2019-2020年高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 全套教學(xué)案詳細(xì)解析 化學(xué)實(shí)驗(yàn) 新課標(biāo).doc
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2019-2020年高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 全套教學(xué)案詳細(xì)解析 化學(xué)實(shí)驗(yàn) 新課標(biāo) 教學(xué)目標(biāo) 知識(shí)技能:復(fù)習(xí)常見氣體的制備、收集、凈化、尾氣處理等知識(shí),掌握各種儀器裝置的使用方法及操作注意事項(xiàng)。 能力培養(yǎng):通過對(duì)常見氣體實(shí)驗(yàn)室制法的復(fù)習(xí),培養(yǎng)學(xué)生選擇儀器裝置,解決氣體制備、凈化等問題的分析、遷移能力。 科學(xué)思想:通過對(duì)氣體制備有關(guān)知識(shí)的整理,使學(xué)生感悟到科學(xué)實(shí)驗(yàn)的規(guī)律性和嚴(yán)謹(jǐn)性。 科學(xué)品質(zhì):通過對(duì)氣體制備的各種儀器裝置的探討,激發(fā)學(xué)生的發(fā)散性思維。 科學(xué)方法:通過對(duì)氣體制備的各種儀器裝置的探討,指導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)根據(jù)反應(yīng)原理、氣體性質(zhì)以及常見儀器的特點(diǎn),選擇、組裝各種裝置的一般方法。 重點(diǎn)、難點(diǎn) 對(duì)氣體制備裝置的歸納和裝置變形的探討;激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生發(fā)散性思維。 教學(xué)過程設(shè)計(jì) 教師活動(dòng) 【投影】 【提問】 1.這套裝置在實(shí)驗(yàn)室用于制取什么氣體? 學(xué)生活動(dòng) 觀察、思考、回答: 1.制氯氣。 2.要制得純凈的氯氣,請(qǐng)說明B、C、D、E各裝置應(yīng)盛裝的試劑及其作用是什么? 2.B裝置應(yīng)裝飽和食鹽水,用來吸收揮發(fā)出來的HCl氣體;C裝置應(yīng)裝濃硫酸,用來吸收Cl2中的水分;D裝置是用向上排空氣法收集Cl2;E裝置應(yīng)裝NaOH溶液,用來吸收多余的Cl2,避免有毒氣體排入空氣。 【提問】通過上述實(shí)例可以看出,實(shí)驗(yàn)室制取純凈的氣體一般有幾個(gè)環(huán)節(jié)? 思考、回答: 實(shí)驗(yàn)室制取純凈的氣體一般有以下環(huán)節(jié): (1)氣體的發(fā)生; (2)氣體的凈化; (3)氣體的收集; (4)尾氣的處理(對(duì)于有毒氣體)。 【組織討論】分小組進(jìn)行,要求: 1.氣體發(fā)生裝置通??煞殖蓭追N類型?將各類型的裝置示意圖畫出來。分類的依據(jù)是什么? 2.每種類型可制備什么氣體? 3.使用注意事項(xiàng)及原因。 說明:示意圖的畫法(以上面制取Cl2的裝置為例)。 指導(dǎo)學(xué)生討論,將學(xué)生畫的圖展示出來,評(píng)價(jià)。 思考、討論、畫圖;小組代表回答: 類型有: (1)固-固加熱型:可制O2、CH4、NH3等; 使用注意:1.試管口略向下傾斜; 2.試管內(nèi)導(dǎo)管剛伸出膠塞即可; 3.用酒精燈外焰加熱。 (2)固-液不加熱型: 可制H2、H2S、SO2、CO2、NO、NO2、C2H2等; 使用時(shí)注意:長頸漏斗下端管口伸入液面以下。 (3)固-液或液-液加熱型:可制Cl2、HCl等。 使用時(shí)注意:1.組裝裝置接從下到上的順序; 2.加熱應(yīng)墊石棉網(wǎng); 3.燒瓶內(nèi)液體體積不超過容積的1/3。 分類依據(jù):反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件是否加熱。 【提問】啟普發(fā)生器是一種氣體發(fā)生的經(jīng)典裝置,能否說明它適合發(fā)生什么樣的氣體?它的優(yōu)點(diǎn)是什么?(同時(shí)展示啟普發(fā)生器的儀器圖) 回答:啟普發(fā)生器適合常溫下塊狀固體與液體反應(yīng),且難溶或不易溶于水的氣體,如:H2、CO2、H2S。它的優(yōu)點(diǎn)是可通過活塞控制反應(yīng)的發(fā)生與停止,操作簡便。 【設(shè)疑】實(shí)驗(yàn)室能否用以下儀器組裝啟普發(fā)生器的替代裝置? 討論、回答:能。 畫出裝置圖: 【提問】使用裝置①時(shí)要注意什么? 回答:長頸漏斗必須伸到隔板下面,否則無法控制反應(yīng),而且產(chǎn)生的氣體也易從長頸漏斗逸出。 【設(shè)疑】屬于固一液不加熱反應(yīng),但不能用啟普發(fā)生器發(fā)生的氣體有哪些?可用什么裝置? 設(shè)計(jì)、回答:不能用啟普發(fā)生器發(fā)生的氣體有SO2、C2H2、NO、NO2等。 可用以下裝置: 此為簡易裝置,無隔板,無活塞,不能控制反應(yīng)的發(fā)生或停止。 若將長頸漏斗改為分液漏斗,分液漏斗可控制液體滴入的量,從而調(diào)節(jié)反應(yīng)產(chǎn)生氣體量。 【提問】實(shí)驗(yàn)室制C2H4屬于液-液加熱制氣,其裝置有何特點(diǎn)?操作時(shí)需注意什么? 思考、回答: 實(shí)驗(yàn)室制C2H4需要控制溫度(170℃)應(yīng)加溫度計(jì);溫度計(jì)的水銀球應(yīng)插入液面下。 【評(píng)價(jià)】很好。我們掌握一類事物既要認(rèn)識(shí)共性,又要抓住特點(diǎn)。 【啟發(fā)討論】在固(液)—液加熱制氣時(shí),如果氣體產(chǎn)生較快,或所連裝置較多,燒瓶內(nèi)氣壓較高,分液漏斗中的液體不易滴下與燒瓶內(nèi)試劑反應(yīng)。如何解決這一問題,使分液漏斗中的液體順利滴下? 學(xué)生設(shè)計(jì)方案。 交流各自的方案。 最簡單方便的方案是: 【評(píng)價(jià)】學(xué)生所設(shè)計(jì)的各種方案,指出其優(yōu)點(diǎn)及不足并鼓勵(lì)學(xué)生設(shè)計(jì)盡可能簡單的方案。 【練習(xí)】在實(shí)驗(yàn)室,制備O2、Cl2、HCl、NH3有什么合理、簡單、快速的方法,用到哪類裝置? 思考、回答: (1)向MnO2中滴加H2O2可制氧氣; (2)向高錳酸鉀固體中滴加濃鹽酸可制Cl2; (3)向濃鹽酸中滴加濃H2SO4可制HCl; (4)向NaOH溶液中滴加濃氨水可制NH3。以上制備方法均用固—液不加熱型裝置。 【啟發(fā)練習(xí)】如果要收集純凈的氣體,須除雜質(zhì)和干燥氣體。 試判斷下列氣體凈化時(shí)應(yīng)使用的試劑和裝置: 思考、回答: 【投影】氣體(所含雜質(zhì))除雜試劑和裝置 ①CO(CO2) ②CO2(H2O) ③Cl2(HCl) ④N2(O2) ⑤SO2(HCl) ①堿石灰 干燥管 NaOH溶液 洗氣瓶 ②濃H2SO4 洗氣瓶 ③飽和NaCl溶液 洗氣瓶 ④銅網(wǎng)(灼熱)硬質(zhì) 玻璃管 ⑤NaHSO3溶液 洗氣瓶 【提問】氣體凈化的原則是什么? 討論、回答: 1.盡量用化學(xué)方法;一般酸性氣體雜質(zhì)用堿性試劑除去,還原性氣體雜質(zhì)用氧化性試劑除去; 2.凈化試劑只與雜質(zhì)發(fā)生反應(yīng); 3.不生成新的雜質(zhì)。 【提問】氣體凈化常用裝置是什么?畫出裝置圖。分幾類? 回答:氣體凈化裝置有: 分兩類:1.用固體物質(zhì)除去氣體雜質(zhì)(包括水蒸氣);如圖(1)、(2)、(3)。 2.用液體物質(zhì)除去氣體雜質(zhì)(包括水蒸氣);如圖(4)。 【啟發(fā)討論】根據(jù)凈化試劑的狀態(tài)不同選擇裝置。 【例題】為除去O2中少量的CO2和水蒸氣,應(yīng)采用的裝置是 [ ] 其中左邊試管盛[ ],右邊試管盛[ ]。 從上述例題可以看出氣體凈化要注意什么問題。 思考、回答:選D;甲試管盛NaOH溶液,乙試管盛濃硫酸。 應(yīng)注意: 1.洗氣瓶使用時(shí)應(yīng)長管進(jìn)氣、短管出氣; 2.凈化包括除雜和干燥,一般先除雜后干燥。 【啟發(fā)提問】凈化后的氣體就可以收集,那么常用的收集方法和裝置有哪些?依據(jù)什么來選擇適合的方法及裝置? 思考、回答: 氣體收集裝置有 兩類方法: 1.排水法:用于收集不易溶于水的氣體,例如,H2、O2、CH4、NO、C2H4、C2H2等[如圖(1)]。 2.排空氣法: (1)向上排空氣法:用于收集密度大于空氣的氣體,例如O2、CO2[如圖(2)]。 (2)向下排空氣法:用于收集密度小于空氣的氣體,例如H2、NH3、CH4[如圖(3)]。 選擇依據(jù): 氣體的溶解性和對(duì)空氣的密度。 【提問】 下列氣體在收集時(shí)須注意什么? Cl2、HCl、H2S、NO2、SO2 回答: Cl2、HCl、H2S、NO2、SO2均屬于能溶或易溶于水的氣體,不宜用排水法,而且它們均有毒,不能用裝置(2),應(yīng)用以下裝置: a口進(jìn)氣,b口出氣,b口應(yīng)連接尾氣處理裝置,防止有毒氣體排入空氣。 【組織討論】上述裝置可收集具有什么性質(zhì)的氣體?怎樣使用? 回答: 若燒瓶是干燥的,a口進(jìn)氣,瓶口向上或b口進(jìn)氣,瓶口向下,可收集密度大于空氣的氣體,如CO2;a口進(jìn)氣,瓶口向下或b口進(jìn)氣,瓶口向上,可收集密度小于空氣的氣體,如H2、NH3、CH4。 若燒瓶中充滿水,瓶口向上,b口進(jìn)氣或瓶口向下,a口進(jìn)氣,可收集難溶于水的氣體,如H2、CH4、CO、NO等。 【設(shè)疑】如圖裝置: 上述收集裝置中干燥管的用途是什么? 回答: 干燥管是防止外界含有水蒸氣的空氣進(jìn)入瓶內(nèi),從而保證收集到干燥的氣體。 【提問】金屬鈉與水反應(yīng)生成H2,如何收集? 回答: 用圖5-17裝置: 【啟發(fā)提問】有毒氣體必須進(jìn)行尾氣處理。尾氣處理常用裝置有哪些?如何選擇?試舉例。 思考、回答: 尾氣處理常用裝置有: 選擇原則: 1.對(duì)于極易溶于水的氣體可用水吸收,用裝置(2)、(3),防止倒吸[其中裝置(3)用于吸收少量氣體],例如HCl、HBr、NH3。 2.對(duì)于溶解速率不快的氣體可用裝置(1),一般使氣體與吸收劑發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而被吸收,例如:Cl2、H2S、SO2等可用NaOH溶液吸收。 3.對(duì)于可燃性有毒氣體,可用裝置(4),經(jīng)點(diǎn)燃除掉,例如:CO。 【小結(jié)】制備氣體的各個(gè)環(huán)節(jié)是有聯(lián)系的,在解決具體問題時(shí),要綜合考慮。但有時(shí)并不要求完整地制備氣體,而是制出氣體后進(jìn)行一系列的性質(zhì)實(shí)驗(yàn),所用到的儀器裝置均是各部分基本儀器裝置的變形,因此應(yīng)熟知各儀器裝置的適用范圍和使用方法。 聆聽、理解、記憶。 精選題 一、選擇題 1.圖5-19裝置可用于 [ ] A.加熱NaHCO3制CO2 B.用銅和稀硝酸反應(yīng)制NO C.用NH4Cl與濃NaOH溶液反應(yīng)制NH3 D.用NaCl與濃硫酸反應(yīng)制HCl 2.按下述方法制備氣體,合理而又實(shí)用的是 [ ] A.鋅粒與稀硝酸反應(yīng)制備H2 B.向飽和氯化鈉溶液中滴加濃硫酸制備HCl C.亞硫酸鈉與濃硫酸反應(yīng)制備SO2 D.大理石與濃硫酸反應(yīng)制備CO2 3.圖5-20是一套實(shí)驗(yàn)室制氣裝置,用于發(fā)生、干燥和收集氣體。下列各組物質(zhì)中能利用這套裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的是 [ ] A.銅屑和濃硝酸 B.二氧化錳和濃HCl C.電石和水 D.碳酸鈣和稀鹽酸 4.現(xiàn)用二氧化錳氧化濃鹽酸來制取氯氣,將氯氣經(jīng)過凈化裝置、干燥裝置后,再跟灼熱的銅屑反應(yīng),以制取氯化銅固體,最后還應(yīng)連接尾氣吸收裝置,以保護(hù)環(huán)境。在尾氣吸收裝置中,若只有以下試劑,你認(rèn)為不適宜的試劑是 [ ] A.溴化鈉溶液 B.氫氧化鈉溶液 C.氯化鈉溶液 D.硫酸亞鐵溶液 5.實(shí)驗(yàn)桌上只有燒堿、鹽酸、銅片、大理石、蒸餾水五種試劑,從欠缺試劑的角度來看(實(shí)驗(yàn)儀器齊全),無法進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目是 [ ] A.制取氫氣 B.制取碳酸鈉 C.制取氯化銅 D.測定鹽酸的濃度 6.如圖5-21裝置,紅磷、硫磺分別在a、b瓶中燃燒,當(dāng)燃燒結(jié)束后同時(shí)打開兩個(gè)夾子,可看到 [ ] A.水同時(shí)流入a、b兩集氣瓶 B.水只流入a集氣瓶 C.水只流入b集氣瓶 D.a(chǎn)、b集氣瓶中都無水流入 7.某實(shí)驗(yàn)室有錐形瓶、集氣瓶、各種玻璃導(dǎo)管、橡皮塞、燒杯、藥匙和所需藥品,可以制備下列各組氣體的是 [ ] A.H2、NO2、CH4 B.HCl、Cl2、O2 C.H2、CO2、H2S D.C2H2、NH3、C2H4 8.當(dāng)氫氣混有氯化氫、硫化氫、二氧化碳和水蒸氣時(shí),為得到干燥純凈的氫氣,操作步驟和順序完全正確的是(每一步只除去一種雜質(zhì)) [ ] ①通過裝濃硫酸的洗氣瓶 ②通過裝水的洗氣瓶 ③通過裝氫氧化鈉溶液的洗氣瓶 ④通過灼熱的氧化銅 ⑤通過裝硫酸銅溶液的洗氣瓶 ⑥通過裝有五氧化二磷的干燥管 A.②、⑤、③、① B.①、③、④、⑤ C.②、④、③、① D.①、②、⑤、⑥ 二、非選擇題 9.圖5-22所示裝置可以收集以下氣體: H2、NO、CH4、HCl、Cl2、NH3、SO2。 (1)若集氣瓶是干燥的,氣體從a進(jìn)入,可收集的氣體有______。 (2)若將集氣瓶盛滿水,收集氣體并測量氣體的體積,可收集并測量體積的氣體有______。此時(shí)氣體應(yīng)由______管進(jìn)入,由______管通向量筒。 10.圖5-23裝置:(鐵架臺(tái)和加持儀器均略去)制得的氣體X是干燥和純凈的,在裝置A、B、C中盛放的試劑在下列①~(11)中選用。 ①M(fèi)nO2粉末 ②P2O5粉末 ③NaOH粒 ④無水CaCl2 ⑤NaBr粉粒 ⑥濃鹽酸 ⑦濃硫酸 ⑧濃氨水 ⑨濃NaOH溶液 ⑩稀鹽酸 (11)稀硫酸。試回答: (1)A中a盛放的是(均用編號(hào))______,B中盛放的是______,B中盛放的是______,C中盛放的是______。 (2)發(fā)生器中產(chǎn)生氣體X的原理是______。 答 案 一、選擇題 1.B 2.C 3.A、D 4.C 5.A、D 6.B 7.C 8.A 二、非選擇題 9.(1)Cl2、H2S、SO2;(2)H2、CH4、NO;b,a。 10.(1)a為⑧、b為③、B中為③、C中為③;(2)因濃氨水滴入固體NaOH時(shí)NaOH迅速溶解,同時(shí)放熱使溫度升高,溶液里OH-的濃度大增,使反應(yīng)NH3+H2O NH3H2O NH4++OH-的平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),并因升高溫度使氨氣的溶解度減小而逸出氨氣。 26.物質(zhì)的分離和提純 教學(xué)目標(biāo) 知識(shí)技能:復(fù)習(xí)常見物質(zhì)分離和提純的實(shí)驗(yàn)知識(shí),掌握常見物質(zhì)分離、提純的一般方法。 能力培養(yǎng):通過對(duì)常見物質(zhì)分離與提純以及分離提純物質(zhì)一般方法的復(fù)習(xí)鞏固,培養(yǎng)學(xué)生綜合抽象的邏輯思維能力、語言表達(dá)能力、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和評(píng)價(jià)辨析能力。 科學(xué)思想:通過對(duì)物質(zhì)的分離和提純及提純物質(zhì)的一般方法的歸納整理,使學(xué)生更加熱愛科學(xué)、相信科學(xué)和崇尚科學(xué),感悟到科學(xué)的魅力。 科學(xué)品質(zhì):通過對(duì)物質(zhì)的分離和提純及提純物質(zhì)的一般方法的實(shí)驗(yàn)探索,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的優(yōu)良品質(zhì)。 科學(xué)方法:通過對(duì)物質(zhì)的分離和提純及提純物質(zhì)的一般方法的實(shí)驗(yàn)探索和總結(jié)、運(yùn)用,培養(yǎng)學(xué)生從特殊到一般,再從一般到特殊的科學(xué)方法。 重點(diǎn)、難點(diǎn) 掌握分離物質(zhì)的原理和方法。 教學(xué)過程設(shè)計(jì) 教師活動(dòng) 【引入】在日常生活和工業(yè)生產(chǎn)中經(jīng)常需要使用比較純凈的物質(zhì),下面介紹一些分離和提純物質(zhì)的方法。 【投影】限用物理方法除去以下物質(zhì)中的雜質(zhì)。 固體:氯化銀中的氯化鈉;硝酸鉀中的氯化鈉;氯化鈉中的碘。 液體:硝酸中的水;石油中的汽油、柴油;溴水中溴和水;氫氧化鐵膠體中的氯化鐵;蛋白質(zhì)和水;氯化鈉溶液中的水。 氣體:空氣中提取氮?dú)?、氯氣和氯化氫? 引導(dǎo)學(xué)生總結(jié):通過以上例題,總結(jié)出分離物質(zhì)的方法和適用范圍。 【提問】常見的分離物質(zhì)的物理方法有哪些?它們適用于哪些物質(zhì)間的分離? 學(xué)生活動(dòng) 分組討論、小組代表總結(jié): 固體:將固體溶解、過濾,剩余的固體即是氯化銀。 在熱水中加入硝酸鉀和氯化鈉混合物至溶液飽和,降溫析晶。 將氯化鈉和碘的混合物加熱至不再有紫色蒸氣逸出。 液體:在硝酸中加入Mg(NO3)2,蒸餾。 將石油分餾。 在混合液中加入苯,分液。 將混合液放入半透膜中,把半透膜袋浸泡在蒸餾水中。 向混合液中加入硫酸鈉固體,靜置,過濾。 在蒸發(fā)皿中蒸發(fā)。 氣體:將空氣液化,低溫分餾。 將混合氣通入飽和食鹽水中洗氣。 根據(jù)以上例題分小組討論:固體、液體、氣體分離方法和適用范圍。學(xué)生代表總結(jié): 固體:溶解過濾;分離不溶固體和溶液。 結(jié)晶和重結(jié)晶法:根據(jù)混合物中各組分在某種溶劑中的溶解度隨溫度變化不同的性質(zhì)分離提純物質(zhì)。 升華法:分離易升華和不升華固體混合物。 液體 分餾法:根據(jù)幾種互溶的液體沸點(diǎn)的差異較大蒸餾分離。 萃取法:根據(jù)物質(zhì)在兩種互不相溶的溶劑中的溶解度不同分離。 滲析法:分離膠體和溶液。 鹽析法:根據(jù)混合物中某物質(zhì)在加入某些鹽后溶解度改變分離。 氣體 液化法:根據(jù)混合氣體的沸點(diǎn)不同液化分離。 吸收法:根據(jù)不同氣體在某種液體中的溶解程度不同分離。 (組織學(xué)生對(duì)其他小組同學(xué)總結(jié)的內(nèi)容進(jìn)行評(píng)價(jià)、補(bǔ)充。教師不斷通過例題引導(dǎo)、啟發(fā)學(xué)生) 【投影】請(qǐng)選出與以上方法相對(duì)應(yīng)的儀器和用品: 玻璃棒、漏斗、漏斗架、濾紙、蒸發(fā)皿、石棉網(wǎng)、半透膜、接受器、冷凝管 教師引導(dǎo)學(xué)生選擇儀器的方法: 1.按操作順序選擇儀器(如:溶解過濾)。 2.按儀器安裝順序選擇儀器(如分餾)。 【提問】在日常生活和工業(yè)生產(chǎn)需要分離提純許多物質(zhì)時(shí),要用到化學(xué)反應(yīng),在選擇化學(xué)試劑時(shí)應(yīng)遵守哪些原則? 根據(jù)以上例題分小組討論:溶解過濾、蒸發(fā)、結(jié)晶、蒸餾、分液萃取、升華、滲析實(shí)驗(yàn)需要哪些儀器?學(xué)生代表總結(jié):溶解過濾:鐵架臺(tái)(帶鐵圈)、燒杯、漏斗、濾紙、玻璃棒。 蒸發(fā)濃縮:鐵架臺(tái)(帶鐵圈)、酒精燈、泥三角、蒸發(fā)皿、玻璃棒。 結(jié)晶、重結(jié)晶法:燒杯、玻璃棒、蒸發(fā)皿、酒精燈、漏斗、藥匙、鐵架臺(tái)(帶鐵圈)。 蒸餾、分餾法:鐵架臺(tái)(帶鐵圈、鐵夾)、酒精燈、石棉網(wǎng)、蒸餾燒瓶、溫度計(jì)、冷凝管、接受器。 分液萃取法:燒杯、漏斗架、分液漏斗。 升華法:鐵架臺(tái)(帶鐵圈)、酒精燈、石棉網(wǎng)、燒杯、圓底燒瓶。 滲析法:半透膜、燒杯、玻璃棒。 討論總結(jié): 1.引入試劑只跟雜質(zhì)反應(yīng)。 2.后續(xù)試劑應(yīng)除去過量的前一試劑。 3.不引入新雜質(zhì)。 4.雜質(zhì)與試劑生成的物質(zhì)易與被提純的物質(zhì)分離(狀態(tài)類型不同)。 5.過程簡單。 6.現(xiàn)象明顯。 7.盡可能將雜質(zhì)轉(zhuǎn)化為所需物質(zhì)除去。 8.多種雜質(zhì)時(shí)應(yīng)考慮加入試劑順序。 【投影】將下列固體物質(zhì)分離: 固體NaCl中NH4Cl雜質(zhì) 固體Fe2O3中Al2O3雜質(zhì) 固體CuS中FeO雜質(zhì) 固體Na2CO3中的NaHCO3。雜質(zhì) 分三組討論,分別討論氣體、固體、液體中各種物質(zhì)的分離方法。 固體NaCl中NH4Cl雜質(zhì):加熱。 固體Fe2O3中Al2O3雜質(zhì):加過量強(qiáng)堿溶液,過濾。 固體CuS中FeO雜質(zhì):加過量鹽酸,過濾。 固體Na2CO3中的NaHCO3:加熱。 【投影】將下列溶液中的雜質(zhì)除去: MgCl2溶液中FeCl3雜質(zhì) 乙酸乙酯中乙酸和乙醇 乙醇中水 加MgO或Mg(OH)2或MgCO3固體,調(diào)節(jié)溶液的pH=4左右,過濾。 加入飽和Na2CO3溶液,振蕩、靜置、分液。 加入生石灰,蒸餾。 加入過量的Ba(OH)2溶液,再加入過量的Na2CO3溶液,過濾,再加入鹽酸調(diào)節(jié)溶液pH至中性。 【投影】除去下列氣體中的雜質(zhì): CO2中的O2氣體 CO2中的H2S氣體 H2S氣體中的HCl氣體 請(qǐng)同學(xué)們歸納總結(jié)出常用分離物質(zhì)的化學(xué)方法。 混合氣體通過熱銅網(wǎng)。 通入CuSO4溶液。 通入飽和NaHS溶液。 每組選一名學(xué)生代表回答常用分離物質(zhì)的化學(xué)方法。 固體:加熱分解(NaCl中NH4Cl) 酸、堿法(Fe2O3中Al2O3,CuS中FeO) 轉(zhuǎn)化法(Na2CO3中的NaHCO3) 液體:水解法(MgCl2溶液中FeCl3) 吸收法(乙酸乙酯中乙酸和乙醇) 蒸餾法(乙醇中水) 氣體:氧化-還原法(CO2中O2) 沉淀法(CO2中H2S) 轉(zhuǎn)化法(H2S中HCl) 正確方案: KOH、AgNO3、K2CO3、HNO3 【投影】 綜合一 有一硝酸鉀溶液,其中混有少量KBr、Ca(H2PO4)2。有人用AgNO3、K2CO3、KOH、HNO3試劑以除去那些混入的物質(zhì),若規(guī)定不得重復(fù)使用試劑,且最后溶液中只許含有K+、NO3-、H+、OH-,則加入試劑的順序______(組織學(xué)生評(píng)價(jià)方案,提出各自的見解)。 評(píng)價(jià)其它方案: 1.若為AgNO3、KOH、K2CO3、HNO3,由于過量的KOH與 2.若為KOH、K2CO3、AgNO3、HNO3,由于要用過量的AgNO3 4.若為K2CO3、AgNO3、KOH、HNO3,由于過量的KOH使 【投影】 綜合二 氯化銅[CuCl22H2O]中含有FeCl2雜質(zhì),為了制取純凈的氯化銅晶體,首先將其制成水溶液,然后按下圖所示的操作步驟進(jìn)行提純: 已知:Fe3+、Cu2+、Fe2+三種離子從溶液中完全呈氫氧化物沉淀時(shí)所需的pH是:Fe3+:3.7 Cu2+、Fe2+:6.4 正確方案: (1)Fe2+和Cu2+完全以氫氧化物沉淀所需溶液pH相同,不能利用加堿生成沉淀而分離出Fe(OH)2,故應(yīng)將Fe2+氧化成Fe3+后再調(diào)pH使Fe3+生成沉淀而除去。 (2)A (3)D (4)CuO Fe(OH)3 評(píng)價(jià)其它方案: 1.(2)中如果選擇其它試劑,都會(huì)引入其它離子而使最后得不到純凈的CuCl22H2O。 2.(3)中如果選擇A、B,會(huì)引入Na+、NH4+而使產(chǎn)物不純。(3)中如果選擇C,則不會(huì)使pH升到3.7。 請(qǐng)回答:(1)需加入氧化劑X的原因;(2)下列物質(zhì)都可以作為氧化劑,其中最適合本實(shí)驗(yàn)的氧化劑是 [ ] A.H2O2 B.KMnO4 C.NaClO D.K2Cr2O7 (3)調(diào)節(jié)pH時(shí),應(yīng)選用 [ ] A.NaOH B.NH3H2O C.HCl D.Cu(OH)2 (4)物質(zhì)Y是______,沉淀Z是______。 精選題 1.(全國1997年)某溶液含有較多的Na2SO4和少量的Fe2(SO4)3。若用該溶液制取芒硝,可供選擇的操作有:(1)加適量H2SO4溶液;(2)加金屬Na;(3)結(jié)晶;(4)加過量NaOH溶液;(5)加強(qiáng)熱脫結(jié)晶水;(6)過濾。正確的操作步驟是 [ ] A.(2)(6)(3) B.(4)(6)(1)(3) C.(4)(6)(3)(5) D.(2)(6)(1)(3)(5) 2.(上海96)下列分離物質(zhì)的方法中,根據(jù)微粒大小進(jìn)行分離的是 [ ] A.萃取 B.重結(jié)晶 C.沉降 D.滲析 3.為了除去酸性氯化鋁溶液中的Cu2+,進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):(1)通入CO2氣體;(2)加鹽酸;(3)加過量的NaOH溶液;(4)加H2SO4;(5)過濾。以下步驟順序和試劑都正確的是 [ ] A.(3)(5)(4)(5)(2) B.(3)(5)(2) C.(3)(5)(1)(2) D.(3)(5)(1)(5)(2) 4.(xx試測)制備鹵磷酸鈣熒光粉所用的高純度氯化鈣中混有鎂雜質(zhì),除去的方法是把氯化鈣的水溶液加熱到90~95℃,在不斷攪拌下加入適當(dāng)?shù)某恋韯?,使鎂生成沉淀過濾除去。此沉淀劑最好選用 [ ] A.氫氧化鈣乳漿 B.碳酸鈉溶液 C.碳酸氫鈉溶液 D.氫氧化鈉溶液 5.(97試測)“鹵塊”的主要成分為MgCl2(含F(xiàn)e2+、Fe3+、Mn2+等雜質(zhì)離子),若以它為原料,按如下工藝流程圖,即可制得“輕質(zhì)氧化鎂”。如果要求產(chǎn)品盡量不含雜質(zhì)離子,而且成本較低。流程中所用試劑或pH控制可參考下列附表確定。 填空: (1)在步驟“2”加入的試劑X,最佳選擇是______,其作用是______。(2)在步驟“3”加入的試劑Y應(yīng)是______,控制pH=9.8,目的是______。(3)在步驟“5”時(shí)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)方程式是______。6.Cl2中混有少量HCl氣體,通過飽和食鹽水可除去HCl,根據(jù)下列數(shù)據(jù)計(jì)算說明:常溫時(shí)1VH2O溶解2VCl2,NaCl溶解度為36g,溶液密度為1.18g/mL,飽和氯水中1/3的Cl2和水反應(yīng)。 7.有一廢液,其中含有一定量的Zn2+、Fe2+、Cu2+、Hg2+等四種離子,請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)回收金屬銅和汞的方案。 答 案 1.B 2.D 3.D 4.A 5.(1)漂液(NaClO),使Fe2+氧化成為Fe3+。(2)NaOH,使除Mg2+以外的各種雜質(zhì)金屬離子都成為氫氧化物沉淀以便除去。(3)MgCO3+H2O=Mg(OH)2↓+CO2 6.解:NaCl溶解平衡: NaCl(固) NaCl(溶液)=Na++Cl- 飽和氯水的反應(yīng)平衡: Cl2+H2O H++Cl-+HClO HCl的溶解平衡: HCl(氣) HCl(溶液)=H++Cl- 飽和氯水中,[Cl-]最低;飽和HCl溶液中,[Cl-]最大。 當(dāng)混有少量HCl氣的氯氣通過飽和食鹽水時(shí),相對(duì)食鹽水中的[Cl-]、HCl還能進(jìn)一步溶解,同時(shí)有白色固體析出;Cl2幾乎不溶,全部逸出。 3種物質(zhì)飽和溶液中[Cl-]為: [Cl-]HCl=12mol/L [Cl-]NaCl=5.34 mol/L [Cl-]Cl2=0.034 mol/L 因?yàn)閇Cl-]NaCl<[Cl-]HCl,所以HCl能進(jìn)一步溶解,而當(dāng)[Cl-]增大后,平衡中的NaCl(固體)將增大,又因?yàn)閇Cl-]Cl2<<[Cl-]NaCl,所以Cl2幾乎不溶而逸出,從而達(dá)到除HCl的目的。 7.在廢液中加入過量的鐵粉(或鐵屑),充分反應(yīng)后,繼續(xù)加入足量的鹽酸,直到無氣泡產(chǎn)生為止,過濾,洗滌沉淀數(shù)次。在沉淀中加適量硝酸并加熱至沉淀完全溶解,再加過量的氫氧化鈉溶液,得到的沉淀洗凈、加熱,將汞蒸氣冷凝回收汞,剩余固體在氫氣流中加熱,回收銅 27.CO還原CuO的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 教學(xué)目標(biāo) 知識(shí)技能:學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)綜合實(shí)驗(yàn)的方案。 能力培養(yǎng):培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用化學(xué)信息,設(shè)計(jì)綜合實(shí)驗(yàn)的能力。培養(yǎng)學(xué)生處理實(shí)驗(yàn)過程中有關(guān)安全問題的能力。培養(yǎng)學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)的能力。培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用已知的知識(shí),分析、解決實(shí)驗(yàn)中一些實(shí)際問題的能力。通過實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造思維的能力。培養(yǎng)學(xué)生概括、歸納知識(shí)的能力。 科學(xué)思想:培養(yǎng)學(xué)生尊重科學(xué)和依靠科學(xué),關(guān)心環(huán)境、能源、健康。 科學(xué)品質(zhì):通過實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的研討,從中使學(xué)生領(lǐng)悟到科學(xué)研究所應(yīng)持有的嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)的態(tài)度。 科學(xué)方法:通過實(shí)驗(yàn)探究獲得知識(shí)的方法。 重點(diǎn)、難點(diǎn) 重點(diǎn):學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)綜合實(shí)驗(yàn)方案。 難點(diǎn):凈化氣體;實(shí)驗(yàn)操作的程序。 教學(xué)過程設(shè)計(jì) 教師活動(dòng) 【引入】實(shí)驗(yàn)室用固體草酸和濃硫酸制取CO。 【投影】 要證明CO可以還原CuO,能否用草酸分解產(chǎn)生的氣體來驗(yàn)證? 學(xué)生活動(dòng) 思考回答:不能,因?yàn)樽C明CO能還原CuO的依據(jù)是看是否有CO2生成,而制取的CO中已經(jīng)含有CO2,所以不能證明CO可以還原CuO。 如果我們只有這種藥品制CO,請(qǐng)同學(xué)們設(shè)計(jì)一套實(shí)驗(yàn)方案,證明CO可以還原CuO。從實(shí)驗(yàn)的整體看,首先應(yīng)該考慮哪些問題? 討論歸納一:制氣體→凈化氣體→證明反應(yīng)→尾氣的驗(yàn)證→尾氣處理。 下面我們圍繞這個(gè)知識(shí)框架,進(jìn)行氣體綜合實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí),請(qǐng)同學(xué)們分組設(shè)計(jì)四部分實(shí)驗(yàn)裝置,并畫出裝置草圖。 從下列儀器中選擇、組裝各步反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)裝置,注意思考幾個(gè)問題: 1.選擇各步反應(yīng)藥品的依據(jù)是什么? 2.選擇儀器的依據(jù)是什么? 3.組裝實(shí)驗(yàn)裝置時(shí),連接儀器的順序是什么? 4.各步實(shí)驗(yàn)操作的順序及其要點(diǎn)是什么? 通過每一具體問題的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),歸納出解決每一類實(shí)驗(yàn)問題的規(guī)律。 【投影】設(shè)計(jì)綜合實(shí)驗(yàn)裝置: 1.CO的制備裝置。 2.證明CO中混有CO2;制得純凈、干燥的CO凈化裝置。 3.證明CO可以還原CuO的裝置。 4.尾氣的驗(yàn)證與處理裝置。 分組討論,畫裝置草圖。 【軟件1】實(shí)驗(yàn)儀器: 【實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)引導(dǎo)】實(shí)驗(yàn)室制備CO的藥品是已知的,怎么制CO?請(qǐng)展示你們的設(shè)計(jì)簡圖,說明設(shè)計(jì)原理,總結(jié)實(shí)驗(yàn)規(guī)律,邊敘述邊組裝儀器。 討論歸納二: 【實(shí)驗(yàn)室制備氣體的規(guī)律】 1.根據(jù)藥品的狀態(tài)和反應(yīng)條件,選擇、組裝儀器。 【投影】學(xué)生設(shè)計(jì)的方案 2.組裝儀器的順序是: 因?yàn)闅饬鞣较蚴菑淖蟮接?,組裝儀器的順序是:自下而上,從左到右。 組裝制備CO裝置的順序是: 鐵架臺(tái)→酒精燈→鐵圈→石棉網(wǎng)→燒瓶→帶分液漏斗的雙孔塞 操作:組裝制CO的裝置。 思考:實(shí)驗(yàn)前加入碎瓷片。 思考:有CO2和水蒸氣。 【設(shè)疑】加熱液體時(shí)怎么防止暴沸? 制出的CO里混有什么氣體? 可能有水蒸氣嗎?為什么? 不一定,因?yàn)橛脻饬蛩嶂艭O時(shí),濃硫酸有吸水性,可能吸收產(chǎn)物中的水,所以產(chǎn)生的氣體中可能沒有水蒸氣。 怎么證明CO中是否混有水和CO2?請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)檢驗(yàn)氣體的裝置,說明原理,總結(jié)出檢驗(yàn)氣體的規(guī)律。 討論歸納三:【檢驗(yàn)氣體的規(guī)律】 1.證明氣體中混有雜質(zhì)的順序是:先證明水,后證明其他氣體,因?yàn)樽C明氣體一般用水溶液,從水溶液里逸出的氣體一定混有水蒸氣,干擾水的檢驗(yàn)。 2.證明氣體雜質(zhì),要選用與氣體雜質(zhì)有特征反應(yīng)的試劑。 所以先用無水硫酸銅證明是否有水;再用澄清的石灰水證明是否有CO2生成,石灰水變渾濁證明有CO2。 討論歸納四:【除雜儀器的選擇和使用】 1.一般固體干燥劑放在干燥管里,粗管進(jìn)氣,細(xì)管出氣,水蒸氣可以被充分吸收。也可以用U形管、兩通管代替干燥管。 2.液體試劑放在洗氣瓶中,長管進(jìn)氣,短管出氣;長管深入液面下,短管露出膠塞少許。 所以無水硫酸銅放在干燥管里,石灰水放在洗氣瓶里。 【設(shè)疑】為什么不用石灰水除CO2? 討論歸納五:【氣體干燥、凈化規(guī)律】 1.除雜順序:一般是先除雜質(zhì),后干燥。 2.除雜試劑:盡可能使用液體試劑,液體試劑可以充分吸收氣體。 所以將CO混合氣體先通入飽和NaOH溶液,除去CO2;再將氣體通入濃硫酸,除去水蒸氣。 思考:因?yàn)槌叵職溲趸}的溶解度較小,即便是飽和的石灰水,其濃度比較小,所以石灰水不能吸收較多的二氧化碳。 【設(shè)疑】飽和的NaOH溶液一定能除凈CO2嗎?怎么辦? 思考:如果二氧化碳較多就不一定能除凈。 增大容積,用廣口瓶代替試管,增大氫氧化鈉的用量。 3.證明雜質(zhì)已被除凈。 將CO氣體再通入石灰水,石灰水不變渾濁,證明CO2已被除去,最后再干燥。 【引導(dǎo)】接下來用干燥、純凈的CO來還原CuO,請(qǐng)展示你們設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置,說明設(shè)計(jì)依據(jù)、原理和操作順序,總結(jié)出實(shí)驗(yàn)規(guī)律。 【投影】實(shí)驗(yàn)裝置設(shè)計(jì)方案 討論歸納六: 1.反應(yīng)裝置:因?yàn)槭菤怏w與固體加熱的反應(yīng),所以用兩端插有單孔塞的還原管;氣體從左端進(jìn),右端出。 2.實(shí)驗(yàn)操作順序: (1)加熱前先通CO,排凈整個(gè)裝置中的空氣后,再加熱CuO,防止CO和空氣混合,點(diǎn)燃可能發(fā)生爆炸。 (2)反應(yīng)后繼續(xù)通CO,直到試管冷卻。 【提問】實(shí)驗(yàn)前通入CO的目的是排凈空氣里的什么氣體? 此時(shí)排出的CO尾氣能點(diǎn)燃嗎? 排出的CO不點(diǎn)燃,會(huì)污染大氣,點(diǎn)燃又有危險(xiǎn),怎么辦? 回答:主要是排除空氣中的氧氣,因?yàn)榈獨(dú)鈱?duì)反應(yīng)沒有影響。 不能點(diǎn)燃。 思考:用一種無毒、穩(wěn)定的氣體代替CO,排凈裝置中的空氣。選用氮?dú)?,因?yàn)榈獨(dú)庠谝话銞l件下難與其它物質(zhì)反應(yīng)。 用什么盛N2?盛N2的裝置怎么與串聯(lián)裝置連接? 思考:將氮?dú)獬淙肭蚰懀脙赏ü苓B接。 組裝儀器。 【設(shè)問】用N2排除裝置中的空氣,再通CO,這時(shí)加熱尾氣有沒有危險(xiǎn)?為什么? 回答:沒有危險(xiǎn),因?yàn)镃O不能在氮?dú)庵腥紵? 3.實(shí)驗(yàn)論證:將反應(yīng)后的氣體通入盛有澄清石灰水的洗氣瓶中,石灰水變渾濁,證明CO可以還原CuO。 【設(shè)問】尾氣處理的方法有哪些種?本實(shí)驗(yàn)應(yīng)采用哪一種? 討論歸納七:【尾氣處理】 1.把尾氣收集起來,再處理掉。 2.盡可能用液體試劑吸收尾氣。 3.如果尾氣可燃,而且燃燒的產(chǎn)物又不會(huì)污染空氣,可將尾氣點(diǎn)燃。 所以最好是把尾氣中的CO點(diǎn)燃。 【軟件2】 【設(shè)問】整個(gè)實(shí)驗(yàn)完成后,怎么排出殘留在裝置中的CO? 討論回答:向串聯(lián)裝置中通入N2,排出CO。 【設(shè)疑】實(shí)驗(yàn)中A、G兩處進(jìn)行加熱,如果氣流不穩(wěn),將會(huì)出現(xiàn)什么后果? 答:C中的液體倒吸進(jìn)B,干擾了水的驗(yàn)證;G中新生成的Cu與空氣中的氧氣反應(yīng)又生成CuO。 【設(shè)問】空氣可能進(jìn)入加熱氧化銅的兩通管嗎? 思考回答:不可能。下一個(gè)裝置里的液體可能會(huì)倒吸進(jìn)加熱CuO的兩通管里,使其炸裂。 【軟件3】演示液體倒吸進(jìn)加熱CuO的兩通管里,使兩通管炸裂。 【設(shè)問】采取什么措施防止倒吸? 討論:在B、G裝置的后邊各增加一個(gè)防止倒吸的安全裝置。 組裝儀器。 【軟件4】 【引導(dǎo)】下面請(qǐng)同學(xué)們討論、歸納出實(shí)驗(yàn)操作步驟。 討論歸納八:【綜合實(shí)驗(yàn)步驟】 【軟件5】隨學(xué)生邊總結(jié)邊演示。 【設(shè)問】利用物理原理,怎么檢查裝置的氣密性? 1.檢查裝置的氣密性。 【方法1】稍微加熱燒瓶,停止加熱后觀察每個(gè)洗氣裝置里的長導(dǎo)管中有無液體回升,如果有液體回升,說明裝置不漏氣。 【方法2】將尾部橡膠導(dǎo)管夾住,再將分液漏斗的活栓打開,如果液面不下降,說明裝置不漏氣。 2.通入N2排凈串聯(lián)裝置中的空氣。 3.點(diǎn)燃加熱尾氣的酒精燈。 4.通入CO,排除串聯(lián)裝置中的N2。 5.加熱CuO。 6.停止加熱CuO。 7.通入N2,排凈殘留在串聯(lián)裝置中的CO。 8.停止點(diǎn)燃尾氣。 【提示】請(qǐng)同學(xué)們注意觀察、記錄各裝置中的反應(yīng)現(xiàn)象。 【演示】請(qǐng)大家描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,可以互相補(bǔ)充。 觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及結(jié)論: A中有無色氣體產(chǎn)生。 B中無明顯現(xiàn)象。結(jié)論:幾乎沒水溢出。 D中的石灰水開始變渾濁,反應(yīng)片刻又變澄清,說明CO中混有CO2,過量的CO2使渾濁石灰水又變澄清。 E中沒有明顯現(xiàn)象。 F中的石灰水開始沒有變渾濁,實(shí)驗(yàn)快結(jié)束的時(shí)候又變渾濁,說明反應(yīng)前期,CO中的CO2已經(jīng)被除凈,過量的CO2使E中的石灰水又變渾濁。 G中無明顯現(xiàn)象。 H中黑色CuO逐漸變?yōu)榧t色。 J中的石灰水變渾濁,說明CO還原CuO后生成了CO2。 K處尾氣燃燒。 【?】怎樣利用燃燒產(chǎn)生的大量熱? 思考:把燃燒CO的導(dǎo)管加長,伸到加熱CuO的酒精燈火焰上方。 實(shí)驗(yàn)結(jié)論:實(shí)驗(yàn)證明CO可以還原CuO。 精選題 一、在實(shí)驗(yàn)室中用二氧化錳跟濃鹽酸反應(yīng)制備干燥純凈的氯氣。 (1)寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式。 (2)圖5-28是一個(gè)學(xué)生設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置圖: 這個(gè)裝置圖中有哪些錯(cuò)誤?請(qǐng)分別指出。 ① ③ ② ④ (3)在改正的裝置中,洗氣瓶(凈化氣體用)中的水、濃硫酸和燒杯中的氫氧化鈉溶液各起什么作用? ①水起的作用是: ②濃硫酸起的作用是: ③氫氧化鈉溶液起的作用是: 二、水蒸氣通過灼熱的煤所產(chǎn)生的混合氣,其主要成分是CO、H2,還含有CO2和水蒸氣。請(qǐng)用下列裝置設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn),以確認(rèn)上述混合氣中含有CO和H2。 (1)連接上述裝置的正確順序是:(填各接口的代碼字母) 混合氣→( )( )接( )( )接( )( )接( )( )接( )( )。 (2)確認(rèn)混合氣中含有H2的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是:______,其理由是:______。三、實(shí)驗(yàn)室是用加熱NH4Cl飽和溶液和固體NaNO2來制備少量的N2。這種方法制得的N2含有一定量的NH3,NO2(由NO和O2反應(yīng)生成),O2和水蒸氣?,F(xiàn)欲用純凈的N2和熾熱的鎂條反應(yīng)制備少量的Mg3N2。進(jìn)行此實(shí)驗(yàn)所用儀器裝置如圖5-30。 根據(jù)要求填寫下列空白: (1)如果所制氣體從左流向右時(shí),各儀器裝置正確的連接順序是( )接( )接( )接( )接( )接( ),其中b和c兩裝置相連時(shí),玻璃管口(用裝置圖中字母表示)應(yīng)是( )接( )。 (2)裝置d燒瓶中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為______。 裝置C中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為______。 (3)反應(yīng)完畢后應(yīng)先熄滅d裝置中的酒精燈,試分析氮?dú)庵谢煊械纳倭縉H3、NO、O2是由哪種物質(zhì)發(fā)生的副反應(yīng)而生成的? 答 案 一、(1)MnO2+4HCl MnCl2+Cl2↑+2H2O (2)①燒瓶下缺酒精燈②燒瓶下缺石棉網(wǎng) ③盛濃硫酸的洗氣瓶和盛水的洗氣瓶位置顛倒了 ④兩個(gè)洗氣瓶中的氣體入口導(dǎo)管應(yīng)深插在液面下,出口導(dǎo)管口應(yīng)靠近瓶塞 (3)①吸收未起反應(yīng)的氯化氫②吸收水蒸氣③吸收多余的氯氣 二、(1)(E)(F)接(D)(C)接(A)(B)[或(B)(A)]接(J)(I)接(H)(G)。 (2)黑色氧化銅變紅,無水硫酸銅變藍(lán);因?yàn)镠2通過灼熱的氧化銅后生成銅和水蒸氣,水蒸氣使無水硫酸銅變藍(lán)。 三、(1)e d c b f a E D (2)NH4Cl+NaNO2 N2↑+2H2O+NaCl 2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O (3)制備N2的反應(yīng)為: NH4Cl+NaNO2 NH4NO2+NaCl NH4NO2 N2↑+2H2O 由于反應(yīng)溫度的不同,NH4NO2受熱分解生成的氣態(tài)產(chǎn)物也不同,故可能生成少量的NO、O2 28.物質(zhì)的鑒別與鑒定 教學(xué)目標(biāo) 知識(shí)技能:復(fù)習(xí)常見陰離子和陽離子鑒別與鑒定的實(shí)驗(yàn)知識(shí),掌握常見陰離子和陽離子鑒別與鑒定以及鑒定物質(zhì)的一般方法。 能力培養(yǎng):通過對(duì)常見陰離子和陽離子鑒別與鑒定以及鑒定物質(zhì)一般方法的復(fù)習(xí)鞏固,培養(yǎng)學(xué)生的甄別篩選、綜合抽象的邏輯思維能力、語言表達(dá)能力和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力。 科學(xué)思想:通過對(duì)常見陰離子和陽離子鑒別與鑒定以及鑒定物質(zhì)一般方法的歸納整理,使學(xué)生更加熱愛科學(xué)、相信科學(xué)和崇尚科學(xué),感悟到科學(xué)的魅力。 科學(xué)品質(zhì):通過對(duì)常見陰離子和陽離子鑒別與鑒定以及鑒定物質(zhì)一般方法的實(shí)驗(yàn)探索,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的優(yōu)良品質(zhì)。 科學(xué)方法:通過對(duì)常見陰離子和陽離子鑒別與鑒定以及鑒定物質(zhì)一般方法的實(shí)驗(yàn)探索,指導(dǎo)學(xué)生用模型或假說的方法進(jìn)行化學(xué)學(xué)科的研究,學(xué)習(xí)使用對(duì)實(shí)驗(yàn)事實(shí)的現(xiàn)象與本質(zhì)進(jìn)行轉(zhuǎn)化的科學(xué)方法。 重點(diǎn)、難點(diǎn) 重點(diǎn):掌握常見陰離子和陽離子鑒別與鑒定以及鑒定物質(zhì)的一般方法。培養(yǎng)學(xué)生的甄別篩選、綜合抽象的邏輯思維能力、語言表達(dá)能力和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力。 難點(diǎn):激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的優(yōu)良品質(zhì),使學(xué)生感悟到科學(xué)的魅力。指導(dǎo)學(xué)生用模型或假說的方法進(jìn)行化學(xué)學(xué)科的研究。 教學(xué)過程設(shè)計(jì) 教師活動(dòng) 組織學(xué)生小組代表(即課題負(fù)責(zé)人)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)課題(課前已經(jīng)給出)抽簽: 學(xué)生活動(dòng) 根據(jù)小組代表(即課題負(fù)責(zé)人)實(shí)驗(yàn)課題的抽簽情況,確定實(shí)驗(yàn)座位。同時(shí)根據(jù)抽簽結(jié)果,各小組重溫實(shí)驗(yàn)課題。 關(guān)于物質(zhì)鑒別與鑒定的實(shí)驗(yàn)課題(課前已經(jīng)布置給學(xué)生): [課題一]鑒別五種無色溶液:NaCl、Na2SO4、Na2SO3、Na2CO3、NaHCO3。 [課題二]鑒定一無色溶液為KHCO3溶液。 [課題三]鑒別五種白色固體:(NH4)2SO4、Na2SO4、MgSO4、Al2(SO4)3、CuSO4。 [課題四]鑒定白色固體為KAl(SO4)2。 各小組根據(jù)實(shí)驗(yàn)課題抽簽的內(nèi)容及課前設(shè)計(jì)的課題研究方案,檢查實(shí)驗(yàn)試劑及用品是否齊全,并可要求增加實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中必需的試劑及用品。 組織學(xué)生重溫對(duì)課題研究的具體要求。 重溫對(duì)課題研究的具體要求。 課題研究的具體要求(課前已經(jīng)布置給學(xué)生): 1.按照課前的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),對(duì)課題進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究,認(rèn)真觀察和記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,填寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告,并將實(shí)驗(yàn)方案繪制出實(shí)驗(yàn)流程圖。 2.每個(gè)實(shí)驗(yàn)課題組內(nèi)的各小組之間進(jìn)行研究方案的交流,并對(duì)各小組的方案進(jìn)行診斷,篩選出最佳方案,派代表在全班課題交流中演示。 3.在全班課題交流中,各實(shí)驗(yàn)課題組代表,除進(jìn)行最佳方案演示外,還應(yīng)對(duì)組內(nèi)其它方案作出評(píng)價(jià),并指出演示的最佳方案是否還存在有待完善的地方。 4.根據(jù)課題研究情況,歸納出物質(zhì)鑒別與鑒定的一般方法。 巡視各課題組的實(shí)驗(yàn)研究情況,參與學(xué)生組內(nèi)的課題交流。 以兩人為單位,根據(jù)課前設(shè)計(jì)的課題研究方案,進(jìn)行課題研究實(shí)驗(yàn),認(rèn)真觀察、記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,填寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告。 由課題負(fù)責(zé)人組織,課題組內(nèi)各課題小組之間進(jìn)行課題研究情況交流,相互糾正錯(cuò)誤操作、對(duì)比方案、提出質(zhì)疑;將課題組內(nèi)的交流情況記錄、匯總,將可行方案制作出實(shí)驗(yàn)流程圖,并從中選出最佳方案;最后歸納出物質(zhì)鑒別與鑒定的一般方法。 各課題組選出代表,在全班課題交流中,演示本課題研究的最佳方案,并匯報(bào)課題的組內(nèi)交流情況。 組織全班課題交流。 【引導(dǎo)評(píng)價(jià)】 引導(dǎo)其他學(xué)生評(píng)價(jià)學(xué)生代表的實(shí)驗(yàn)操作和表達(dá)能力。 課題組代表,演示最佳方案,匯報(bào)組內(nèi)交流情況: [課題一]鑒別五種無色溶液:NaCl、Na2SO4、Na2SO3、Na2CO3、NaHCO3。 (一)最佳方案演示:將五種無色溶液編號(hào)為:A、B、C、D、E。 結(jié)論:A為Na2SO3溶液;B為Na2CO3溶液;C為Na2SO4溶液;D為NaHCO3溶液;E為NaCl溶液。 【引導(dǎo)質(zhì)疑】 1.可否將(1)中BaCl2溶液改為Ba(NO3)2溶液或CaCl2、MgCl2溶液? (二)回答質(zhì)疑或?qū)ψ罴逊桨钢芯植坎僮鞯钠渌O(shè)計(jì)進(jìn)行評(píng)價(jià)(投影展示實(shí)驗(yàn)流程圖)。 1.若將(1)中的BaCl2溶液改為Ba(NO3)2溶液,由于操作(2)中要加入稀鹽酸,就會(huì)導(dǎo)致溶液中含有稀硝酸,使Na2SO3被氧化成Na2SO4,從而無法區(qū)分Na2SO3和Na2SO4。 2.可否將(2)中稀鹽酸改為稀硝酸或稀硫酸? 2.若將(1)中的BaCl2溶液改為CaCl2、MgCl2溶液,由于操作(3)中要加入NaOH溶液,而Ca(OH)2微溶、Mg(OH)2不溶,會(huì)使NaHCO3溶液和NaCl溶液無法區(qū)別。 3.可否將(3)中滴加NaOH溶液改為滴加AgNO3溶液? 3.若將(2)中稀鹽酸改為稀硝酸,同樣可使Na2SO3被氧化成Na2SO4,從而無法區(qū)分Na2SO3和Na2SO4。若將稀鹽酸改為稀硫酸,則C中的現(xiàn)象仍為沉淀不溶解。但BaSO3會(huì)轉(zhuǎn)化為BaSO4,而無法區(qū)分Na2SO4、Na2SO3。所以稀鹽酸不可以改為稀硫酸。 若將(3)中滴加NaOH溶液改為滴加AgNO3溶液,就會(huì)使D、E中都產(chǎn)生白色沉淀。因?yàn)?,在前面的操作中五種無色溶液中均加入了BaCl2溶液。 4.可否將(4)中滴加品紅試液改為用濕潤的品紅試紙或?qū)怏w通入品紅試液? 4.若將(4)中滴加品紅試液改為用濕潤的品紅試紙或?qū)怏w通入品紅試液,均需要產(chǎn)生氣體的量足夠多,而實(shí)驗(yàn)所取的五種無色溶液均為少量。 (三)最佳方案中仍存在的問題,及其解決問題的辦法: 對(duì)于操作(2),A中的沉淀可能不會(huì)完全溶解,原因是溶液中的Na2SO3已經(jīng)部分被氧化,若氧化嚴(yán)重可能致使Na2SO3和Na2SO4無法區(qū)別。解決問題的辦法是更換試劑。 【評(píng)價(jià)】 問題的分析準(zhǔn)確,解決問題的方法得當(dāng)。 【引導(dǎo)評(píng)價(jià)】 引導(dǎo)其他學(xué)生評(píng)價(jià)學(xué)生代表的表達(dá)能力。 (四)其它可行的設(shè)計(jì)方案(投影展示實(shí)驗(yàn)流程圖):將五種無色溶液編號(hào)為:A、B、C、D、E。 結(jié)論:同最佳方案。 【引導(dǎo)質(zhì)疑】 1.可否將(1)中稀鹽酸改為稀硫酸? (五)回答質(zhì)疑或?qū)ζ渌桨钢芯植坎僮鞯钠渌O(shè)計(jì)進(jìn)行評(píng)價(jià): 1.若將(1)中稀鹽酸改為稀硫酸,操作(3)滴加BaCl2溶液中的C、E必需另取,否則將無法區(qū)別。這會(huì)使操作變得復(fù)雜。 2.可否將(2)中滴加品紅試液改為用濕潤的品紅試紙或?qū)怏w通入品紅試液? 2.若將(2)中滴加品紅試液改為用濕潤的品紅試紙或?qū)怏w通入品紅試液,均需要產(chǎn)生氣體的量足夠多,而實(shí)驗(yàn)所取的五種無色溶液均為少量。 3.可否將(3)或(4)中BaCl2溶液改為Ba(NO3)2溶液? 3.若將(3)中BaCl2溶液改為Ba(NO3)2溶液,由于操作(1)中已加入足量稀鹽酸,就會(huì)導(dǎo)致溶液中含有稀硝酸,使Na2SO3被氧化成Na2SO4,從而無法區(qū)分Na2SO3和Na2SO4。若將(4)中BaCl2溶液改為Ba(NO3)2溶液,不會(huì)影響B(tài)、D的鑒別,所以可以將(4)中BaCl2溶液改為Ba(NO3)2溶液。 4.(4)中B、D溶液可否不另取? 4.(4)中B、D溶液不可不另取。因?yàn)椋?)加入了足量稀鹽酸,Na2CO3、NaHCO3已經(jīng)全部反應(yīng),所以(4)中B、D溶液必需另?。ㄟ@也是此方案的不足之處)。 (六)可行的設(shè)計(jì)方案的不足之處: 操作(4)中的試劑需要另取,這會(huì)使實(shí)驗(yàn)變得復(fù)雜一些。 【引導(dǎo)補(bǔ)充完善】 引導(dǎo)學(xué)生對(duì)溶液中陰離子鑒別的一般原則提出質(zhì)疑,并進(jìn)行補(bǔ)充與完善。 討論,得出一般原則如下: (七)溶液中陰離子鑒別(在不考慮陽離子影響時(shí))的一般原則: 1.鑒別溶液中陰離子的常用試劑及所得現(xiàn)象 (1)稀鹽酸 (2)AgNO3溶液和稀硝酸 (3)BaCl2溶液、NaOH溶液和稀鹽酸聯(lián)合使用 (4)指示劑或鋁片若已確認(rèn)溶液中沒有弱酸根離子(用前面的方法),再加入指示劑(指示溶液為明顯的堿性)或加入鋁片(產(chǎn)生可燃性無色無味氣體),則可證明溶液中存在大量OH-。 (5)濃硫酸和銅片將溶液濃縮,加入濃硫酸和銅片加熱,產(chǎn)生紅 【引導(dǎo)補(bǔ)充完善】 2.鑒別溶液中離子的注意事項(xiàng): 對(duì)所歸納的注意事項(xiàng)進(jìn)行評(píng)價(jià),提出問題,補(bǔ)充完善。 補(bǔ)充完善如下: (1)利用某些被鑒別的離子的共同性質(zhì),將被鑒別的離子劃分為2~3組。 (2)用離子的特性反應(yīng)或與同一試劑作用的不同現(xiàn)象確定某種離子的存在。 (3)所選擇的反應(yīng),應(yīng)具備靈敏快速、操作簡便的特點(diǎn)。 (4)選擇鑒別試劑時(shí),要注意與前面已加入的試劑是否可以作用或是否會(huì)與后面加入的試劑發(fā)生作用而產(chǎn)生干擾。若實(shí)在無法排除干擾,則被測溶液應(yīng)該另取。 (5)注意加入試劑的量及加入方式,依據(jù)具體反應(yīng)的要求,選擇控制是“少量”、“適量”還是“過量”,是“加入”還是“滴加”。 【引導(dǎo)評(píng)價(jià)】 組織其他學(xué)生評(píng)價(jià)學(xué)生代表的實(shí)驗(yàn)操作和表達(dá)能力。 [課題二]鑒定一無色溶液為KHCO3溶液。 (一)最佳方案演示: 結(jié)論:操作(1)可證明溶液中含有K+。 因此該無色溶液為KHCO3溶液。 【引導(dǎo)質(zhì)疑】 1.可否將(2)中BaCl2溶液改為Ba(NO3)2溶液? (二)回答質(zhì)疑或?qū)ψ罴逊桨钢芯植坎僮鞯钠渌O(shè)計(jì)進(jìn)行評(píng)價(jià)(投影展示實(shí)驗(yàn)流程圖): 1.若將(2)中BaCl2溶液改為Ba(NO3)2溶液,由于操作(2) 2.可否將(2)中的BaCl2溶液改為CaCl2、MgCl2溶液? 2.若將(2)中的BaCl2溶液改為CaCl2、MgCl2溶液,由于操作(2)中還要加入NaOH溶液,而Ca(OH)2微溶、Mg(OH)2 3.可否將(2)中稀鹽酸改為稀硝酸? 3.若將(2)中稀鹽酸改為稀硝酸,結(jié)論同1。 4.可否將(2)中稀鹽酸改為稀硫酸? 4.若將(2)中稀鹽酸改為稀硫酸,BaCO3就會(huì)轉(zhuǎn)化為BaSO4, 【引導(dǎo)評(píng)價(jià)】 是否能找到存在的問題,解決問題的方法是否得當(dāng)。(教師及時(shí)肯定和鼓勵(lì),進(jìn)行積極評(píng)價(jià)) (三)最佳方案中仍存在的問題及其解決問題的辦法: 1.操作(2)中,應(yīng)排除Mg2+的干擾,若已經(jīng)測定溶液為堿性,就可排除Mg2+存在的可能。 2.最后產(chǎn)生氣體的氣味,可能會(huì)不易感覺,而且還可能受鹽酸中揮發(fā)出的HCl氣味的干擾(以為氣體帶有刺激性氣味)。但在常見的陰離- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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