第一单元 研究物质的实验方法 第2课时（教学课件） 化学苏教版2019必修第一册

专题1 研究物质的基本方法 第一单元　 研究物质的实验方法 第2课时 物质的检验 物质性质和变化的探究 苏教版2019必修第一册 物质性质和变化的探究 2 物质的检验 1 知识导航 知识导航 明·学习目标 2.了解常见的仪器分析法，学会通过焰色反应检验金属元素。 1.了解常见物质的检验方法，学会几种常见离子的检验方法。 3.能设计简单的实验方案，确定常见物质的组成成分。 引·新课导入 在生产、生活和科学研究中，人们经常需要测定物质的组成和结构，确定它是哪种物质，即进行物质的检验。通常可以根据物质的物理性质，如颜色、气味、水溶性等，进行粗略的判断，再根据物质的某些特征反应进行检验，以区分或鉴别不同的物质。 例如，根据碳酸盐与盐酸反应能放出二氧化碳气体，确定某矿石中是否含有碳酸盐；根据纤维燃烧散发的气味，确定该纤维的成分是否含有蛋白质。 01 物质的检验 探·知识奥秘 1.NH4＋的检验 一、物质的检验 试剂或方法 实验现象（证据） 浓溶液，加热 产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体 反应的离子方程式： NH4＋＋OH－ NH3↑＋H2O 遇碱产生NH3 检验操作：取少量待测液，加入NaOH溶液，加热，若产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，则原溶液中含有 探·知识奥秘 一、物质的检验 2.X－(、、)的检验 试剂 实验现象（证据） 溶液 和稀硝酸 产生白色沉淀 产生浅黄色沉淀 产生黄色沉淀 反应的离子方程式： Ag＋＋X－ AgX↓ AgX难溶于稀硝酸 检验操作：取少量待测液，加入AgNO3溶液，产生白色沉淀，加入稀硝酸，沉淀不溶解，则原溶液中含有Cl－ 探·知识奥秘 一、物质的检验 3.SO42－的检验 试剂 实验现象（证据） 稀盐酸和 溶液 先加稀盐酸无明显现象，再加 溶液产生白色沉淀 反应的离子方程式： Ba2＋＋SO42－ BaSO4↓ 检验操作：取少量待测液，先加入过量稀盐酸，无明显现象，再滴加BaCl2溶液，若产生白色沉淀，则原溶液中含有 探·知识奥秘 思考与讨论 （2）中的干扰离子有哪些？怎么去除？ 。先加足量稀盐酸酸化，再加BaCl2溶液检验 （1） 、、。通过加过量的 溶液去除，、则通过加稀硝酸酸化。 一、物质的检验 探·知识奥秘 4.其他常见离子的检验 一、物质的检验 离子 试剂 实验现象（证据） 溶液 开始产生白色沉淀， 溶液过量时沉淀不溶解 溶液 开始产生白色沉淀， 溶液过量时沉淀溶解 （铁氰化钾）溶液 产生蓝色沉淀 探·知识奥秘 一、物质的检验 离子 试剂 实验现象（证据） 溶液 和稀盐酸 先加 溶液产生白色沉淀，再加稀盐酸沉淀溶解，并产生无色无味的气体 、 稀盐酸和澄清石灰水 加稀盐酸产生无色无味的气体，且该气体能使澄清石灰水变浑浊 稀硫酸和品红溶液 加稀硫酸产生有刺激性气味的气体，且该气体能使品红溶液褪色 探·知识奥秘 一、物质的检验 5.焰色反应 (1)定义：很多金属或它们的化合物在火焰上灼烧时使火焰呈现特殊的颜色的反应。 (2)焰色反应是元素的性质。 (3)焰色反应是物理变化。 锂（紫红色） 钙（砖红色） 钠（黄色） 锶（洋红色） 钾（紫色） 钡（黄绿色） 探·知识奥秘 实验步骤 实验现象 取一根铂丝（或细铁丝），放在酒精灯（或煤气灯）火焰上灼烧至无色。用铂丝蘸取少量KCl溶液，置于火焰上灼烧，透过蓝色钴玻璃观察火焰颜色。再用稀盐酸洗净铂丝，并在火焰上灼烧至无色，蘸取少量NaCl溶液，重复以上实验，观察实验现象。 当灼烧KCl溶液时，透过蓝色钴玻璃可观察到火焰呈紫色。 灼烧NaCl溶液时，火焰呈黄色 一、物质的检验 实验2-6： 步骤： 洗 → 烧 → 蘸 → 烧 → 洗 结论：钠元素的焰色为黄色，钾元素的焰色为紫色（透过蓝色钴玻璃）。 探·知识奥秘 一、物质的检验 （4）焰色反应的应用 ①检验金属元素的存在，如鉴别NaCl和KCl溶液。 ②利用焰色反应制节日烟花。 探·知识奥秘 一、物质的检验 6.仪器分析法 科学家还借助仪器来分析化学物质的组成。例如，用元素分析仪确定物质中是否含有C、H、O、N、S、Cl、Br等元素；用红外光谱仪确定物质中是否存在某些有机原子团；用原子吸收光谱仪确定物质中含有哪些金属元素等。这些仪器正是依据组成物质的原子（基团）、离子或分子的一些特征性质对物质进行检验的。 下面介绍三种化学分析仪——质谱仪、红外光谱仪、核磁共振仪。 探·知识奥秘 一、物质的检验 (1)质谱仪： 测定物质的相对分子质量，图中的质荷比最大的就是未知物的相对分子质量。 质谱仪 探·知识奥秘 一、物质的检验 (2)红外光谱仪： 通过红外光谱可以推知有机物含有哪些化学键、官能团。 C—O—C C=O 不对称CH3 红外光谱仪 探·知识奥秘 一、物质的检验 (3)核磁共振仪： 通过核磁共振氢谱可知道有机物里有多少种氢原子，不同氢原子的数目之比是多少。 吸收峰数目＝氢原子种类数 吸收峰面积比＝ （强度之比） 氢原子个数比 核磁共振仪 1．梅州“埔寨火龙”是国家级非遗项目。制作“火龙”时添加各种金属元素可使火焰呈现五彩缤纷的颜色。钠盐在灼烧时火焰呈（ ） A．黄色 B．紫色 C．绿色 D．砖红色 析·典型范例 A 2．对于某些离子的检验及结论一定正确的是（ ） A．往溶液中加入氢氧化钠溶液并加热，产生的气体能使湿润红色石蕊试纸变蓝，则该溶液中一定含有NH4＋ B．加入AgNO3溶液，有淡黄色沉淀生成，证明一定含有Br－ C．往溶液中加入稀盐酸，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体，则该溶液中一定含有CO32－ D．往溶液中加入少量氯化钡溶液有白色沉淀产生，再加硝酸，沉淀不消失，则该溶液中一定含有SO42－ 析·典型范例 A 3．下列离子检验的说法中合理的是（ ） A．向溶液中加入澄清石灰水，有白色沉淀生成，则原溶液中可能存在CO32－ B．向溶液中加入硝酸银溶液，产生白色沉淀，则原溶液中一定含Cl－ C．某溶液的焰色试验呈黄色，则原溶液中一定有Na＋，一定不含K＋ D．向溶液中加入氯化钡溶液，产生白色沉淀，则原溶液中一定含SO42－ 析·典型范例 A 02 物质性质和变化的探究 探·知识奥秘 1.CO2的性质探究方案 二、物质性质和变化的探究 人们借助感官或仪器可以观察自然界、生产和生活中接触到的物质及其变化现象，但更多的要通过实验，根据特定条件下的实验现象和结果，通过分析、归纳等方法认识物质的性质及其变化的条件和规律。 实验操作 将二氧化碳气体通入水中，向其中滴入几滴紫色石蕊试液 加热该红色液体 实验现象 溶液变成红色 有气泡从溶液中逸出，溶液重新变成紫色 实验结论 有酸性物质生成 生成的酸性物质不稳定 探·知识奥秘 2.物质性质探究的一般程序 二、物质性质和变化的探究 观察物质的外部特征 预测物质的性质 实验和观察 解释和结论 发现特殊现象，提出新问题 验证预测 进一步研究 了解物质的物理性质，如颜色、气味、存在状态等 根据物质所属的类别或利用有关反应规律预测物质的性质 验证预测或探究物质的性质 对实验现象进行分析、综合、推理，得出结论 探·知识奥秘 3.Al的性质探究 二、物质性质和变化的探究 实验步骤 实验现象 ①打磨铝片，观察铝片在打磨前后的光泽。 打磨前表面较暗 打磨后为银白色 ②用坩埚钳夹持一片未打磨的薄铝片，在酒精灯火焰上加热，当铝片表面呈灰白色时轻轻晃动铝片。 铝片熔化但不滴落 结论：铝是银白色金属，铝在空气中易被氧化，形成一层氧化膜， 4Al＋3O2===2Al2O3；表层有一层Al2O3，且熔点高于Al单质 探·知识奥秘 二、物质性质和变化的探究 实验步骤 实验现象 ③取两支试管，分别放入一小片打磨过的铝片，再分别加入3 mL 20%的盐酸和氢氧化钠溶液，观察发生的现象。 试管中均有气泡产生，铝片溶解，点燃的小木条置于试管口有尖锐爆鸣声。 结论：Al既能与盐酸反应，又能与氢氧化钠反应，均生成氢气。 2Al＋6HCl=2AlCl3＋3H2↑ 2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑ 探·知识奥秘 4.温度影响双氧水的分解快慢的探究 二、物质性质和变化的探究 实验步骤 实验现象 ①取浓度约为15%的双氧水2~3 mL盛放于试管中，观察溶液中气泡产生的快慢 有气泡产生 ②把实验1所用的双氧水置于75℃热水浴中，观察溶液中气泡产生的快慢。 热水中双氧水产生气泡速度加快 结论：常温条件下双氧水能自行分解，温度升高能加快双氧水分解。 探·知识奥秘 5.浓度影响双氧水的分解快慢的探究 二、物质性质和变化的探究 实验步骤 实验现象 ①取浓度约为3%的双氧水2~3 mL盛放于试管中，加入少量二氧化锰，观察溶液中气泡产生的快慢。 有气泡产生 ②取浓度约为6%的双氧水2~3 mL盛放于试管中，加入少量二氧化锰，观察溶液中气泡产生的快慢。 双氧水产生气泡速度加快 结论：常温条件下双氧水浓度变大能加快双氧水分解。 析·典型范例 1.学生设计了如图实验方法分离NaCl和CaCl2两种固体混合物： 回答下列问题 (1)写出生成B物质的化学方程式：                                             。 (2)滤液中的溶质有                        (写化学式)，若要制得纯净的NaCl，应向滤液中加入适量的某种试剂，该试剂的名称是               。 CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+ 2NaCl Na2CO3、NaCl 盐酸 析·典型范例 1.学生设计了如图实验方法分离NaCl和CaCl2两种固体混合物： 回答下列问题 (3)检验B是否洗净的实验操作方法：                                             。 取最后一次的洗涤液少许于试管中，往试管中滴加相应的硝酸和硝酸银，若不出现沉淀，则说明沉淀已经洗涤干净，否则说明沉淀未洗涤干净 2．实验室利用如图装置制取氧气，回答下列问题： 析·典型范例 (1)仪器①的名称是                       。 (2)实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取氧气的化学方程式为                       。 长颈漏斗 2H2O2=O2↑+ 2H2O MnO2 2．实验室利用如图装置制取氧气，回答下列问题： 析·典型范例 (3)若用B装置干燥氧气，则B中盛放的试剂为       (填试剂名称)，若将B装置中装满水收集氧气，则气体应从导管       (填“a”或“b”)端通入。 (4)若直接用30%的过氧化氢溶液制取氧气，反应速率太快。为获得平稳的氧气流，图中C~F四个发生装置能达到最佳效果的是       (填字母)。 浓硫酸 b E 物质的检验 物质性质和变化的探究 物质的检验 物质性质和变化的探究 双氧水性质探究 理·核心要点 NH4+、Cl－、SO42－检验 常见离子检验 焰色反应 仪器分析方法 Al的性质探究 练·技能实战 1．现需要分离下列物质，请用直线将分离实例、分离所依据的物质性质差异和分离方法连起来。 练·技能实战 2．请设计实验方案将下面各组中的两种物质区分开来。 ① 丝绸与棉布 ② 氯化钠与氯化钾 ③ 硫酸铵与氯化铵 ④ 碳酸钠与硝酸钠 ①利用灼烧法，有烧焦羽毛味的是丝绸；有燃烧纸张气味的是棉布。②利用焰色反应，火焰呈黄色的为氯化钠；透过蓝色钴玻璃观察火焰呈紫色的为氯化钾。③将硫酸铵与氯化铵分别溶于少量水中，分别向其中加入氯化钡溶液，有白色沉淀生成的是硫酸铵，无现象的是氯化铵。④将碳酸钠与硝酸钠分别溶于少量水中，分别向其中加入稀盐酸，有气泡产生的是碳酸钠，无气泡产生的是硝酸钠。 3．草木灰是草本和木本植物燃烧后的残余物，含有碳酸钾，可用作肥料。现有一份草木灰样品，请设计实验方案检验其中含有碳酸钾。 练·技能实战 (1)将植物燃烧后的残余物溶于适量水中，液体浑浊； (2)将(1)中得到的浑浊液体过滤，得到澄清溶液； (3)将滤液加热浓缩； (4)用洁净的铂丝蘸取溶液在酒精灯火焰上灼烧，并透过蓝色钴玻璃观察火焰颜色。火焰呈紫色，溶液中含有K+； (5)取适量溶液于烧杯中，加入足量的氯化钙，过滤，取滤渣，向滤渣中加人足量的稀盐酸，并在烧杯口盖上涂有澄清石灰水的玻璃片。产生白色沉淀，产生大量气泡，有无色无味的气体逸出，澄清石灰水变浑浊。溶液中含有CO32⁻,草木灰中含有K2CO3。 感谢 您的聆听 THANKS 苏教版2019必修第一册 Lavf58.29.100 Lavf58.29.100 Lavf58.29.100 Lavf58.12.100 Lavf58.29.100 $nullnull