第二单元　研究物质的实验方法教学设计和教学实录

常见物质的检验

[教学背景] 本节教材在学习了物质的分离和提纯后，很自然地得出要辨别事物，首先应抓住事物的某些特征。在化学研究中，人们经常要根据某些特征反应、特征现象、特征反应条件等对物质进行检验，以确定物质的组成。常见物质的检验是根据物质的特征性质、特征反应、特征的反应条件、特征现象等利用实验将物质进行检验，根据化学实验现象，运用相关的化学知识和技能，对实验的结论作出判断。

教材中选用了一些能够被高中学生所理解的铵根离子，硫酸根离子，氯离子的检验，也是基于既复习初中化学知识，又学习物质检验方法的目地。把焰色反应作为“拓展视野”的内容，又在后面提到现代分析测试方法，目的是让学生了解物质检验方法也是多样的。

依据课程标准，主要的学习目标是：

1、学会Cl¯SO4²¯CO3²¯NH4+ 等离子检验的实验技能。

2、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。

3、激发学习化学的兴趣，强化科学探究的意识，促进学习方式的转变，培养学生的创新精神和实验能力。

4、初步认识实验方案设计、实验条件控制、实验现象分析和实验数据处理等方法在化学学习和科学研究中的应用。

5、进一步了解化学学科特点，加深对科学本质的认识，提高创新精神和实践能力。

6、能够独立或与同学合作完成实验，记录实验现象和数据，完成实验报告，并能主动进行交流。

7、结合实际事例讨论遵守实验安全守则的重要性，初步形成良好的实验工作习惯。

[案例设计] 设计思路

本节课通过实验的方式让学生充分利用实验现象，归纳总结检验物质的常见方法，同时让学生初步学会实验方案的设计。化学实验方案的设计是在实施实验之前，根据化学实验的目的和要求，运用相关的化学知识和技能，对实验的仪器、装置和方法进行的一种规划。通过化学实验方案的设计，可以培养学生综合运用理论知识和实验技能的能力，在设计中巩固和深化理论知识，在实验中熟练和提高实验技能。同时，也可以提高学生发现问题、分析问题和解决问题的能力，在实验中启迪学生的创造性思维。

首先从学生已知的复分解反应入手，引出物质检验的依据，不管哪种检验方法都是以物质的某些特征来判断的；然后让学生根据教材要求进行实验探究，一起归纳总结 Cl¯、SO4²¯、CO3²¯、NH4+ 、 K+等离子的检验方法；最后让学生运用离子特征反应检验法和焰色反应法设计简单实验方案，探讨一些常见物质的成分。

学生列举复分解反应的几个例子，并说明能发生复分解反应的条件

举例说明：CO2用澄清石灰水

来检验

引出：特殊的气味、沉淀的颜色和形成溶液的颜色等特征是物质检验的重要依据

实验探究：设计实验方案检验NH4Cl、(NH4)2SO4、

Cl¯、归纳SO4²¯、NH4

、+KCl、K2SO4这几种盐中所含的离子

补充其他一些常见物质的检验方法

学生活动：运用常见物质的检验方法解决一些实际问题

K+

、的检验方法

再从日常事物出发引入课题，既让学生感兴趣，又让学生明白常见物质检验的依据；接着具体介绍各种常见物质的检验方法，让学生理解并掌握Cl¯、SO4²¯、NH4+

、K+、

等离子的检验方法，特别是焰色反应；然后指导学生搜集并归纳从初中到现在学过哪些常见的物质检验方法；最后运用常见物质的检验方法解决一些实际问题。

具体思路：

引入课题：从日常事物引

出物质检验的依据

方法介绍：讲解一些常见物质的检验方法，如离子检验法、焰色反应法、加热法等，并举例说明

学生归纳：其他一些常见物质的检验，如Cl¯、SO4²¯、NH4

、+

实验探究：设计实验方案检验NH4Cl、(NH4)2SO4、

、KSO这几种盐中所含的离子

KCl24

CO3²¯等

学生活动：运用常见物质的检

验方法解决一些实际问题

建议使用“提出问题——实验发现——结论”的教学模式。本课时有以下几点内容：

1、帮助学生分清以下几种提法：①物质的鉴定：根据物质的特性，用化学方法分析其组成，从而确定是不是这种物质。一定要通过实验将该物质的组分逐一检验出来，然后确定。②物质的鉴别：利用几种物质的不同性质，通过物理或化学方法把它们一一区别开。③物质的推断：利用实验现象和物质或离子的特性，对推断的物质或离子作出正确的判断。

2、组织学生分组进行活动与探究4个实验，将物质检验的一般要求渗透进去：①反应要有明显的现象，如溶液的颜色改变，沉淀的生成或溶解，气体的产生等；②注意反应所要求的酸碱度，浓度和温度③排除某些物质或离子的干扰；④反应要有特效性和选择性。

3、通过学生分组实验讨论，帮助学生理清未知物检验的步骤：首先进行外观观察，确定其状态、颜色和气味等，然后取样。当样品是固体时，一般应配成溶液，而后进行检验。在检验配好的溶液中是否含有某种离子时，每次应取少量溶液进行检验，不能将检测试剂全部加入待检验的溶液中。

4、常见阴、阳离子的检验

围绕课本中阴、阳离子的检验展开一些讨论，有条件的学校还可以进行学生实验来验证方法是否正确。

教学重点：掌握常见物质的检验方法。

教学难点：常见物质的检验方法。

教具准备：多媒体、投影仪、图片若干。

教学过程

课题的引入——常见物质的检验

创设情境

1、下列反应中，提出问题

学生活动

学习反馈

1.发生复分1.四个选项1.联想已学的反应中哪些复分解反属于复分解反应的是中的化学议程式是（ ）

应解反应的条件: ①有气体生成；

②有沉淀生分别代表哪类反例:CaCO3+2HCl==CaCl2+CO2↑+H2O 2.请举出属2、小组分组讨论、归A.Zn+H2SO==ZnSO4+H2↑

应? B.CaO+ H2O==Ca(OH)2 C.2H2O2==2H2O+O2↑

于复分解反应的纳发生复分解反应的条成；

③有水生成。

2、沉淀的生成和溶解、气体的逸出和气味、颜色的变化等都可以作为物质检验的依据。

D.NaOH+HCl==NaCl+H2O 例子.复分解反应件。

2.小组讨论：举出复分能够发生的条件解反应的例子，归纳能是什么? 发生复分解反应的条件

3.为什么能用澄清石灰水来检验CO2? 4.我们检验物质的依据是什么? 师：说明要辨别事物，应抓住事物的某些特征。在化学研究中，人们经常要根据某些特征反应、特征现象、特征反应等对物质进行检验，以确定物质的组成。

提问：同学们，你能举例说明根据一些特征，检验某些化学物质吗？

生1：如遇淀粉显蓝色的是单质碘。

生2：点燃可燃性气体，产生轻微爆鸣声，可判断为氢气。

生3：加入硝酸银的稀硝酸溶液，产生白色沉淀的说明含有氯离子。

……

师：同学们的思维非常活跃，相信同学们在接下来的实验中会做得更好。

板书：

常见物质的检验

一、常见物质的检验方法

师：下面我们一起完成“活动与探究”中的实验问题。

推进新课

[活动与探究]1、氯化铵、硫酸铵、氯化钾、硫酸钾均可用化化肥。下列实验将帮助我们探究这几种盐中所含离子的检验方法。

[实验1]取两支试管，分别加入2mL、NH4Cl、（NH4）2SO4溶液，再各加入2mL NaOH溶液，加热试管，将湿润的红色石蕊试纸（或pH试纸）靠近试管口，观察试纸的颜色变化。

[实验2]取两支试管，分别加入少量NH4Cl、KCl溶液，再各滴加几滴AgNO3溶液和稀硝酸，观察实验现象。

[实验3]取两支试管，分别加入量（NH4）K2SO4溶液，再各滴加几滴BaCl22SO4、溶液和稀盐酸，观察实验现象。

[实验4]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，置于火焰上灼热，透过蓝色钻玻璃观察火焰颜色。再用稀盐酸洗净铂丝，并在火焰上焰烧至无色，蘸取少量K2SO4溶液，重复以上实验。

[分组实验]学生完成实验1—4，请注意记录实验现象，并填写实验报告单。

师：分组指导，作出操作示范。

（实验分毕）

师：请同学们将实验报告单展示，并讲解

实验内容

实验现象

结论或化学方程式

[实验1]取少量氯化铵、硫产生有刺激性气NH4Cl+NaOH=NaCl+H2O+NH3↑

酸铵晶体，分别放到两支试味的气体

(NH4)2SO4+2NaOH=Na2SO4+H2O+2NH3↑

管里，各加入2mL氢氧化钠湿润的红色石蕊NH4+检验：可用铵盐与强碱溶液加热时产生气溶液，加热试管，并将湿润试纸变蓝

体使湿润的红色石蕊试纸变蓝

的红色石蕊试纸（或pH试（或pH试纸变纸）靠近试管口上方，观察蓝）

试纸的颜色变化。

[实验2]取两支试管，分别试管中产生白色NH4Cl+AgNO3=AgCl↓+NH4NO3

加入少量NH4Cl、KCl溶液，沉淀

KCl+AgNO3=AgCl↓+KNO3

再各滴加几滴AgNO3溶液和 Cl-检验：溶液中的离子遇AgNO3的HNO3溶液稀硝酸，观察实验现象。

产生白色沉淀，证明含Cl-

[实验3] ]取两支试管，分均产生白色沉淀

(NH4)SO4+BaCl2==BaSO4↓+ 2NH4Cl 别加入量（NH4）2SO4、K2SO4K2SO4+BaCl2===BaSO4↓+2KCl

溶液，再各滴加几滴BaCl2SO4²¯的检验：向溶液中加入酸入BaCl2溶液溶液和稀盐酸，观察实验现能产生白色沉淀，证明溶液中含SO4²¯

象。

[实验4]取一根铂丝火焰呈紫色

K+检验：透过蓝色钻古玻璃观察到紫色火焰，（或细铁丝），放在酒精灯证明含K+

（或煤气灯）火焰上灼烧至无色。用铂丝蘸取少量KCl溶液，置于火焰上灼热，透过蓝色钻玻璃观察火焰颜色。再用稀盐酸洗净铂丝，

并在火焰上焰烧至无色，蘸取少量K2SO4溶液，重复以上实验。

师：通过同学们的动手实验，刚才的这位同学观察的实验现象和得出的结论十分正确。今后我们的学习，还要像今天一样，通过动手实验，观察现象，得出结论，这样我们定会理解和掌握化化学这门功课。

师：我们继续完成“活动与探究”。

[活动与探究]2、在以前的学习和上述探活动中，我们已经了解了一些物质的检验方法。请你回忆已学的内容，尽可能多地将物质的检验方法填写到下表中，并与同学交流讨论。

待检验的物质

检验方法

碳酸盐

（学生活动）学生思考、填表。

（分组活动）同学间相互交流、讨论。

师：巡视或参与到某一小组中。

（学生汇报）展示所填表格，并讲解。

板书：

待检验的物质

检验方法

碳酸盐

能与BaCl2溶液反应，生成白色的BaCO3沉淀，该沉淀溶于硝酸（或盐酸），生成无色无味、能使澄清石灰水变浑浊的CO2气体。

氯化物

能与硝酸银反应，生成白色的AgCl沉淀，沉淀不溶于稀硝酸。

碱溶液

能使无色酚酞、紫色石蕊、橙色的甲基橙等指示剂分别变为红色、蓝色、黄色

酸溶液

能使紫色石蕊试液或橙色的甲基橙试液变为红色

铵盐

铵盐（或浓溶液）与NaOH浓溶液反应，并加热，放出使湿润的红色石蕊试纸变蓝的有刺激性气味的NH3气体。

碳酸氢盐

取含HCO3¯的盐溶液煮沸，放出无色无味CO2气体，，气体能使澄清石灰水变浑浊，或向HCO3¯盐溶液里加入稀MgSO4溶液，无现象，加热煮沸，有白色沉淀MgCO3生成，同时放出CO2气体

师：同学们归纳得很好，从同学们归纳的待检验物质中，阳离子的检验很少，若要检验一些常见的金属阳离子，可采用哪些方法呢？我们一起进行探讨。

板书：

二、焰色反应

请同学看教材上的图片，不同元素呈现出的焰色反应。

板书：1、焰色反应定义：某些金属或它们的化合物在灼热时使火焰呈特殊的颜色。这在化学上叫做焰色反应。

2、焰色反应鉴别盐类的实验方法和步骤

①取一根铂丝在火焰上灼烧至原火焰色，若火焰有颜色可将铂丝在盐酸中蘸

一下，再灼热至原火焰色。

②蘸取钾盐溶液（沾取钾盐固体）放在火焰上灼烧，观察火焰颜色，观察钾火焰颜色要透过蓝色的钻玻璃去观察

③盐酸洗铂丝。

④铂丝在火焰上灼烧至原火焰色（如不能灼烧至原火焰色，则需要再酸洗，再灼烧）。

⑤再蘸取（沾取）另外的化学药品进行实验。

演示：改进实验方法，增强实验效果。

[实验准备]药品：酒精、碳酸锂固体、碳酸钠固体、碳酸钾固体、碳酸钙固体、硫酸锶固体、硫酸钡固体。

仪器：六个蒸发皿、药匙六支、坩埚钳、火柴。

[实验步骤]①在六支蒸发皿中分别入装入少量酒精；

②分别点燃蒸发皿中的酒精；

③分别向六支蒸发皿中撒入碳酸锂固体、碳酸钠固体、碳酸钾固体、碳酸钙固体、硫酸锶固体、硫酸钡固体。

④观察现象。

[实验现象]火焰分别呈现为：锂元素——紫红色、钠元素——黄色、钾元素——紫色（透过蓝色钻玻璃）、钙元素——砖红色、锶元素——洋红色、钡元素——黄绿色。

师：我们可用焰色反应鉴定钠、钾、钙等金属元素。在现代化学分析测试中，常借助于一些仪器来分析化学物质的组成，如用元素仪测定物质中是否含C、H、O、N、S、Cl、Br等元素，用红外光谱仪来确定物质中是否存在一些有机物基团，用原子吸收光谱确定物质中含有哪些金属元素。

课堂小结

本节课我们根据物质的特征反应、特征现象，可以对物质进行检验，也可用焰色反应鉴定钠、钾、钙等金属元素。

布置作业

P25练习与实践2，3 板书设计

常见物质的检验

一、常见物质的检验方法

待检验的物质

检验方法

碳酸盐

能与BaCl2溶液反应，生成白色的BaCO3沉淀，该沉淀溶于硝酸（或盐酸），生成无色无味、能使澄清石灰水变浑浊的CO2气体。

氯化物

能与硝酸银反应，生成白色的AgCl沉淀，沉淀不溶于稀硝酸。

碱溶液

能使无色酚酞、紫色石蕊、橙色的甲基橙等指示剂分别变为红色、蓝色、黄色

酸溶液

能使紫色石蕊试液或橙色的甲基橙试液变为红色

铵盐

铵盐（或浓溶液）与NaOH浓溶液反应，并加热，放出使湿润的红色石蕊试纸变蓝的有刺激性气味的NH3气体。

碳酸氢盐

取含HCO3¯的盐溶液煮沸，放出无色无味CO2气体，，气体能使澄清石灰水变浑浊，或向HCO3¯盐溶液里加入稀MgSO4溶液，无现象，加热煮沸，有白色沉淀MgCO3生成，同时放出CO2气体

二、焰色反应

1、焰色反应定义：某些金属或它们的化合物在灼热时使火焰呈特殊的颜色。这在化学上叫做焰色反应。

2、焰色反应鉴别盐类的实验方法和步骤