课件21张PPT。牙膏和火柴头中
某些成分的检验 探究课题1：
牙膏中某些成份的检验[交流与讨论]1.牙膏的成份是什么？
2.牙膏中的成分都有哪些作用呢？3.牙膏中哪些成份我们可以用中学
化学实验室中的常用药品和仪器进行
检验？[活动与探究][问题1]：
如果牙膏中摩擦剂只有一种，
如何检验你使用的牙膏中摩擦剂
是什么？
请设计实验方案，并将实验现象
和结论填入下表磷酸钙、碳酸钙、氢氧化铝、二氧化硅加入过量稀盐酸溶解且产生气体
加入过量稀盐酸不溶解
加入过量稀盐酸溶解无气体，再加NaOH至过量后，又产生沉淀
加入过量稀盐酸溶解无气体，加NaOH至过量先产生沉淀后溶解
摩擦剂为SiO2摩擦剂为
CaCO3
摩擦剂为
Ca3(PO4)2
摩擦剂为
Al(OH)3分组分别对不同品牌的牙膏中摩擦剂进行检验 蓝天六必治、珍珠王防臭牙膏 摩擦剂为CaCO3
佳洁士、高露洁、中华透明牙膏 摩擦剂为SiO2
两面针儿童牙膏 摩擦剂为Al(OH)3
纳爱斯牙膏 摩擦剂为Ca3(PO4)2
[问题2]：如何检验牙膏中含有甘油？[教师提示]：根据多羟基化合物的性质,定性检验。 [实验方案]：取少量牙膏样品于小烧杯中，加蒸馏水、搅拌，静置，取上层清液滴入新制的Cu(OH)2悬浊液中，观察实验现象。[问题2]：如何检验牙膏中含有甘油？[实验现象]：产生绛蓝色的溶液[实验结论]：牙膏中含有甘油。[学生分析]：多羟基化合物与新制的Cu(OH)2悬浊液反应产生绛蓝色的溶液。[学生活动]：书写甘油与 新制的Cu(OH)2
悬浊液反应的化学方程式[问题3]：牙膏水溶液是酸性的还是碱性的？[实验方案]：用玻璃棒醮牙膏溶于水的澄清液滴在PH纸上，与比色卡对照。[实验现象]：PH＞7[实验结论]：牙膏水溶液显碱性。 [学生分析]：牙膏中的十二烷基硫酸钠、
氟化钠等溶于水水解使溶液显碱性。 [探究课题2]： 火柴头中某些成份的检验[问题4]：火柴为什么会起火？
红磷和Sb2S3等KClO3、MnO2 、硫等二氧化硫[实验方案][方案1]：用品红溶液……
[方案2]：用酸性KMnO4溶液……
[方案3]：用紫色石蕊溶液……
[方案4]：用滴有酚酞的NaOH溶液…
[方案5]：溴水溶液……
[方案6]：FeCl3溶液……
…… ……[师生评价]：由于产物中的CO2等气体溶于水也能使指示剂变色，故不采用用方案3和4.
请同学们0.01mol·L-1KMnO4酸性
溶液为例，设计实验装置。[教师]：如何将燃烧产物SO2收集，
以便观察实验现象？[实验方案][方案1]：将火柴点着后迅速扔进盛有0.01mol·L-1KMnO4酸性溶液的试管中，反复多次，观察实验现象。
[方案2] 将火柴点着后用钳锅钳夹住伸到盛有0.01mol·L-1KMnO4酸性溶液中试管中(不接触溶液)，反复多次，观察实验现象。
[方案4]：将2--3根火柴的火柴头摘下,
置于一小试管的底部,将一小团滴有
0.01mol·L-1KMnO4酸性溶液的脱脂棉
置于试管口,加热试管底部,观察实验现象.[方案3]：将5--6根火柴的火柴头摘下，在
蒸发皿中点燃，迅速用一干燥洁净的空烧
杯倒扣蒸发皿上，收集气体后，迅速倒入
少量0.01mol·L-1KMnO4酸性溶液，用表
面皿盖住烧杯,轻摇烧杯,观察实验现象[方案5]：取两只洁净的小烧杯，标记为甲、乙，在乙烧杯中加入10ml 0.01mol·L－1 KMnO4酸性溶液。将两根火柴伸入甲烧杯里，再用一根燃着
的火柴点燃火柴
头(如图1所示)，
待火柴头燃尽，
即将火柴移出，
迅速将甲烧杯
倒扣在乙烧杯
上，轻轻振荡
乙烧杯，观察
实验现象。[方案6]：用漏斗、试管、注射器、导管等组成如图2装置，将两根火柴放在漏斗下面，用一根燃着的火柴点燃火柴头，使火柴头燃烧。慢慢拉动注射器的活塞进行抽气，让火柴头燃烧产生的气体通过0.01mol·L－1 KMnO4酸性溶液，观察实验现象 [师生评价] :方案1应做对照实验，将火柴头直接扔进0.01mol·L-1KMnO4酸性溶液，观察KMnO4酸性溶液是否退色，方案2、3、5基本原理相同，方案4操作最简单,[学生活动]：分组分别按上述不同方案,进行实验
[学生分析]:得出结论:火柴头燃烧产生的气体
能使KMnO4酸性溶液退色,所以火柴头中含有
硫元素[问题5]：火柴头中的氯元素以氯酸钾形式存在，应如何检验？[学生讨论]：KClO3和MnO2 混合受热会分解，但受热时有硫等易燃物存在；会发生剧烈反应，可能有危险，也不可能进一步检验氯元素的存在。[教师提示]：应考虑将ClO3－中的氯元素转化为Cl－离子再进一步检验：
⑴火柴头燃烧时， ClO3－会被硫等还原为Cl－
⑵可以用还原剂如NaNO2等将ClO3－还原为
Cl－,再对Cl－进行检验。[实验方案]:[方案1]：将燃尽的火柴头浸泡在少量水中，片刻后取少量溶液于试管中，滴加AgNO3和稀硝酸，观察实验现象。
[方案2]：将3－4根火柴头摘下浸于水中，片刻后取少量溶液于试管中，加AgNO3溶液、稀硝酸和NaNO2溶液，观察实验现象。[整理与归纳] [作业设计] 1.设计实验方案：测定并计算牙膏中的摩擦剂(只含碳酸钙)的质量分数。
2.设计实验方案，检验牙膏中的钙元素和含氟牙膏中的氟离子。课件65张PPT。课题1 牙膏和火柴头中某些成分的检验学习目标
1.知道牙膏的主要成分及其功能。
2.理解检验牙膏中含有的碳酸钙、甘油的化学原理，学会检验的操作方法。
3.知道火柴头的主要化学成分及火柴起火的原理，理解检验火柴头中含有的硫元素、氯元素的化学原理，学会检验的操作方法。
4.通过实验，了解物质的检验过程，初步学会设计实验方案进行其他物质的检验。一、实验原理
1．牙膏的主要成分及其功能碳酸钙氢氧化铝十二烷基硫酸钠甘油安息香酸钠2.牙膏中的碳酸钙、甘油的检验
牙膏中的碳酸钙与盐酸反应的化学方程式是_____________________________________；多羟基化合物与新制的Cu(OH)2悬浊液反应可产生绛蓝色的溶液，牙膏中的甘油与新制氢氧化铜反应的化学方程式是：CaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2O利用上述反应，可检验牙膏中碳酸钙和甘油的存在。
牙膏中的十二烷基硫酸钠、氟化钠等溶于水水解使溶液显___性。碱3．火柴起火的原理
安全火柴的火柴盒侧面涂有______ (发火剂)和Sb2S3(易燃物)等，火柴头上的物质一般是_______、MnO2等氧化剂和易燃物如___等。当两者摩擦时，因摩擦产生的热使与氯酸钾等接触的红磷燃烧，并引起火柴头上的易燃物燃烧，生成一定量的__________。红磷KClO3硫二氧化硫思考感悟
(1)检验牙膏中的CaCO3时，能否用稀H2SO4代替稀盐酸？
(2)检验牙膏中的甘油时，应注意哪些问题？
【提示】 (1)不能。因为CaCO3和稀H2SO4反应生成微溶的CaSO4覆盖在CaCO3的表面，阻止反应继续进行，现象不明显。
(2)①氢氧化铜悬浊液要现用现配。②牙膏中甘油含量较少，新制Cu(OH)2悬浊液不宜加得太多，否则Cu(OH)2的颜色会对实验现象产生干扰。二、实验步骤
1．牙膏中某些主要成分的检验2．火柴头中硫元素、氯元素的检验
(1)检验火柴头燃烧后是否有二氧化硫气体生成
用稀_____________溶液检验火柴头燃烧时产生的气体中是否含有二氧化硫气体。KMnO4酸性方案1：取两只洁净的小烧杯，标记为甲、乙，在乙烧杯中加入10 mL 0.0005 mol·L－1浅红色KMnO4酸性溶液。将两根安全火柴伸入甲烧杯里，再用一根燃着的火柴点燃火柴头(如图所示)，待火柴头烧完即将火柴移出，迅速将甲烧杯倒扣在乙烧杯上，轻轻振荡乙烧杯，可见烧杯中_____________________。KMnO4酸性溶液褪色方案2：用漏斗、试管、注射器、导管等组成如图所示的装置。将两根安全火柴放在漏斗下面，用一根燃着的火柴点燃火柴头，使火柴头燃烧。慢慢拉动注射器的活塞进行抽气，让火柴头燃烧产生的气体通过浅红色的0.0005 mol·L－1KMnO4酸性溶液。可见____________________。KMnO4酸性溶液褪色AgNO3溶液稀硝酸溶液中出现白色沉淀NaNO2白色沉淀1．牙膏中的摩擦剂主要是不溶于水的碳酸钙、磷酸钙、氢氧化铝、二氧化硅等。下表中关于摩擦剂所属物质类别的判断错误的是( )解析：选D。SiO2是酸性氧化物而非两性氧化物。答案：B3．检验火柴头完全燃烧生成的气体中含有二氧化硫的最佳试剂是( )
A．澄清石灰水 B．品红溶液
C．双氧水 D．氯化钡溶液
解析：选B。能使澄清石灰水变浑浊的也可能是CO2，SO2不能与氯化钡溶液反应，SO2有还原性可以与H2O2反应，但没有明显现象，故也不能用于检验二氧化硫，SO2具有漂白性，能使品红溶液褪色，故可以用于检验。 如图是牙膏中某些主要成分检验流程图，请回答以下问题：(1)牙膏中的摩擦剂约占牙膏成分的50%，主要用于增强牙膏的摩擦作用和去污效果，不同种类的牙膏含有的摩擦剂有所不同，在上述流程图的第③步加入盐酸后会产生不同现象，请你填空：请你写出上述方案中有关反应的化学方程式：
a．________________________________________________________________________，
b．________________________________________________________________________，
c．________________________________________________________________________。
(3)新制Cu(OH)2的配制方法是________________________________________________________________________。牙膏中含有一定量的甘油，其主要功能是作保湿剂，在流程图的第②步得到的澄清溶液中加入新制Cu(OH)2，产生的现象是__________________________，化学方程式为____________________________________________________________。
(4)实验测定澄清溶液的pH＞7，可能原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________(用离子方程式表示)。根据以上原理，请你提出一种其它促进矿化的方法：___________________________________
_____________________________________。
【解析】 本题以牙膏中主要成分的检验为背景，综合考查了摩擦剂SiO2、CaCO3、Ca3(PO4)2、Al(OH)3与盐酸反应的现象；CaCO3―→CaO―→Ca(OH)2―→CaCO3的转化；甘油的检验以及盐的水解、难溶电解质的溶解平衡等有关知识。【答案】 (1)(4)F－＋H2O?? HF＋OH－
(5)进食后细菌和酶作用于食物，产生有机酸，使反应Ca5(PO4)3OH(s)?? 5Ca2＋＋3PO3－4＋OH－平衡向右移动，导致牙齿表面的保护物质破坏
Ca5(PO4)3OH＋F－?? Ca5(PO4)3F＋OH－
饮食中增加含Ca2＋比较丰富的食物变式训练1 化学兴趣小组对某品牌牙膏中摩擦剂成分及其含量进行以下探究：
查得资料：该牙膏摩擦剂由碳酸钙、氢氧化铝组成；牙膏中其他成分遇到盐酸时无气体产生。
Ⅰ.摩擦剂中氢氧化铝的定性检验
取适量牙膏样品，加水充分搅拌、过滤。(1)往滤渣中加入过量NaOH溶液，过滤。氢氧化铝与NaOH溶液反应的离子方程式是____________________。
(2)往(1)所得滤液中先通入过量二氧化碳，再加入过量稀盐酸。观察到的现象是____________________________。Ⅱ.牙膏样品中碳酸钙的定量测定
利用下图所示装置(图中夹持仪器略去)进行实验，充分反应后，测定C中生成的BaCO3沉淀质量，以确定碳酸钙的质量分数。依据实验过程回答下列问题：
(3)实验过程中需持续缓缓通入空气。其作用除了可搅拌B、C中的反应物外，还有：________________________________________________________________________。
(4)C中反应生成BaCO3的化学方程式是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。(5)下列各项措施中，不能提高测定准确度的是________(填标号)。
a．在加入盐酸之前，应排净装置内的CO2气体
b．滴加盐酸不宜过快
c．在A～B之间增添盛有浓硫酸的洗气装置
d．在B～C之间增添盛有饱和碳酸氢钠溶液的洗气装置
(6)实验中准确称取8.00 g样品三份，进行三次测定，测得BaCO3平均质量为3.94 g。则样品中碳酸钙的质量分数为__________。(7)有人认为不必测定C中生成的BaCO3质量，只要测定装置C在吸收CO2前后的质量差，一样可以确定碳酸钙的质量分数。实验证明按此方法测定的结果明显偏高，原因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。Ⅱ.(3)从装置图分析可知，为保证实验的准确性，应将装置内的空气排尽，防止空气中CO2的干扰；同时要将反应产生的CO2尽可能全部被Ba(OH)2溶液吸收，因此需要持续通入吸收掉CO2后的空气。
(4)Ba(OH)2溶液足量，因此反应方程式为CO2＋Ba(OH)2===BaCO3↓＋H2O。(5)由前面分析知，a可提高测定准确度；B装置中有酸碱指示剂，说明反应中盐酸的加入量是有限制的，为保证准确，滴加过程要慢，b不符合题意；B中装有溶液，因此气体通入前没必要干燥，c符合题意；在B～C之间连接盛有饱和NaHCO3溶液的洗气瓶会造成Ba(OH)2溶液还可能吸收由挥发出的氯化氢与NaHCO3反应生成的CO2气体，干扰实验，d符合题意。 实验一：取两只洁净的小烧杯，标记为甲、乙，在乙烧杯中加入10 mL 0.001 mol·L－1 KMnO4酸性溶液。将两根火柴伸入甲烧杯里，再用一根燃着的火柴点燃火柴头(如图所示)，待火柴头燃尽，即将火柴移出，迅速将甲烧杯倒扣在乙烧杯上，轻轻振荡乙烧杯，观察实验现象。实验二：用漏斗、试管、注射器、导管等组成如图装置，将两根火柴放在漏斗下面，用一根燃着的火柴点燃火柴头，使火柴头燃烧。慢慢拉动注射器的活塞进行抽气，让火柴头燃烧产生的气体通过0.001 mol·L－1KMnO4酸性溶液，观察实验现象。实验三：将燃尽的火柴头浸泡在少量水中，片刻后取少量溶液于试管中，滴加AgNO3溶液和稀硝酸，观察实验现象。
实验四：将3～4根火柴头摘下浸于水中，片刻后取少量溶液于试管中，加AgNO3溶液、稀硝酸和NaNO2溶液，观察实验现象。
问题1：安全火柴盒侧面涂有红磷(发火剂)和Sb2O3(易燃物)等，火柴头上的物质一般是________、________等氧化剂和________等易燃物。问题2：实验一和实验二均可观察到的实验现象是
________________________________________________________________________，
请用化学方程式说明产生这种现象的原因________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
实验一设计的方案还利用了SO2的一种________性质。问题3：写出以下反应的化学方程式。
(1)将SO2通入氯水中，浅黄绿色褪成无色________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
体现了SO2的________性。(2)将SO2通入溴水中，红棕色褪为无色__________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
体现了SO2的________性。
(3)将SO2通入无色的氢硫酸溶液，溶液变浑浊________________________________________________________，
体现了SO2的____________性。问题4：实验三可观察到白色沉淀________产生，说明将燃尽的火柴头浸泡在少量水中，会有________物质被浸出，产生该物质的反应方程式为________________________________________
________________________________，
主要是把火柴头中含有的________转化为________。
问题5：实验四产生的白色沉淀为________，NaNO2的作用是________，反应的离子方程式为________________________________________________________________________。【解析】 火柴头上的氯、硫元素存在的形式分别是KClO3和S单质。其中S燃烧生成SO2，利用SO2的还原性可以使KMnO4酸性溶液、氯水等褪色，利用SO2的氧化性可以与H2S反应生成S检验硫元素的存在。而氯元素，KClO3可以氧化NaNO2而本身被还原成Cl－，与Ag＋结合生成白色沉淀AgCl。变式训练2 某兴趣小组为验证日常生活用的火柴头上含有KClO3、MnO2、S，设计了以下实验流程图：请回答以下问题：
(1)为验证气体A，按右图所示
进行实验：若能观察到
________________________的
现象，即可证明火柴头上含有
硫元素；可用于替代试管中高
锰酸钾酸性溶液的试剂有________(填编号)。
A．品红溶液
B．饱和石灰水
C．稀溴水
D．烧碱溶液(2)步骤②的实验操作装置如图所示，其中仪器A的名称是________，仪器B的名称是________，该操作的工作原理是
________________________________________________________________________。有关的离子反应方程式为______________________，有人提出上述方法中出现白色沉淀并不能充分说明火柴头上KClO3的存在，其理由是
________________________________________________________________________。
(5)写出步骤①中发生反应的化学方程式
________________________________________________________________________。解析：A气体为SO2，可用高锰酸钾酸性溶液检验，也可用溴水或品红溶液检验，但不可用Ca(OH)2溶液，因为CO2具有同样的现象。氯元素的检验可利用AgNO3溶液加稀HNO3，但要注意AgNO2也为白色沉淀。(2)抽气测定——每次抽50 mL待测气体②准确量取2 mL 1×10－4 mol·L－1KMnO4溶液，注入试管中，加入1滴6 mol· L－1H2SO4溶液，按如图所示组装好装置，置于待测地点，缓慢抽气，每次抽气50 mL。记录抽气次数，计算实验结果。
请回答：
(1)取出1 mL此溶液后，稀释至100 mL时，还需要用到的定量仪器是________。
(2)不直接配制1×10－4 mol·L－1KMnO4溶液的原因是______________________________________
__________________________________。不使用1×10－2 mol·L－1KMnO4溶液的原因是
________________________________________________________________________。
(3)判断实验达到终点时的现象是_________________。
(4)抽气速度太快，对实验结果的影响是________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
(5)若某同学三次实验的结果是平均抽气次数为20次，设实验时处于标准状况，通过计算说明，该室内的空气中甲醛的浓度是否超标？【解析】 本实验是一个定量实验，为了减小实验误差，应注意以下几方面：
①配制KMnO4酸性溶液时，浓度不能太小，避免称量误差太大；同时为了避免实验的繁琐，KMnO4酸性溶液的浓度也不能太大。
②用KMnO4酸性溶液吸收甲醛时，抽气速度不能太快，避免吸收不完全。
③做三次平行实验，结果取平均值，以减小实验误差。【答案】 (1)100 mL容量瓶
(2)直接配制1×10－4 mol·L－1 KMnO4溶液时，称量的KMnO4的质量太小，称量不方便，误差较大 若使用1×10－2 mol·L－1 KMnO4溶液，抽气次数多，操作繁琐
(3)溶液由浅红色刚好变为无色
(4)偏小
(5)7.5 mg/m3，超标
