第二单元　研究物质的实验方法教案设计

常见物质的检验

一、教材分析

“常见物质的检验”选自苏教版化学1专题一第二单元，是在学习了物质的分离和提纯后自然过渡到对常见物质的检验，在教材内容上能承前启后。本单元学的正是研究物质的实验方法，可见本节内容的重要性。教材中选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、钾离子的检验，也是基于既复习总结初中化学知识，又学习物质的检验方法的目的。把焰色反应作为新奇的内容，又在后面提到现代分析测试方法，目的都是让学生了解物质检验的方法也是多种多样的。常见物质的检验是无机推断题中必不可少的一部分，内容联系紧密，极为关键。

二、学情分析

1．学生已有的认知水平和能力基础

学生在义务教育阶段已经学习了常见酸、碱、盐在溶液中的复分解反应，对Cl、NH4、SO4-+2-的检验方法也有了一定的接触和了解；基本了解探究性教学的环节和操作模式，可以进行探究教学；前一节内容——物质的分离和提纯，为本课的学习和理解奠定了基础。

虽然为新高一的学生，但经过将近一个月的调整和磨合，基本适应了高中的化学学习，而且学生也关注生活中的化学，对化学实验充满兴趣。

2．学生学习本课内容可能遇到的困难和问题

了解离子检验的大致步骤，但对离子检验的严密性要求一知半解。探究实验中，自主设计实验和分析实验现象环节需要教师的进一步指导。焰色反应中，对于钠、钾元素的焰色反应的现象观察存在困难。

三、教学目标

1．知识与技能

（1）初步学会Cl、NH4

、SO4、Na

、K的检验方法

（2）了解金属元素的焰色反应

（3）能用离子检验法设计简单的实验方案

2．过程与方法

（1）以实验现象为基础，归纳物质检验的特征依据

（2）自主设计实验探究常见物质的检验

-+2-++

（3）通过改进的焰色反应实验装置正确观察实验现象

3．情感态度与价值观

（1）通过物质检验方法的多样性、严密性养成综合解决问题的思维习惯

（2）发现物质的检验在生产生活中的广泛应用，体会化学的实用性，增加了学习兴趣

（3）领悟实验在化学学科中的重要性，提高创新精神和实验能力，培养严谨的思维和科学探究精神

四、教学重难点

教学重点：Cl、NH4、 SO4、Na

、K的检验方法

教学难点：硫酸根离子检验的探究过程，分析并检出混合体系中所含离子、设计鉴定方案探究常见物质的组成。

五、教学准备

实验仪器：试管，胶头滴管，酒精灯，火柴、铂丝、蓝色钴玻璃

实验试剂：NH4CI、(NH4)2SO4、KCI、K2SO4、NaOH、稀HCI、稀HNO3、BaCI2、NaCI 、金属 钠、钾、铜、锶等的氯化物等

学生分组：根据实际情况4~6人一组。

六、教学过程

【导入新课】

由图片提问，情境导入：

师：以下图片中的物质，怎么鉴别？请讨论后回答。

①硫酸铜溶液、三氯化铁溶液

②碳酸钠固体、硫酸钠固体

③氢氧化钠固体、氢氧化镁固体

④氢氧化钠溶液、硫酸溶液

生：①根据溶液中金属阳离子的颜色不同区别，蓝色溶液是含铜离子的硫酸铜溶液，黄色溶液是含三价铁离子的三氯化铁溶液。

②取少量两种固体粉末分别加入到一定量的相同盐酸溶液中，有气泡产生的是碳酸钠固体，没有气泡产生的是硫酸钠固体。 ③称取等质量（如5g）的两种固体分别加入到等体积（如100mL）的蒸馏水中并搅拌，能全部迅速溶解的是氢氧化钠固体，溶液中依然有白色固体的是氢氧化镁固体。

④用玻璃棒分别蘸取两种溶液滴在PH试纸上，使试纸颜色变红的是硫酸溶液，使试纸-+2-++

颜色变蓝的是氢氧化钠溶液；或者分别取两种溶液少量于试管中，再向两试管中滴加氯化钡溶液，试管中有白色沉淀生成的原溶液是硫酸溶液，试管中无明显现象的原溶液是氢氧化钠溶液。

师：你认为物质鉴别的方法有哪些？

生：物质鉴别的方法可以通过物质有无颜色或颜色改变情况、是否产生气体或沉淀、溶解性等物质的性质方面来判断。

师：以上这些都属于特征现象或特征反应，除了以上这些还有补充吗？你们能对这些方法进行简单归类小结吗？

生：可以从颜色、气味、溶解性、密度等物质的物理性质方面和燃烧情况、反应前后变色情况、生成沉淀、放出气体等物质的化学性质方面来对物质进行鉴别。

【设计意图】

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，不能将检验试剂全部加入待检验的溶液中。用讨论来活跃气氛，问题层层递进从而使学生更能温故知新，锻炼学生思维和表达总结能力。由学生分组讨论后再一一表述，讨论的过程让学生先有个热场氛围，还能集思广益补充学生自身思路和表达的不足。教师的在学生回答的过程中不断引导启发，使学生的思维更加全面、表述和总结更加完整。

【过渡】

通常人们可以根据不同物质某些物理性质的特征将物质粗略地区分开来，但更多的是根据不同原子、分子或离子的某些特征反应对物质进行检验，以确定物质的组成。物资鉴别的方法有时同样也适用于物质的检验。例如我们在初中已经学习过的氢气、氧气、二氧化碳等气体分子，氢离子、氢氧根离子、碳酸根离子等离子的检验以及淀粉、丝绸制品的检验。

今天我们继续学习几种常见物质的检验。

【板书】常见物质的检验

师：氯化铵、硫酸铵、氯化钾、硫酸钾均可用作化肥，请写出上述盐在水溶液中发生电离的电离方程式，并分析其组成离子。

生：NH4Cl==NH4+Cl 氯化铵由铵根离子和氯离子组成

(NH4)2SO4== 2NH4+ SO4 硫酸铵由铵根离子和硫酸根离子组成

KCl==K+ Cl 氯化钾由钾离子和氯离子组成

K2SO4==2K+SO4 硫酸钾由钾离子和硫酸根离子组成

师：以上四种化肥的组成确认，其实质就是对哪些离子进行检验？

生：NH4

、Cl、K、SO4。

师：分析以上四种离子，以你们已有知识说说你们熟悉的离子及其检验试剂和检验方法。

生：学生情况不同，答案也多种多样。

师：征对不同答案做精简分析，对学生多鼓励多肯定。边分析边板书。

师生共同：学生的回答中，根据初中知识氯离子的检验是比较容易得出的，Cl-

+-+2-+2-+-+2-+-：试剂用HNO3酸化的AgNO3溶液，现象是产生白色沉淀（沉淀法）；对铵根离子，可能少部分学生知道，教师要针对回答引领指导其检验思路：NH4到NH3（气体法）到指示剂试纸颜色变化；对钾离子，学生如果没有预习一般都是不知道的，这就需要老师指导，对某些化合物（如NaCl、KCl等），应用简单的复分解反应难以鉴别，需借助其他的实验方法，如焰色反应，教师讲解反应原理；对硫酸根离子，则是本节课的重难点，学生的一般思路：SO4 检验用试剂 HNO3酸化的BaCl2溶液，现象是产生白色沉淀（沉淀法，先不急于否定，按照学生思路，让其先做硝酸银溶液中滴加HNO3酸化的BaCl2溶液的实验，实验结果直接否定了学生的推断思路。

【过渡】

那么怎样才能检验硫酸根离子呢？下面我们进行活动与探究，用实验来帮助我们探究这

几种离子的检验方法。

【设计意图】

精简的分析能适时帮助学生对接下来的实验探究有更深入的比较和认识，承上启下，有的放矢。这一过程能帮助学生总结归纳学习的方法，提高学生的分析推理总结能力。

生：学生分组实验完成实验1—4，记录实验现象并填写实验报告。

实验内容

【实验1】取少量氯化铵、硫酸铵晶体，分别放到两支实验现象

产生有刺激性气味的气NH4Cl+NaOH结论或化学方程式

△

2-+ NaCl+H2O+NH3↑

(NH4)2SO4+2NaOH

△

Na2SO4+2H2O+2NH3↑

试管里，各加入2 mL氢氧化钠溶液，加热试管，并将湿润的红色石蕊试纸（或pH试纸）靠近试管口上方，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，分体

湿润的红色石蕊试纸变蓝（或pH试纸变蓝）

检验：可用铵盐与强碱溶液加热时产生NH4无色刺激性气体，该气体能使湿润的红色石蕊试纸或pH试纸变蓝。

NH4Cl+AgNO3====AgCl↓+NH4NO3

试管中产生白色沉淀

KCl+AgNO3====AgCl↓+KNO3

Cl检验：溶液中的离子遇AgNO3的HNO3溶液产生白色沉淀，证明含Cl

（NH4）2SO4+BaCl2====BaSO4↓+2NH4Cl --别加入少量（NH4）K2SO42SO4、均产生白色溶液，再各滴加几滴BaCl2沉淀

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）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K2SO4溶液，重复以上实验

师

：

巡视指导。等学生完成实验并填好实验报告后，再将学生纪录进行讨论总结，并对学生有疑虑不明白的地方适时作出实验的正确示范操作和同步讲解，对本课的重难点更要问题驱动且给予学生足够时间的讨论分析。如氯离子检验时：稀硝酸的作用是什么？能改用硫酸吗？硫酸根离子检验时：稀盐酸的作用是什么？能否改用稀硝酸？为什么先加稀盐酸？提供信息：①碳酸银、亚硫酸银、硫酸银都是白色沉淀。②碳酸根离子、亚硫酸根离子与氢离子反应生成无色无味的二氧化碳气体、无色刺激性气味的二氧化硫气体。③硝酸有强氧化性，能把亚硫酸根离子氧化成硫酸根离子。焰色反应时：焰色反应火焰呈紫色

K检验：透过蓝色钴玻璃观察到紫色火焰，证明含K

++K2SO4+BaCl2====BaSO4↓+2KCl 2的检验：向溶液中加入酸性BaCl2溶液能SO42产生白色沉淀，证明溶液中含SO4

是化学变化吗？焰色反应只对金属离子适用吗？（补充其他金属如铜丝等的焰色反应）为什么观察钾元素的焰色时要用蓝色钴玻璃？

【设计意图】

实验探究主要是让学生观察现象，由表及里探索本质，学会解释现象并作出结论，领悟实验在化学研究中的重要性。在学生已有的认知水平上提供信息背景，旨在让学生自己动脑设计实验、动手进行实验，转变学生的学习方式，使课堂实现“学为主体，教为主导”。不仅理解生活中的化学现象，更进一步理解化学现象背后的化学知识；不仅掌握离子检验的知识与技能，更进一步体会探究实验的过程与方法，理解科学的本质。在探究实验之后安排问题思考，不仅适时地反馈学生的掌握情况，巩固知识和方法，更让学生体会到如何选择物质检验的方法，例如SO4的检验教学。对于SO4的检验重在使学生掌握离子检验的思维方法，深刻体会离子检验过程中考虑问题的全面性和逻辑思维的严密性。

【小结】、【副板书】

Cl-

+ 2-2-：待测液 HNO3酸化的AgNO3溶液 产生白色沉淀（沉淀法）

NH4：

待测液 氢氧化钠溶液、加热 NH3 （气体法） 湿润的红色石蕊试纸或PH试纸 颜色变蓝（特征颜色变化）

SO4 ：待测液 HNO3酸化的BaCl2溶液 产生白色沉淀（沉淀法） 钾、钠（金属或化合物）：焰色反应（物理变化）。

钾

：透过蓝色钴玻璃

焰色紫色； 钠

：

焰色黄色

【过渡】

利用组成物质的原子、离子或分子的一些特征性质，检验组成化学物质的元素，是研究物质组成的常用方法。现代化学分析中，常借助一些仪器来分析化学物质的组成。

【板书】

二、仪器分析法

师：介绍几种现代常用的检验物质组成元素的仪器及应用。

【总结】

本节课主要学习内容和学习方法总结。

2-

【形成性练习】

1、能用来区别BaCl2、NaCl、Na2CO3三种物质的

试剂是（

）

A. AgNO3 B. 稀硫酸 C. 稀盐酸 D. 稀硝酸

2、在允许加热的条件下，只用一种试剂就可以鉴别(NH4)2SO4、KCl、MgCl2和Fe2(SO4)3溶液，这种试剂是（

） A．NaOH

B．Na2CO3 C．AgNO3

D．BaCl2 3、焰色反应是某些金属

（ ）

A．单质的性质 B.化合物的性质 C.离子的性质 D.元素的性质

4、用洁净的铂丝醮到无色溶液，在无色灯焰上灼烧时观察到黄色火焰，下列有关叙述正确的是（ ）

A.溶液中只含有Na

B.一定有Na

，可能有K+++ + C.可能有Na，也可能有K

D.可能有Na

和K的一种

【巩固练习】

1、关于某溶液中所含离子的鉴别，下列判断正确的是(

) A．加入AgNO3溶液，生成白色沉淀，加稀盐酸沉淀不消失，可确定有Cl存在

B．用铂丝蘸取待测液在火焰上灼烧，若火焰呈黄色，则表明待测液中肯定含有K

C．加入NaOH溶液并加热，有能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体生成，则原溶液中一定有NH4

2、对下列实验过程的评价，正确的是( ) A.某固体中加入稀盐酸，产生了无色气体，证明该固体中一定含有碳酸盐

B. 某溶液中滴加BaCl2溶液，生成白色沉淀，证明一定含有SO4

C.某无色溶液做焰色反应时火焰呈黄色，则该溶液中一定有钾离子

D.验证烧碱溶液中是否含有Cl，先加足量稀硝酸，再加入AgNO3溶液，若有白色沉淀，证明含Cl

3、某溶液中含有大量的Cl、SO4、OH三种离子，如果只取一次就能够将3种阴离子依次检验出来，下列实验操作顺序正确的是：

-2--－－2－＋＋-+++

①

滴加Mg(NO3)2溶液 ② 过滤 ③

滴加Ba(NO3)2 ④滴加AgNO3

4、

实验室里有四瓶标签模糊的试剂，它们分别是NH4Cl、(NH4)2SO4、K2SO4、NaCl。请问你如何鉴定它们的组成？

七、板书设计

第2节：常见物质的检验

一、Cl、NH4、 SO4检验

1．Cl：

待测液

2．NH4： 3．SO4：

二、检验物质的其他方法

1．焰色反应：物理变化，适用于金属单质或金属化合物。

钾

：透过蓝色钴玻璃

焰色紫色，

钠

：

焰色黄色

2．仪器分析方法

八、作业设计

书本P26第2题、第3题；P37第7题、第8题。

2：+--+2-待测液

硝酸银溶液

白色沉淀稀硝酸酸化

白色沉淀不溶解

强碱

加热

无色有刺激性气味气体

湿润的红色石蕊试纸

试纸变蓝

待测液

稀盐酸酸化

无明显现象

氯化钡溶液

白色沉淀