1.3 化学中常用的实验方法 第3课时（教学课件） 化学沪科版2020必修第一册

第1章 化学研究的天地 1.3　 化学中常用的实验方法 第3课时 物质的检验 沪科版2020必修第一册 显色法、沉淀法、气体法 2 焰色反应 1 知识导航 明·学习目标 1.学会常用的物质鉴别方法:焰色反应、显色法、沉淀法、气体法。 用重铬酸钾查酒驾变色原理 有一份样品，可能是下列物质中的一种数几种：CuSO4、BaSO4、FeCl3、KOH、NaCl、CaCO3。对该样品进行初步测试后，得出如图所示的结果。分析该白色粉末是什么物质。说一说你的理由。 样品 → 观察外观 → 溶解性测试 → 观察溶液颜色 测定溶液pH → 白色粉末 能溶于水 无色 呈强碱性 无水FeCl3颜色为黑棕色 01 焰色反应 古籍中记载的焰色反应 南北朝时期陶弘景所著的《本草经集注》中记载“以火烧之，紫青烟起，云是真硝石也”。说明人们很早就知道用焰色反应鉴别硝石（硝酸钾）。 焰色反应 古籍记载 焰色反应是元素的性质 很多金属或其化合物在灼烧时都会使火焰呈现出特殊的颜色。 研究对象 条件 物理变化 焰色反应 焰色反应的研究对象和原理 黄色 紫色 砖红色 洋红色 绿色 紫红色 黄绿色 别忘了透过蓝色钴玻璃 焰色反应 一些金属及化合物的焰色反应 Na 黄色 K 紫色 当检验某含钠元素的物质中是否含有钾元素时，怎么检验？ 检验是会存在干扰的！ 焰色反应 一些金属及化合物的焰色反应 灼烧Na2CO3溶液时，火焰呈黄色；灼烧K2CO3溶液时，透过蓝色钴玻璃片可观察到火焰呈紫色。 药品：K2CO3 透过蓝色钴玻璃观察 焰色反应 一些金属及化合物的焰色反应 节日燃放的五彩缤纷的烟花，就是锂、钠、钾、锶、钡等金属化合物所呈现的各种艳丽色彩。 焰色反应 一些金属及化合物的焰色反应 (1)焰色反应是元素的性质还是单质或某种化合物的性质？ 提示：焰色反应是元素的性质，不是单质或某种化合物的性质。 (2)焰色反应属于物理变化还是化学变化？ 提示：焰色反应属于物理变化不是化学变化。 (3)观察钾元素的焰色反应时为什么要透过蓝色的钴玻璃？ 提示：目的是滤去黄色的光，避免少量的钠元素对鉴别钾元素的干扰。 焰色反应 1、洗：用 稀HCl 浸洗铂丝 2、烧：将用稀HCl洗涤过的铂丝在火焰上灼烧, 直至火焰恢复原来颜色为止。 3、蘸：用灼烧后的铂丝蘸取待测物质 4、烧：将沾有待测物的铂丝放在火焰上灼烧， 观察火焰的颜色。 5、洗：用稀盐酸洗涤用过的铂丝。 注意： 在做钾元素的焰色试验时，需透过蓝色的钴玻璃观察火焰颜色。 是否可以用其它酸代替？ 是否可以用其它金属丝代替？ 焰色反应 焰色反应实验步骤 ① 鉴别金属或金属离子的存在 ② 做焰火材料 焰色反应 焰色反应的用途 1．能证明某溶液中含有NaCl的是 A．焰色试验是黄色 B．溶液有咸味 C．取少量溶液于试管中，滴加稀硝酸酸化的硝酸银溶液，出现白色沉淀 D．焰色试验是黄色，同时又能与稀硝酸酸化的硝酸银溶液反应生成白色沉淀 析·典型范例 D 2．下列说法正确的是 A．用焰色反应鉴别NaCl和Na2SO4 B．区别K2CO3溶液和NaCl溶液只能用焰色反应 C．用铂丝蘸取某溶液置于酒精灯外焰上灼烧，火焰呈黄色，则该溶液中含Na元素 D．做焰色实验时用洁净的铜丝蘸取待测液，放到无色火焰上灼烧，观察火焰颜色 析·典型范例 C 02 显色法、沉淀法、气体法 使特定组分发生化学反应，产生特征颜色，这种方法称为显色法。例如用酸碱指示剂、pH试纸等检测溶液的酸碱性，用淀粉溶液检测碘单质等。 用酸碱指示剂检测溶液的酸碱性 用pH检测溶液的酸碱性 用淀粉溶液检测碘单质 显色法、沉淀法、气体法 显色法 通过加入某种试剂，观察是否有沉淀产生，来判断物质中所含的组分，这种方法称为沉淀法。 实验1：Cl-的检验 实验现象: 实验结论: 加入AgNO3溶液后，出现白色沉淀，沉淀不溶解 溶液中的离子遇AgNO3产生不溶于硝酸的白色沉淀，说明含Cl- 待测溶液 酸化的AgNO3溶液 显色法、沉淀法、气体法 沉淀法 稀HNO3的作用是什么？能改用稀HCl或H2SO4吗？ 排除CO32-、SO32-和SO42-的干扰 实验原理： AgCl不溶于稀HNO3 显色法、沉淀法、气体法 沉淀法 实验2：SO42-的检验 实验现象: 实验结论: 无明显现象，再加入BaCl2溶液，若生成白色沉淀，证明该试样中含有SO42- 该溶液中含有SO42- 待测溶液 依次加入稀盐酸和氯化钡溶液 显色法、沉淀法、气体法 沉淀法 排除SO32-、CO32-、Ag+的干扰 硝酸具有强氧化性SO32- SO42- 稀盐酸的作用是什么？能改用稀HNO3或H2SO4吗？ 实验原理： BaSO4不溶于稀盐酸 显色法、沉淀法、气体法 沉淀法 通过加入某种试剂，将待测物质转化为易于鉴别的气体，这种方法称为气体法。 实验结论: 该待测物质中含有CO32- 、 HCO3-中的一种或两种。 向待测物质中滴加盐酸 显色法、沉淀法、气体法 气体法 能使澄清石灰水变浑浊的气体一定是CO2吗？ 还有SO2 显色法、沉淀法、气体法 气体法 1.鉴别物质的一般原则 用最简单的方法，最少的试剂，具有最明显的实验现象差异。 2.离子检验的一般顺序 取样 → 加检验试剂 → 观察实验现象 形成实验结论 → 显色法、沉淀法、气体法 物质的检验小结 以氯化钠、硫酸铵、碳酸钾为例，写出上述检验氯离子、硫酸根离子以及碳酸根离子时发生反应的化学方程式。 显色法、沉淀法、气体法 书面表达 鉴别和鉴定有区别吗？ 鉴别：根据几种物质的不同物理特性、化学特性，通过实验把它们一一区别，确定各是什么物质。 鉴定：根据物质的某一特性来确定被检验物是哪种物质。 显色法、沉淀法、气体法 有三份纯净样品，分别是KC1、Na2CO3和K2SO4 , 如何设计实验方案进行鉴别？ 为鉴定某固体物质为K2SO4 , 如何设计实验方案？ 显色法、沉淀法、气体法 仪器分析是化学学科的一个重要分支，它是利用某些现代仪器设备，测量物质的物理或化学性质的参数及其变化来获取物质组成、含量及结构等信息的学科。仪器分析相较于传统的化学分析，具有灵敏度高、快速、简便等特点。例如，元素分析仪能够对物质中 C、H、N、S 等元素进行定量分析测定；通过核磁共振分析可以了解特定原子的化学环境、原子个数等；质谱分析技术能够测量化学物质，特别是某些生物大分子的相对分子质量；色谱及其联用技术能够进行广泛的高效分离分析测试等。随着科学技术不断进步，仪器分析正朝着智能化、实时跟踪、微型化、非破坏性检测、遥测等方向迅速发展。 显色法、沉淀法、气体法 仪器分析 1．下列离子检验的方法正确的是 A．向某溶液中加入硝酸银溶液，生成白色沉淀，说明原溶液中有Cl− B．向某溶液中加入氯化钡溶液，生成白色沉淀，说明原溶液中有SO42- C．向某溶液中加入氢氧化钠溶液，生成蓝色沉淀，说明原溶液中有Cu2+ D．向某溶液中加入氯化钡溶液，生成白色沉淀，再加盐酸沉淀不溶解，说明原溶液中有SO42- 析·典型范例 C 2．某固体混合物可能含有K2CO3、K2SO4、CuSO4、CaCl2、KC1中的一种或几种，为了确定该混合物的成分，进行如下实验： 步骤I：将固体混合物溶于水，搅拌后得无色透明溶液。 步骤Ⅱ：往步骤Ⅰ溶液中滴加足量硝酸钡溶液，有白色沉淀生成。 步骤Ⅲ：过滤，将沉淀物置于稀硝酸中，发现沉淀全部溶解，并放出气体。 试判断： （1）固体混合物中肯定有_____，肯定没有_____，可能有_____ 。 （2）对可能有的物质，可采用向步骤Ⅲ中的滤液滴加_____溶液来检验。 （3）写出步骤Ⅲ中发生的化学方程式__________。 析·典型范例 （1）碳酸钾/K2CO3 K2SO4、CuSO4、CaCl2 氯化钾/KC1 （2）硝酸银/AgNO3 （3） 1.3 化学中常用的实验方法 第3课时 焰色反应 显色法、沉淀法、气体法 研究对象 特征焰色 显色法：产生特征颜色 沉淀法：是否有沉淀产生 气体法：转化为易于鉴别的气体 理·核心要点 实验操作 1．能一次鉴别AgNO3、Na2CO3、NaCl三种溶液的试剂是（ ） A．盐酸 B．氢氧化钠溶液 C．氯化钡溶液 D．硝酸钾溶液 练·技能实战 A 2．有四瓶无色溶液，分别是NaCl溶液、Na2CO3溶液、Na2SO4溶液、NaOH溶液，取样分别进行不同实验。下列说法正确的是（ ） A．用pH试纸检测，pH＞7的一定是NaOH溶液 B．滴加BaCl2溶液，产生白色沉淀的一定是Na2SO4溶液 C．滴加AgNO3溶液，产生白色沉淀的一定是NaCl溶液 D．滴加稀盐酸，有气泡产生的一定是Na2CO3溶液 练·技能实战 D 3．春节期间，家家户户用燃放烟花爆竹的方式庆贺新春。这与高中化学中“焰色试验”知识相关，下列关于焰色试验说法中错误的是 A．焰色试验是化学变化 B．钠的焰色试验为黄色 C．钾的焰色试验应透过蓝色钴玻璃观察 D．不能利用焰色试验区分NaOH与NaCl固体 练·技能实战 A 4．某无色、澄清溶液中可能含有①Na+、②SO42-、③Cl-、④HCO3-、⑤CO32-、⑥H+、⑦Cu2+中的几种，且每种离子的个数均相等。依次进行下列实验，每步所加试剂均过量，观察到的现象如下： 下列结论不正确的是 A．肯定不含有③ B．肯定含有的离子是①②⑥ C．可能含有的离子是①③ D．④⑤⑦离子肯定不含有 练·技能实战 C 感谢 您的聆听 THANKS 沪科版2020必修第一册