常 见 物 质 的 检 验

第 二 单 元  常 见 物 质 的 检 验

【学习目标】

知识技能：

学会Cl^-、SO₄^2-.CO₃^2-.NH₄⁺等离子检验的实验技能。能用焰色反应法、离子检验法设计简单的实验方案探究某些常见物质的组成成分。

 过程方法：

初步认识实验方案设计、实验现象分析等在化学学习和科学研究中的应用。

情感态度：

初步学会独立或与同学合作完成实验，记录实验现象，并学会主动交流。逐步形成良好的实验工作习惯。

【教学重难点】常见离子检验的实验技能；设计简单的探究实验方案。

教学过程

第一课时

[导入] 物质的检验是一个重要的工作。如为保证公平竞赛，在大型运动会上会进行兴奋剂检测；检查身体时对血糖血脂的检验；质检员对生产的产品质量标准的检验，等等。

[情景]“资料链接”——由某抗秧苗病菌的农药袋上的标签可知，该农药含有碳酸铵和硫酸铜两种成分。如何通过实验确证该农药中含有铵根离子、碳酸根离子和硫酸根离子呢？指出所用的试剂、预期将观察到的现象以及反应的化学方程式。

 [演示实验] 完成课本“活动与探究”栏目中的实验1-4。

各个实验中，依次观察到什么现象？出现这些现象的根本原因是什么？

明确NH₄⁺、Cl^—、SO₄^2—等离子的检验所采用的试剂和方法等：

NH₄⁺：加浓NaOH溶液，加热，产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体；Cl^—：滴加硝酸银溶液和稀硝酸，生成不溶于稀硝酸的白色沉淀；

SO₄^2—：滴加BaCl₂溶液和稀盐酸，生成不溶于稀盐酸的白色沉淀。

[学生讨论] 在完成相关实验时，都有一些值得注意的问题。请结合实验过程及相关元素化合物知识，分析下列问题：

实验1：试纸为何要润湿？实验2：为何要加稀硝酸？实验3：为什么要加稀盐酸？

[补充实验] 碳酸钾、碳酸钠分别与硝酸银、氯化钡溶液反应，并分别滴加酸溶液。

结论：氨气溶于水才能电离出OH^—；

检验Cl^—加入稀硝酸是为了避免CO₃^2—的干扰；

检验SO₄^2—加入稀盐酸是为了排除CO₃^2—的干扰。

[小结] 什么是物质的检验？

物质的检验应根据物质独有的特性，要求反应灵敏、现象明显、操作简便、结论可靠。

你还能回忆出哪些物质的检验方法呢？

要求：能够独立、准确地回顾出一些物质检验的方法，尽可能多地归纳出有关物质或离子的检验方法。

学生回忆常见物质的检验：碳酸盐、酸、碱、淀粉、丝绸制品等。

[迁移] “资料链接”——由加碘盐标签可知，加碘盐添加的是KIO₃。已知：KIO₃在酸性条件下与KI反应得到碘单质。

如何确证碘盐中的碘不是单质碘？如何确证某食盐是否已加碘？如何确定加碘食盐中含有钾？

用淀粉液检验是否含碘单质；根据所提供KIO₃的性质并设计实验方案。

 [过渡] 物质的检验在工农业生产、科学研究以及日常生活中有重要的用途，在化学学习中也有重要的作用。化学学习过程中，同学们必须掌握常见离子检验的实验技能，学会用多种方法设计简单的实验方案，探究某些常见物质的组成成份。

1.人们经常依据什么来对物质进行检验，以确定物质的组成？

2．归纳总结物质（或离子）检验的一般步骤。

3．物质（或离子）检验时，必须注意哪些问题？

完成学案内容

【教后感】

第二课时

演示：氯化钠、硫酸钠、氯化钾、硫酸钾的焰色反应。

指出许多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现特殊的颜色，这叫焰色反应。

根据火焰所呈现的特征焰色，可以检验金属或金属离子的存在。

交流讨论、整理归纳：

请同学们归纳一下学过的几种物质的检验方法。

信息博览

现代化学分析测试中，常用一些仪器来分析化学物质的组成。如红外光谱仪，原子吸收光谱仪等。

   红外光谱法

红外光谱法是鉴别化合物和确定物质分子结构的常用手段之一。对单一组分或混合物中各组分也可以进行定量分析，尤其是对于一些较难分离并在紫外、可见区找不到明显特征峰的样品也可以方便、迅速地完成定量分析。随着计算机的高速发展，光声光谱、时间分辨光谱和联用技术更有独到之处，红外与色谱联用可以进行多组分样品的分离和定性；与显微镜红外联用可进行微区（10μm×10μm）和微量（10^-12g）样品的分析鉴定；与热失重联用可进行材料的热稳定性研究；与拉曼光谱联用可得到红外光谱弱吸收的信息。这些新技术为物质结构的研究提供了更多的手段，使红外光谱法广泛地应用于有机化学、高分子化学、无机化学、化工、催化、石油、材料、生物、医药、环境等领域。

红外光谱仪的发展大体可分为三代,第一代是用棱镜作为分光元件,其缺点是分辨率较低,仪器的操作环境要求恒温恒湿等;第二代是衍射光栅作为分光元件,与第一代相比,分辨率大大提高、能量较高、价格较便宜、对恒温恒湿的要求不高;第三代红外光谱仪是20世纪70年代以后发展起来的傅里叶变换红外光谱仪（Fourier transform infrared spectroscopy, FTIR），傅里叶变换红外光谱仪具有高光通量、低噪音、测量速度快、分辨率高、波数准确度高、光谱范围宽等优点。但是,通常的透射红外光谱,即使是傅里叶变换透射红外光谱,都存在如下不足:①固体压片或液膜法制样麻烦,光程很难控制一致,给测量结果带来误差。另外,无论是添加红外惰性物质或是压制自支撑片,都会给粉末状态的样品造成形态变化或表面污染,使其在一定程度上失去其“本来面目”。②大多数物质都有独特的红外吸收,多组分共存时,普遍存在谱峰重叠现象。③透射样品池无法解决催化气相反应中反应物的“短路”问题,使得催化剂表面的吸附物种浓度较低,影响检测的灵敏度。④不能用于原位(在线)研究,只能在少数研究中应用。因此,漫反射傅里叶变换红外光谱技术和衰减全反射傅里叶变换红外光谱技术应运而生。

[小结]

1.物质检验的依据：

（1）待检物质的特征性质；

（2）待检物质的特征反应以及反应过程中表现出来的现象。

2、常见物质检验的方法：

 [拓展] 此外，我们还可以用红外光谱仪确定物质中含有的某些有机基团；元素分析仪测定物质中元素；3、原子吸收光谱确定物质中含有的金属元素。

课堂补充训练

1．以下是一些常用的危险品标志，装运乙醇的包装箱应贴的图标是（D）

             A                  B                C                 D

　2．溶液中可能有下列阴离子中的一种或几种：SO 、S0 、CO 、Cl^－。

　　（1）当溶液中有大量H^＋存在时，则不可能有______存在。

　　（2）当溶液中有大量Ba^2＋存在时，溶液中不可能有______存在。

　　（3）当溶液中有______和______的阳离子存在时，上述所有阴离子都不可能存在。

　　解析：当溶液中有大量H^＋存在时，H^＋与S0 、CO 会生成气体SO₂和CO₂；Ba^2＋可以分别和SO 、S0 、CO 生成沉淀物；如果溶液中既含有Ba^2＋又含有Ag^＋时，上述所有阴离子都不可能存在。

　　答案：（1）S0 、CO 　　（2）SO 、S0 、CO 　　（3）Ba^2＋、Ag⁺

实践巩固

　  1．要除去CO₂气体中所含的少量HCl气体，最好的方法是将混合气通过（　A　）

　　　　A．NaHCO₃溶液　　　　　 　　　B．Na₂CO₃溶液

　　　　C．饱和石灰水　　　　　　　　　D．氨水

　  2．为了除去粗盐中Ca^2＋、Mg^2＋、SO 及泥沙，可将粗盐溶于水，然后进行下列五项操作。其中正确的操作顺序是（　CD　）

　　①过滤　②加过量的NaOH溶液　③加适量盐酸　④加过量Na₂CO₃溶液　⑤加过量BaCl₂溶液

　　　　A．①④②⑤③　　　　　　　　　B．④①②⑤③

　　　　C．②⑤④①③　　　　　　　　　D．⑤②④①③

　　3．实验室里需要纯净的氯化钠溶液，但手边只有混有硫酸钠、碳酸氢铵的氯化钠。某学生设计了如下方案：

　　 如果此方案正确，那么：

　　（1）操作①可选择_____或_____仪器。

　　（2）操作②是否可改为加硝酸钡溶液？为什么？

　　（3）进行操作②后，如何判断SO 已除尽，方法是__________。

　　（4）操作③的目的是_________，为什么不先过滤后加碳酸钠溶液？理由是________。

　　（5）操作④的目的是____________________________________。

　　 答案：（1）蒸发皿坩埚

　　（2）改用Ba（NO₃）₂会使溶液中引入新的杂质离子NO ，以后操作中无法除去

　　（3）取上层清液加入BaCl₂溶液，若无沉淀说明SO 已除尽

　　（4）除去过量的Ba^2＋减少一次过滤操作

　　（5）除去溶解在溶液中的CO₂

【作业】学案课后训练