯火焰上灼烧,鉴定钾元素存在。( )
(2)每次焰色反应完毕,将铂丝用稀H2SO4洗净。( )
(3)向未知溶液中加入BaCl2溶液产生白色沉淀,检验SO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4)) 存在。( )
(4)用湿润的蓝色石蕊试纸检验NH3的存在。( )
(5)铝为金属,不能与NaOH溶液反应。( )
(6)使用红外光谱仪可确定物质中是否含有某些有机原子团。( )
(7)加热可使双氧水分解速率加快。( )
2.在某无色透明的溶液中加入BaCl2溶液,生成不溶于稀硝酸的白色沉淀,则该溶液中一定含有( )
A.CO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(3)) B.SO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4))
C.Ag+ D.Ag+或SO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4))
3.用光洁的铂丝蘸取某无色溶液,在酒精灯火焰上加热,直接观察到火焰呈黄色,下列有关叙述中正确的是( )
A.只含Na+
B.一定含有Na+,还可能含有K+
C.既含有Na+又含有K+
D.可能含有Na+或K+
4.下列操作能证明溶液中有SO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4)) 存在的是( )
A.加入硝酸酸化的Ba(NO3)2溶液,产生白色沉淀
B.加入BaCl2溶液,如果产生白色沉淀,则一定含有SO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4))
C.先加入HCl溶液,如果无明显现象,再加入BaCl2溶液,如果产生白色沉淀,则有SO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4))
D.向溶液中加入盐酸酸化的BaCl2溶液,如果产生白色沉淀,则一定有SO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4))
核心素养——合作·探究·分享
焰色反应
[例1] 某物质在煤气火焰上灼烧,焰色反应为黄色,下列判断中正确的是( )
注意:钠的焰色会掩盖钾的焰色。
A.该物质一定是钠的化合物
B.该物质一定含钠元素
C.该物质中一定含有钾元素
D.该物质可能不含钠元素
[提升1] (双选)下列有关焰色反应或其应用的说法中错误的是( )
焰色反应是元素的性质,属于物理变化。
A.焰色反应是化学变化
B.“焰色”属于对应元素化合物的性质
C.利用焰色反应确定NaCl中是否含有KCl时必须使用蓝色的钴玻璃
D.烟花燃放中发出的“五光十色”与焰色反应有关
关键能力
1.焰色反应的实验操作方法
2.焰色反应注意事项
(1)并不是所有金属都可呈现焰色反应。
(2)观察钾的焰色时,要透过蓝色钴玻璃去观察,这样可以滤去黄光,避免其中钠的杂质所造成的黄色的干扰。
(3)金属单质与它的化合物的焰色是一样的。
(4)焰色反应为物理过程,是元素的性质。
物质检验
[例2] 已知某次化学实验后,回收的废液中可能含有K+、Cu2+、Ag+等离子。
Ag+可检验Cl-,反之也可用Cl-检验Ag+。(1)为检验废液中是否含有Ag+,可以选用的试剂是________。如果溶液中确实存在Ag+,加入试剂后,将观察到的现象是________________________________________________________________________。
(2)实验证明,废液中确实存在上述三种离子。为回收Cu、Ag两种金属,实验时可以分别加入过量的________和________(填物质名称),充分反应后,经过________(填实验操作名称),可得到Cu和Ag。经过上述处理后的废液,进一步处理后即可以排放。
[提升2] 下图是某同学鉴别NH4HCO3、NH4Cl、KCl三种化肥的过程,其中试剂甲和乙分别可能是( )
碱性环境产生氨气;酸性环境产生CO2。
A.甲:苛性钠;乙:稀盐酸 B.甲:水;乙:氢氧化钠溶液
C.甲:氯化钠溶液;乙:稀硫酸 D.甲:稀盐酸;乙:氯化钠溶液
关键能力
物质检验的基本步骤和要求
1.物质检验的基本步骤
外观观察颜色、状态、气味等判断预测,根据观察、结合分类法、预测物质。
可能具有的性质或可能的成分实验验证设计实验方案,进行实验验证分析结论根据实验现象,分析结果,作出判断,得出结论。
2.物质检验的基本要求
(1)现象明显:如颜色变化、沉淀的生成或溶解、气体的生成、焰色等。
(2)操作简单:所用试剂要易得,用量要少,反应条件要容易达到。
(3)排除干扰:需要检验的物质中如果有干扰物存在,则需要选择试剂对干扰物进行排除。
离子检验
检验Cl-,需防CO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(3)) 等干扰;检验SO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4)) ,需防Ag+、SO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(3)) 等干扰。
[例3] 下列离子检验的方法正确的是( )
A.某溶液+AgNO3溶液→白色沉淀,说明原溶液中有Cl-
B.某溶液+BaCl2溶液→白色沉淀,说明原溶液中有SO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4))
C.某溶液+NaOH溶液→蓝色沉淀,说明原溶液中有Cu2+
D.某溶液+稀H2SO4溶液→气体,说明原溶液中有CO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(3))
[提升3] 下列物质检验方案正确的是( )
A.检验H+:酚酞
B.检验NH eq \\al(\s\up1(+),\s\d1(4)) :湿润的红色石蕊试纸
C.检验I-:淀粉溶液
D.检验Cu2+:NaOH溶液
关键能力
常见离子检验方法
学考评价——夯实·测控·演练
1.鉴别下列物质,只能用焰色反应的是( )
A.K2CO3和KCl B.NaCl和Na2CO3
C.NaCl和MgCl2 D.NaCl和KCl
2.能用来区别BaCl2、NaCl、Na2CO3三种物质的试剂是( )
A.AgNO3 B.稀硫酸 C.稀盐酸 D.NaOH
3.某溶液中含有较大量的Cl-、CO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(3)) 、OH-3种阴离子,如果只取一次该溶液就能够分别将3种阴离子依次检验出来,下列实验操作顺序正确的是( )
①滴加Mg(NO3)2溶液 ②过滤 ③滴加AgNO3溶液
④滴加Ba(NO3)2溶液
A.①②④②③ B.④②①②③
C.①②③②④ D.④②③②①
4.下列对进行焰色反应实验操作注意事项的说法正确的是( )
①要透过蓝色钴玻璃观察钾的火焰颜色
②先把铂丝烧到与原来火焰颜色相同,再蘸取被检测的物质
③每次实验后,要用盐酸把铂丝洗净
④实验时最好选择本身较微弱的火焰
⑤没有铂丝,也可以用光洁无锈的铁丝代替
A.仅有③不正确 B.仅有④不正确
C.仅有⑤不正确 D.全对
5.某样品中含有碳酸钠及少量的硫酸钠和氯化钠。某学生为了检验其成分,按照下图所示步骤进行实验,请将所加试剂及有关结论填写在相应的空格中。
第3课时 物质的检验
学业基础
新知预习
物理性质 原子 分子 离子 特征反应 特殊的颜色 黄 紫 金属或金属离子 eq \(□,\s\up1(10)) C、H、O、N、S、Cl、Br eq \(□,\s\up1(11)) 红外光谱仪 eq \(□,\s\up1(12)) 原子吸收光谱仪 eq \(□,\s\up1(13)) BaCl2溶液 eq \(□,\s\up1(14)) 白 eq \(□,\s\up1(15)) AgNO3溶液 eq \(□,\s\up1(16)) 白 eq \(□,\s\up1(17)) NaOH溶液(浓) eq \(□,\s\up1(18)) 刺激性 eq \(□,\s\up1(19)) 蓝 eq \(□,\s\up1(20)) 红 eq \(□,\s\up1(21)) 酸 eq \(□,\s\up1(22)) 有气泡逸出、溶液重新变紫色 eq \(□,\s\up1(23)) 不稳定 eq \(□,\s\up1(24)) 铝片熔化,但没有熔融下滴 eq \(□,\s\up1(25)) 铝片溶解,有气泡产生 eq \(□,\s\up1(26)) 铝片溶解,有气泡产生 eq \(□,\s\up1(27)) 快
即时自测
1.答案:(1)× (2)× (3)× (4)√ (5)× (6)√ (7)√
2.解析:BaCl2溶液和含Ag+或SO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4)) 的溶液反应,生成不溶于稀硝酸的AgCl或BaSO4白色沉淀。
答案:D
3.答案:B
4.解析:干扰SO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4)) 检验的离子有CO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(3)) 、SO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(3)) ,所用检验试剂若是BaCl2,干扰离子还有Ag+,故检验时必须先加盐酸排除干扰。
答案:C
核心素养
例1 【解析】 焰色反应黄色是钠元素的特征焰色,不论游离态钠,还是化合态钠,其焰色都是黄色。A、D被排除。由于黄色可以掩盖紫色,所以该物质中可能含有钾元素,C被排除。
【答案】 B
提升1 解析:焰色反应是物理变化,A错误;焰色反应是元素本身的性质,而不一定是化合物,B错误;检验K+需使用蓝色钴玻璃,C正确;烟花利用了焰色反应,D正确。
答案:AB
例2 【解析】 (1)利用Ag+和Cl-反应生成不溶于硝酸或盐酸的AgCl白色沉淀来检验Ag+。(2)回收Cu、Ag两种金属的流程如下:
eq \x(\a\al(含Cu2+和,Ag+的废液)) eq \(――→,\s\up7(过量的铁粉),\s\d5(过滤)) eq \x(\a\al(Cu、Ag和Fe,的混合物)) eq \(――→,\s\up7(过量的盐酸),\s\d5(过滤)) eq \(――→,\s\up7(洗涤),\s\d5(干燥)) eq \x(\a\al(纯净的Cu,和Ag))
【答案】 (1)HCl(或盐酸盐) 有白色沉淀析出
(2)铁粉(或比铜活泼的金属) 稀盐酸 过滤
提升2 解析:加试剂甲有氨味的物质为NH4HCO3和NH4Cl,说明试剂甲为碱,加试剂乙后NH4HCO3有气泡出现,说明试剂乙为酸,结合选项可知A正确。
答案:A
例3 【解析】 A项,白色沉淀可能为碳酸银、硫酸银等,故A错误;B项,白色沉淀可能为AgCl,要先加盐酸排除干扰离子,再加氯化钡溶液检验硫酸根离子,故B错误;C项,蓝色沉淀为氢氧化铜,则产生蓝色沉淀,说明原溶液中有Cu2+,故C正确;D项,原溶液中可能有CO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(3)) 或HCO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(3)) ,故D错误。
【答案】 C
提升3 解析:H+不能使酚酞显色,A错误;检验NH eq \\al(\s\up1(+),\s\d1(4)) 应该加入NaOH溶液,B错误;淀粉不能与I-反应,C错误。
答案:D
学考评价
1.解析:A、B两项都不能用焰色反应鉴别,可用酸鉴别;C项既可用焰色反应鉴别,也可用NaOH鉴别。
答案:D
2.解析:A项,AgNO3与三种物质反应都会生成白色沉淀,无法区别;B项,稀硫酸与BaCl2反应生成白色沉淀,与NaCl不反应,与Na2CO3反应生成无色气体,可以区别;C项,盐酸与Na2CO3反应生成无色气体,但与BaCl2、NaCl不反应,无法区别;D项,NaOH与三种物质都不反应,无法区别。
答案:B
3.解析:因Ag+与Cl-、CO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(3)) 、OH-均可生成沉淀,Mg2+与CO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(3)) 、OH-均可生成沉淀,Ba2+只与CO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(3)) 生成沉淀,故试剂的加入顺序为④①③,B正确。
答案:B
4.解析:实验前必须洗净铂丝,蘸稀盐酸后在酒精灯上灼烧至无色。观察钾的焰色时必须使用蓝色的钴玻璃滤去黄光。
答案:D
5.解析:检验某样品中含有碳酸钠及少量的硫酸钠和氯化钠,实质是检验CO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(3)) 、SO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4)) 、Cl-三种离子的存在,但上一种离子的检验不能干扰下一种离子的检验,而SO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4)) 的存在干扰Cl-的检验,因此可以按照CO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(3)) 、SO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4)) 、Cl-的顺序检验:先加入过量HNO3溶液检验并除去CO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(3)) ,然后加入过量Ba(NO3)2溶液检验并除去过量的SO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4)) ,最后加入少量的AgNO3溶液检验Cl-的存在。
答案:试剂:过量HNO3溶液 过量Ba(NO3)2溶液 少量AgNO3溶液
结论:Na2CO3 Na2SO4 NaCl
离子
检验试剂
实验步骤
实验现象
SO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4))
eq \(□,\s\up1(13)) ______、稀盐酸
向未知溶液中加入稀盐酸,再加入BaCl2溶液
生成不溶于稀盐酸的 eq \(□,\s\up1(14)) ____色沉淀
Cl-
eq \(□,\s\up1(15)) ________、稀硝酸
向未知溶液中加入AgNO3溶液,再加入稀硝酸
生成不溶于稀硝酸的 eq \(□,\s\up1(16)) ____色沉淀
NH eq \\al(\s\up1(+),\s\d1(4))
eq \(□,\s\up1(17)) __________________
向未知溶液中加入NaOH浓溶液并加热
生成有 eq \(□,\s\up1(18)) ________气味、使湿润的红色石蕊试纸变 eq \(□,\s\up1(19)) ____的气体
离子
检验试剂
现象
OH-
①石蕊试剂
溶液变蓝
②酚酞试剂
溶液变红
Cl-
AgNO3+稀HNO3
产生白色沉淀
SO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4))
盐酸+BaCl2溶液
生成白色沉淀
CO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(3)) (可溶性碳酸盐)
CaCl2溶液+盐酸+澄清石灰水
开始时产生白色沉淀,滴加稀盐酸时沉淀溶解,放出无色无味气体,此气体使澄清的石灰水变浑浊
H+
①石蕊或甲
基橙溶液
溶液变红
②pH试纸
试纸变红
NH eq \\al(\s\up1(+),\s\d1(4))
加浓NaOH溶液,加热
产生刺激性气味气体,该气体使湿润的红色石蕊试纸变蓝
高中化学苏教版 (2019)必修 第一册第一单元 研究物质的实验方法第2课时学案: 这是一份高中化学苏教版 (2019)必修 第一册第一单元 研究物质的实验方法第2课时学案,共10页。学案主要包含了物质的检验,物质性质和变化的探究等内容,欢迎下载使用。
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