2025届高三化学一轮复习 ——建立物质检验鉴别的有序思维 课件

炸包之成分 ——建立物质检验鉴别的有序思维 你觉得炸包玩具中的药品是什么？ 成分分析 白色固体 无色液体 炸包之成分——建立物质检验鉴别的有序思维 原理 为什么爆炸？ 装置密闭 压强增大 成分 决定 放热升温 产生气体 进行猜想 爆炸 现象 决定 环节1：原理分析 上节课了解到炸包玩具“爆炸的原因”，那是什么样的反应能导致密闭装置中的压强增大呢？ 炸包之成分——建立物质检验鉴别的有序思维 放热升温 根据“炸包玩具”的爆炸原理，尝试猜想“炸包玩具”的成分。 猜想1：液体：H2O；固体：CaO 猜想2：液体：H2O；固体：NaOH 环节2：成分猜想 猜想3：液体：酸；固体：碳酸盐/碳酸氢盐 猜想4：液体：酸；固体：氢前金属 猜想5：液体：碱；固体：铵盐 猜想6：液体：H2O2；固体：MnO2 产生气体 提出的猜想中，你认为哪些是最不可能的？为什么？ NaOH有腐蚀性且不易保存 × MnO2为黑色固体 × 炸包之成分——建立物质检验鉴别的有序思维 环节3：设计实验 序号 药品用品 实验现象 实验结论 实验1 液体+紫色石蕊试剂 溶液变红 液体为酸，猜想1、猜想5不正确 炸包之成分——建立物质检验鉴别的有序思维 猜想1：液体：H2O；固体：CaO 猜想3：液体：酸；固体：碳酸盐/碳酸氢盐 猜想4：液体：酸；固体：氢前金属 猜想5：液体：碱；固体：铵盐 无色液体是那种酸呢？ 炸包之成分——建立物质检验鉴别的有序思维 酸 柠檬酸 性质 从柠檬、柑橘等水果中提取的天然有机酸，为无色半透明晶体或白色颗粒或白色结晶性粉末，无臭，易溶于水，有酸味；酸性弱、对人体无害。 用途 用于香料或作为饮料的酸化剂 知识补充 无色溶液是柠檬酸 炸包之成分——建立物质检验鉴别的有序思维 白色固体是什么物质呢？请你设计实验验证 氢前金属： 1.与酸反应生成氢气 2.与硫酸铜发生置换反应 碳酸盐/碳酸氢盐： 1.与酸反应生成二氧化碳 2.与石灰水反应一定浓度下均产生白色沉淀 关键点：找差异 炸包之成分——建立物质检验鉴别的有序思维 序号 实验操作 实验现象 实验结论 实验2 白色固体+稀盐酸，将产生的气体通入到澄清石灰水中 试管中产生大量气泡， 澄清石灰水变浑浊 白色固体为碳酸盐/碳酸氢盐 设计实验 炸包之成分——建立物质检验鉴别的有序思维 碳酸盐/碳酸氢盐种类繁多，固体究竟是哪种碳酸盐/碳酸氢盐呢？ 查阅资料 表1 几种常见碳酸盐和碳酸氢盐价格 盐的种类 Na2CO3 CaCO3 NaHCO3 K2CO3 Ca(HCO3)2 药品价格(元/吨) 2200 600 1700 6100 3000 在生产实际中，成本是选择原料的一项重要因素，请你根据表1数据 猜想固体的成分。 CaCO3、NaHCO3、Na2CO3 炸包之成分——建立物质检验鉴别的有序思维 CaCO3、Na2CO3、NaHCO3三种物质怎么去鉴别？ 性质 CaCO3 Na2CO3 NaHCO3 性质比较 溶解性 不溶于水 溶于水 溶于水 CaCO3不溶于水，20℃时Na2CO3的溶解度为21.5g，NaHCO3的溶解度为9.6g 与石灰水反应 不反应 反应 反应 一定浓度下均产生白色沉淀 溶液的酸碱性 碱性 碱性 热稳定性 不稳定 稳定 不稳定 NaHCO3受热分解生成Na2CO3、CO2和H2O，CaCO3受热分解生成CaO、CO2 与盐酸反应 反应 反应 反应 均产生CO2，但NaHCO3与HCl反应更加剧烈，Na2CO3其次、CaCO3最慢 表3 碳酸钙、碳酸钠和碳酸氢钠性质(部分)的比较 鉴别CaCO3 鉴别Na2CO3、 NaHCO3 炸包之成分——建立物质检验鉴别的有序思维 设计实验 序号 实验操作 实验现象 实验结论 实验3 将少量白色固体置于试管，加水 白色固体溶解在水中 白色固体不是碳酸钙 炸包之成分——建立物质检验鉴别的有序思维 设计实验 序号 实验操作 实验现象 实验结论 实验4 加热白色固体 澄清石灰水变浑浊 白色固体是碳酸氢钠 炸包之成分——建立物质检验鉴别的有序思维 你还有什么方法确定白色固体的成分呢？ 性质 CaCO3 Na2CO3 NaHCO3 性质比较 溶解性 不溶于水 溶于水 溶于水 CaCO3不溶于水，20℃时Na2CO3的溶解度为21.5g，NaHCO3的溶解度为9.6g 与石灰水反应 不反应 反应 反应 一定浓度下均产生白色沉淀 溶液的酸碱性 碱性 碱性 热稳定性 不稳定 稳定 不稳定 NaHCO3受热分解生成Na2CO3、CO2和H2O，CaCO3受热分解生成CaO、CO2 与盐酸反应 反应 反应 反应 均产生CO2，但NaHCO3与HCl反应更加剧烈，Na2CO3其次、CaCO3最慢 表3 碳酸钙、碳酸钠和碳酸氢钠性质(部分)的比较 炸包之成分——建立物质检验鉴别的有序思维 自主探究 1.利用相同温度下溶解度的差异鉴别 2.利用与酸反应速率差异 关键 对比实验 控制变量 炸包之成分——建立物质检验鉴别的有序思维 序号 实验操作 实验现象 实验结论 实验5(利用溶解度差异) 实验6(利用反应速率差异) 固体未完全溶解 白色固体为碳酸氢钠 20℃时，将1.5g白色固体置于试管中，加入10mL蒸馏水。 将等质量的白色固体、碳酸钠和碳酸氢钠置于不同试管中，加入等浓度等体积的稀盐酸。观察现象。 白色固体为碳酸氢钠 白色固体、碳酸氢钠产生气泡的速度相似，均比碳酸钠快 炸包之成分——建立物质检验鉴别的有序思维 让学生设计实验操作，观察实验现象，得到实验结论并自评、小组互评、老师评价操作是否有不当之处（未控制对照实验的变量：忽略做实验时对照组；实验5：忽略同温；实验7：忽略等质量、等浓度等体积） 环节4：反思与评价 经过了以上的探究，你能给出选择柠檬酸和碳酸氢钠作为原料的原因吗？ 柠檬酸的酸性弱，对人体无害，且是天然有机酸，易获取； 碳酸氢钠的碱性弱，与酸反应迅速，且价格比碳酸钠便宜，节约成本 结合所学知识，请你总结一下影响化学反应速率的因素有哪些呢？ 炸包之成分——建立物质检验鉴别的有序思维 主要因素：反应物本身 例：等质量碳酸钠、铁与酸反应速率的不同。 炸包之成分——建立物质检验鉴别的有序思维 外界因素 1.反应物间的接触面积 利用煤块燃烧取暖 利用蜂窝煤做饭做菜 例：蜂窝煤和煤块 炸包之成分——建立物质检验鉴别的有序思维 2.催化剂 例：过氧化氢制氧气实验 炸包之成分——建立物质检验鉴别的有序思维 3.反应物的浓度 例：等体积不同浓度的稀盐酸与等质量的金属反应(a%>b%) 炸包之成分——建立物质检验鉴别的有序思维 4.温度 例：食物在夏天比冬天更容易腐烂 炸包之成分——建立物质检验鉴别的有序思维 环节5：拓展延伸 空气礼花枪 近期市场上出现了一种名叫“空气礼花枪”的玩具，同学们知道它的原理吗？ 外包装向内折叠，放入彩花，用封条封住 包装内部装有柠檬酸溶液小包和碳酸氢钠粉末，捏破柠檬酸溶液小包使包装充气到一定程度后，用力捏手柄位置，封条破裂，折叠的包装鼓起礼花喷出。 捏 充气到一定程度后捏 封条破裂，礼花喷出，包装主体完整安全性更高 炸包之成分——建立物质检验鉴别的有序思维 环节5：拓展延伸 Vc泡腾片 炸包之成分——建立物质检验鉴别的有序思维 环节5：总结 原理 成分 决定 现象 决定 成分、现象与原理的关系 物质的鉴别 1.分析物质成分 2.寻找性质差异 3.选择适用方法 4.设计实验 5.达到鉴别目的 关键 对比实验 控制变量 炸包之成分——建立物质检验鉴别的有序思维 小试牛刀 1.(2022河南逆袭卷)下列各组物质的鉴别方案中，错误的是( ) A. NaOH和Ca(OH)2溶液：滴加Na2CO3溶液 B. 蚕丝和合成纤维：灼烧，闻气味 C. 硫酸铵和氯化铵：加熟石灰，研磨 D. 铜片和黄铜片：相互刻画，观察划痕 C 两种物质都会生成氨气无法鉴别 炸包之成分——建立物质检验鉴别的有序思维 2.影响化学反应速率的因素很多。下列图像表达的化学反应过程，与实际情况不相符的是( ) 选项 A B C D 化学反应 等质量的镁片和铝片分别与足量相同的稀硫酸 反应 等质量相同的过氧化氢溶液分别在有、无催化的条件下反应 等质量不同浓度的盐酸分别与足量相同的锌片反应 等质量形状不同的大理石分别与足量相同的稀盐酸反应 图像 A 炸包之成分——建立物质检验鉴别的有序思维 3.(2023眉山)某化学兴趣小组发现上次做实验用的澄清石灰水忘记了盖瓶盖，试剂瓶内壁附着一层白色固体，底部也有白色固体。 【提出问题】白色固体是什么? 怎样产生的? 【猜想与假设】 猜想一：碳酸钙；空气中的二氧化碳与澄清石灰水反应生成碳酸钙 猜想二：氢氧化钙；水分蒸发，析出氢氧化钙固体 猜想三：氢氧化钙和碳酸钙的混合物。 炸包之成分——建立物质检验鉴别的有序思维 【实验探究】 (1)甲同学取少量白色固体于试管中，加入过量稀盐酸，振荡，固体全部溶解并有气泡产生。产生气泡的化学方程式为_____________________________________，甲同学得出结论，猜想一正确； CaCO3 + 2HCl ==== CaCl2 + CO2↑+ H2O 炸包之成分——建立物质检验鉴别的有序思维 (2)乙同学提出质疑，认为甲同学实验结论不够严谨，其理由是 _____________________________________________________________________；(用化学方程式表示)，并补充实验如下: Ca(OH)2 + 2HCl ==== CaCl2 + 2H2O、 CaCO3 + 2HCl ==== CaCl2 + CO2↑+ H2O 实验步骤 实验现象 实验结论 _____________________________________________________________________________ __________________ 白色固体既含有碳酸钙又含有氢氧化钙 【实验结论】综上所述，猜想三正确。 【实验反思】(3)澄清石灰水必须要______保存。 取少量白色固体于试管中，加适量的水振荡，静置，在上层清液中滴加少量酚酞试液 溶液由无色变成红色 密封 炸包之成分——建立物质检验鉴别的有序思维 4.天宫课堂上航天员将半片维C泡腾片塞入一个蓝色水球里，水球中立即产生很多气泡，在失重的情况下，气泡不离开水球。小红对此产生浓厚的兴趣，将维C泡腾片带到学校和小组同学在老师的指导下进行探究。 【查阅资料】①某品牌维C泡腾片的主要成分是：维生素C(C6H8O6)、碳酸氢钠(NaHCO3)、柠檬酸(C6H8O7)； ②柠檬酸属于有机酸，具有酸的通性，在水溶液中可以解离出H+ 。 炸包之成分——建立物质检验鉴别的有序思维 【提出问题】维C泡腾片溶于水产生的气体是什么? 【猜想与假设】小华说:产生的气体可能是CO2 、O2 、CO、H2 、N2。 小明说:不可能含有N2，理由是_________________________________ ___________________________________________________________。 小芳说:不可能含有CO和H2，因为从药品安全角度考虑，H2易燃易爆，CO有毒。 因此，该小组同学认为该气体可能含有CO2 、O2中的一种或两种。 根据化学反应前后元素种类不变，反应物中不含氮元素(或根据质量守恒定律，反应物中不含氮元素等) 炸包之成分——建立物质检验鉴别的有序思维 【实验 1】小华将注射器中的水注入盛有维C泡腾片的锥形瓶内，将导管通入盛有澄清石灰水的集气瓶中，观察到_________________，证明该气体中有CO2。 【实验 2】小芳用向上排空气法收集一瓶实验1中产生的气体，将带火星的木条伸入集气瓶中，观察到木条不复燃，证明该气体中不含O2。 【反思评价】经讨论，大家一致认为实验2结论不正确，原因是_______ ________________________________________________ 。 最终同学们经过讨论，设计出新的方案得出维C泡腾片和水反应产生的气体是CO2 。 澄清石灰水变浑浊 当二氧化碳中混有少量氧气时，也不能使带火星的木条复燃 炸包之成分——建立物质检验鉴别的有序思维 $$