常见物质的检验
教学重点:NH4+、K+、Cl-、SO42-等离子检验的实验技能
教学难点:认识实验方案设计、实验现象分析等方法在化学学习和科学研究中的应用
知识与技能:(1)、学会NH4+、K+、Cl-、SO42-等离子的检验。
(2)、能用焰色反应、离子检验法设计简单的实验方案探究某些常见物质的组成成分。
(3)、了解一些现代化学的分析方法。
过程与方法:通过实验学习NH4+、K+、Cl-、SO42-等离子检验的实验技能,并初步认识实验现象观察和分析在化学和科学研究中的应用。
情感态度与价值观:能够独立或与同学合作完成实验,记录现象和数据,完成实验报告,并能主动进行交流,并初步形成良好的实验操作习惯。
教学过程:
【复习导入】:
首先我们来回顾一下上节课的内容,上节课周老师给我们上了《物质的分离和提纯》,那么物质的分离和提纯有哪些方法?(过滤、结晶、萃取、分液、蒸馏)
比如分离粗食盐中的沙子,我们用到(过滤)
将碘从碘水中提取出来用(萃取)的方法,可以用CCl4
那么我们将物质分离出来之后怎么样检验我们所分离出来的物质呢?比如,我们将碘从碘水中分离出来后,那我们怎么分别判断哪种物质是碘?哪种物质是水呢?这就涉及我们今天要讲的内容《常见物质的检验》。(检验包括两个概念:鉴别和鉴定)
【实例】:拿出两个硬币,一块钱和五毛钱。我们知道一块钱的主要材料是(铁),五毛钱的主要材料是(铜)。那么我们怎么将这一块钱和五毛钱区分开来呢?一、观察颜色,铁是纯白色的,铜是红色的。二、用磁铁,铁可以被磁铁吸引,铜就不行,这种方法对于铁的判断是十分有效的。
以上不管是观察法还是磁铁吸引法,我们都利用了物质的(物理)性质将他们分开来,但是呢,往往在我们化学世界中,有些物质从物理角度无法进行有效区分。那我们怎么办呢?这时候,我们就要运用他们化学上的不同特点将他们分开来。
【实验】:取氯化铵、硫酸铵、氯化钾、硫酸钾溶液。分别展示一下,四个试管里的溶液都是无色透明的,而且无味的。那么我们从物理角度似乎就很难将他们区别开了。所以我们从化学的角度入手。大家观察一下四个溶液他们含有什么离子?(NH4+、K+、Cl-、SO42-。)阴阳离子分别两两组合形成四个物质,那么我们是不是只要分别将各种离子检验出来,就能将四种物质区别开来了?在中学里,我们学过Cl-、SO42-的检验方法了。Cl-是怎么检验的?加入AgNO3,产生白色沉淀,加入稀硝酸,白色沉淀不溶解。(书写方程式 氯化钾为例)SO42-怎么检验的?加入BaCl2产生白色沉淀,加入稀盐酸,白色沉淀不溶解。(书写方程式硫酸钾为例)
【练习】:1.在一个未知的溶液中,检测其中有是否含有硫酸根离子。我们应该怎样操作?问题一:在未知溶液中加入氯化钡试剂,产生白色沉淀再加稀盐酸,沉淀不溶解,则溶液中一定存在硫酸根离子吗?
2.如果学生提到硝酸钡(在未知溶液中加入硝酸钡试剂,产生白色沉淀,再加稀盐酸,沉淀不溶解,则溶液中一定存在硫酸根离子吗?)
正确步骤:在溶液中加稀盐酸酸化,没有什么现象出现,再加入氯化钡,出现不溶于酸的沉淀。此时,我们可以判定硫酸根的存在。
接下来NH4+怎么检验呢?在化学中,我们用碱进行检验,铵根离子与碱反应生成氨气。然后通过石蕊试纸进行指示。我们知道石蕊试液是什么颜色啊?(紫色)。将石蕊做成石蕊试纸后,就没有紫色了,石蕊试纸只有两种,一种是蓝色石蕊试纸,用来检测酸,蓝色石蕊试纸遇到酸变红色;而另外一种试纸是红色石蕊试纸,用来检测碱,红色石蕊试纸遇到碱刚好反一下,变蓝。我们今天检测铵根离子会产生(氨气),氨气是(碱性)的气体。所以,今天我们要用到的石蕊试纸是(红色的石蕊试纸)。在用之前先把石蕊试纸打湿。
观察现象,发现湿润的石蕊试纸变红。原理:我们知道铵盐与碱反应,产生氨气,虽然氨气是碱性气体,但是他在气态时并不能电离出氢氧根离子,但是他溶于水之后产生了转变为(一水合氨)就能够电离产生出氢氧根离子,所以这也就是我们要将石蕊试纸润湿的原因。
让学生结合碳酸根离子的检验过程(在溶液中加入强酸,产生的气体能够使澄清石灰水变混浊,我们说该溶液就含有碳酸根离子)描述检验铵根离子的过程,(在溶液中加入强碱,产生的气体能后使湿润的红色石蕊试纸变蓝,我们说该溶液就含有铵根离子)。在描述的时候,湿润很重要,强调。
【讨论】:我们这里注意,还有个钾离子怎么检验?我们知道钾离子形成的盐也就是钾盐都是溶于水的,也很难有什么有效的办法将他检验出来,那我们怎么办呢?化学家们利用金属盐的一些特殊性质,通过焰色反应将他检验出来。
许多金属或他们的化合物在火焰上灼烧时都会使火焰呈现特殊的焰色,这就叫焰色反应。所以焰色反应对于检验化合物中金属阳离子的组成是一个有效的办法。
【实验】:比如铜的焰色为绿色,钙的焰色为砖红色,钠的焰色为黄色,钾的焰色为紫色,但由于酒精灯火焰的缘故,钾的焰色往往会被火焰本身的焰色所覆盖,而紫色很难观察到,所以在观察钾的焰色时要透过蓝色钴玻璃观察。(焰色反应:①将铂丝蘸稀盐酸在无色火焰上灼烧至无色;②蘸取试样在无色火焰上灼烧,观察火焰颜色;③将铂丝再蘸浓盐酸灼烧至无色)
【展示】:奥运会鸟巢上的烟火
【展示小结】:各种离子的检验的方法总结(表格)
【展示归纳】:归纳物质检验的一般方法:在物质检验或鉴别时,一般先对试样进行外观观察,注意特征性质,确定其状态、颜色、气味等,然后准备试样(如当试样是固体时,应先取少量试样配成溶液,注意观察试样是否溶解,在溶解过程中有无气味产生等,以初步判断试样可能会是哪类物质),再结合物质的性质进一步进行特征反应,每次均取少量溶液(1至2ml)进行检验,绝对不能将检测试样直接加入到全部的待测溶液中,观察有无气体、沉淀产生,有无发生颜色的变化。最后判定物质的成分。
【展示】:红外光谱仪和元素分析仪等仪器的图片,简单地介绍这些仪器在现代检测物质中的原理。
【练习】
思考2:有一包白色固体,可能含有Na2CO3、CuSO4、CaCl2、Na2SO4、NaCl等物质中的一种或几种,现取部分该固体溶于水,可得到澄清的无色溶液,再向其中加入BaCl2产生白色沉淀,再加入足量HNO3沉淀部分消失,回答:
(1)??? 该固体一定含有 、一定不含 、可能含 ;
课件24张PPT。常见物质的检验见习教师:陈侃常见物质的检验鉴别与鉴定的区别鉴别:重在别,即区别。根据不同物质具有不同
的特性,用物理或化学的方法将两种或两种以上
的已知物质一一区别开来。鉴定:根据物质的某种特性,用实验的方法来确定
它是否是某种物质。鉴定某种物质必须分别检验其
中的阴离子、阳离子或其他成分。讨论现有四瓶标有1、2、3、4无色溶液它们分别为NH4Cl溶液,(NH4)2SO4溶液,KCl溶液,K2SO4溶液四种, 如何将四瓶溶液一一加以鉴别。NH4+SO42-K+Cl-Cl-的检验NH4Cl、KCl、AgNO3、稀硝酸溶液溶液中有不溶于稀HNO3的白色
沉淀产生溶液中含有Cl-取两只试管,分别加入少量的NH4Cl溶液和KCl溶液,再各滴加几滴AgNO3溶液和稀硝酸,观察实验现象SO42-的检验(NH4)2SO4、K2SO4、BaCl2、稀盐酸溶液溶液中有不溶于稀HCl的
白色沉淀溶液中含有SO42-取两支试管,分别加入少量的(NH4)2SO4溶液和K2SO4溶液,再各滴加几滴BaCl2溶液和稀盐酸,观察实验现象 在一个未知的溶液中,检测其中有是否含有硫酸根离子 想一想?取样品溶液向内加入稀HCl,没有明显现象,然后加入BaCl2溶液,若生成白色沉淀,且该沉淀不溶于稀HCl,证明该试样中含有SO42- 。SO42-的检验方法:问题:稀盐酸的作用是什么?
排除Ag+和 CO32-的干扰
NH4+的检验NH4Cl、(NH4)2SO4、NaOH加热溶液后产生刺激性气味的气体,湿润的红色石蕊试纸变为蓝色溶液中含有NH4+取两支试管,分别加入2ml NH4Cl溶液和(NH4)2SO4溶液,再各加入2ml的NaOH溶液,加热试管,将湿润的红色石蕊试纸靠近试管口,观察试纸颜色变化 取试样与碱混合加热,若有刺激性气味的气体产生,且该气体使湿润的红色石蕊试纸变蓝,证明该试样中含有NH4+。
NH4+的检验方法:思考:如何鉴别K+?
许多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现特殊的颜色焰色反应4、K+的检验K2SO4、 KCl、铂丝透过蓝色钴玻璃,看到火焰呈紫色K2SO4、 KCl中含有K+焰色反应实验步骤(1)取一根铂丝(或光洁无绣的铁丝)在稀盐酸中清洗一下,然后在火焰上灼烧至无色(2)蘸取试样在火焰上灼烧,观察火焰的颜色(3)用稀盐酸洗净铂丝,在火焰上灼烧至无色注意:
焰色反应属于物理变化
焰色反应是元素的性质
每次实验前和实验后都应洗净铂丝
洗涤铂丝的试剂—稀盐酸
判断铂丝是否洗净的方法
注意观察K元素焰色的方法用红外光谱仪来确定:物质中是否含有某些有机基团用元素分析仪测定:物质中是否含C、H、O、N、S等元素5. 仪器分析法:课本P22用原子吸收光谱确定:物质中是否含有哪些金属元素1、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. 稀硝酸练习B
A.某固体中加入稀盐酸,产生了无色气体,证明该固体中一定含有碳酸盐
B. 某溶液中滴加BaCl2溶液,生成白色沉淀,证明一定含有SO42-
C.某无色溶液滴入紫色石蕊试液显红色,该溶液一定是酸溶液
D.验证烧碱溶液中是否含有Cl-,先加稀硝酸除去OH-,再加入AgNO3溶液,有白色沉淀,证明含Cl-2、对下列实验过程的评价,正确的是( )D3、在允许加热的条件下,只用一种试剂就可以鉴别硫酸铵、氯化钾、氯化镁和硫酸铁溶液,这种试剂是( )
A.NaOH? ????????? B.Na2CO3
C.AgNO3? ???????? D.BaCl2 A4、证明一瓶久置的NaOH变质了,可加入( )A、Na2CO3B、CuCl2C、BaCl2D、KClC5.下列各组中的物质,能在溶液中大量共存的是( )A.KNO3 NaCl NaOH B.KOH Na2CO3 HCl C. KNO3 NaOH FeCl3 D. AgNO3 BaCl2 HNO3 A归纳物质检验的一般方法: 在物质检验或鉴别时,一般先对试样进行外观观察,注意特征性质,确定其状态、颜色、气味等,然后准备试样(如当试样是固体时,应先取少量试样配成溶液,注意观察试样是否溶解,在溶解过程中有无气味产生等,以初步判断试样可能会是哪类物质)。
再结合物质的性质进一步进行特征反应,每次均取少量溶液(1至2ml)进行检验,绝对不能将检测试样直接加入到全部的待测溶液中,观察有无气体、沉淀产生,有无发生颜色的变化。最后判定物质的成分。