1、高中化學(xué) （大綱版）第三冊 第六單元 化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì) 第三節(jié)物質(zhì)檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)(第二課時(shí))第二課時(shí)教具準(zhǔn)備教具：投影儀、大屏幕、膠片等儀器：(學(xué)生實(shí)驗(yàn)所用)試管、酒精燈、潔凈的鉑絲、藍(lán)色的鈷玻璃片、試管夾、膠頭滴管、紅色石蕊試紙藥品：自配的混合溶液(內(nèi)含有：K、Cl、NH、Fe3、Ba2、Al3、H)、稀HNO3溶液、Ba(NO3)溶液、AgNO3溶液、NaOH溶液、NH4NO3固體、K2SO4固體、KNO3固體、(NH4)2SO4固體、Ba(OH)2溶液說明根據(jù)自配混合溶液的成分，以及示例5的操作與否，其他在實(shí)驗(yàn)操作中可能用到的實(shí)驗(yàn)儀器和藥品可隨時(shí)添加。引言上一節(jié)，我們以離子檢驗(yàn)的相

2、關(guān)知識(shí)和方法，對(duì)已知物質(zhì)硫酸亞鐵銨晶體的組成進(jìn)行了檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)。在物質(zhì)檢驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)中，還有一類，即對(duì)未知物組成的檢驗(yàn)。本課時(shí)，我們將仍然以離子檢驗(yàn)做為基礎(chǔ)，學(xué)習(xí)對(duì)未知物檢驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)。板書三、對(duì)于未知物1的檢驗(yàn)講述上一課時(shí)對(duì)已知物的檢驗(yàn)，我們是在已知其組成的情況下，對(duì)已知組成進(jìn)行證實(shí)。而對(duì)于未知物的檢驗(yàn)，由于未知物往往是組成復(fù)雜的混合體系，我們實(shí)際上是要對(duì)混合體系的成分進(jìn)行確認(rèn)，其依據(jù)仍然同于對(duì)已知物的檢驗(yàn)，就是對(duì)各離子的檢驗(yàn)方法。投影對(duì)已知物和未知物檢驗(yàn)方法的區(qū)別和聯(lián)系。聯(lián)系：本質(zhì)依據(jù)均是對(duì)離子的檢驗(yàn)區(qū)別：對(duì)已知物的檢驗(yàn)，是對(duì)已知離子的存在進(jìn)行證實(shí)對(duì)未知物的檢驗(yàn)，是對(duì)未知離子的存在

3、與否進(jìn)行判斷與確認(rèn)。過渡下面，我們首先以課本所給示例4為依據(jù)，學(xué)習(xí)和了解對(duì)未知物檢驗(yàn)的方案。投影對(duì)未知物1的檢驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)：課本示例4的內(nèi)容(本課時(shí)待檢試驗(yàn)只含有：K、Cl、NH、Fe3、Ba2、Al3)問題面對(duì)含有如此多各種離子的此未知物，我們第一步應(yīng)該進(jìn)行怎樣的工作？答分析組成，確定各離子的可能檢驗(yàn)方法。過渡很好。下面，請(qǐng)同學(xué)們根據(jù)題目所給混合物，首先對(duì)其組成進(jìn)行分析。板書1.對(duì)其組成的分析問對(duì)其組成，該如何進(jìn)行分析？答首先對(duì)試樣進(jìn)行外部觀察，然后再進(jìn)行分析。過渡下面，請(qǐng)同學(xué)們據(jù)此進(jìn)行。學(xué)生觀察所提供試樣后提問問觀察結(jié)果如何？答溶液澄清、透明，且為淺黃色，可初步確定溶液中含有Fe3。講述F

4、e3極易水解，所以Fe3的水溶液如果澄清、透明，說明Fe3沒有水解，說明其溶液一定為弱酸性的。想一想據(jù)此，又可以作出怎樣的判斷？答溶液若為弱酸性，則在酸性條件下，HCO不可能存在。議一議根據(jù)上述分析以及題給條件，我們還可以作出怎樣的判斷？答因?yàn)槿芤簽槌吻?、透明，所以Ba2和SO不可能同時(shí)存在，或者存在一種，或者兩種均不存在。問對(duì)于其他離子，能否作出判斷？比如，對(duì)于Al3的存在能否對(duì)其存在與否得出結(jié)論？學(xué)生討論后提問答對(duì)于其他離子存在與否，不能得出判斷結(jié)論。對(duì)于Al3也無法判斷。因?yàn)锳l3也可以水解，但在弱酸性條件下，水解受到抑制，同樣可以使溶液表現(xiàn)為澄清、透明。問Al3的存在與否無法確定，對(duì)于

5、Fe3的檢驗(yàn)有沒有影響？學(xué)生討論教師可參與提示。答沒有影響。因?yàn)閷?duì)于Fe3有兩種檢驗(yàn)方法。如果用KSCN溶液進(jìn)行檢驗(yàn)，則Al3的存在不會(huì)對(duì)Fe3的檢驗(yàn)產(chǎn)生任何影響；如果采用NaOH溶液進(jìn)行檢驗(yàn)，因?yàn)锳l(OH)3的兩性，生成的Al(OH)3沉淀又會(huì)溶在過量的NaOH溶液中，而Fe(OH)3則無此性質(zhì)，所以Al3的存在與否不會(huì)對(duì)Fe3的檢驗(yàn)產(chǎn)生影響。講評(píng)很好。有了上述的分析、判斷，應(yīng)該說我們對(duì)該未知物的檢驗(yàn)已經(jīng)成竹在胸。那么，我們對(duì)這些可能存在或不存在的微?？梢酝ㄟ^哪些方法來進(jìn)行驗(yàn)證呢？下面，請(qǐng)同學(xué)們對(duì)這些離子的檢測方法進(jìn)行分析、推測。學(xué)生活動(dòng)教師巡視。提問學(xué)生對(duì)檢驗(yàn)方法的確定，應(yīng)該問題不大，但

6、對(duì)于檢驗(yàn)原理的離子方程式的書寫，教師要注意檢查。過渡同學(xué)們的檢驗(yàn)方法不錯(cuò)，下面，請(qǐng)同學(xué)們各自寫出檢驗(yàn)反應(yīng)的離子方程式。學(xué)生板演教師點(diǎn)評(píng)。師生共同總結(jié)板書2.對(duì)各離子檢驗(yàn)方法的推測投影K：焰色反應(yīng)NH：NHOHNH3H2OFe3:Fe33SCN=Fe(SCN)3(紅色溶液)Ba2:Ba2SO=BaSO4(白色，不溶于稀HNO3)SO：同上Al3:Al33OH=Al(OH)3(白色膠狀)Al(OH)3OH=AlO2H2OHCO:HCOH=H2OCO2(生成的氣體可使澄清石灰水變渾濁)Cl:ClAg=AgCl(白色，不溶于稀HNO3)想一想離子的檢驗(yàn)方法分析、確定之后，是否意味著檢驗(yàn)方案的完成？在利

7、用上述知識(shí)在實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)過程中，還應(yīng)該注意哪些問題？答不是。在實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)過程中，還應(yīng)該注意離子的相互干擾，以及相互干擾的排除。想一想本實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)實(shí)施過程中，哪些離子會(huì)相互干擾，對(duì)這些干擾應(yīng)該如何進(jìn)行排除？學(xué)生討論后，師生共同總結(jié)總結(jié)產(chǎn)生干擾的離子及排除干擾的方法主要有:Fe3、Al3與HCO三種離子。但是，因?yàn)榇龣z溶液澄清、透明以及淡綠色。所以，只需檢驗(yàn)確定Fe3的存在，即排除了HCO的存在。SO和Ba2二種離子，只需檢出一種即排除了另一種。SO和Cl二種離子。因?yàn)榧尤雽?duì)Cl檢驗(yàn)的試劑AgNO3溶液之后，AgSO4微溶會(huì)對(duì)Cl檢驗(yàn)有影響。所以應(yīng)首先檢驗(yàn)SO，如SO不存在，則對(duì)Cl的檢驗(yàn)不必

8、考慮干擾排除，如果SO存在，則應(yīng)該先對(duì)SO進(jìn)行處理，再對(duì)Cl進(jìn)行檢驗(yàn)。講評(píng) 很好。物質(zhì)檢驗(yàn)的關(guān)鍵，是在檢驗(yàn)之前對(duì)未知物的分析，以及對(duì)檢驗(yàn)過程干擾條件的排除，有了這兩點(diǎn)，實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與實(shí)施將會(huì)變得較為方便。問題下面，請(qǐng)同學(xué)們根據(jù)上述的分析和結(jié)論，設(shè)計(jì)本實(shí)驗(yàn)的檢驗(yàn)方案。板書3.檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)方案學(xué)生活動(dòng)教師巡視指導(dǎo)提問請(qǐng)部分同學(xué)展示其實(shí)驗(yàn)方案，其他同學(xué)可質(zhì)疑補(bǔ)充。問第一步首先應(yīng)進(jìn)行怎樣的操作？答進(jìn)行焰色反應(yīng)。檢驗(yàn)K。過渡很好。請(qǐng)同學(xué)們據(jù)此操作。投影11.用潔凈的鉑絲蘸取待檢溶液少許，在酒精燈上灼燒，透過藍(lán)色鈷玻璃觀察火焰的顏色。學(xué)生實(shí)驗(yàn)略板書4.檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)方案的操作？問有何現(xiàn)象以及結(jié)論？答火焰呈紫色。說

9、明有K存在。想一想之后，可進(jìn)行怎樣的操作？答檢驗(yàn)SO及Ba2投影22.取少量待檢試液于一試管中，向其中滴加用稀HNO3酸化的Ba(NO3)2溶液，觀察現(xiàn)象。如沒有現(xiàn)象，則再取待檢試液少許于另一試管，滴加幾滴稀H2SO4, 觀察現(xiàn)象。過渡請(qǐng)同學(xué)們據(jù)此進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。學(xué)生實(shí)驗(yàn)教師巡視問有何現(xiàn)象及結(jié)論？答加入Ba(NO3)2溶液后，沒有現(xiàn)象。說明SO不存在，Ba2可能存在。另一試管加入稀H2SO4溶液后，有白色沉淀生成，說明有Ba2存在。想一想下一步該如何操作？答檢驗(yàn)Fe3及Al3的存在與否。投影33.取待檢試液少許于一試管中，加入幾滴KSCN溶液，觀察現(xiàn)象。如沒有現(xiàn)象發(fā)生，則往其中滴加濃NaOH溶液

10、至過量，觀察現(xiàn)象?；蛘?，取待檢試液少許于一試管中，逐滴加入濃NaOH溶液至沉淀不再產(chǎn)生，繼續(xù)滴加濃NaOH溶液至過量，觀察現(xiàn)象。學(xué)生實(shí)驗(yàn)教師向?qū)W生說明，選擇哪一種實(shí)驗(yàn)方案均可，但一定要注意觀察現(xiàn)象，以便最后得出結(jié)論。問有何現(xiàn)象及結(jié)論？答加入KSCN溶液，試液變紅色，說明有Fe3存在；或者：加入NaOH溶液后，有沉淀生成，繼續(xù)滴加NaOH溶液至過量，部分沉淀溶解，說明有Al3存在；最后仍有部分紅褐色沉淀存在，說明有Fe3存在。想一想對(duì)于Cl該如何檢驗(yàn)？答如果已排除SO,則可直接加入酸化的AgNO3溶液檢驗(yàn)，如沒有排除SO的存在，則需先加入過量的Ba(NO3)2溶液，過濾之后，取濾液加入酸化的Ag

11、NO3溶液檢驗(yàn)。過渡我們在前面實(shí)驗(yàn)中，已經(jīng)排除了SO的存在，下面，請(qǐng)同學(xué)們對(duì)Cl進(jìn)行檢驗(yàn)。投影44.取上述待檢溶液少許于一試管中，滴加幾滴稀HNO3,再滴加幾滴AgNO3溶液，觀察現(xiàn)象。學(xué)生實(shí)驗(yàn)教師巡視。問有什么現(xiàn)象及結(jié)論？答有不溶于稀HNO3的白色沉淀生成。說明有Cl存在。想一想對(duì)于NH如何檢驗(yàn)確認(rèn)？答加入NaOH溶液并加熱。投影55.取上述待檢溶液少許于一試管中，加入適量濃NaOH溶液，加熱，觀察現(xiàn)象。將一濕潤的紅色石蕊試紙放在管口，觀察現(xiàn)象。學(xué)生實(shí)驗(yàn)教師巡視，并提示學(xué)生對(duì)于NH3實(shí)驗(yàn)操作的注意事項(xiàng)。問有什么現(xiàn)象及結(jié)論？答有能夠使?jié)駶櫦t色石蕊試紙變紅之氣體產(chǎn)生，說明有NH存在。講評(píng)很好。我

12、們通過對(duì)該待檢未知物的觀察分析，對(duì)其檢驗(yàn)方案進(jìn)行了初步的設(shè)計(jì)。之后又通過實(shí)驗(yàn)操作對(duì)初步的實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行了驗(yàn)證。下面，請(qǐng)同學(xué)們根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)操作，對(duì)自己的實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行修正、完善，并最后拿出一個(gè)完整的實(shí)驗(yàn)方案。學(xué)生活動(dòng)教師巡視，參與指導(dǎo)。提問部分同學(xué)展示其修正后的方案，其余同學(xué)仍可質(zhì)疑、補(bǔ)充。師生共同活動(dòng)后總結(jié)投影未知物1檢驗(yàn)方案實(shí)驗(yàn)名稱：對(duì)未知物1組成成分的檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?.進(jìn)一步熟悉常見離子的檢驗(yàn)方法。2.了解并熟悉對(duì)干擾條件的排除。3.確定該未知物的組成。實(shí)驗(yàn)步驟：1.對(duì)K的檢驗(yàn)：略。(投影1之內(nèi)容)2.對(duì)SO及Ba2的檢驗(yàn)：略。(投影2之內(nèi)容)3.對(duì)Fe3和Al3的檢驗(yàn)：略。(投影3之內(nèi)容)4

13、.對(duì)Cl的檢驗(yàn)：略。(投影4之內(nèi)容)5.對(duì)NH的檢驗(yàn)：略。(投影5之內(nèi)容)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及結(jié)論：問題與討論：1.簡述上述實(shí)驗(yàn)操作過程中，對(duì)于各干擾離子的排除依據(jù)與方法。2.對(duì)于HCO沒有進(jìn)行檢驗(yàn)。如何確定其存在與否？如果Al3和Fe3存在，則HCO能否存在，簡述理由。講評(píng)通過上述分析、討論與操作，我們對(duì)未知物1的檢驗(yàn)方案進(jìn)行了設(shè)計(jì)。此設(shè)計(jì)過程，實(shí)際上是對(duì)各離子存在與否的確認(rèn)與排除過程。那么，對(duì)于不是以離子形式存在于溶液中，而是以固態(tài)形式存在的各種未知物，要通過物質(zhì)檢驗(yàn)方案進(jìn)行鑒別，我們對(duì)其實(shí)驗(yàn)方案又該如何進(jìn)行設(shè)計(jì)。板書四、對(duì)未知物2的檢驗(yàn)投影對(duì)未知物2的檢驗(yàn)：設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)鑒別NH4NO3、K2SO4、K

14、NO3、(NH4)2SO4四種白色固體。想一想面對(duì)這四種未知的白色固體，我們該如何進(jìn)行設(shè)計(jì)？答首先分析其組成。過渡請(qǐng)同學(xué)們以小組為單位，對(duì)此四種白色固體的組成進(jìn)行分析。學(xué)生活動(dòng)教師巡視。答四種白色固體只含有四種離子，兩種陽離子K和NH，兩種陰離子，NO和SO。議一議如何檢驗(yàn)？學(xué)生討論略。提問學(xué)生回答可能會(huì)多種多樣，但概括起來不外乎兩種方法，對(duì)陰離子先進(jìn)行檢驗(yàn)，之后對(duì)陽離子進(jìn)行檢驗(yàn)?；蛘呦喾?。講評(píng)對(duì)物質(zhì)的鑒別。實(shí)際上即是利用物質(zhì)中所含離子的特征反應(yīng)進(jìn)行檢驗(yàn)。對(duì)于該題四種物質(zhì)，按陰離子可分為硫酸鹽和硝酸鹽，按陽離子可分為鉀鹽和銨鹽，對(duì)于它們的檢驗(yàn)，陰、陽離子的檢驗(yàn)先后順序?qū)?shí)驗(yàn)過程只要沒有影響，則

15、可隨意。問題請(qǐng)根據(jù)上述分析，對(duì)未知物2的四種白色固體的檢驗(yàn)方案進(jìn)行設(shè)計(jì)。學(xué)生活動(dòng)教師巡回指導(dǎo)。提問部分同學(xué)回答，其他同學(xué)可質(zhì)疑、補(bǔ)充。板書1.對(duì)未知物2的檢驗(yàn)方案。師生共同總結(jié)投影1.將四種白色固體編號(hào)為1、2、3、4。并分別取少量試樣配成溶液。之后再分別取少量于四支試管中。2.向四支試管分別加入足量Ba(OH)2溶液，觀察現(xiàn)象。再對(duì)四支試管分別加熱，觀察現(xiàn)象。并用濕潤的紅色石蕊試紙放在管口檢驗(yàn)。過渡很好。下面請(qǐng)同學(xué)們根據(jù)上述方案，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。板書2.對(duì)實(shí)驗(yàn)方案實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證學(xué)生實(shí)驗(yàn)教師參與指導(dǎo)問根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可得什么結(jié)論？學(xué)生回答后總結(jié)總結(jié)向四支試管中分別加入足量的Ba(OH)2溶液并加熱的現(xiàn)象和

16、結(jié)論為：1.只出現(xiàn)白色沉淀者，為K2SO4。2.只出現(xiàn)能使?jié)駶櫦t色石蕊試紙變藍(lán)的氣體者為NH4NO3。3.既有白色沉淀生成，又有能使?jié)駶櫦t色石蕊試紙變藍(lán)者為(NH4)2SO4。4.沒有明顯現(xiàn)象者為KNO3。講評(píng)通過上述實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)以及實(shí)驗(yàn)操作過程，我們可知，對(duì)于已知物和未知物的檢驗(yàn)是，既有聯(lián)系又有區(qū)別的。不同點(diǎn)是對(duì)未知物的檢驗(yàn)是確認(rèn)，對(duì)已知物的檢驗(yàn)是驗(yàn)證；共同點(diǎn)是：二者雖均是在利用離子特征反應(yīng)進(jìn)行檢驗(yàn)，但對(duì)某種離子或者物質(zhì)的確認(rèn)或驗(yàn)證，即是對(duì)其他離子或物質(zhì)不存在的排除，或者是存在的確認(rèn)。過渡對(duì)于所有化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)，除了前述比較完整的實(shí)驗(yàn)方案外，也可用文字對(duì)實(shí)驗(yàn)過程進(jìn)行簡述的實(shí)驗(yàn)簡案。而且

17、，對(duì)于物質(zhì)檢驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)方案，還可以用框圖式的實(shí)驗(yàn)簡案，對(duì)實(shí)驗(yàn)過程、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象以及實(shí)驗(yàn)結(jié)論進(jìn)行線條式的描述。在各類習(xí)題的實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)中，這種文字和框圖簡案使用較多。同學(xué)們對(duì)此應(yīng)給予足夠的重視。并且，在平時(shí)要多加練習(xí)。學(xué)生閱讀課本上對(duì)未知物2檢驗(yàn)的文字和框圖簡案。課時(shí)小結(jié)本課時(shí)，我們主要通過兩個(gè)示例，對(duì)未知物檢驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)進(jìn)行了學(xué)習(xí)。同時(shí)，又聯(lián)系上一課時(shí)對(duì)離子檢驗(yàn)的有關(guān)內(nèi)容，對(duì)未知物和已知物檢驗(yàn)的異同進(jìn)行了反復(fù)的比較和聯(lián)系。課后練習(xí)1.寫出對(duì)未知物1和未知物2檢驗(yàn)過程中，所涉及有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式。2.對(duì)未知物1檢驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)方案，練習(xí)用框圖法進(jìn)行表示。布置作業(yè)課后習(xí)題第二大題答案：略板書設(shè)計(jì) 三、對(duì)

18、于未知物1的檢驗(yàn)1.對(duì)其組成的分析2.對(duì)各離子檢測方法的推測3.檢驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)方案4.檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)方案的操作四、對(duì)未知物2的檢驗(yàn)1.對(duì)未知物2的檢驗(yàn)方案2.對(duì)實(shí)驗(yàn)方案的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證教學(xué)說明1.物質(zhì)檢驗(yàn)方案的本質(zhì)，即是對(duì)離子特征反應(yīng)的選擇過程，在教學(xué)過程中要反復(fù)體現(xiàn)這一點(diǎn)，使學(xué)生對(duì)此有一個(gè)足夠的認(rèn)識(shí)。2.在對(duì)離子反應(yīng)的檢驗(yàn)過程，對(duì)于干擾條件的注意以及排除，當(dāng)是教學(xué)中的一個(gè)難點(diǎn)，對(duì)此要教給學(xué)生方法，干擾條件不存在如何處理，干擾條件存在如何處理。3.教學(xué)過程中，要給學(xué)生以足夠大的活動(dòng)空間，各種實(shí)驗(yàn)方案只要沒有錯(cuò)誤又可行，皆應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生動(dòng)手操作。綜合能力訓(xùn)練題在一定條件下可實(shí)現(xiàn)下圖所示物質(zhì)之間的變化：請(qǐng)?zhí)顚懴铝锌瞻祝?1)孔雀石的主要成分 ，上圖中F的化學(xué)式 。(2)寫出明礬與過量KOH溶液反應(yīng)的離子方程式 。(3)圖中所得G和D都為固體，混合后在高溫下發(fā)生反應(yīng)，寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式： 。(4)F與A反應(yīng)的離子方程式為 。(5)試劑為 。解析：本題綜合考查了Al、Cu的化合物的性質(zhì)。從框圖所給各物質(zhì)之間的關(guān)系進(jìn)行分析，可知A為KAlO2溶液，得到A的反應(yīng)為：KAl(SO4)24KOH=KAlO22