【鼎尖教案】高中化学(大纲版)第三册 第六单元 化学实验方案的设计 第二节性质实验方案的设计(备课资料

第一篇：【鼎尖教案】高中化学(大纲版)第三册 第六单元 化学实验方案的设计 第二节性质实验方案的设计(备课资料

●备课资料

一、影响有机酸酸性强、弱的因素

有机酸的通式为—OH上的H越易电离出去，酸性越强，影响H＋电离

＋的因素是R—，如果R—是吸电子基团，则羟基上的H原子就易电离出H，如果R—是推电子基，则羟基上的H原子就不易电离出H＋。

我们把与O原子相连接的H原子称为活泼H原子，活泼H的存在，是物质呈酸性的前提，如：

羟基上的H原子能否变成H＋电离出来取决于与—OH联接的原子。如果与—OH相连的原子或原子团能使羟基上的O—H极化，使电子对偏向氧原子，则易电离出H＋,酸性就越强。

若R—OH的R含有C==O或

键，则非常有利于H的电离。

若R—OH中的R为烃，则为推电子基，使—OH的O—H偏向H原子，则不利于—OH上的H电离，R—越大，推电子能力越强，—OH上的H越不易电离。

根据以上分析可知：酸性大小比较如下：

则使—OH上的O中的电子与之形成大π

二、几种常见粒子的颜色 1.水溶液中常见离子的颜色(1)无色的阳离子：

H＋、Ag＋、K＋、Na＋、NH、Cu＋、Ca2＋、Mg2＋、Sr2＋、Ba2＋、Zn2＋、Cd2＋、Hg＋、Hg、Sn、Sn、Al。

(2)有颜色的阳离子：

Mn

浅玫瑰色 Co2＋

粉红色 Fe2＋

浅绿色 Ni2＋

亮绿色

Fe3＋

黄色或棕色(水合离子)Cu2＋

蓝色

［Cu(NH3)4］2＋

深蓝色(3)无色阴离子： SOHPO、，SO、，S2O－

－2＋2＋4＋3＋2＋、，CO

－、，SiO

－、S、Cl、F、Br、I、NO、PO。

2－

－－－－、、ClO、SCN、CN、OH、CH3COO、C2O(4)有颜色的阴离子： MnO

紫色 MnO

绿色

3－［Fe(CN)6］4－

黄色 ［Fe(CN)6］

红色 2.几种离子的焰色反应 Li＋

紫红色 Na＋

黄色

K＋

浅紫色(透过蓝色钴玻璃)

Ca

砖红色

Sr

洋红色 Ba2＋

黄绿色 2＋Cu

绿色(CuCl2时为天蓝色)3.几种离子常见沉淀物的颜色(1)白色沉淀： AgCl、PbCl2

Ag2SO4、CaSO4、BaSO4 CaCO3、ZnCO3、MgCO3 Zn(OH)

2、Al(OH)

3、ZnS(2)黑色沉淀：

Ag2S、FeS、Fe2S3、PbS、CuS、Hg2S(3)黄色沉淀：

AgBr(淡黄色)、AgI、Ag3PO4、CdS Ag2CO3(淡黄色)［注］(4)其他颜色沉淀： MnS

Cu(OH)

2Fe(OH)2

Fe(OH)HgS

肉红色 蓝色 白色 红褐色 红色 2＋2＋注：Ag2CO3有的分析化学书中认为是白色沉淀，实际在溶液中形成的Ag2CO3沉淀为淡黄色。且固态Ag2CO3亦为黄色粉末。

三、常见物质的溶解情况 1.溶解程度的判定

难溶(几乎不溶或不溶)

微溶

易溶

按任何比例互溶

盐的溶解性顺口溜(协助记忆)

溶解度＜0.01 克 溶解度0.01~1克 溶解度＞10克 溶解度无穷大

钾、钠、铵盐都可溶；硝(酸)盐遇水影无踪；硫酸(盐)不溶铅和钡；氯(化)物不溶银、亚汞。

2.常见物质溶解性表：(20℃)

说明：“溶”表示那种物质可溶于水，“不”表示不溶于水，“微”表示微溶于水，“挥”表示挥发性，“—”表示那种物质不存在或遇到水就分解了。

从上表可以看出：钠和钾的盐都溶于水；硝酸盐都溶于水；氯化物除AgCl、HgCl2不溶，PbCl2微溶外，一般都溶于水，硫酸盐除BaSO4、PbSO4不溶，CaSO4、Hg2SO4、Ag2SO4微溶外，一般溶于水。

*研究性课题示例

“冰甲烷”开采方法研究

背景资料：

冰甲烷是人类利用的另一种新型能源。甲烷水合物是一种含有甲烷分子的冰结晶体，是在深海的低温高压环境下由水与甲烷发生水合反应而形成的，表面看像湿润的雪团，点火可燃烧，故称“可燃冰”。第28届国际地质大会提供的资料显示，海底有大量的天然气水合物，可满足人类1000年的能源需要。现已探明，里海和百慕大三角、我国南海等许多海域，海底有极其丰富的冰甲烷资源，其中南海的冰甲烷总量超过已知蕴藏在我国陆地下的天然气总量的一半。

天然气水合物是一种晶体，有多种晶体结构，右图是一种甲烷水合物的晶体结构示意图，它是由水分子处于顶点位置组成12个五角形构成较小的笼形。

据测定，单位结构的甲烷水合物周围平均46个水分子构建成8个笼，每个笼可容纳1个CH4分子或1个游离H2O分子。m的甲烷水合物含有120 m~150 m的甲烷气体。

事实上，CO2分子也可以被水的晶体笼包和而形成CO2的水合物。课题要求：

提出开发海底甲烷的可行性建议。3

参考答案：就目前来说，比较可行的方法是，先融化海底的甲烷水合物，然后回收生成的甲烷气体。开采方法有两种：其一，如果甲烷以气体状态存在于甲烷水合物层下，则将钻管直接通到甲烷水合物层下，甲烷气体自然就会往上涌出，这样就能进行回收；其二，一旦甲烷水合物层下没有气体状的甲烷，就必须以间隔数十米的两路钻管通到甲烷水合物层，利用一侧的管子送入蒸汽和盐水融化甲烷水合物，利用另一侧的管子回收甲烷水合物融化后生成的甲烷。

下图为日本资源环境研究所的科学家设计的甲烷水合物的开发示意图。其设想是：

①游离甲烷气体层的进行钻井挖掘可减小压强，有利于甲烷气体的放出；

②将浅海高温海水注入甲烷水合物层中升高了温度，有利于甲烷气体的放出；

③在甲烷气体被开采的同时，还要向深海注入CO2气体，使CO2分子被水的晶体笼包合而形成CO2的水合物，一方面可以使海底的地质结构不被破坏，另一方面还可以减少大气中的CO2含量，减缓温室效应。

第二篇：【鼎尖教案】高中化学(大纲版)第三册 第六单元 化学实验方案的设计 第四节化学实验方案设计的基本要求(

第四节

化学实验方案设计的基本要求

●教学目标

通过前面三节对各种化学实验方案设计的练习，初步了解和熟悉化学实验方案设计的基本方法和基本要求。

●教学重点

对前面三节化学实验方案设计过程的总结与回顾。●教学难点

对化学实验方案设计基本要求的总结。●教学方法

回忆——归纳——讨论——阅读——总结。●课时安排 一课时

●教具准备 投影仪、胶片等。●教学过程

［引言］通过前面三节内容的学习以及对相关几个实验方案的设计与具体操作，我们可知，化学实验方案是一个化学实验的灵魂。那么，对一个化学实验方案的设计，具体有哪些基本要求，本节课，我们将通过对前述内容以及各实验方案设计的回忆与归纳，对此加以总结。

［板书］第四节

化学实验方案设计的基本要求

［讲述］对于化学实验方案的设计，我们在之前已有过一些练习，下面请同学们首先回忆一下我们在前面的实验方案中的一般方法即基本思路。

［回忆］第一节中以铝为原料制备Al(OH)3的实验设计思路。［板书］

一、化学实验方案设计的一般思路

［提问］部分同学回答，其余同学可予以补充。［师生共同进行总结］

［投影1］

1.根据实验要求和目的，以铝原料的化学性质为基础，推测Al(OH)3得以制备的可能化学过程及反应原理。

2.通过比较和实验验证，选得最佳实验制备方案。

3.对最佳制备方案的实验过程即实验步骤进行比较或验证进行设计。

4.对实验步骤中所需仪器和药品进行选择和设计。

5.对实验操作过程中易出现的问题以及易发生的错误判断进行提示，或者以问题和讨论之形式进行设计。

［过渡］很好。下面请再回忆对实验四硫酸亚铁制备的实验设计过程。

［想一想］对硫酸亚铁制备的实验设计与以Al为原料制备Al(OH)3的设计有何异同。［提问］学生回答后师生共同总结得出结论。［投影2］

1.根据实验目的和要求，首先对制备原料进行选择。

2.根据所选定的原料，以原料所具化学性质为基础，以FeSO4的最终得以制备为目的，推测制备的可能过程和反应原理。

3.以后之设计同于投影1中2以后之思路。

［过渡］对于物质制备的实验方案思路，同学们分析总结得很好。下面，请接着回忆第 二节中，对乙二酸化学性质实验方案设计的过程和思路。

［学生回忆］第二节中乙二酸性质实验方案设计的过程和思路。［提问］部分同学回答，其余同学可质疑补充。［师生共同讨论完善后总结］ ［投影3］

1.根据实验目的和要求，首先对乙二酸的结构进行分析。

2.根据对乙二酸结构分析的结论，推测对其性质实验的可能方法和原理。

3.之后的设计思路同于投影1中2以后之思路。

［讲述］对于第一、二节所涉及化学实验方案设计的思路，同学们分析得很好，总结得也较为全面。

［想一想］在第三节中，对于离子的检验与对于未知物检验的实验方案设计中，其设计思路与上述思路有何异同。

［学生活动］教师巡视，并予以适当的提示。［师生共同总结］

［投影4］

1.根据实验目的和要求，对待检物质、待检离子或未知物可能含有的离子或物质进行判断分析。

2.根据所含离子或可能所含离子的化学性质，推测其可能的检验方法。3.之后思路仍同于投影1中2以后之思路。

［问题］通过上述的回忆和分析，请同学们总结化学实验方案设计的一般思路。［提示］请同学们注意大屏幕上，刚才大家讨论总结的四个结论。

［投影5］投影1、2、3、4。［学生活动］教师参与指导。

［提问］部分同学回答，其余学生补充，师生共同讨论得出结论。

［过渡］通过大家的讨论分析和总结，我们可得出化学实验方案设计的一般思路。［投影］化学实验方案设计的一般思路。

1.根据实验目的和要求，对实验所用原料进行选择。

2.根据实验目的和要求，对实验待用或待检物质的结构与组成进行分析。3.推测可能的实验过程或实验方案。

4.讨论、比较或实验验证确定最佳实验方案。

5.设计实验步骤，对实验步骤中可能出现错误或问题之处进行分析。6.根据实验步骤，选择实验所用仪器和药品。

7.对5中可能出现的其他错误和意外以问题和讨论的形式列出。

［讲评］通过上述的回忆和总结，我们得出了化学实验方案设计的一般思路。然而，若依据上述思路对实验方案设计，所得方案并不是一个完整的实验方案，一个完整的化学实验方案有它约定俗成的固定的格式和内容。

［问题］那么，一个相对完整的化学实验方案，具体应包含哪几个方面的内容？下面，请再次回忆我们之前对实验方案设计过程的学习，也可翻阅课本上有关的实验方案。

［学生活动］教师参与、指导。

［板书］

二、一个完整的化学实验方案应包含的主要内容。［师生共同活动后总结］

［投影］化学实验方案包含的主要内容 1.实验名称： 2.实验目的：

3.实验原理：指实验设计所选择的最佳实验方案中所涉及的主要化学反应原理，需注意的是此条目可根据不同实验方案设计的具体情况予以保留和删减；

4.实验用品：包括实验所用仪器及规格，所用药品以及浓度、状态等； 5.实验步骤：包括所用实验仪器的装配以及具体的实验操作过程； 6.实验现象记录及结果处理：可根据具体实验设计成表格或其他；

7.问题和讨论：一般是对实验原理和实验步骤中一些现象和问题的补充和修正。［讲评］通过上述的学习，我们分析总结出了一个相对完整的化学实验方案设计的一般思路和其他应包括的主要内容。那么，一个化学实验方案的设计，其关键的所在应该是方案中的哪些地方？

［议一议］化学实验方案设计的关键所在。［学生互相讨论后提问］

［答］实验原理的选择以及实验步骤之设计。［问］对于以上二者，在实验设计中应注意什么？ ［板书］

三、化学实验方案设计应遵循的一般原则

［想一想］在以Al为原料制备Al(OH)3的实验设计过程中，为何没有选用Al2O3和水为原料来制备Al(OH)3？

［答］Al2O3不溶于水，这个方案在实验操作中无法完成。

［讲评］对。这个制备方法在实验中难于完成，它违背了实验方案设计的首要原则，科学性。

［板书］1.科学性：指所选实验原理、实验操作程序和方法应是正确的。［想一想］在以上几节实验方案中科学性的具体体现。

［提问］要求学生举例说明。

［总结］科学性在实验方案设计中可谓比比皆是。

如：硫酸亚铁制备的原料选择过量铁屑和稀H2SO4，没有选择少量铁屑和浓H2SO4；

又如：在对硫酸亚铁铵晶体检验过程中，如对SO24检验过程中同样HNO3酸化在先，则对Fe2＋之检验将无法进行等等。

［讲评］科学性是实验方案设计的首要原则，在实验设计过程中一定要遵循客观事实，不能凭主观臆想设计出违背客观事实即科学性的原理或程序。

实验方案设计过程中，第二个原则是安全性原则，它包括避免环境污染和人身伤害。在实验室实验方案设计中，因其波及程序和范围较小，对环境污染要求不是很高，但我们在实验设计中，还是应尽可能避免，如对实验尾气的处理等应在实验设计中予以充分的考虑。［想一想］在所接触的实验方案中，哪些实验设计中，体现了实验方案设计的安全性要求。

［学生讨论］教师巡视，可做适当提示，之后提问。

［答］安全性在实验方案设计中体现较多。如：易燃物的使用与处理，比如Na和白磷等；易燃易爆物的制取与检验，比如H2之验纯与石油的分馏；实验室制取Cl2、SO2等尾气的处理等等。

［板书］2.安全性

［讲述］很好。在实验方案设计中，我们还应注意其第三条原则，即实验方案中的可行性，其含义为实验方案中所选用的化学药品、仪器、设备和方法应是在现有知识和实验条件下可以完成的，否则，实验设计将会成为空中楼阁，无法付诸具体的实验操作。

［板书］3.可行性

［过渡］在中学化学实验方案设计中，可行性因受知识水平之限制一般违规较少。但对

其第四条原则，则应用较多。

［想一想］在以Al为原料制备Al(OH)3时，我们为什么在最后的三个方案中，选择了双水解这样的一个实验方案。

［学生讨论］略

［投影］以Al为原料制备Al(OH)3

［提问］为何舍弃1、2，而选用3？

［答］因为3操作简便,药品用量少且易于操作,现象明显。［讲述］很好。这就是实验方案设计的第四条原则，即简约性

［板书］4.简约性

［阅读］下面，请同学们阅读课文主要内容，并联系以前化学实验方案设计的实际，进一步熟悉和掌握化学实验方案的一般思路、主要内容及基本要求。

［课时小结］ 本节课，我们通过对前面部分实验方案设计的回顾，较为系统地总结了化学实验方案设计的一般思路、包含内容以及设计基本要求。对同一个化学实验，可以有多种不同的实验方案，但一个较为完整的实验方案，无不具备上述的基本要求。

［布置作业］

1.课本习题：在设计化学实验方案时，应注意哪些问题？ 2.运用本节课对实验方案设计的一般方法和基本要求，完成实验八实验习题中，实验1、2、3之实验方案之设计(各一种即可)。

●板书设计

第四节

化学实验方案设计的基本要求

一、化学实验方案设计的一般思路 二、一个相对完整的化学实验方案应包含的主要内容

三、化学实验方案设计应遵循的一般原则 1.科学性

2.安全性 3.可行性

4.简约性

●教学说明

本节教学内容相对较为简单，其主要知识均来自于前面几节的学习体会和设计经验，因此，对前面部分内容的回忆、复习以及分析、总结之效果，将直接左右本节课的授课效果。

●综合能力训练题

某课外活动小组加热炭粉(过量)和氧化铜的混合物，再用下图装置对获得的铜粉(含炭)样品进行实验。图中铁架台等装置已略去。

请你帮助他们完成下列实验报告。

(一)实验目的：

(二)实验用品：仪器：天平、分液漏斗、锥形瓶、硬质玻璃管、干燥管、酒精灯、洗气瓶等；

药品：红褐色铜粉(含炭)样品、过氧化氢溶液、二氧化锰、碱石灰、浓H2SO4等。(三)实验内容：

(四)计算：样品中铜的质量分数＝

(用含Ｗ、ｍ

1、ｍ2的代数式表示)(五)问题和讨论：

实验完成，老师评议说：按上述实验设计，即使G中反应完全，D中吸收完全，也不会得出正确的结果。经讨论，有同学提出在B与G之间加入一个装置。再次实验后，得到了较正确的结果。那么，原来实验所测得铜的质量分数偏小的原因可能是

。在B与G之间加入的装置可以是

，其中盛放的药品是。

解析：本题考查学生对一定实验目的下实验原理的分析能力以及对实验数据的处理能力和对实验结果误差的分析能力，对学生思维的整体性、严密性和灵活性提出了较高的要求。从(四)计算和(五)问题的讨论可得出实验目的。实验内容是围绕着实验原理进行的。因为G中含铜粉和炭粉，要求铜粉的质量分数，需先求出样品中铜粉或炭粉的质量，从图示装置可以看出，A、B为制气装置，再从所提供的药品进行分析，可知能生成气体的试剂应

MnO2是过氧化氢溶液和二氧化锰，两者发生反应：2H2O2O2↑＋2H2O，其中MnO2作该反应的催化剂，反应发生时，B中有大量气泡产生，产生的O2通过G装置时，发生反应2Cu＋O22CuO、C＋O2CO2，此时单质铜变成黑色的CuO，样品中的炭粉变为CO2而被D装置吸收，未反应的O2通过E时，会有气泡产生，E中盛放液体应为浓H2SO4，是为

了防止空气中的水分进入D管而设置的，D中盛放的药品应是碱石灰，(m2－m1)g应为CO2的质量，样品中炭粉的质量为(m2－m1)g×

1244 g，则铜粉质量应为［Ｗ－(m2－m1)×

1244］g。据此，样品中铜的质量分数即可求出。实验所测铜的质量分数减小的原因是制氧装置中制得的O2带有水蒸气，实验进行时，水蒸气也被D吸收，致使m2的数值偏大，(m2－m1)×1244g的质量大于样品中炭粉的实际质量，从而，［Ｗ－(m2－m1)×

1244］g小于样品中铜粉质量，使测得铜的质量分数偏小。改进的方法是在B和G之间加一个干燥装置，若是洗气瓶，盛放的药品是浓H2SO4，若是干燥管，盛放的药品是碱石灰。

答案：(一)测定铜粉样品中铜的质量分数

MnO(三)B、E中有气泡产生

2HO2222H2O＋O2↑

G中红褐色粉末变成黑色

2Cu＋O2===2CuO、C＋O2CO2

W(m122m1)(四)

44W×100％

(五)从B中出来的水蒸气通过G被D中碱石灰吸收

洗气瓶

浓硫酸(或干燥管 灰)

碱石

第三篇：【鼎尖教案】高中化学(大纲版)第三册 第二单元 胶体的性质及其应用 第二节胶体的性质及其应用(备课资料)

●备课资料

一、胶体与溶液、浊液之间最本质的区别是什么？

胶体与溶液、浊液之间最本质的区别是分散质粒子的大小不同。溶液分散质直径＜ －9－10 m，浊液分散质的直径是＞107 m，而胶体的分散质直径介于二者之间。

溶液、胶体和浊液由于分散质粒子大小不同，而在性质上、外观上也有许多不同。比较如下：

二、胶体化学的研究历史

人们在古代就接触和利用过很多种胶体。例如，生活中遇到的面团、乳汁、油漆、土壤等，都属胶体范围。

1663年，卡西厄斯（Cassius）用氯化亚锡还原金盐溶液，制得了紫色的金溶胶。从十九世纪初，人们开始了对胶体的科学研究。1809年，列伊斯使用一支U型管，管底中部放一粘土塞子，盛水后通电。他观察到粘土的悬浮粒子向阳极移动，而阴极一臂中的水位则上升。这个实验证明了粘土粒和水两个相，带有相反的电荷，这种现象叫做“电泳”。1827年，英国植物学家R·布朗（R·Brown，1773～1858）用显微镜观察水中悬浮的藤黄粒子，发现粒子不停顿地在运动着，后来人们就把胶体粒子所呈现的这个重要现象称作“布朗运动”。

1838年，阿歇森（Ascherson，德）在鸡蛋白的水溶液中加入一些橄榄油，使之呈悬浮的微滴。他在研究这种油滴的行为时，看到鸡蛋白在油滴与水（介质）的界面上，形成了一层膜。这一实验表明，在这种情况下蛋白质形成了几分子厚度的一层薄膜，而变得不能溶于水了，这种现象叫做“变性”作用，他同时还发现油滴在蛋白质的“保护”下也不能“聚结”了。1845～1850年间，塞尔米（F·Selmi，意）对无机胶体作了系统的研究，包括AgCl溶胶的生成条件以及盐类对它的凝聚作用。

1857年，法拉第曾做试验，他使一束光线通过一个玫瑰红色的金溶胶。这个溶胶原来也像普通的溶液一样是清澈的，但当光线射过时，从侧面可以看到在此溶胶中呈现出一条光路。后来丁达尔（J·Tyndall，1820～1893，英）对此现象作了广泛的研究，以后人们就把这一现象称做“丁达尔效应”。此外，法拉第还曾做试验，他往无机溶液中先加入动物胶，再加入适当的沉淀剂时发现这时原来的沉淀作用不再发生了，这种作用后来被称做“保护”作用。

1861～1864年间，格雷哈姆（T·Graham，1805～1869，英）对胶体进行了大量的实验。为着区别胶体和晶体，他首先提出了胶体(colloid)这一名称。他指出动物胶是典型的胶体，不结晶，在水中扩散时要比晶体慢得多。他采用过以羊皮纸作半透膜的渗析法，膜的微孔只能让溶液中原为晶体物质的溶质粒子透过，而胶体粒子则穿透不过去。因此他就用这种方法来纯制胶体。他还发现虽然晶体物质的溶质粒子比动物胶类的胶体粒子小得多，但若有许多这类溶质粒子聚集在一起，也能形成一个胶体粒子，金溶胶的形成就属于这种情况。格

雷哈姆还区别了溶胶和凝胶，指出硅酸和氢氧化铝的沉淀就属于后者。他还研究了凝胶的“胶溶”现象和“脱水收缩”现象。他对胶体的这些方面的研究，导致建立了一门有系统性的学科——胶体化学。十九世纪末，人们对半透膜的渗析方法，又通以电流，发展成为电渗析法；另外还通过加压，发展为“超滤法”。1911年，唐南（T·G·Donnan，英）又提出了半透膜平衡的理论，并且为实验所证明。

关于胶体的定义，1907年法伊曼（П·П·Ваймарн，1879～1935，俄）明确地提出了胶体的概念，认为它是物质处在一定程度的分散状态，即粒子大小在十至一千多埃之间。同年，奥斯特瓦尔德进一步对胶体作出新的定义，认为胶体是一种多相体系，由分散相胶粒和分散介质所构成。前者可以是固、液或气体（溶胶、烟、雾、泡沫、膜等）。由于当物质处于高度分散的胶粒状态时，扩展出了很大的界面，因此胶体化学的研究又与表面化学密切联系起来了。

表面力导致吸附现象。J·W·吉布斯在1876年应用热力学，研究了等温吸附，指出，借测量溶液的表面张力，可以计算出液体表面的吸附量。但他的这一理论当时并未引起人们的注意，只是在三十多年后才由实验所证实。1906年，富朗特里希（H·Freundlish)研究了木炭等吸附剂从脂肪酸溶液中吸附溶剂的性质，总结出了经验公式，称做“富氏吸附公式”。1916年，朗缪尔（I·Langmuir，1881～1957，美）又从分子运动论推导出“朗氏吸附公式”，但这一公式只适用于单分子层。次年，他又设计一种“表面天平”，可以计量液面上散布的一层不溶物质的表面积，由此能计算后者的分子截面。1938年，布仑诺厄（S·Brunauer）、爱麦特（P·H·Emmett）和特勒（E·Teller）把朗氏公式推广到多分子层吸附现象，求得一个比较广泛适用的多分子层吸附等温线公式，即后来的所谓“BET公式”，从而建立了现代测定固体比表面的标准方法，它对于催化作用的定量研究起了重大的推进作用。

另一方面，对胶体粒子的直接观察，在二十世纪初也有了进展，1903年，西登托夫（H·Siedentopf，1872～1940）和齐格蒙第（R·Zsigmondy，1865～1929，瑞士）发明了观察胶体粒子运动的超显微镜，实际上观察到的是散射光，即胶粒以一个个亮点的形式而呈现。一般显微镜只能看到2000埃以上的物象，而超显微镜则可以观察到小至100埃的粒子。贝仑（J·B·Perrin，1870～1942，法）就曾借这种仪器进行试验，他把一定大小的藤黄小球悬浮在水中，由于受到地心引力的作用，形成了沉降平衡，由此可以求得阿伏加德罗常数。

1913年，德国鲁斯卡（E·Ruska)、麻尔和阿登内（V·Ardenne）发明了电子显微镜，用电子束代替普通光线，并运用磁镜聚焦，这样能达到三十万倍的线性放大，能观察到10埃以上大小的物像，这也就是胶粒大小的低限。电子显微镜通过复制技术，更可以用来观察表面膜内小至约10埃的胶粒。

为了能够确定一个胶体粒子的“分子量”，1923年，瑞典斯维德贝格（T·Svedberg,1884～）设计了超离心机，获得的引力常数达30万倍于地心引力常数，为测量蛋白质分子在水中的沉降速度创造了条件，从而能计算蛋白质的分子量。他的一些测定结果如下：

牛胰岛素

46，000 人血红朊

63，000 人血清球朊

153，000 章鱼血清朊

2，800，000 烟草花叶病毒

31，400，000 斯维德贝格的工作在亲液胶体方面取得了重大的成就，对蛋白质及高分子溶液的深入了解提供了有力的研究手段。

另一方面，由于憎液胶体具有很大的相界面，从热力学的观点来衡量，它是不稳定的体系。因此有关胶体稳定性的研究便成为胶体化学的中心课题之一。本世纪四十年代，苏联人

杰里雅金（Дерягин)、朗道（Ландау)、荷兰人费韦（Verwey），以及乌弗贝克（Overbeek)，各自独立地建立了胶体稳定性的理论，称做DLVO理论。这个理论考虑了质点之间由于双电层的存在而引起的斥力，以及质点之间的范德华力。这样，便第一次从理论上定量地解释了质点形状比较简单的胶体的稳定性，因此对胶体化学的发展有着重大的影响。

综观二十年代利用超离心机的实验，三十年代多层吸附理论和四十年代憎液胶体稳定理论的建立，可以说是最近半世纪中胶体化学领域内的三大成就。

有一类物质，如肥皂、染料，具有很奇特的性质。按其溶液的依数性，可以断定质点的数目很少，但其电导率却很高，并且其电导率与浓度的关系也与一般电解质很不一样。这类物质的另一特点是有增溶作用。麦克班（J·W·McBain，美）在本世纪初期，系统地研究了这类物质的性质，开辟了所谓胶态电解质的领域。他证明，在溶液中，这类物质的分子或离子能聚集成胶团，从而解释了它们的许多特性。近代表面活性剂的多样化应用，正是在这一理论基础上发展起来的。

1936年，缪勒（Erwin Wilhelm Müller，美籍德人）发明了场发射显微镜。他是利用一个高熔金属（钨、铂）的尖端为阴极，在高电场作用下，使该尖端发射出电子，并将其投射在荧光屏上，形成尖端上原子的电子投射象，分辨本领约达20埃。1951年，缪勒进一步将尖端改为阳极，令氦离子投射在屏上，成为场离子显微镜，分辨本领能达到2埃。这些仪器适用于观察表面原子的微观排列，包括被吸附的物质。再结合超高真空技术，它已成为现代研究固体表面结构的有力工具。

当前，胶体化学正在研究的课题大致有：（1）第一吸附层的本性，（2）电化学反应的机理，（3）湿润作用的本性等。此外，还有一些问题有待于创造研究条件，然后才能找到解决的途径。例如：从溶液中吸附的单分子层区；表面层机械性能的本性；泡沫和乳胶的本性等问题。

胶体化学的应用范围，涉及到很多工业部门。近年来对油漆膜的物化性能、催化剂的作用机理、生物膜及合成膜的选择性渗透机理等研究，都受到重视。胶体化学还深入到分子生物学的其他领域。大气污染中气溶胶的形成与破除又是一项重要的课题。自从塑料、橡胶、合成纤维工业兴起以来，胶体化学的研究与高分子化学的联系更加密切。

三、胶体的结构

当溶胶通以直流电时，可以看到胶粒向某一电极移动，这种现象叫做电泳。它说明胶体粒子是带电的。要认识胶体的结构，首先必须了解胶粒为什么会带电。胶粒带电的原因，是由于胶体是高分散的多相体系，具有巨大的界面（总表面积），因而有很强的吸附能力。它能有选择地吸附介质中的某种离子，而形成带电的胶粒。

关于胶体的结构，现在认为，在胶体粒子的中心，是一个由许多分子聚集而成的固体颗粒，叫做胶核。在胶核的表面常常吸附一层组成类似的、带相同电荷的离子。例如，硝酸银

－与氯化钾反应，生成氯化银溶胶，若氯化钾过量，则胶核氯化银吸附过量的Cl而带负电，＋若硝酸银过量，则氯化银吸附过量的Ag而带正电。

当胶核表面吸附了离子而带电后，在它周围的液体中，与胶核表面电性相反的离子会扩散到胶核附近，并与胶核表面电荷形成扩散双电层（如图）。扩散双电层由两部分构成：

扩散双电层

（1）吸附层

胶核表面吸附着的离子，由于静电引力，又吸引了一部分带相反电荷的离子（以下简称反离子），形成吸附层。

（2）扩散层

除吸附层中的反离子外，其余的反离子扩散分布在吸附层的外围。距离吸附层的界面越远，反离子浓度越小，到了胶核表面电荷影响不到之处，反离子浓度就等于零。从吸附层界面（图的虚线）到反离子浓度为零的区域叫做扩散层。

这里再以氯化银溶胶为例来说明。包围着氯化银胶核的是扩散双电层（吸附层和扩散层），胶核和吸附层构成了胶粒，胶粒和扩散层形成的整体为胶团，在胶团中吸附离子的电荷数与反离子的电荷数相等，因此胶粒是带电的，而整个胶团是电中性的。

由于胶核对吸附层的吸引能力较强，对扩散层的吸引能力较弱，因此在外加电场（如通直流电）作用下，胶团会从吸附层与扩散层之间分裂，形成带电荷的胶粒而发生电泳现象。

下图是硅酸胶团结构示意图。m个SiO2·nH2O分子聚集成胶核，胶核表面的H2SiO

32有微弱的电离，胶核选择吸附与其组成类似的n个SiO3，H为反离子，总数为2 n个，其

＋

2中2（n－x）个为带负电的SiO3所吸引，共同构成胶粒中的吸附层，其余的2x个H则分

＋布在扩散层中，它的胶团结构也可以用下面式子来表示。

硅酸溶胶是土壤胶体中的重要部分，而土壤胶体又是土壤中最重要、最活跃的部分，植物营养的吸收，土壤中的各种反应，大都集中在这一部分。

硅酸胶团结构示意图

胶体在土壤肥力上起着巨大作用，在工农业生产上有着重要意义。

四、高分子凝胶的智能化

高分子凝胶是指三维网络结构的高分子化合物与溶剂组成的体系，由于它是一种三维网络立体结构，因此它不被溶剂溶解，同时分散在溶剂中并能保持一定的形状。溶剂虽然不能将三维网状结构的高分子溶解，但高分子化合物中亲溶剂的基团部分却可以被溶剂作用而使高分子溶胀，这也是形成高分子凝胶的原因之一。

高分子凝胶的智能化表现在以下几方面。当外部环境的pH、离子强度、温度、电场以及环境中所含有的其他化学物质发生变化时，高分子凝胶即呈现出“刺激—应答”状态。例如在高分子凝胶中出现相转变，表现为网络的网孔增大、网络失去弹性、网络的体积急剧变化（可变化几百倍之多），甚至在三维网络结构中不再存在凝胶相。而且这些变化是可逆的和不连续的。

上述这些变化使高分子凝胶的体积既可以发生溶胀，又可以收缩，利用这种性质设计出一种装置，它具有肌肉的功能，这种人造肌肉制成机械手类似于智能机器人的手，能够拿东西。

我们可以看出，这种人造肌肉是被谁指令的呢？那就是上面指出的外部环境的各种物理性质和化学性质发生的变化。

这种具有三维网络结构的高分子凝胶的溶胀行为还可以由于糖类的刺激而发生突变，这样，高分子溶胀行为将受到葡萄糖浓度变化的指令。

葡萄糖浓度信息对于糖尿病患者是很重要的，如果以这种含葡萄糖的高分子凝胶作为负载胰岛素的载体，表面用半透膜包覆，在此体系中随着葡萄糖浓度的变化，高分子凝胶将作出响应，执行释放胰岛素的命令，从而有效地维持糖尿病患者的血糖浓度处于正常。

五、纳米材料

纳米材料是近年来受到人们极大重视的一个领域。它至少可以分为以下三类：

（1）金属与半导体的纳米颗粒。这种物质当颗粒尺寸减小到纳米级时，金属颗粒的能级，从准连续能级变为离散能级，最后达到类似分子轨道的能级。这时，它们的电学、磁学、光学性质都会发生突变。不同物质有不同的尺寸临界值。这类物质是物理学家研究的对象。

（2）Al2O3、MgO、某些硅酸盐等绝缘体，它们的纳米颗粒早已被人们研究（如催化剂、陶瓷材料等），在一般情况下并不呈现特殊的电学性能。

（3）化学家早已合成出的许多大分子、如冠醚化合物、树型化合物、多环化合物、超分子化合物、富勒烯等等，它们的分子尺寸可达几纳米，甚至几十纳米。一些生物活性的大分子也可以归入此类。这些化合物的电子能级一般都表现出分子轨道能级的特点，有时会出现离子导电。它们的导电性质与颗粒尺寸的关系不明显，与金属纳米颗粒的性质有很大的差别。但是，这一类大分子化合物，当分子结构达到一定尺寸和复杂程度时，会出现一些特殊性质，如自修复、自组合等，形成更复杂的结构。以富勒烯为例：

1985年，英国化学家Kroto，美国化学家Curl和Smalley在研究碳原子形成团簇（cluster)的条件和机制时，首次在质谱图上观察到C60和C70的存在。后来因为受到建筑学家Fuller所设计的拱形圆顶建筑的启发，想出了C60的结构应当和足球相似，是由12个五边形和20个六边形组成的中空的球形分子。

值得重视的是，富勒烯的合成也是以碳原子（用电弧放电法使石墨气化）为真正的原料。和人造金刚石的思路有异曲同工之妙，关键在于如何控制碳原子形成团簇时多种可能采取的结构途径之间的比例。

左下图是富勒烯家族中的一些“成员”的结构示意图。右下图是近年来倍受重视的碳纳米管的结构模型图。这种材料因为可以在管上的碳原子处通过形成化学键的方式和其他功能分子相连接，有可能成为一种比较容易制备且可多点连接的分子导线而受到关注。此外，利用它做一种模具，设法在其中充以金属氧化物（可通过硝酸盐的分解来得到），经过还原可制备出纳米量级的金属“细丝”。纳米材料是一个全新的材料科学领域，可作超导材料。

1991年日本Sumio Lijima用电弧放电法制C60得到的碳炱中发现管状的碳管碳的壁为类石墨二维结构，基本上由六元并环构成，按管壁上的碳碳键与管轴的几何关系可分为“扶手椅管”“锯齿状管”和“螺管”三大类，按管口是否封闭可分为“封口管”和“开口管”，按管壁层数可分为单层管（SWNT）和多层管（MWNT）。多层管有点像俄国玩具“套娃”，层

－间距为340 pm，比石墨的层间距335 pm略大。管碳的长度通常只达到纳米级（1 nm=109 m）。

C60自从发现以来，一直是科学家关注的物质。近年的研究发现，C60分子被发现及制备后，其独特的光电磁性引起科学家的浓厚兴趣。例如：C60的超导温度为18 K，当掺杂CHCl3后超导温度提高到80 K，当掺杂CHBr3后超导温度提高到117 K。另外，一般的高分子中引入少量C60后，能产生较好的光电导性能，可用于高效催化剂、紧凑型高能电池、光化学装置及化学传感器。水溶性的高分子C60衍生物将应用于生物与药物中，其抗病毒试验已得到令人惊奇的结果。据最近的研究结果表明，C60具有治疗艾滋病的功效。含C60衍生物能与许多物质发生化学反应。

六、趣味实验 胶体粒子的电泳 操作：

（1）用直径为12厘米培养皿作槽体，槽里加入0.1%的硝酸钾溶液，然后用滴管伸到硝酸钾稀溶液的下面，缓慢地加入硝酸钾饱和溶液，使稀、浓溶液之间形成一个界面。

（2）在槽中央硝酸钾稀溶液里轻轻滴入几滴氢氧化铁溶胶，使它在稀、浓溶液的界面处形成一个圆珠，如图所示。

（3）小心地插入两片碳电极，接通20～30伏的直流电源后，氢氧化铁胶粒逐渐向阴极移动，致使阴极附近溶液的颜色变深。说明氢氧化铁胶体粒子带正电。

七、卤水为什么可以点豆腐

答：豆浆是胶体，卤水是一种镁盐，这种盐使豆浆胶体发生凝聚，所以卤水能点豆腐，豆腐是一种凝胶。

解析：胶体中分散质的直径大小决定了胶体具有独特的性质。①丁达尔现象：此现象是胶体的光学性质，是胶体粒子对光的散射而形成的；②布朗运动：是胶体的力学性质，是胶体粒子受到分散剂分子在每一方向不均衡碰撞造成的；③电泳现象：是胶体的电学性质。这是由于胶体具有较大的表面积，能吸附阳离子或阴离子，使得胶粒带有正电荷或负电荷。在外加电场作用下带电胶粒向阴极或阳极作定向移动。④胶体粒子由于都带有相同电荷，它们之间相互排斥而达到相对稳定状态，当向胶体中加入某电解质时，破坏了胶粒之间的排斥力，使胶粒凝聚而沉积下来。卤水点豆腐就是这个原理，此过程称胶体的凝聚。

八、能否使用两种不同品牌的蓝黑墨水？

答：不能，同时使用两种不同牌子的墨水，会出现钢笔堵塞现象。

解析：墨水通常都是胶体，不同牌子的墨水往往含的胶粒所带电荷不同，当二者相遇时，相异电荷的互相吸引而破坏了胶体中胶粒之间的排斥力而发生胶体的凝聚，产生的固体沉积会堵塞钢笔。一般情况下：金属氢氧化物、金属氧化物的胶体粒子吸附阳离子，胶粒带正电荷；非金属氧化物、金属的硫化物的胶粒吸附阴离子，胶粒带负电荷。

第四篇：【鼎尖教案】高中化学(大纲版)第三册 第六单元 化学实验方案的设计 第三节物质检验实验方案的设计(备课

●备课资料

一、物质的分离与提纯

在生产和生活中，我们接触到的物质大多是混合物。为了适应各种不同需要，我们经常要把混合物里的几种物质分开，分别得到纯净物，这个过程叫混合物的分离。物质的提纯是把混合物中的杂质除去以得到纯净物的过程，在提纯过程中，杂质不必还原成原物质。根据混合物各成分的物理性质或化学性质的不同，用不同的方法进行分离或提纯。物质的分离和提纯也是重要的基本操作。

(一)物理方法

根据物质不同的物理性质来分离混合物。1.过滤法

是将溶液中不溶性物质分离出来的方法。整个操作要掌握三靠二低的原则(如下图)。操作要求：

(1)制做过滤器

折叠滤纸的角度应与漏斗角度相同，滤纸的边缘应比漏斗口低0.5厘米，剪去滤纸多余部分，手指按住滤纸三层的一边，用水把滤纸润湿，使滤纸紧贴漏斗的内壁，没有空隙，不留气泡，以保证过滤的速度。

(2)过滤

①将过滤器放在漏斗架或铁架台的小铁圈上，漏斗下端紧靠烧杯内壁。②左手持玻璃棒，棒的下端轻轻接触三层滤纸。

③右手握烧杯，烧杯嘴紧靠玻璃棒，使液体沿棒缓缓流下，液面至离滤纸边缘0.5厘米处停止加液。

(3)洗涤

①若要收集滤液，在将混合液全部过滤后，用清水2~3毫升冲洗曾盛过混合液的烧杯，用玻璃棒引导沿滤纸内四周注入漏斗里，再用清水冲洗滤纸四周上的附着物。反复冲洗两次，目的是使烧杯和滤纸上残存的溶质尽可能转入滤液。要注意观察滤液颜色，如果滤液浑浊，应把滤液再过滤一次。

②若要得到纯净的沉淀物，则需对沉淀物反复洗涤(加入适量蒸馏水，使水面浸没沉淀物，待水滤去后，再加水洗涤，连续几次)。

2.结晶法

几种可溶性固态物质的混合物，根据它们在同种溶剂里溶解度的不同，可用结晶法分离。例如结晶法分离硝酸钾和氯化钠。从溶解度曲线图可知：硝酸钾溶解度随温度升高明显增大，氯化钠则受温度影响小。可以把混合物在较高温度下制成饱和溶液，降温，部分硝酸钾结晶析出，过滤后得到较纯的硝酸钾。若欲得到更纯的晶体，可反复使用结晶法、重结晶法。另一物质氯化钠仍在溶液中，加热蒸发掉溶剂，使氯化钠成为晶体析出。

3.蒸馏法

用来分离沸点不同但又互溶的液体混合物。其操作过程是

液态混合物

气态

液态

因沸点不同，可以在不同温度时，收集到不同的物质。蒸馏水的制备和石油的分馏，都是利用这个原理。实验室蒸馏装置如图所示。操作注意：

①蒸馏烧瓶内放碎瓷片，外垫石棉网。

②使温度计水银球上缘恰与蒸馏烧瓶支管接口的下缘在同一水平线上。③冷却水自下而上不断流动，与热蒸气方向相反，以充分进行热交换。4.分液法

用于把两种密度不同、又不互相混溶的液体分开。操作应在分液漏斗里进行。具体方法：

①把待分离的液体混合物注入分液漏斗，盖好玻璃塞，注意使塞上凹槽对准漏斗口径上的小孔。

②把分液漏斗置于铁架台上，分液漏斗下端应紧靠烧杯内壁静置，待液体分层。

③打开漏斗下方的旋塞，使液体慢慢流至烧杯中，待下层液体流完，立即关闭旋塞。④把上层液体从分液漏斗上口倒出。

5.萃取法

利用一种物质在互不相溶的溶剂里的溶解度不同，用一种溶剂把溶质从它与另一溶剂所组成的溶液里提取出来的方法。能提取溶质的溶剂叫萃取剂。

(1)萃取剂的选择

①溶质在萃取剂中的溶解性应大于在原溶剂中的溶解性。②萃取剂与原溶剂互不相溶。

(2)操作方法

①把溶液和萃取剂都注入分液漏斗。

②右手压住分液漏斗上端塞子，左手握住旋塞部，充分振荡。

③把分液漏斗放在铁架台上，静置，待溶质进入萃取剂、两种液体分层后即可分液。④蒸发萃取剂可得纯净物。

6.升华法

利用某些物质具有升华的特性，将它与无升华特性的固体分离的方法。

［例］碘的提纯。碘中若有不升华的杂质，加热混合物，使碘升华，冷却；收集凝华后的碘，使碘与杂质分离。

7.渗析法

利用半透膜使胶体与混于胶体中的分子、离子分离的方法。如淀粉胶体混有食盐，可用此法分离。渗析时间要充分。此法可精制胶体。操作方法见右图。

(二)化学方法

原理

用化学方法分离或提纯物质时，要同时考虑到各组成成分及杂质的性质和特点，利用它们之间的差别，加以分离。在提纯时，应最终把杂质转变成沉淀、气体或转变成被提纯的成分。一般要求操作简便易行，不引入新杂质。除去多种杂质时，应考虑加入试剂的顺序。

二、常见离子的检验方法(一)常见阳离子的检验

(二)常见阴离子的检验

三、常见有机物的检验

四、物质检验实验的几种类型与检验应注意的事项

总的来说，无论是鉴定、鉴别还是推断，都要熟悉物质的特征。既要抓共性又要抓特性。但首要的是要熟悉物质的特性，要善于抓住物质的本质差异，利用特效反应去解决问题。在上述基础上设计好实验方案。方案应步骤完整，严密，清晰，方法简洁，现象明显，结论准确。

叙述应扼要简明，要善于应用化学术语和化学文字以及图示法等。

书写应格式规范，字迹工整。实验报告或试卷的卷面一定要整齐洁净。

解答鉴定、鉴别、推断等物质检验问题时，具体要注意的事项有如下几点：

(1)首先要仔细、慎重地审题，弄清题意。然后，设计方案，并善于选用最佳方案。不论是鉴定、鉴别都要求写出实验步骤、现象和结论。必要时还应写出相应的化学反应方程式和离子方程式加以说明。

(2)鉴定、鉴别物质时一定要分别取少量待检物质进行检验(切不可在原试剂瓶中就加试剂进行检验，这样不仅使下步检验无法进行，既使检出也会使被检物因污染而报废，不符合科研和生产的实际要求)。

被检溶液一般取1~2毫升即可。

若被检物为固体一般应取少量，用蒸馏水配成溶液。

若被检物为难溶物质时，一般也要通过间接方法转变成可溶物质后再进行检验。

若被检物是气体时，一般应设法用导管导出或集于试管或集气瓶中，也可用水、饱和食盐水等把待检气体从容器中排出而进行检验。

(3)鉴定时，一定要考虑周全。得出的结论必须条件充分(证据确凿)。如鉴定某盐时，必须把阳离子、阴离子分别检出方可下结论。若是检验复盐或含有两种以上盐的混合溶液时，必须把所有的阳离子和阴离子都逐一检验出来，才能下结论。

(4)鉴别物质时，两种物质检出其中一种，三种物质检出其中任意两种就达到了鉴别的目的。依此类推，鉴别n种物质，只要检出其中n－1种物质，就能达到鉴别的目的。(鉴别题不必把几种要鉴别的物质逐一进行鉴定)(5)对于给定的多种物质的鉴别通常有两种方法。一种是根据物质的不同特性(相异性)逐个加以区别。另一种方法是把待检物分成若干组(根据物质特性的类同点，在各被检物质中分别加入某种试剂，根据加入试剂后发生现象的类同分组)。然后就每组物质再进行区别。例如：

(6)若同时检验多种物质时，最好将原来物质和所配溶液对应编号：1、2、3、……，以免操作过程中弄乱，得出错误的结论。

(7)一种溶液需要进行两个或两个以上实验时，应两次或多次分别取样。

(8)不能把待鉴定或鉴别的物质作为已知物质来叙述它有什么特性，而应根据给定的条件或检验过程发生的现象作出推断。(如：鉴别NH4Cl和(NH4)2SO4时不能说取少量NH4Cl加……)(9)推断待检物中存在、或不存在某些物质时，既要做出明确的肯定，也要做出明确的否定。

(10)鉴别物质时，要善于利用物质的外部特征，通过观察先进行总的区分或初步推断。当题目不强调必须用化学方法检验时，并不排除用物理方法检验物质。如观察颜色、闻气味、测定某些物理常数(熔点、密度、硬度等)。

四、定性分析的任务与思考问题的方法 1.定性分析的任务 无机定性分析的任务是检出物质由哪些元素或原子团组成，或鉴定某一物质是属于哪种单质、化合物或矿物。当我们采用化学分析的方法对物质进行定性分析的时候，一般是首先将要进行分析的样品制成溶液，然后借加入试剂后在溶液中所发生的化学反应，作出有无某种元素或原子团的判断(这类分析方法称为湿法，若试样和试剂均为固体则称为干法)。因此，定性分析一般都是进行离子的鉴定，即检出有无某种阴离子、阳离子。在得知样品的组成成分之后，也就可以断定样品属于什么物质。在实际工作中所遇到的要进行分析的物质，很少是一种纯净的单质或化合物，往往是组成比较复杂的物质。因此，在定性分析中，在对某一成分进行检出时，常常会遇到其他共存组分的干扰。于是，在分析工作中又时常要进行分离处理，或将产生干扰的成分转化为不发生干扰作用的存在形式来掩蔽。因此，在定性分析中所讨论的问题有两个：一是有关离子鉴定反应的问题；二是有关离子的分离的问题。但前者是定性分析的中心问题，后者是派生的。讨论分离总是为了完成鉴定的目的。

2.定性分析中一些问题的思考方法 3.定性分析中一些思考问题的方法

(1)化学反应只有在一定条件下才能发生，并达到与反应条件相一致的完全程度。(2)控制反应条件是应用化学变化规律的重要手段。必须根据定性分析的要求，选用适当的化学反应，并严格控制反应条件，才能获得可靠的结果。

(3)有比较才有鉴别，评价方法的好坏没有绝对的标准，只能根据分析的目的和要求，在条件可能的范围内，挑选最简便而可靠的方法。当对分析结果产生怀疑时，应采用各种适当的对比方法进行确证和检查。

(4)可掌握三条原则： ①某种沉淀能否被加入的某种试剂所溶解，一般可以其在溶液中能否生成1×10－2 mol· L－1的离子作为判断标准。

②试样中某种离子能否被加入的某种试剂所沉淀，通常以该种离子的浓度为1×10－1 －1mol·L时，能否与沉淀剂作用生成沉淀作为判断标准。

③某种离子被分离或被掩蔽得是否完全，可以该种离子在溶液中残留的总浓度(或游离浓度)是否≤1×10 mol·L作为判断标准。

五、趣味实验

豆腐中某些营养成分的检验

豆腐中的钙质与草酸钠溶液反应能生成不溶于水的草酸钙白色沉淀：

Ca2＋＋Na2(COO)2

Ca(COO)2↓＋2Na＋ －5

－1蛋白质分子中一般含有带苯环的氨基酸，浓硝酸和苯环发生硝化反应生成黄色的硝基化合物，因此当蛋白质遇浓硝酸时，微热就呈黄色沉淀析出，冷却后再加入过量的氨水，沉淀又变为橙黄色，从而可检验蛋白质的存在。

操作：

(1)取200克豆腐置于烧杯中，加入20毫升蒸馏水，用玻璃棒搅拌，使豆腐全部捣碎而呈糊状。过滤，得无色滤液和白色滤渣。

(2)取2毫升无色滤液于试管中，滴入草酸钠溶液，立即可见生成白色沉淀(草酸钙)。说明豆腐中含有丰富的钙质，且能溶与水，不一定与蛋白质结合在一起。

(3)取少许白色豆腐滤渣于试管内。滴加少量浓硝酸后加热，可见滤渣变为黄色，冷却后再加入过量氨水，黄色沉淀转变为橙黄色。这就是蛋白质的黄色反应。

说明：

(1)在制备豆腐滤液时，豆腐一定要充分捣碎，才能使钙离子溶于水。

(2)由于豆腐中含有较多的蛋白质，形成胶体，故过滤较慢。但蛋白质一般不易透过滤纸，所以滤液不会有黄色反应。

第五篇：【鼎尖教案】高中化学(大纲版)第三册 第一单元 晶体的类型与性质 第二节金属晶体(备课资料)

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一、金属的物理性质 1.金属光泽

由于金属原子以最紧密堆积状态排列，内部存在自由电子，所以当光线投射到它的表面上时，自由电子吸收所有频率的光，然后很快放出各种频率的光，这就使绝大多数金属呈现钢灰色以至银白色光泽。此外，金显黄色、铜显赤红色、铋为淡红色、铯为淡黄色以及铅是灰蓝色，这是因为它们较易吸收某一频率的光之故。金属光泽只有在整块时才能表现出来，在粉末状时，一般金属都呈暗灰色或黑色。这是因为在粉末状时，晶格排列得不规则，把可见光吸收后辐射不出去，所以为黑色。

2.金属的导电、导热性

大多数金属具有良好的导电性和导热性。善于导电的金属也善于导热，按照导电和导热能力由大到小的顺序，将常见的几种金属排列如下：

Ag、Cu、Au、Al、Zn、Pt、Sn、Fe、Pb、Hg 3.金属的延展性

金属的延展性导致金属具有良好的变形性，但也有少数金属，如锑、铋、锰等，性质较脆，没有延展性。

4.金属的密度

锂、钠、钾比水轻，大多数其他金属密度较大。5.金属的硬度

金属的硬度一般较大，但它们之间有很大差别。有的坚硬如铬、钨等；有的却可用小刀切割，如钠、钾等。

6.金属的熔点

金属的熔点一般较高，但高低差别较大。最难熔的是钨，最易熔的是汞和铯、镓。汞在常温下是液体，铯和镓在手上受热就能熔化。

二、金属与非金属的比较 三、一发吊千钧的金属晶须

一种胡须那样细的金属晶须，竟能吊起千钧的重量！

在提高金属材料强度的试验过程中，科学家们惊奇地发现，一种胡须状的铁晶须（直径为1.6微米，只有头发丝粗细的1/50～1/40），它的抗拉强度竟能达到13400兆帕，是工业纯铁的70多倍，比超高强度钢高出4～10倍。如果用这样的铁晶须编织成半径为1毫米的线材，能安全地吊起一辆4吨重的载重卡车。这种铁晶须堪称金属世界中的“大力士”。

经现代的X射线衍射技术显示，晶须内部的原子完全按照同样的方向和部位排列。这是一种没有任何缺陷的理想晶体。因其全部原子各就各位，阵容排列整齐，组成了一道坚不可摧的防线，故只有当外力增加到使一部分原子相对于另一部分原子作整体移动时，才能产生塑性变形或断裂。而在一般金属中，虽说总体上原子是有规则排列的，但局部地方，一些原子的排列并不规则，因而，晶体构造中产生了缺陷。晶体的缺陷有点缺陷、线缺陷和面缺陷三大类。点缺陷是指在晶体空间中，长、宽、高三个方向都存在很小的缺陷，如有的位置上缺少原子（称为空位），另一些位置上有多余原子（称为间隙原子），或有外来原子溶入（称为异类原子）等。线缺陷是指在晶体中某处有一列或几列原子发生了有规律的错排现象（称为位错）。面缺陷主要指在晶粒和晶粒之间的交界面（称为晶界）上，原子呈不规则排列。因此，对一般金属而言，只要使少数原子发生短距离的移动，就可以像“千里之堤，溃于蚁穴”那样导致塑性变形或断裂，因而表现出较低的强度。

目前，人们已能制造出一些极细的金属晶须，可用它们编织成较大的线材，或让晶须作为增强材料与其他材料组合成复合材料，这些新材料已在生产中获得了可喜的应用。

需要说明的是，金属和非金属单质，以及氧化物、碳化物、氮化物等化合物都能用来制造晶须。目前人们已利用几十种单质材料（如铁、铜、镍等金属和石墨）以及数十种化合物（如碳化硅、氮化硅、三氧化二铝等）制出了晶须。

想一想，议一议：

晶须的存在，显示了大幅度提高金属强度的可能性。目前，金属材料的强度潜力远远没有充分发挥。如果我们能有效地减少金属的晶体缺陷，制造出可供直接应用的理想晶体，那么，世界将会变得怎么样呢？

（答案开放：如若能制造出可供直接应用的理想晶体，那就无异于增加了数十倍、数百倍的金属材料产量，甚至从根本上改变人类的生活环境和条件。到那时，地球上将会出现许多轻巧的薄壳建筑结构，机器不再是那样笨重和庞大，摩托车和轿车可以折叠起来随身携带，航天飞机和宇宙飞船将神速地来往于星际之间，人类的活动场所向着无限宽阔的宇宙空间延伸„„）