沪科版化学高二下册-13.1.1 离子的检验 教案
文档属性
| 名称 | 沪科版化学高二下册-13.1.1 离子的检验 教案 |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 589.5KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 沪科版 | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2021-01-22 20:02:24 | ||
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文档简介
13.1 离子的检验
一、设计思想
物质的检测是化学实验的重要组成部分，包括定性分析和定量分析。定性分析的任务是鉴定物质中所含有的组分，对于无机物的定性分析来说，这些组分通常为元素或离子。本节主要学习的常见离子和物质的检验就属于定性分析。
这些检验的原理大部分已在学习元素化学时就学过了，教师在设计教学时要充分利用旧知为新知的学习引路。本课设计的重点是让学生体会检验物质的基本思路和方法，初步体会定性分析实验的特点和应注意的问题。
二、教材分析
本主题“检验一些无机化合物”是化学实验的重要组成部分，任务是鉴定物质中所含有的组分。对于无机物的定性分析来说，这些组分通常为元素或离子。学生除了学习新的实验方法和实验技能外，还将通过对实验原理的学习和讨论加深对高一、高二某些知识的理解，例如，学生将通过对常见离子的检验深化对离子反应的认识等等。
教材以物质检验为载体，着重发展学生的实验没计和逻辑判断能力，对每一类检验均以课堂实验作为范例，详述设计过程，然后在学生实验中计学生自己设计方法，慢慢感悟。与定量测定相比，物质的检验也极富创造性(因为一般存在多种检验方案，学生可以分析各个方案的合理成分，形成自己的方案)。因此，本章对于学生学会用实验来解决简单化问题的作用，是其他章节无法替代的。
三、学情分析
学生已学过较多的离子反应，对氯离子、硫酸根离子以及其他离子的检验有了一定的了解。已具备基本的实验操作能力、基本的实验设计能力、具有一定的综合分析问题的能力。高二学生大多数已具备一定观察、比较、分析和动手能力；但少数同学基础落薄弱，缺乏对元素知识的方法、学习效率低；同时，学生观察、实验记录往往不够全面，往往会遗漏信息，分析小结和科学表达能力尚待提高。所以要根据学生的学习现状引导学生积极参与，进一步培养学生观察、分析、归纳能力。
四、教学目标
【知识与技能】
理解阴阳离子检验的原理，学会检验阴阳离子的操作。
初步学会简单的物质鉴定的实验设计及操作。
理解多种物质鉴别的原理和方法，学会简单的物质鉴别的实验设计及操作。
【过程与方法】
认识物质检验的一般过程和方法。
在物质检验中，认识从现象到结论的逻辑推理方法。
【情感、态度与价值观】
感悟实事求是的科学态度，体验设计实验、动手操作获得结论的乐趣。
五、重点和难点
教学重点：阴阳离子的鉴定。
物质鉴定、鉴别的原理，根据实验过程进行推理。
教学难点：物质鉴别、鉴定的实验设计。
六、教学流程
流程说明
学生活动1：学生完成一系列简单物质的鉴别。
教师小结2：教师小结选定物理方法鉴别物质。
学生活动3：学生完成NH4Cl、NaCl、Na2CO3三种白色固体的鉴别。
教师小结4：教师小结无机物物质鉴别离子检验的化学方法。
实验设计5：小课题——学生完成NH4Cl、(NH4)2SO4、NH4NO3和(NH4) 2CO3多种物质的鉴别。
教师小结6：教师小结阴阳离子检验的原理和方法。
学生活动7：学生完成混合溶液中离子鉴别的推断。
教师小结8：教师小结离子检验的要点。
学生活动9：学生独立设计鉴定硫酸亚铁铵固体并动手操作。
总结10：总结本课的内容和重点。
七、教学内容
环节 教师活动 学生活动 设计意图
学习主题的引入 [课题引入] 物质的检验属于化学分析，我们生活中处处可见物质检验的踪影，比如水质、空气、食品、装潢等等，通过一定的检验能确定对人体健康是否有害，所以物质的检验与我们的生活息息相关。在古时候，人们往往从状态特征来区分和鉴别物质。例如，汞因“其状如水似银，”被称为水银，又叫“流珠”。随着人们认识的深化，渐渐发展到通过物理性质和化学性质来识别物质。例如，“以火烧之，紫青烟起”来区别硝石和芒硝。
从古至今引入学习主题能激发学习的动机。
简单物质的鉴别 [设问]
①用最简便的方法鉴别胆矾(CuSO4·5H2O）和绿矾（FeSO4·7H2O）两种固体。
②用最简便的方法鉴别CuSO4、NaOH、CaCO3三种白色固体。
③用最简便的方法检验鉴别NaOH、NaNO3、NH4NO3三种白色固体。
④用最简便的方法检验鉴别Fe粉、CuO、炭粉三种黑色固体。
⑤用最简便的方法鉴别NH4Cl和NaCl白色固体。
学生回答①：可以观察外表，蓝色晶体为胆矾，蓝绿色的为绿矾。
学生回答②：水溶性实验，分别得到蓝色溶液、无色溶液和不溶于水的白色沉淀。
学生回答③：水溶性实验，溶解后热效应不同，加水后温度升高、基本不变、温度降低。
学生回答④：加盐酸，铁粉溶解有气泡，氧化铜溶解，碳粉无法溶解，酸溶性试验。
学生回答⑤：在试管中加热氯化铵，晶体逐渐从试管底部消失，在试管口上部有会出现白色结晶物质。氯化钠则无此现象。 通过层层铺垫的设计，学生完成各种物理方法鉴别的复习、整理。
[小结] 通过以上学习，我们知道，物质的鉴别就是在已知物质的范围里区分并认定某物质是其中的哪一种。鉴别可以从初步试验开始，进行外表观察、加热灼烧、水溶性及酸溶性试验。
[设问] 在氯化铵和氯化钠鉴别的基础上，鉴别NH4Cl、NaCl、Na2CO3三种白色固体。 学生回答：取样，溶解。更简便的方法是取样溶解，用pH试纸测定其酸碱性。
[小结]物质鉴别
[小课题]请同学们来完成一个小课题，农业生产中常用的化肥有NH4NO3、(NH4)2SO4、NH4Cl和(NH4)2CO3，他们都是白色固体，试通过实验把他们一一区别开来。为了方便同学们的探究，老师已将固体取样，并配置成了溶液试样。请同学们分别用四支试管取样，加入硝酸钡，观察现象，汇报结论。 学生汇报：乙、丁中出现白色沉淀，白色沉淀可能为硫酸钡或碳酸钡，乙、丁为(NH4)2SO4或 (NH4)2CO3，甲、丙为NH4Cl或NH4NO3
[小课题]进而该如何设计呢？所提供的试剂有稀硝酸，硝酸银。请同学们思考一下，进行设计，然后动手操作！ 学生汇报：乙、丁中继续滴加稀硝酸，白色沉淀不溶解的乙为(NH4) 2SO4，白色沉淀溶解的丁为(NH4)2CO3，因为碳酸钡溶于稀硝酸。甲、丙取样，加入稀硝酸，产生白色沉淀的甲为氯化铵，丙为硝酸铵。最后得出结论。
溶液中阴、阳离子的检验 [复习]通过该实验的体验，我们复习一下氯离子和硫酸根离子的检验。
Cl—、SO42—的检验应在元素学习中已经学过，此处复习讨论要透彻。
[复习]在刚才的小课题中我们需不需要进行铵根离子的检验，不需要。那如果要检验铵根离子用什么方法。
[讲解]离子检验，离子检验在生产控制、产品检验、环境监测、医疗化验等方面都有广泛的应用，一般用以检验的离子反应都有明显的可观察的现象，而且是该离子区别于其他离子的特征现象。
[录像]那下面我们就来做一个混合溶液的离子检验。一种澄清透明的溶液中，可能含有下列离子：Al3+、NH4+、SO42-、CO32-、Cl-，有一名同学设计了一个实验方案，并进行了实验，请同学们观看其实验过程，并思考溶液中存在什么离子，不存在什么离子，不能确定存在什么离子？
1.将溶液滴在蓝色石蕊试纸上，试纸呈红色。
2.取少量溶液，用稀硝酸酸化后，滴加氯化钡溶液，产生白色沉淀，滴加氯化钡至不再沉淀为止。
3.将上一步中的溶液（有沉淀）静置，取上层澄清液体，加入硝酸银溶液，产生白色沉淀。
4.另取试样，逐滴加入氢氧化钠溶液至过量，先生成白色沉淀，而后沉淀全部溶解。 学生回答：
实验1证明溶液呈酸性，可以排除碳酸根离子。
实验2证明溶液中存在硫酸根离子。
实验3由于步骤2中加入氯化钡溶液，带入氯离子，无法确定氯离子的存在
实验4证明铝离子的存在 学生在实际检验阴、阳离子的过程中体验感悟、得出结论。
[讲解]该实验无法确定氯离子和硫酸根离子是设计的缺陷，那请同学们思考，该如何改进完善方案。将步骤2中的氯化钡改为硝酸钡溶液，步骤4中，稍加热后嗅闻有无刺激性气味或用试纸检验。
学生树立防止某些离子在检验时起干扰作用。
[讲解]在混合离子检验时排除干扰很重要。比如氢氧根离子会干扰氯离子的检验，因为硝酸银会跟氢氧根离子生成黑色的氧化银，观察不到白色的氯化银沉淀。此时，我们可以先滴加稀硝酸酸化，中和溶液中的氢氧根离子后再检验氯离子。在检验硫酸根离子的时候，先用稀硝酸酸化，避免碳酸根离子的干扰。
[小结]鉴别——在已知物质的范围中区别确定某物质。鉴定——认定某物质。
物质的鉴定 [小课题]学生独立设计鉴定硫酸亚铁铵固体并动手操作。提供试剂：蒸馏水、氢氧化钠溶液、硫氰化钾溶液、稀硝酸、硝酸钡、双氧水、红色石蕊试纸
更多重视的设计鉴定实验的思想和方法。
总结 [小结] 总结本课的内容和重点
作业 [作业] 书P78 思考与复习
八、教学反思
本课设计时拟通过对书本知识的重新编排组合，由浅入深、层层递进的方式完成学生物质鉴别、鉴定基本方法和设计思维建构。在课堂教学过程中，发现由于台阶搭设注重层层铺垫，学生完成各种物理方法鉴别的复习、整理进行得比较顺利，在此基础上常用化肥鉴别的学生小课题，无论是目标达成还是学生活动都达到了预设。而通过复习单一离子鉴定，进行混合溶液中离子鉴定的进一步探究这一教学环节遇到了困难，由于学生对录像中实验步骤无法立刻作出相应判断，因此如果调整为学生动手的实验体验可能会使环节更为流畅，学生体验更为深刻。在物质鉴定的学生小课题在设计上比较开放，更为注重学生的设计、探究和体验，在课堂实施过程中，感到学生非常投入，设计出了不同的鉴定方法，闪现了学生思维的火花。整节课在设计上比较注重学生的思维进程，比较注重学生实验设计能力的逐步建立，因此环环相扣的教学环节使教学目标能够顺利实施，达到了较为良好的预期效果。
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一、设计思想
物质的检测是化学实验的重要组成部分，包括定性分析和定量分析。定性分析的任务是鉴定物质中所含有的组分，对于无机物的定性分析来说，这些组分通常为元素或离子。本节主要学习的常见离子和物质的检验就属于定性分析。
这些检验的原理大部分已在学习元素化学时就学过了，教师在设计教学时要充分利用旧知为新知的学习引路。本课设计的重点是让学生体会检验物质的基本思路和方法，初步体会定性分析实验的特点和应注意的问题。
二、教材分析
本主题“检验一些无机化合物”是化学实验的重要组成部分，任务是鉴定物质中所含有的组分。对于无机物的定性分析来说，这些组分通常为元素或离子。学生除了学习新的实验方法和实验技能外，还将通过对实验原理的学习和讨论加深对高一、高二某些知识的理解，例如，学生将通过对常见离子的检验深化对离子反应的认识等等。
教材以物质检验为载体，着重发展学生的实验没计和逻辑判断能力，对每一类检验均以课堂实验作为范例，详述设计过程，然后在学生实验中计学生自己设计方法，慢慢感悟。与定量测定相比，物质的检验也极富创造性(因为一般存在多种检验方案，学生可以分析各个方案的合理成分，形成自己的方案)。因此，本章对于学生学会用实验来解决简单化问题的作用，是其他章节无法替代的。
三、学情分析
学生已学过较多的离子反应，对氯离子、硫酸根离子以及其他离子的检验有了一定的了解。已具备基本的实验操作能力、基本的实验设计能力、具有一定的综合分析问题的能力。高二学生大多数已具备一定观察、比较、分析和动手能力；但少数同学基础落薄弱，缺乏对元素知识的方法、学习效率低；同时，学生观察、实验记录往往不够全面，往往会遗漏信息，分析小结和科学表达能力尚待提高。所以要根据学生的学习现状引导学生积极参与，进一步培养学生观察、分析、归纳能力。
四、教学目标
【知识与技能】
理解阴阳离子检验的原理，学会检验阴阳离子的操作。
初步学会简单的物质鉴定的实验设计及操作。
理解多种物质鉴别的原理和方法，学会简单的物质鉴别的实验设计及操作。
【过程与方法】
认识物质检验的一般过程和方法。
在物质检验中，认识从现象到结论的逻辑推理方法。
【情感、态度与价值观】
感悟实事求是的科学态度，体验设计实验、动手操作获得结论的乐趣。
五、重点和难点
教学重点：阴阳离子的鉴定。
物质鉴定、鉴别的原理，根据实验过程进行推理。
教学难点：物质鉴别、鉴定的实验设计。
六、教学流程
流程说明
学生活动1：学生完成一系列简单物质的鉴别。
教师小结2：教师小结选定物理方法鉴别物质。
学生活动3：学生完成NH4Cl、NaCl、Na2CO3三种白色固体的鉴别。
教师小结4：教师小结无机物物质鉴别离子检验的化学方法。
实验设计5：小课题——学生完成NH4Cl、(NH4)2SO4、NH4NO3和(NH4) 2CO3多种物质的鉴别。
教师小结6：教师小结阴阳离子检验的原理和方法。
学生活动7：学生完成混合溶液中离子鉴别的推断。
教师小结8：教师小结离子检验的要点。
学生活动9：学生独立设计鉴定硫酸亚铁铵固体并动手操作。
总结10：总结本课的内容和重点。
七、教学内容
环节 教师活动 学生活动 设计意图
学习主题的引入 [课题引入] 物质的检验属于化学分析，我们生活中处处可见物质检验的踪影，比如水质、空气、食品、装潢等等，通过一定的检验能确定对人体健康是否有害，所以物质的检验与我们的生活息息相关。在古时候，人们往往从状态特征来区分和鉴别物质。例如，汞因“其状如水似银，”被称为水银，又叫“流珠”。随着人们认识的深化，渐渐发展到通过物理性质和化学性质来识别物质。例如，“以火烧之，紫青烟起”来区别硝石和芒硝。
从古至今引入学习主题能激发学习的动机。
简单物质的鉴别 [设问]
①用最简便的方法鉴别胆矾(CuSO4·5H2O）和绿矾（FeSO4·7H2O）两种固体。
②用最简便的方法鉴别CuSO4、NaOH、CaCO3三种白色固体。
③用最简便的方法检验鉴别NaOH、NaNO3、NH4NO3三种白色固体。
④用最简便的方法检验鉴别Fe粉、CuO、炭粉三种黑色固体。
⑤用最简便的方法鉴别NH4Cl和NaCl白色固体。
学生回答①：可以观察外表，蓝色晶体为胆矾，蓝绿色的为绿矾。
学生回答②：水溶性实验，分别得到蓝色溶液、无色溶液和不溶于水的白色沉淀。
学生回答③：水溶性实验，溶解后热效应不同，加水后温度升高、基本不变、温度降低。
学生回答④：加盐酸，铁粉溶解有气泡，氧化铜溶解，碳粉无法溶解，酸溶性试验。
学生回答⑤：在试管中加热氯化铵，晶体逐渐从试管底部消失，在试管口上部有会出现白色结晶物质。氯化钠则无此现象。 通过层层铺垫的设计，学生完成各种物理方法鉴别的复习、整理。
[小结] 通过以上学习，我们知道，物质的鉴别就是在已知物质的范围里区分并认定某物质是其中的哪一种。鉴别可以从初步试验开始，进行外表观察、加热灼烧、水溶性及酸溶性试验。
[设问] 在氯化铵和氯化钠鉴别的基础上，鉴别NH4Cl、NaCl、Na2CO3三种白色固体。 学生回答：取样，溶解。更简便的方法是取样溶解，用pH试纸测定其酸碱性。
[小结]物质鉴别
[小课题]请同学们来完成一个小课题，农业生产中常用的化肥有NH4NO3、(NH4)2SO4、NH4Cl和(NH4)2CO3，他们都是白色固体，试通过实验把他们一一区别开来。为了方便同学们的探究，老师已将固体取样，并配置成了溶液试样。请同学们分别用四支试管取样，加入硝酸钡，观察现象，汇报结论。 学生汇报：乙、丁中出现白色沉淀，白色沉淀可能为硫酸钡或碳酸钡，乙、丁为(NH4)2SO4或 (NH4)2CO3，甲、丙为NH4Cl或NH4NO3
[小课题]进而该如何设计呢？所提供的试剂有稀硝酸，硝酸银。请同学们思考一下，进行设计，然后动手操作！ 学生汇报：乙、丁中继续滴加稀硝酸，白色沉淀不溶解的乙为(NH4) 2SO4，白色沉淀溶解的丁为(NH4)2CO3，因为碳酸钡溶于稀硝酸。甲、丙取样，加入稀硝酸，产生白色沉淀的甲为氯化铵，丙为硝酸铵。最后得出结论。
溶液中阴、阳离子的检验 [复习]通过该实验的体验，我们复习一下氯离子和硫酸根离子的检验。
Cl—、SO42—的检验应在元素学习中已经学过，此处复习讨论要透彻。
[复习]在刚才的小课题中我们需不需要进行铵根离子的检验，不需要。那如果要检验铵根离子用什么方法。
[讲解]离子检验，离子检验在生产控制、产品检验、环境监测、医疗化验等方面都有广泛的应用，一般用以检验的离子反应都有明显的可观察的现象，而且是该离子区别于其他离子的特征现象。
[录像]那下面我们就来做一个混合溶液的离子检验。一种澄清透明的溶液中，可能含有下列离子：Al3+、NH4+、SO42-、CO32-、Cl-，有一名同学设计了一个实验方案，并进行了实验，请同学们观看其实验过程，并思考溶液中存在什么离子，不存在什么离子，不能确定存在什么离子？
1.将溶液滴在蓝色石蕊试纸上，试纸呈红色。
2.取少量溶液，用稀硝酸酸化后，滴加氯化钡溶液，产生白色沉淀，滴加氯化钡至不再沉淀为止。
3.将上一步中的溶液（有沉淀）静置，取上层澄清液体，加入硝酸银溶液，产生白色沉淀。
4.另取试样，逐滴加入氢氧化钠溶液至过量，先生成白色沉淀，而后沉淀全部溶解。 学生回答：
实验1证明溶液呈酸性，可以排除碳酸根离子。
实验2证明溶液中存在硫酸根离子。
实验3由于步骤2中加入氯化钡溶液，带入氯离子，无法确定氯离子的存在
实验4证明铝离子的存在 学生在实际检验阴、阳离子的过程中体验感悟、得出结论。
[讲解]该实验无法确定氯离子和硫酸根离子是设计的缺陷，那请同学们思考，该如何改进完善方案。将步骤2中的氯化钡改为硝酸钡溶液，步骤4中，稍加热后嗅闻有无刺激性气味或用试纸检验。
学生树立防止某些离子在检验时起干扰作用。
[讲解]在混合离子检验时排除干扰很重要。比如氢氧根离子会干扰氯离子的检验，因为硝酸银会跟氢氧根离子生成黑色的氧化银，观察不到白色的氯化银沉淀。此时，我们可以先滴加稀硝酸酸化，中和溶液中的氢氧根离子后再检验氯离子。在检验硫酸根离子的时候，先用稀硝酸酸化，避免碳酸根离子的干扰。
[小结]鉴别——在已知物质的范围中区别确定某物质。鉴定——认定某物质。
物质的鉴定 [小课题]学生独立设计鉴定硫酸亚铁铵固体并动手操作。提供试剂：蒸馏水、氢氧化钠溶液、硫氰化钾溶液、稀硝酸、硝酸钡、双氧水、红色石蕊试纸
更多重视的设计鉴定实验的思想和方法。
总结 [小结] 总结本课的内容和重点
作业 [作业] 书P78 思考与复习
八、教学反思
本课设计时拟通过对书本知识的重新编排组合，由浅入深、层层递进的方式完成学生物质鉴别、鉴定基本方法和设计思维建构。在课堂教学过程中，发现由于台阶搭设注重层层铺垫，学生完成各种物理方法鉴别的复习、整理进行得比较顺利，在此基础上常用化肥鉴别的学生小课题，无论是目标达成还是学生活动都达到了预设。而通过复习单一离子鉴定，进行混合溶液中离子鉴定的进一步探究这一教学环节遇到了困难，由于学生对录像中实验步骤无法立刻作出相应判断，因此如果调整为学生动手的实验体验可能会使环节更为流畅，学生体验更为深刻。在物质鉴定的学生小课题在设计上比较开放，更为注重学生的设计、探究和体验，在课堂实施过程中，感到学生非常投入，设计出了不同的鉴定方法，闪现了学生思维的火花。整节课在设计上比较注重学生的思维进程，比较注重学生实验设计能力的逐步建立，因此环环相扣的教学环节使教学目标能够顺利实施，达到了较为良好的预期效果。
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