2013届高三化学新课标二轮复习教学案 晶体结构

第一篇：2013届高三化学新课标二轮复习教学案 晶体结构

晶体结构

教学目标

知识技能：熟悉三类晶体的代表物结构；学会在晶体中寻找晶胞；学会计算晶体中各种微粒的个数之比。

能力培养：通过晶体（或晶胞）结构的观察，提高学生的观察能力。通过对“晶胞”概念的阐述，力求学生能够想象整个晶体结构，培养学生的想象能力。通过分析“晶体中的每个微粒为几个晶胞所共有”，计算“晶体中原子的个数、化学键的数目”等问题的训练，提高学生分析推理能力。

科学思想：热爱科学，依靠科学解决实际问题。

科学品质：通过使用计算机软件或立体模型，刺激学生的感官，产生学习兴趣。通过教师的引导和精心设问，激发学生的求知欲。

科学方法：由个别到一般的归纳法及运用一般规律解决个别问题的演绎法。重点、难点三类晶体代表物结构的观察；想象和分析推理能力的培养。

教学过程设计

【软件或模型展示】NaCl晶体。

【提问】请观察所给出的NaCl的晶体模型分析氯化钠的化学式用“NaCl”来表示，原因何在？能否把“NaCl”称之为分子式？

观察NaCl晶体模型，分析问题，得出答案：每个Na+离子吸引着6个Cl-离子，而每个Cl-离子也吸引着6个Na+离子，所以在NaCl晶体中Na+离子与Cl-离子的个数比为1∶1，故可用“NaCl”来表示氯化钠。在氯化钠晶体中不存在独立的氯化钠分子，所以只能把“NaCl”称之为化学式，而不叫分子式。

【提问】观察NaCl的晶体模型，分析在NaCl晶体的每个晶胞中，Na+占据的位置有______种？每种位置各有____个？Cl-占据的位置有______种？每种位置各有______个？

观察NaCl 的晶体模型，分析问题，得出答案：在每个NaCl晶胞中Na+的位置有两种：8个位于晶胞的顶点，6个位于晶胞的面心；Cl-的位置有两种：12个位于晶胞的棱边，1个位于晶胞的体心。

【提问】宏观的NaCl晶体是由无数个晶胞相互延伸构成的。位于顶点、面心、棱边、体心上的微粒实际提供给每个晶胞的比例是多少？

思考、讨论问题，得出答案：顶点提供给每个晶胞只是它的1/8；面心是1/2；棱边是1/4；体心是1。

【软件或图片展示】位于顶点、面心、棱边、体心上的微粒实际提供给每个晶胞的比例。观察加深理解。

【引导】在每个NaCl晶胞中，平均占有Na+ 离子多少个？Cl-离子多少个？能否从晶胞的角度出发，再分析氯化钠化学式的由来？

思考、讨论问题，得出答案：在每个NaCl晶胞中，平均占有Na+离子： 1/8×8+/2×6=4；Cl-离子：1/4×12+1=4。由此可见，NaCl晶胞中Na+离子与Cl-离子的个数比为1∶1，故晶体中Na+离子与Cl-离子的个数比为1∶1，所以可用“NaCl”来表示氯化钠的组成。教师活动

【提问】在NaCl晶体中：每个Na+周围与之等距离且最近的Na+有个；每个Cl-周围与之等

距离且最近的Cl-有______个？

学生活动

观察模型，得出答案：每个Na+周围与之等距离且最近的Na+有12个；每个Cl-周围与之等距离且最近的Cl-有12个。

【软件或模型展示】给出CsCl晶胞。

【提问】观察CsCl的晶胞，想象CsCl晶体结构，试从两个不同角度分析“CsCl”化学式的由来？

观察CsCl晶胞、想象晶体结构、思考并回答问题：在CsCl晶胞中占有Cs+离子的个数为1个，Cl-离子1个，故Cs+与Cl-的个数比为1∶1；由CsCl晶胞可想象其晶体结构，在晶体中，每个Cs+吸引着8个Cl-离子，每个Cl-离子吸引着8个Cs+离子，故可用“CsCl”来表示其化学组成，称之为化学式。

【提问】在CsCl晶体中：每个Cs+周围与之等距离且最近的Cs+有______个？每个Cl-周围与之等距离且最近的Cl-有______个？

想象CsCl晶体结构，回答问题：在CsCl晶体中：每个Cs+周围与之等距离且最近的Cs+有6个，每个Cl-周围与之等距离且最近的Cl-有6个。

请根据以上两种晶体中微粒个数的求算方法，小结如何计算立方晶体中的微粒个数比？ 归纳小结。要点如下：

（1）找到晶体的晶胞；

（2）分析晶胞中各微粒的位置：

位于晶胞顶点的微粒，实际提供给晶胞的只有______个； 位于晶胞棱边的微粒，实际提供给晶胞的只有______个； 位于晶胞面心的微粒，实际提供给晶胞的只有______个； 位于晶胞中心的微粒，实际提供给晶胞的只有______个。（3）数清晶胞中各微粒的个数：

【投影】将学生的小结内容投影展示

（1）找到晶体的最小重复单元——晶胞；（2）分析晶胞中各微粒的位置：

位于晶胞顶点的微粒，实际提供给晶胞的只有1/8； 位于晶胞棱边的微粒，实际提供给晶胞的只有1/4； 位于晶胞面心的微粒，实际提供给晶胞的只有1/2； 位于晶胞中心的微粒，实际提供给晶胞的只有1。

（3）数清晶胞中各微粒的个数：

晶体中的微粒个数比=“微粒提供给每个晶胞的数值×晶胞中微粒个数”之比。 教师活动 【板书】

二、原子晶体 代表物：金刚石、晶体硅、石英 【软件或模型展示】金刚石的结构。

【提问】观察金刚石结构，思考其键角是多少度？构成最小碳环所需碳原子数为多少？ 学生活动

观察并回答问题：键角为109°28′，构成最小碳环所需的碳原子数为6个。【信息给予】请运用元素周期律的知识想象并描述晶体硅结构。

描述晶体硅的结构：硅原子与硅原子之间通过非极性共价键形成的空间网状结构，键角为

109°28′，形成最小圆环需6个硅原子。

【提问】比较晶体硅与金刚石的不同之处，它将影响晶体硅的哪些不同于金刚石的性质？ 思考并回答问题：由于硅原子的半径大于碳原子，所以硅—硅键的键长大于碳—碳键的键长，使得其键能小于碳—碳键的键能，这将使晶体硅的熔、沸点低于金刚石。

【讲述】石英与金刚石、晶体硅一样，也具有空间网状结构，如果我们把每个原子在平面上的投影点连接，就得到石英的平面结构图。【软件或图片展示】石英平面结构图。

【提问】根据石英的平面结构图分析石英晶体化学式的由来？能否称之为分子式？ 观察、分析、回答问题：

在石英晶体中每个Si原子通过Si—O极性键与4个O原子作用，而每个O原子也通过Si—O极性键与2个Si原子作用，所以在石英晶体中Si原子与O原子的原子个数比为1∶2，可用“SiO2”来表示石英的组成。因在晶体中不存在石英分子，故只能称其为化学式，不能叫分子式。

【提问】根据石英晶体的平面结构图分析：在石英晶体中，每个Si原子独有多少个Si—O键？由此分析nmolSiO2晶体中约含多少摩Si—O键？

分析并回答问题：在石英晶体中，每个Si原子独有4个Si—O键，n molSiO2中含有n molSi原子，故约含4nmolSi—O键。

【信息给予】我们也可以将SiO2的晶体结构想象为：在晶体硅的Si—Si键之间插入O原子。请想象SiO2的空间结构。想象SiO2的空间结构。观察证实结论。

【软件或模型展示】SiO2晶体结构图。

【提问】观察SiO2晶体结构，思考构成一个最小的环需多少个原子？以Si原子为中心的Si—O键之间的键角为多少度？

观察并回答问题：需12个原子。键角：109°28′。教师活动 【板书】

三、分子晶体 代表物：干冰

【软件或模型展示】干冰晶胞结构。

【提问】观察干冰的晶胞结构，计算每个晶胞中含有CO2分子的个数？ 学生活动

观察并回答问题：4个。

【提问】在干冰晶体结构中，每个CO2分子周围与之最近且等距离CO2分子的个数？干冰的晶胞结构与我们见过的哪种结构相似？

观察并回答问题：每个CO2分子周围与之最近且等距离CO2分子有12个。这13个CO2分子的位置关系相当于NaCl晶体中的13个Na+离子或13个Cl-离子的位置关系。

【小结】在研究各类晶体代表物的结构时，我们展开了空间想象，解决了“化学式的由来、求与之最近且等距离的微粒个数、键角、最小圆环”等问题；同时运用分析推理能力，计算出每个微粒为几个这样的单元所共有，解决了“晶体中微粒的个数比、化学键的数目”等问题。从而提高了我们的观察、想象和分析问题的综合能力。

【引导】观察晶胞结构，可以直接得出什么答案？

观察晶胞结构，回答问题：从晶胞结构可以看出每个Y同时吸引着4个X。而且可以计算出晶胞中X的个数为1/8×4=1/2，Y的个数为1。则在该晶体中X与Y的个数比为1/1∶2，即2∶1，由此该晶体的化学式为XY2。

【引导】从晶胞结构展开想象晶体结构，每个X同时吸引着多少个Y？画出Y的位置。想象晶体结构，回答问题：每个X同时吸引着8个Y，其位置关系如图所示：

【提问】从晶胞结构展开想象晶体结构，每个X周围与它距离最近且相等的X共有多少个？画出这些X的位置。

想象晶体结构，回答问题：每个X周围与它距离最近且相等的X共有12个，其位置关系如图所示：

【提问】将晶胞中的四个X连接在一起可以构成何种立体图形？Y在立体图形中的位置？这种位置关系与哪种分子结构相似？

观察晶胞结构，回答问题：四个X构成正四面体。Y位于正四面体的中心。这种结构与CH4分子的结构完全相同。

【提问】由CH4分子的键角可知此晶体中距离最近的2个X与1个Y形成的夹角∠XYX角度为多少？

回忆旧知识：CH4分子的键角为109°28′，故∠XYX角度为109°28′。【提问】1mol该晶体的体积为多少？1个XY2微粒的体积为多少？

【提问】一个XY2微粒的体积与一个晶胞的体积是否相等？一个晶胞的体积为多少？

【提问】晶胞的边长如何计算？晶体中两个距离最近的X中心间的距离为多少？

例3（1）将NaCl的晶胞向三维空间延伸就可得到完美晶体。NiO（氧化镍）晶体的结构与NaCl相同，Ni2+与最邻近O2-的核间距离为a×10-8cm，计算NiO晶体的密度（已知NiO的摩尔质量为74.7g·mol-1）。（2）天然的和绝大部分人工制备的晶体都存在各种缺陷，例如在某种NiO晶体中就存在如右图所示的缺陷：一个Ni2+空缺，另有两个Ni2+被两个Ni3+所取代。其结果晶体仍呈电中性但化合物中Ni和O的比值却发生了变化。某氧化镍样品组成为Ni0.97O，试计算该晶体中Ni3+与Ni2+的离子数之比。

【提问】如何入手去求算晶体密度？

思考讨论，得出解题思路：求算晶体密度即求算1cm3中NiO的质量。

【引导】如何计算1cm3中阴、阳离子总数？1cm3中Ni2+—O2-离子对数为多少？

【提问】如何计算每对Ni2+—O2-离子对的质量？ 分析回答：

【引导】根据以上分析如何求算密度？

回答问题：晶体的密度=每对Ni2+—O2-离子对的质量×1cm3中Ni2+—O2-离子对数。即密度：

【引导】整个晶体是否带电？如何求算Ni2+与Ni3+离子数之比？

回答问题：整个晶体呈电中性，则有：Ni2+与Ni3+所带的正电荷数应等于O2-所带的负电荷数，即

3x+2（0.97-x）=2×1（x为Ni3+的物质的量。）

解得x=0.06。则Ni2+的物质的量为：

0.97-x=0.97-0.06=0.91 mol。Ni3+与Ni2+离子数之比为6∶91。

精选题

一、选择题

1．根据下表给出的几种物质的熔点、沸点数据判断说法中错误的是 [

]

A．SiCl4是分子晶体

B．MgCl2中键的强度比NaCl中键的强度小 C．单质R是原子晶体

D．AlCl3为离子晶体

2．经研究发现，有一种磷分子具有链状结构。结构如图所示。下列说法正确的是 [

] A．它是一种高分子化合物

B．它是一种极性分子，易溶于水 C．分子量是白磷的8倍 D．与白磷互为同素异形体

二、非选择题

3．现有甲、乙、丙、丁四种晶胞（如图2-8所示），可推知：甲晶体中A与B的离子个数比为；乙晶体的化学式为；丙晶体的化学式为______；丁晶体的化学式为______。

4．钙-钛矿晶胞结构如图2-9所示。观察钙-钛矿晶胞结构，求该晶体中，钙、钛、氧的微粒个数比为多少？

5．晶体硼的基本结构单元都是由硼原子组成的正二十面体，其中含有20个等边三角形的面和一定数目的顶角，每个顶角各有一个硼原子，如图2-10所示，回答：（1）键角____；（2）晶体硼中的硼原子数____个；B—B键____条？

6．在碳单质的成员中还有一种混合型晶体——石墨，如图2-11所示。它是层状结构，层与层之间依靠作用力相结合。每层内部碳原子与碳原子之间靠作用力相结合，其键角。分析图中每个六边形含有个碳原子。

7．C70分子是形如椭球状的多面体，该结构的建立基于以下考虑：（1）C70分子中每个碳原子只跟相邻的3个碳原子形成化学键；（2）C70分子中只含有五边形和六边形；

（3）多面体的顶点数、面数和棱边数的关系遵循欧拉定理：顶点数+面数-棱边数=2。根据以上所述确定：（1）C70分子中所含的单键数和双键数；（2）C70分子中的五边形和六边形各有多少？

8．晶体具有规则的几何外形，晶体中最基本的重复单位称为晶胞。NaCl晶胞结构如图2-12所示。

已知FexO晶体的晶胞结构为NaCl型，由于晶体缺陷，x的值小于1。测知FexO晶体密度ρ为5.719·cm-3，晶胞边长为4.28×10-10m（铁原子量为55.9，氧原子量为16）。求：（1）FexO中x的值（精确至 0.01）。（2）晶体中的 Fe分别为Fe2+和Fe3+，在Fe2+和Fe3+的总数中，Fe2+所占分数为多少？（精确至0.001）。（3）写出此晶体的化学式。

（4）描述Fe在此晶体中占据空隙的几何形状（即与O2-距离最近且等距离的铁离子围成的空间形状）。（5）在晶体中，铁元素的离子间最短距离为多少？

答

案

一、选择题

1．D．提示：一般来说晶体的熔沸点有如下规律：原子晶体＞离子晶体＞分子晶体，金属晶体有的高有的低。对于同种类型晶体的熔沸点则取决于微粒间的作用力。2．D、E

二、非选择题

3．1∶1

C2D

EF

XY3Z 4．1∶1∶3 5．（1）60度（2）12（3）30 6．范德华力（或分子间作用力）；非极性共价键；120度；2。7．（1）单键数：70；双键数：35。

（2）设C70分子中五边形数为x个，六边形数为y个。依题意可得方程组： 1/2（5x+6y）=1/2（3×70）（键数，即棱边数）70+（x+y）-1/2（3×70）=2（欧拉定理）解得五边形数x=12，六边形数y=25。8．（1）0.92（2）0.826

（4）正八面体（5）3.03×10-10m。提示：（1）由NaCl晶胞结构可知，1molNaCl晶胞中含有4mol NaCl，故在FexO晶体中1mol FexO晶胞中含有4mol FexO。

设FexO的摩尔质量为Mg· mol-1，晶胞的体积为V。则有： 4M=ρVN0，代入数据解得M=67.4g·mol-1，则x=0.92。

（2）设Fe2+为y个，Fe3+则为（0.92-y）个，由正负化合价代数和为零可得：2x+3（0.92-y）=2，则y=0.76。Fe2+所占的分数为：0.76/0.92=0.826。

（3）由于Fe2+为0.76，则Fe3+为（0.92-0.76）=0.16，故化学式为

（4）与O2-距离最近且等距离的铁离子有6个，这6个铁离子所围成的几何形状如图2-13所示，由图可知Fe在晶体中占据空隙的几何形状为正八面体。

第二篇：高三二轮复习教学案

高三数学二轮复习

1．在等比数列{an}中，a1=1，公比|q|≠1，若am=a1a2a3a4a5，则m=_______________

2．已知各项均为正数的等比数列{an}，a1a2a3=5，a7a8a9=10，则a4a5a6=____________

3．已知Sn为等差数列{an}的前n项和，若

1a2nan4n12n1，则

S2nSn____________ 4．已知{an}是等比数列，且a2=2，a5=，则a1a2+a2a3+„+ anan+1=________________

45．在等差数列数列{an}中，a11a101，若它的前n项和Sn有最大值，则使Sn取得最小正数的n=___________ 6．已知数列{an}的前n项和为Sn =2n2+2n，数列{bn}的前n项和为Tn =2－bn

（1）求数列{an}与{bn}的通项公式

（2）设cn=an2bn，证明：当且仅当n≥3时，cn+1

7．设{an}是等比数列，则“a1

8．数列{an}中，已知a1=1，an+1=3an +2n，则数列{an}的通项公式是an=________________ 9．设a1=2，an12an1,bn|an2an1|,nN*，则数列{bn}的通项公式bn =__________ 10．观察下列等式：13+23=(1+2)2，13+23+33=(1+2+3)2，13+23+33+43=(1+2+3+4)2，„，根据上述规律，第四个等式为_____________________________

11．设数列{an}中，若an+1=an+an+2（n∈N*），则称数列{an}为“凸数列”

（1）设数列{an}为“凸数列”，若a1=1，a2=－2，试写出该数列的前6项，并求出该6项之和

（2）在“凸数列”{an}中，求证：an+6=an，n∈N*

（3）设a1=a，a2=b，若数列{an}为“凸数列”，求数列的前n项和Sn

12．已知a1=1，a2=4，an+2=4an+1+an，bnan1an,nN*

（1）求b1，b2，b3的值

（2）设cn=bnbn+1，Sn为数列{cn}的前n项和，求证：Sn≥17n

（3）求证：|b2nbn|164171n2

13．下图是用同样规格的黑、白两色正方形瓷砖铺设的若干图案，则按此规律第n个图案中需用黑色瓷砖________块．(用含n的代数式表示)

14．给定正整数n(n≥2)按下图方式构成三角形数表：第一行依次写上数1，2，3，…，n，在下面一行的每相邻两个数的正中间上方写上这两个数之和，得到上面一行的数(比下一行少一个数)，依次类推，最后一行(第n行)只有一个数．例如n=6时数表如图所示，则当n=2010时最后一行的数是______________．

15．某化工企业2007年底投入100万元，购入一套污水处理设备．该设备每年的运转费用是0.5万元，此外每年都要花费一定的维护费，第一年的维护费为2万元，由于设备老化，以后每年的维护费都比上一年增加2万元．

(1)求该企业使用该设备x年的年平均污水处理费用y(万元)；

(2)问为使该企业的年平均污水处理费用最低，该企业几年后需要重新更换新的污水

处理设备?

第三篇：2013届高三化学新课标二轮复习教学案 盐类水解知识及其应用

盐类水解知识及其应用

教学目标

知识技能：使学生掌握盐类水解的实质和规律，并能够运用水解规律及平衡知识解释、说明有关化学事实。

能力培养：创设问题情景，引导学生注重掌握知识的准确性，培养学生运用知识逻辑推理，解决新问题的能力。

科学思想：通过实验及问题讨论，加强学生对现象与本质的辩证关系的理解，使学生学会用实验方法和逻辑推理去探究物质之间的内在联系。

科学品质：通过对水解知识的拓展与迁移，激发学生的学习兴趣和求知欲，让学生自己设计实验，培养学生的创造性和严谨求实的科学品质。科学方法：分析推理，迁移应用及科学抽象。

重点、难点

水解规律的综合应用及准确的分析表述。

教学过程设计

教师活动 【引言】

我们已经知道盐溶液不一定是中性溶液，其原因是由于盐类的水解。本次课的内容是复习水解实质、规律及相关知识在解决实际问题中的应用。学生活动

回忆思考有关盐类水解的概念及其规律。【投影演示】（1）少量CH3COONa固体投入盛有无水乙醇的培养皿，滴加几滴酚酞，然后再加入少量水。（2）少量镁粉投入盛有NH4Cl水溶液的培养皿。【提问】

请结合两个实验现象，分析、解释其本质原因，并写出有关离子方程式。观察实验，记录现象：

（1）开始酚酞不变色，加水后变红色；（2）有气泡产生。讨论分析现象得出：

实验（1）CH3COO-与水电离出的H+结合生成CH3COOH，而使水的电离平衡向右移动，溶液显碱性。因此盐类水解，水也是必要的反应物之一。CH3COO-+H2O CH3COOH+OH-实验（2）NH4+水解，使溶液显酸性，镁与水解产生的氢离子发生置换反应生成氢气。NH4+H2ONH3·H2O+H+ Mg+2H+=Mg2++H2↑

由于水解平衡的正向移动，产生的气体中除氢气可能也有氨气。归纳小结：

【板书】

一、盐类水解的实质

【投影】例1

现有酚酞、石蕊、0.1mol/L氨水、氯化铵晶体、0.1mol/L盐酸、熟石灰和蒸馏水，若仅用上述试剂怎样用简单实验方法证明氨水是弱碱？请讨论可能的实验方案。适时引导学生分析、表述。讨论并提出方案：

方案（1）取少量氨水，滴加酚酞，溶液呈红色，然后向其中加人少量CH3COONH4晶体，振荡，可看到红色变浅，说明氨水中存在电离平衡，氨水为弱碱。

方案（2）取少量NH4Cl晶体溶于水，滴加石蕊试液，溶液显红色，说明NH4+水解生成了NH3·H2O和HCl，从而破坏了水的电离平衡，亦说明氨水是弱碱。

方案（3）将 0.1mol/L NH3· H2O与0.1mol/L盐酸等体积混合，再滴加石蕊试剂，溶液显红色，说明NH4+水解破坏了水的电离平衡，从而说明氨水是弱碱。【提问】

三种实验方案分别从哪两个方面来证明氟水是弱碱？ 讨论回答：证明氨水是弱碱，可通过两条途径： 一是证明氨水中存在电离平衡，如方案（1）。另一是证明NH4+作为弱碱阳离子能破坏水的电离平衡发生水解反应，如方案（2）、（3）。【投影】例2 25℃时，pH均等于11的NaOH溶液和NaCN溶液中，水的电离度是否也相同呢？请讨论比较两溶液中水的电离度大小（已知水的浓度等于 55.6mol/L）。【启发引导】

若pH均等于4的HCl溶液和NH4Cl溶液，水的电离度大小又如何呢？ 思考分析：一同学黑板表述。

NaOH电离出OH-抑制水的电离，其溶液中H+完全来自水的电离，[H+]水=10-11mol/L=[OH-]水、NaCN中CN-水解生成HCN，促进水的电离，其中OH-完全来自水的电离，[OH-]水=10-3mol/L。NaOH溶液中：

NaCN溶液中：

【提问】

通过比较归纳，在水中加酸、加碱、加某些盐，对水的电离平衡分别产生怎样的影响？ 【过渡】

在前面的学习中，我们总结过盐类水解的规律，请同学们回忆盐类水解有哪些规律。【过渡】

下面我们来探讨应用水解规律分析解决具体问题。归纳回答： 在水中加酸、加碱，会抑制水的电离，使水电离度减小。水中加入强酸弱碱盐或强碱弱酸盐，会促进水的电离，使水的电离度增大。回忆盐类水解规律：

1．谁弱谁水解，谁强显谁性，越弱越水解，都弱都水解，两强不水解。2．大多数盐水解程度较小，多元弱酸的酸根分步水解，以的溶解平衡右移溶液变澄清。【提问】

实验（2）向FeCl3溶液中滴加NaHCO3 为什么有少量气泡逸出，溶液变为浅棕红色？ 讨论解释其原因：

碱性，由于H++OH-=H2O使两水解平衡均正向移动，因此产生的气体为CO2，溶液浅棕红色为Fe（OH）3胶体的颜色。【投影】例3 为了同时对农作物施用分别含有N、P、K三种元素的化肥，对于下列几种化肥①K2CO3，②KCl，③Ca（H2PO4）2，④（NH4）2SO4，⑤氨水，你认为怎样搭配是最合理的？分析解释其理由。讨论分析并回答：

N、P、K三种元素均为最佳组合，因此肯定有Ca（H2PO4）2，失去磷肥功效，而氨水、K2CO3 的水溶液均显碱性，亦有相同影响。因此最佳组合为KCl、Ca（H2PO4）

2、（NH4）2SO4，即②、③、④。【投影】例4 城市自来水厂供给居民的生活用水，常先用氯胺NH2Cl（强氧化剂作用相当于氯气）再用绿矾FeSO4·7H2O来消毒、净化、改善水质。试根据水解原理分析解释其原因，写出其方程式。

分析讨论：

NH2Cl作用相当于氯气，Cl2+H2O= HCl+HClO。因此，NH2Cl+H2O=NH3+HClO，HClO具有强氧化性，可消毒杀菌，也可将FeSO4中Fe2+氧化为Fe3+。生成的Fe3+水解Fe3++3H2O Fe（OH）3+3H+，产生的Fe（OH）3胶体具有吸附作用，可净化改善水质。【投影】例5

试分析将下列物质的水溶液蒸干灼烧，最后得到的固体物质是什么？ 解释原因。（1）AlCl3（2）KAl（SO4）2（3）K2CO3 讨论回答：

（1）得Al2O3固体；Al3+发生水解生成Al（OH）3和HCl，由于加热时HCl不断挥发，促进水解平衡正向移动，而Al（OH）3在灼烧时分解，因此，最终为Al2O3固体。

（2）得KAl（SO4）2；尽管Al3+水解生成Al（OH）3和H2SO4，但由于H2SO4是高沸点酸，不易挥发，K2SO4不水解，也不易分解，加热最终只是把水蒸去，因此仍得KAl（SO4）2 固体。

（3）得K2CO3固体；尽管加热过程促进K2CO3水解，但K2CO3水解生成的KHCO3与KOH反应后仍为K2CO3。

适时引导讨论并给予肯定和表扬。【投影】例6

由一价离子组成的四种盐溶液AC、BD、AD、BC，浓度均为0.1mol/L，在室温下前两种溶液的pH=7，远大于1.0×10-2，等体积混合后，因氨水过量，在NH4Cl与氨水的混合液中，溶液显碱性。所以[NH4+]＞[Cl-]＞[OH-]＞[H+]，C错误。D中CH3COOK+HCl=KCl+CH3COOH，且知，CH3COOK过量，反应后溶液中CH3COOK、CH3COOH、KCl物质的量相等，由于CH3COOH的电离和CH3COO-的水解程度均很小，且此时CH3COOH的电离占主导地位。因此[CH3COOH]＞[H+]、[H+]＞[OH-]，又因[Cl-]=0.05 mol/L、[CH3COO-]＞0.05 mol/L、[CH3COOH]＜0.05 mol/L，因此D正确。答案为C。 【提问】

根据对例7的讨论分析：

1．判断能水解的盐溶液中离子浓度大小时要明确哪些平衡关系？ 2．两溶液相互混合后，判断离子浓度大小时要注意什么问题？ 讨论回答：

1．盐的电离平衡、水的电离平衡、盐中弱酸离子或弱碱离子的水解平衡。

2．两溶液混合后离子浓度大小的比较，要首先分析相互间反应时是弱酸（或弱碱）剩余，虽然生成的盐的水解也要考虑，但剩余弱酸（或弱碱）的电离占主导地位。【过渡】

在比较溶液中离子浓度时还常常用到电解质溶液中的两个重要守恒关系：电荷守恒，物料守恒。【板书】

电荷守恒：电解质溶液中阳离子所带正电荷总数等于阴离子所带负电荷总数。物料守恒：某一分子或离子的原始浓度应等于它在溶液中各种存在形式的浓度之总和，即元素的原子守恒。抄写笔记。【投影】例8 在Na2S溶液中下列关系不正确的是 A．[Na+]=2[HS-]+2[S2-] +[H2S] B．[Na+]+[H+]=[OH-]+[HS-]+2[S2-] C．[Na+]＞[S2-]＞[OH-]＞[HS-] D．[OH-]=[HS-]+[H+]+[H2S] 【启发引导】

解答这类题目的思路是：首先确定溶液中各平衡关系及其微粒，然后再分析微粒间的各种守恒关系。讨论分析：

Na2S溶液中存在下列平衡： Na2S=2Na++S2-H2O H++OH-S2-+H2O HS-+OH-HS-+H2O H2S+OH-①根据电荷守恒：

[Na+]+[H+]=2[S2-]+[HS-]+[OH-]，所以B正确。②根据物料守恒：（钠与硫的物质的量2∶1）[Na+]=2[S2-]+2[HS-]+2[H2S]，所以A错误。根据由水电离产生H+与OH-守恒：（①、②两式相减）[OH-]=[HS-]+[H+]+2[H2S]，所以D错误。答案为A、D。

【投影】例9 将标准状况下体积为2.24LCO2缓缓通入100mL1mol/LNaOH溶液中（溶液体积变化忽略不计），反应结束后，溶液中有关离子物质的量浓度的关系正确的是

[

]

讨论分析：

CO2=0.01 mol

NaOH=0.1mol

根据碳元素的原子守恒：

答案为A、D。【投影】例10 已知一溶液中有四种离子：X+、Y-、H+、OH-，下列分析结果肯定错误的是

[

] A．[Y-]＞[X+]＞[H+]＞[OH-] B．[X+]＞[Y-]＞[OH-]＞[H+] C．[H+]＞[Y-]＞[X+]＞[OH-] D．[OH-]＞[X+]＞[H+]＞[Y-] 讨论分析：

题目中四种离子在溶液中一定存在电荷守恒。即[X+]+[H+]=[Y-]+[OH-]，根据此等式分析四个选项，对A选项[Y-]＞[X+]，必有[H+]＞[OH-]；

对B选项[X+]＞[Y-]，必有[OH-]＞[H+]，才能使等式成立； 对C选项[H+]＞[Y-]，必有[OH-]＞[X+]，所以C选项错误； 对D选项[OH-]＞[X+]，必有[H+]＞[Y-]，这样等式成立。答案为C。【归纳】

电解质溶液中离子浓度大小的比较尽管复杂，但解题关键是抓住平衡主线，认真分析并按照离子的电荷守恒，物料守恒（元素的原子守恒）理清关系，就可快速解答。

精选题

一、选择题

1．等体积下列溶液中，阳离子的总物质的量最大的是

[

] A．0.2mol/LCuSO4 B．0.1mol/LNa2CO3 C．0.2mol/LKCl D．0.1mol/LNa2SO4 2．浓度为0.1mol/L的下列各物质的溶液中，[NH4+]最大的是

[

] A．NH4Cl B．NH4HSO4 C．NH3·H2O D．CH3COONH4 3．25℃，在0.1mol/L NaX溶液中，水的电离度为a1；在0.1mol/L盐酸中，水的电离度为a2，若a1/a2=109，则NaX溶液的pH约为

[

] A．

5B．7

C．10

D．11 4．混合Na2S跟NaHS两溶液，且浓度相等，此混合液中，下列关系一定正确的是

[

] A．[Na+]+[H+]=2[S2-]+[HS-]+[OH-] B．[Na+]＞[HS-]＞[S2-]＞[OH-] C．[Na+]=[S2-]+[HS-]+[H2S] D．[HS-]＞[H+]＞[OH-]＞[Na+] 5．已知0.1mol/L的HCN溶液pH=4，0.1mol/L的NaCN溶液的pH=12。现将0.2mol/L的HCN溶液和0.1mol/L的NaOH溶液等体积混合后，溶液中各种离子浓度关系正确的是

[

] A．[Na+]＞[CN-]＞[OH-]＞[H+] B．[Na+]＞[CN-]＞[H+]＞[OH-] C．[CN-]+[OH-]＞[Na+]+[H+] D．[CN-]＞[Na+]＞[H+]＞[OH-] 6．下列各组离子中在碱性条件下可以共存，而加入盐酸后会产生气体和沉淀的是 [

]

7．20℃，两种一元弱酸的钠盐NaX和NaY，已知往NaX溶液中通入CO2只能生成HX和NaHCO3；往NaY溶液中通入CO2能生成HY和Na2CO3，下列说法正确的是

[

] A．酸性HX＞HY

C．溶液的碱性NaX＞Na2CO3＞NaY＞NaHCO3 D．HX和HY酸性相同，但比H2CO3弱

8．NH4Cl溶于D2O中，反应生成的一水合氨与水合氢离子均正确的是

[

] A．NH2D·H2O和D3O+

B．NH3·D2O和HD2O+ C．NH3·HDO和D3O+ D．NH2D·H2O和H2DO+ 9．某种一元酸（HA）溶液，加入一种强碱（MOH）溶液，反应后溶液呈中性，下列判断正确的是

[

] A．所用酸一定过量 B．生成的盐一定不水解

C．酸与碱一定等物质的量混合 D．反应后溶液中必存在[A-]=[M+]

二、非选择题 10．将位于同一周期的主族元素A和B的氯化物AClx和BCly配制成等物质的量浓度的溶液，测得AClx溶液的pH小于BCly溶液的pH。试判断A、B两元素原子序数的大小关系____。11．pH=2的某酸HnA与pH=12某碱B（OH）m等体积混合后，溶液的pH=8。（1）反应所生成正盐的化学式为____。

（2）该盐中______离子一定能水解，水解离子方程式为____。

12．已知①ZnCl2·xH2O易溶于水，且其浓水溶液呈强酸性；②SOCl2极易和水发生反应：SOCl2+H2O=SO2+2HCl，实验室制无水氯化锌是采用ZnCl2·xH2O与SOCl2混合加热的方法。试回答：

（1）混合加热时发生反应的方程式______。（2）SOCl2的作用____。

13．某二元弱酸溶液按下式发生一级和二级电离：H2A H++HA-、HA-H++A2-。已知相同浓度时的电离度，a（H2A）＞a（HA-），设有下列四种溶液： A．0.01 mol/L的H2A溶液 B．0.01mol/L的NaHA溶液

C．0.02mol/L的HCl与0.04 mol/L的NaHA溶液等体积混合液 D．0.02 mol/L的NaOH与0.02mol/L的NaHA溶液等体积混合液 据此填写下列空白（填代号）：（1）［H+]最大的是______，最小的是______。（2）[H2A]最大的是______，最小的是______。（3）[A2-]最大的是______，最小的是______。

答

案

一、选择题

1．A

2．B

3．C

4．A

5．A

6．C

7．A

8．C

9．D

二、非选择题 10．A＜B 11．（1）BnAm（2）An-

An-+H2O=HA（n-1）+OH-12．（1）ZnCl2·xH2O+xSOCl2=ZnCl2+xSO2+2xHCl（2）先夺取了ZnCl2·xH2O中的结晶水，且与水反应生成了盐酸，从而抑制了氯化锌的水解。13．（1）A、D（2）C、D（3）D、A

第四篇：化学新课标二轮复习全套教学案详细解析 化学实验

气体的制备

教学目标

知识技能：复习常见气体的制备、收集、净化、尾气处理等知识，掌握各种仪器装置的使用方法及操作注意事项。

能力培养：通过对常见气体实验室制法的复习，培养学生选择仪器装置，解决气体制备、净化等问题的分析、迁移能力。

科学思想：通过对气体制备有关知识的整理，使学生感悟到科学实验的规律性和严谨性。

科学品质：通过对气体制备的各种仪器装置的探讨，激发学生的发散性思维。科学方法：通过对气体制备的各种仪器装置的探讨，指导学生学会根据反应原理、气体性质以及常见仪器的特点，选择、组装各种装置的一般方法。

重点、难点 对气体制备装置的归纳和装置变形的探讨；激发学生学习兴趣，培养学生发散性思维。

教学过程设计

教师活动 【投影】

【提问】

1．这套装置在实验室用于制取什么气体？

本卷第1页（共74页）

学生活动

观察、思考、回答： 1．制氯气。

2．要制得纯净的氯气，请说明B、C、D、E各装置应盛装的试剂及其作用是什么？

2．B装置应装饱和食盐水，用来吸收挥发出来的HCl气体；C装置应装浓硫酸，用来吸收Cl2中的水分；D装置是用向上排空气法收集Cl2；E装置应装NaOH溶液，用来吸收多余的Cl2，避免有毒气体排入空气。

【提问】通过上述实例可以看出，实验室制取纯净的气体一般有几个环节？ 思考、回答：

实验室制取纯净的气体一般有以下环节：（1）气体的发生；（2）气体的净化；（3）气体的收集；

（4）尾气的处理（对于有毒气体）。【组织讨论】分小组进行，要求：

1．气体发生装置通常可分成几种类型？将各类型的装置示意图画出来。分类的依据是什么？

2．每种类型可制备什么气体？ 3．使用注意事项及原因。

说明：示意图的画法（以上面制取Cl2的装置为例）。

本卷第2页（共74页）

指导学生讨论，将学生画的图展示出来，评价。思考、讨论、画图；小组代表回答： 类型有：

（1）固-固加热型：可制O2、CH4、NH3等；

使用注意：1．试管口略向下倾斜； 2．试管内导管刚伸出胶塞即可； 3．用酒精灯外焰加热。（2）固-液不加热型：

可制H2、H2S、SO2、CO2、NO、NO2、C2H2等；

使用时注意：长颈漏斗下端管口伸入液面以下。（3）固-液或液-液加热型：可制Cl2、HCl等。使用时注意：1．组装装置接从下到上的顺序； 2．加热应垫石棉网；

3．烧瓶内液体体积不超过容积的1/3。分类依据：反应物的状态和反应条件是否加热。

本卷第3页（共74页）

【提问】启普发生器是一种气体发生的经典装置，能否说明它适合发生什么样的气体？它的优点是什么？（同时展示启普发生器的仪器图）

回答：启普发生器适合常温下块状固体与液体反应，且难溶或不易溶于水的气体，如：H2、CO2、H2S。它的优点是可通过活塞控制反应的发生与停止，操作简便。

【设疑】实验室能否用以下仪器组装启普发生器的替代装置？

讨论、回答：能。画出装置图：

【提问】使用装置①时要注意什么？

回答：长颈漏斗必须伸到隔板下面，否则无法控制反应，而且产生的气体也易从长颈漏斗逸出。

本卷第4页（共74页）

【设疑】属于固一液不加热反应，但不能用启普发生器发生的气体有哪些？可用什么装置？

设计、回答：不能用启普发生器发生的气体有SO2、C2H2、NO、NO2等。可用以下装置：

此为简易装置，无隔板，无活塞，不能控制反应的发生或停止。

若将长颈漏斗改为分液漏斗，分液漏斗可控制液体滴入的量，从而调节反应产生气体量。

【提问】实验室制C2H4属于液-液加热制气，其装置有何特点？操作时需注意什么？

思考、回答：

实验室制C2H4需要控制温度（170℃）应加温度计；温度计的水银球应插入液面下。

【评价】很好。我们掌握一类事物既要认识共性，又要抓住特点。

本卷第5页（共74页）

【启发讨论】在固（液）—液加热制气时，如果气体产生较快，或所连装置较多，烧瓶内气压较高，分液漏斗中的液体不易滴下与烧瓶内试剂反应。如何解决这一问题，使分液漏斗中的液体顺利滴下？

学生设计方案。交流各自的方案。最简单方便的方案是：

【评价】学生所设计的各种方案，指出其优点及不足并鼓励学生设计尽可能简单的方案。

【练习】在实验室，制备O2、Cl2、HCl、NH3有什么合理、简单、快速的方法，用到哪类装置？

思考、回答：

（1）向MnO2中滴加H2O2可制氧气；（2）向高锰酸钾固体中滴加浓盐酸可制Cl2；（3）向浓盐酸中滴加浓H2SO4可制HCl；

（4）向NaOH溶液中滴加浓氨水可制NH3。以上制备方法均用固—液不加热型装置。

【启发练习】如果要收集纯净的气体，须除杂质和干燥气体。试判断下列气体净化时应使用的试剂和装置： 思考、回答：

【投影】气体（所含杂质）除杂试剂和装置

本卷第6页（共74页）

①CO（CO2）②CO2（H2O）③Cl2（HCl）④N2（O2）⑤SO2（HCl）

①碱石灰

干燥管 NaOH溶液

洗气瓶 ②浓H2SO4

洗气瓶 ③饱和NaCl溶液

洗气瓶 ④铜网（灼热）硬质

玻璃管 ⑤NaHSO3溶液

洗气瓶 【提问】气体净化的原则是什么？ 讨论、回答：

1．尽量用化学方法；一般酸性气体杂质用碱性试剂除去，还原性气体杂质用氧化性试剂除去；

2．净化试剂只与杂质发生反应； 3．不生成新的杂质。

【提问】气体净化常用装置是什么？画出装置图。分几类？ 回答：气体净化装置有：

本卷第7页（共74页）

分两类：1．用固体物质除去气体杂质（包括水蒸气）；如图（1）、（2）、（3）。2．用液体物质除去气体杂质（包括水蒸气）；如图（4）。【启发讨论】根据净化试剂的状态不同选择装置。

【例题】为除去O2中少量的CO2和水蒸气，应采用的装置是

[

]

其中左边试管盛[

]，右边试管盛[

]。从上述例题可以看出气体净化要注意什么问题。

思考、回答：选D；甲试管盛NaOH溶液，乙试管盛浓硫酸。应注意：

本卷第8页（共74页）

1．洗气瓶使用时应长管进气、短管出气； 2．净化包括除杂和干燥，一般先除杂后干燥。

【启发提问】净化后的气体就可以收集，那么常用的收集方法和装置有哪些？依据什么来选择适合的方法及装置？

思考、回答： 气体收集装置有

两类方法：

1．排水法：用于收集不易溶于水的气体，例如，H2、O2、CH4、NO、C2H4、C2H2等[如图（1）]。

2．排空气法：

（1）向上排空气法：用于收集密度大于空气的气体，例如O2、CO2[如图（2）]。（2）向下排空气法：用于收集密度小于空气的气体，例如H2、NH3、CH4[如图（3）]。

选择依据：

气体的溶解性和对空气的密度。 【提问】

下列气体在收集时须注意什么？ Cl2、HCl、H2S、NO2、SO2 回答：

Cl2、HCl、H2S、NO2、SO2均属于能溶或易溶于水的气体，不宜用排水法，而且它们均有毒，不能用装置（2），应用以下装置：

本卷第9页（共74页）

a口进气，b口出气，b口应连接尾气处理装置，防止有毒气体排入空气。【组织讨论】上述装置可收集具有什么性质的气体？怎样使用？ 回答：

若烧瓶是干燥的，a口进气，瓶口向上或b口进气，瓶口向下，可收集密度大于空气的气体，如CO2；a口进气，瓶口向下或b口进气，瓶口向上，可收集密度小于空气的气体，如H2、NH3、CH4。

若烧瓶中充满水，瓶口向上，b口进气或瓶口向下，a口进气，可收集难溶于水的气体，如H2、CH4、CO、NO等。

【设疑】如图装置：

上述收集装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气的空气进入瓶内，从而保证收集到干燥的气体。【提问】金属钠与水反应生成H2，如何收集？ 回答：

用图5-17装置：

本卷第10页（共74页）

【启发提问】有毒气体必须进行尾气处理。尾气处理常用装置有哪些？如何选择？试举例。

思考、回答： 尾气处理常用装置有：

选择原则：

1．对于极易溶于水的气体可用水吸收，用装置（2）、（3），防止倒吸[其中装置（3）用于吸收少量气体]，例如HCl、HBr、NH3。

2．对于溶解速率不快的气体可用装置（1），一般使气体与吸收剂发生化学反应而被吸收，例如：Cl2、H2S、SO2等可用NaOH溶液吸收。

3．对于可燃性有毒气体，可用装置（4），经点燃除掉，例如：CO。【小结】制备气体的各个环节是有联系的，在解决具体问题时，要综合考虑。但有时并不要求完整地制备气体，而是制出气体后进行一系列的性质实验，所用到的仪器装置均是各部分基本仪器装置的变形，因此应熟知各仪器装置的适用范围和使用方法。

聆听、理解、记忆。

精选题

一、选择题

本卷第11页（共74页）

1．图5-19装置可用于

[

] A．加热NaHCO3制CO2 B．用铜和稀硝酸反应制NO C．用NH4Cl与浓NaOH溶液反应制NH3 D．用NaCl与浓硫酸反应制HCl

2．按下述方法制备气体，合理而又实用的是

[

] A．锌粒与稀硝酸反应制备H2

B．向饱和氯化钠溶液中滴加浓硫酸制备HCl C．亚硫酸钠与浓硫酸反应制备SO2 D．大理石与浓硫酸反应制备CO2

3．图5-20是一套实验室制气装置，用于发生、干燥和收集气体。下列各组物质中能利用这套装置进行实验的是

[

] A．铜屑和浓硝酸 B．二氧化锰和浓HCl C．电石和水 D．碳酸钙和稀盐酸

本卷第12页（共74页）

4．现用二氧化锰氧化浓盐酸来制取氯气，将氯气经过净化装置、干燥装置后，再跟灼热的铜屑反应，以制取氯化铜固体，最后还应连接尾气吸收装置，以保护环境。在尾气吸收装置中，若只有以下试剂，你认为不适宜的试剂是

[

] A．溴化钠溶液 B．氢氧化钠溶液 C．氯化钠溶液 D．硫酸亚铁溶液

5．实验桌上只有烧碱、盐酸、铜片、大理石、蒸馏水五种试剂，从欠缺试剂的角度来看（实验仪器齐全），无法进行的实验项目是

[

] A．制取氢气 B．制取碳酸钠 C．制取氯化铜 D．测定盐酸的浓度

6．如图5-21装置，红磷、硫磺分别在a、b瓶中燃烧，当燃烧结束后同时打开两个夹子，可看到

[

] A．水同时流入a、b两集气瓶 B．水只流入a集气瓶 C．水只流入b集气瓶 D．a、b集气瓶中都无水流入

本卷第13页（共74页）

7．某实验室有锥形瓶、集气瓶、各种玻璃导管、橡皮塞、烧杯、药匙和所需药品，可以制备下列各组气体的是

[

] A．H2、NO2、CH4 B．HCl、Cl2、O2 C．H2、CO2、H2S D．C2H2、NH3、C2H4

8．当氢气混有氯化氢、硫化氢、二氧化碳和水蒸气时，为得到干燥纯净的氢气，操作步骤和顺序完全正确的是（每一步只除去一种杂质）

[

] ①通过装浓硫酸的洗气瓶 ②通过装水的洗气瓶 ③通过装氢氧化钠溶液的洗气瓶 ④通过灼热的氧化铜 ⑤通过装硫酸铜溶液的洗气瓶 ⑥通过装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、非选择题

9．图5-22所示装置可以收集以下气体：

本卷第14页（共74页）

H2、NO、CH4、HCl、Cl2、NH3、SO2。

（1）若集气瓶是干燥的，气体从a进入，可收集的气体有______。（2）若将集气瓶盛满水，收集气体并测量气体的体积，可收集并测量体积的气体有______。此时气体应由______管进入，由______管通向量筒。

10．图5-23装置：（铁架台和加持仪器均略去）制得的气体X是干燥和纯净的，在装置A、B、C中盛放的试剂在下列①～（11）中选用。

①MnO2粉末 ②P2O5粉末 ③NaOH粒 ④无水CaCl2 ⑤NaBr粉粒 ⑥浓盐酸

⑦浓硫酸 ⑧浓氨水 ⑨浓NaOH溶液 ⑩稀盐酸(11)稀硫酸。试回答：

（1）A中a盛放的是（均用编号）______，B中盛放的是______，B中盛放的是______，C中盛放的是______。

（2）发生器中产生气体X的原理是______。

答

案

一、选择题

1．B 2．C 3．A、D 4．C 5．A、D 6．B 7．C 8．A

二、非选择题

9．（1）Cl2、H2S、SO2；（2）H2、CH4、NO；b，a。

10．（1）a为⑧、b为③、B中为③、C中为③；（2）因浓氨水滴入固体NaOH时NaOH迅速溶解，同时放热使温度升高，溶液里OH-的浓度大增，使反应NH3+H2O NH3·H2O NH4++OH-的平衡向逆反应方向移动，并因升高温度使氨气的溶解度减小而逸出氨气。

本卷第15页（共74页）

26．物质的分离和提纯

教学目标

知识技能：复习常见物质分离和提纯的实验知识，掌握常见物质分离、提纯的一般方法。

能力培养：通过对常见物质分离与提纯以及分离提纯物质一般方法的复习巩固，培养学生综合抽象的逻辑思维能力、语言表达能力、实验设计和评价辨析能力。

科学思想：通过对物质的分离和提纯及提纯物质的一般方法的归纳整理，使学生更加热爱科学、相信科学和崇尚科学，感悟到科学的魅力。

科学品质：通过对物质的分离和提纯及提纯物质的一般方法的实验探索，激发学生的学习兴趣，培养学生严谨求实的优良品质。

科学方法：通过对物质的分离和提纯及提纯物质的一般方法的实验探索和总结、运用，培养学生从特殊到一般，再从一般到特殊的科学方法。

重点、难点 掌握分离物质的原理和方法。

教学过程设计

教师活动

【引入】在日常生活和工业生产中经常需要使用比较纯净的物质，下面介绍一些分离和提纯物质的方法。

【投影】限用物理方法除去以下物质中的杂质。

固体：氯化银中的氯化钠；硝酸钾中的氯化钠；氯化钠中的碘。

液体：硝酸中的水；石油中的汽油、柴油；溴水中溴和水；氢氧化铁胶体中的氯化铁；蛋白质和水；氯化钠溶液中的水。

气体：空气中提取氮气、氯气和氯化氢。

引导学生总结：通过以上例题，总结出分离物质的方法和适用范围。

本卷第16页（共74页）

【提问】常见的分离物质的物理方法有哪些？它们适用于哪些物质间的分离？

学生活动

分组讨论、小组代表总结：

固体：将固体溶解、过滤，剩余的固体即是氯化银。在热水中加入硝酸钾和氯化钠混合物至溶液饱和，降温析晶。将氯化钠和碘的混合物加热至不再有紫色蒸气逸出。液体：在硝酸中加入Mg（NO3）2，蒸馏。将石油分馏。

在混合液中加入苯，分液。

将混合液放入半透膜中，把半透膜袋浸泡在蒸馏水中。向混合液中加入硫酸钠固体，静置，过滤。在蒸发皿中蒸发。

气体：将空气液化，低温分馏。将混合气通入饱和食盐水中洗气。

根据以上例题分小组讨论：固体、液体、气体分离方法和适用范围。学生代表总结： 固体：溶解过滤；分离不溶固体和溶液。

结晶和重结晶法：根据混合物中各组分在某种溶剂中的溶解度随温度变化不同的性质分离提纯物质。

升华法：分离易升华和不升华固体混合物。

液体 分馏法：根据几种互溶的液体沸点的差异较大蒸馏分离。萃取法：根据物质在两种互不相溶的溶剂中的溶解度不同分离。渗析法：分离胶体和溶液。

盐析法：根据混合物中某物质在加入某些盐后溶解度改变分离。

本卷第17页（共74页）

气体 液化法：根据混合气体的沸点不同液化分离。吸收法：根据不同气体在某种液体中的溶解程度不同分离。

（组织学生对其他小组同学总结的内容进行评价、补充。教师不断通过例题引导、启发学生）

【投影】请选出与以上方法相对应的仪器和用品：

玻璃棒、漏斗、漏斗架、滤纸、蒸发皿、石棉网、半透膜、接受器、冷凝管

教师引导学生选择仪器的方法：

1．按操作顺序选择仪器（如：溶解过滤）。2．按仪器安装顺序选择仪器（如分馏）。

【提问】在日常生活和工业生产需要分离提纯许多物质时，要用到化学反应，在选择化学试剂时应遵守哪些原则？

根据以上例题分小组讨论：溶解过滤、蒸发、结晶、蒸馏、分液萃取、升华、渗析实验需要哪些仪器？学生代表总结：溶解过滤：铁架台（带铁圈）、烧杯、漏斗、滤纸、玻璃棒。

蒸发浓缩：铁架台（带铁圈）、酒精灯、泥三角、蒸发皿、玻璃棒。

结晶、重结晶法：烧杯、玻璃棒、蒸发皿、酒精灯、漏斗、药匙、铁架台（带铁圈）。蒸馏、分馏法：铁架台（带铁圈、铁夹）、酒精灯、石棉网、蒸馏烧瓶、温度计、冷凝管、接受器。

分液萃取法：烧杯、漏斗架、分液漏斗。

本卷第18页（共74页）

升华法：铁架台（带铁圈）、酒精灯、石棉网、烧杯、圆底烧瓶。渗析法：半透膜、烧杯、玻璃棒。 讨论总结：

1．引入试剂只跟杂质反应。

2．后续试剂应除去过量的前一试剂。3．不引入新杂质。

4．杂质与试剂生成的物质易与被提纯的物质分离（状态类型不同）。5．过程简单。6．现象明显。

7．尽可能将杂质转化为所需物质除去。8．多种杂质时应考虑加入试剂顺序。【投影】将下列固体物质分离： 固体NaCl中NH4Cl杂质 固体Fe2O3中Al2O3杂质 固体CuS中FeO杂质

固体Na2CO3中的NaHCO3。杂质

分三组讨论，分别讨论气体、固体、液体中各种物质的分离方法。固体NaCl中NH4Cl杂质：加热。

固体Fe2O3中Al2O3杂质：加过量强碱溶液，过滤。固体CuS中FeO杂质：加过量盐酸，过滤。固体Na2CO3中的NaHCO3：加热。【投影】将下列溶液中的杂质除去： MgCl2溶液中FeCl3杂质 乙酸乙酯中乙酸和乙醇

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乙醇中水

加MgO或Mg（OH）2或MgCO3固体，调节溶液的pH=4左右，过滤。加入饱和Na2CO3溶液，振荡、静置、分液。加入生石灰，蒸馏。

加入过量的Ba（OH）2溶液，再加入过量的Na2CO3溶液，过滤，再加入盐酸调节溶液pH至中性。

【投影】除去下列气体中的杂质： CO2中的O2气体 CO2中的H2S气体 H2S气体中的HCl气体

请同学们归纳总结出常用分离物质的化学方法。混合气体通过热铜网。通入CuSO4溶液。通入饱和NaHS溶液。

每组选一名学生代表回答常用分离物质的化学方法。固体：加热分解（NaCl中NH4Cl）酸、碱法（Fe2O3中Al2O3，CuS中FeO）转化法（Na2CO3中的NaHCO3）液体：水解法（MgCl2溶液中FeCl3）吸收法（乙酸乙酯中乙酸和乙醇）蒸馏法（乙醇中水）

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气体：氧化-还原法（CO2中O2）沉淀法（CO2中H2S）转化法（H2S中HCl）正确方案：

KOH、AgNO3、K2CO3、HNO3 【投影】

综合一

有一硝酸钾溶液，其中混有少量KBr、Ca（H2PO4）2。有人用AgNO3、K2CO3、KOH、HNO3试剂以除去那些混入的物质，若规定不得重复使用试剂，且最后溶液中只许含有K+、NO3-、H+、OH-，则加入试剂的顺序______（组织学生评价方案，提出各自的见解）。

评价其它方案：

1．若为AgNO3、KOH、K2CO3、HNO3，由于过量的KOH与

2．若为KOH、K2CO3、AgNO3、HNO3，由于要用过量的AgNO3

4．若为K2CO3、AgNO3、KOH、HNO3，由于过量的KOH使

【投影】

综合二

氯化铜[CuCl2·2H2O]中含有FeCl2杂质，为了制取纯净的氯化铜晶体，首先将其制成水溶液，然后按下图所示的操作步骤进行提纯：

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已知：Fe3+、Cu2+、Fe2+三种离子从溶液中完全呈氢氧化物沉淀时所需的pH是：Fe3+：3.7 Cu2+、Fe2+：6.4 正确方案：

（1）Fe2+和Cu2+完全以氢氧化物沉淀所需溶液pH相同，不能利用加碱生成沉淀而分离出Fe（OH）2，故应将Fe2+氧化成Fe3+后再调pH使Fe3+生成沉淀而除去。

（2）A（3）D

（4）CuO Fe（OH）

3评价其它方案：

1．（2）中如果选择其它试剂，都会引入其它离子而使最后得不到纯净的CuCl2·2H2O。

2．（3）中如果选择A、B，会引入Na+、NH4+而使产物不纯。（3）中如果选择C，则不会使pH升到3.7。

请回答：（1）需加入氧化剂X的原因；（2）下列物质都可以作为氧化剂，其中最适合本实验的氧化剂是

[

] A．H2O2 B．KMnO4 C．NaClO D．K2Cr2O7

本卷第22页（共74页）

（3）调节pH时，应选用

[

] A．NaOH B．NH3·H2O C．HCl D．Cu（OH）2

（4）物质Y是______，沉淀Z是______。

精选题

1．（全国1997年）某溶液含有较多的Na2SO4和少量的Fe2（SO4）3。若用该溶液制取芒硝，可供选择的操作有：（1）加适量H2SO4溶液；（2）加金属Na；（3）结晶；（4）加过量NaOH溶液；（5）加强热脱结晶水；（6）过滤。正确的操作步骤是

[

] A．（2）（6）（3）B．（4）（6）（1）（3）C．（4）（6）（3）（5）D．（2）（6）（1）（3）（5）

2．（上海96）下列分离物质的方法中，根据微粒大小进行分离的是 [

] A．萃取 B．重结晶 C．沉降 D．渗析

3．为了除去酸性氯化铝溶液中的Cu2+，进行如下实验：（1）通入CO2气体；（2）加盐酸；（3）加过量的NaOH溶液；（4）加H2SO4；（5）过滤。以下步骤顺序和试剂都正确的是

[

]

本卷第23页（共74页）

A．（3）（5）（4）（5）（2）B．（3）（5）（2）C．（3）（5）（1）（2）D．（3）（5）（1）（5）（2）

4．（2000试测）制备卤磷酸钙荧光粉所用的高纯度氯化钙中混有镁杂质，除去的方法是把氯化钙的水溶液加热到90～95℃，在不断搅拌下加入适当的沉淀剂，使镁生成沉淀过滤除去。此沉淀剂最好选用 [

] A．氢氧化钙乳浆 B．碳酸钠溶液 C．碳酸氢钠溶液 D．氢氧化钠溶液

5．（97试测）“卤块”的主要成分为MgCl2（含Fe2+、Fe3+、Mn2+等杂质离子），若以它为原料，按如下工艺流程图，即可制得“轻质氧化镁”。如果要求产品尽量不含杂质离子，而且成本较低。流程中所用试剂或pH控制可参考下列附表确定。

本卷第24页（共74页）

填空：

（1）在步骤“2”加入的试剂X，最佳选择是______，其作用是______。（2）在步骤“3”加入的试剂Y应是______，控制pH=9.8，目的是______。（3）在步骤“5”时发生化学反应方程式是______。6．Cl2中混有少量HCl气体，通过饱和食盐水可除去HCl，根据下列数据计算说明：常温时1VH2O溶解2VCl2，NaCl溶解度为36g，溶液密度为1.18g/mL，饱和氯水中1/3的Cl2和水反应。

7．有一废液，其中含有一定量的Zn2+、Fe2+、Cu2+、Hg2+等四种离子，请设计一个回收金属铜和汞的方案。

答

案

1．B 2．D 3．D 4．A 5．（1）漂液（NaClO），使Fe2+氧化成为Fe3+。（2）NaOH，使除Mg2+以外的各种杂质金属离子都成为氢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-

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饱和氯水的反应平衡： Cl2+H2O H++Cl-+HClO HCl的溶解平衡： HCl（气）HCl（溶液）=H++Cl-

饱和氯水中，[Cl-]最低；饱和HCl溶液中，[Cl-]最大。

当混有少量HCl气的氯气通过饱和食盐水时，相对食盐水中的[Cl-]、HCl还能进一步溶解，同时有白色固体析出；Cl2几乎不溶，全部逸出。

3种物质饱和溶液中[Cl-]为： [Cl-]HCl=12mol/L [Cl-]NaCl=5.34 mol/L [Cl-]Cl2=0.034 mol/L 因为[Cl-]NaCl＜[Cl-]HCl，所以HCl能进一步溶解，而当[Cl-]增大后，平衡中的NaCl（固体）将增大，又因为[Cl-]Cl2＜＜[Cl-]NaCl，所以Cl2几乎不溶而逸出，从而达到除HCl的目的。

7．在废液中加入过量的铁粉（或铁屑），充分反应后，继续加入足量的盐酸，直到无气泡产生为止，过滤，洗涤沉淀数次。在沉淀中加适量硝酸并加热至沉淀完全溶解，再加过量的氢氧化钠溶液，得到的沉淀洗净、加热，将汞蒸气冷凝回收汞，剩余固体在氢气流中加热，回收铜

27．CO还原CuO的实验设计

教学目标

知识技能：学会设计综合实验的方案。

能力培养：培养学生运用化学信息，设计综合实验的能力。培养学生处理实验过程中有关安全问题的能力。培养学生观察实验的能力。培养学生运用已知的知识，分析、解决实验中一些实际问题的能力。通过实验设计，培养学生创造思维的能力。培养学生概括、归纳知识的能力。

科学思想：培养学生尊重科学和依靠科学，关心环境、能源、健康。

本卷第26页（共74页）

科学品质：通过实验设计的研讨，从中使学生领悟到科学研究所应持有的严谨科学的态度。

科学方法：通过实验探究获得知识的方法。重点、难点

重点：学会设计综合实验方案。难点：净化气体；实验操作的程序。

教学过程设计

教师活动

【引入】实验室用固体草酸和浓硫酸制取CO。【投影】

要证明CO可以还原CuO，能否用草酸分解产生的气体来验证？ 学生活动

思考回答：不能，因为证明CO能还原CuO的依据是看是否有CO2生成，而制取的CO中已经含有CO2，所以不能证明CO可以还原CuO。

如果我们只有这种药品制CO，请同学们设计一套实验方案，证明CO可以还原CuO。从实验的整体看，首先应该考虑哪些问题？

讨论归纳一：制气体→净化气体→证明反应→尾气的验证→尾气处理。

下面我们围绕这个知识框架，进行气体综合实验复习，请同学们分组设计四部分实验装置，并画出装置草图。

从下列仪器中选择、组装各步反应的实验装置，注意思考几个问题： 1．选择各步反应药品的依据是什么？ 2．选择仪器的依据是什么？

本卷第27页（共74页）

3．组装实验装置时，连接仪器的顺序是什么？ 4．各步实验操作的顺序及其要点是什么？

通过每一具体问题的实验设计，归纳出解决每一类实验问题的规律。【投影】设计综合实验装置： 1．CO的制备装置。

2．证明CO中混有CO2；制得纯净、干燥的CO净化装置。3．证明CO可以还原CuO的装置。4．尾气的验证与处理装置。分组讨论，画装置草图。【软件1】实验仪器：

【实验设计引导】实验室制备CO的药品是已知的，怎么制CO？请展示你们的设计简图，说明设计原理，总结实验规律，边叙述边组装仪器。

讨论归纳二：

【实验室制备气体的规律】

1．根据药品的状态和反应条件，选择、组装仪器。

【投影】学生设计的方案 2．组装仪器的顺序是：

本卷第28页（共74页）

因为气流方向是从左到右，组装仪器的顺序是：自下而上，从左到右。组装制备CO装置的顺序是：

铁架台→酒精灯→铁圈→石棉网→烧瓶→带分液漏斗的双孔塞 操作：组装制CO的装置。思考：实验前加入碎瓷片。思考：有CO2和水蒸气。【设疑】加热液体时怎么防止暴沸？ 制出的CO里混有什么气体？ 可能有水蒸气吗？为什么？

不一定，因为用浓硫酸制CO时，浓硫酸有吸水性，可能吸收产物中的水，所以产生的气体中可能没有水蒸气。

怎么证明CO中是否混有水和CO2？请设计检验气体的装置，说明原理，总结出检验气体的规律。

讨论归纳三：【检验气体的规律】

1．证明气体中混有杂质的顺序是：先证明水，后证明其他气体，因为证明气体一般用水溶液，从水溶液里逸出的气体一定混有水蒸气，干扰水的检验。

2．证明气体杂质，要选用与气体杂质有特征反应的试剂。

所以先用无水硫酸铜证明是否有水；再用澄清的石灰水证明是否有CO2生成，石灰水变浑浊证明有CO2。

讨论归纳四：【除杂仪器的选择和使用】

1．一般固体干燥剂放在干燥管里，粗管进气，细管出气，水蒸气可以被充分吸收。也可以用U形管、两通管代替干燥管。

2．液体试剂放在洗气瓶中，长管进气，短管出气；长管深入液面下，短管露出胶塞少许。

所以无水硫酸铜放在干燥管里，石灰水放在洗气瓶里。【设疑】为什么不用石灰水除CO2？

本卷第29页（共74页）

讨论归纳五：【气体干燥、净化规律】

1．除杂顺序：一般是先除杂质，后干燥。

2．除杂试剂：尽可能使用液体试剂，液体试剂可以充分吸收气体。所以将CO混合气体先通入饱和NaOH溶液，除去CO2；再将气体通入浓硫酸，除去水蒸气。

思考：因为常温下氢氧化钙的溶解度较小，即便是饱和的石灰水，其浓度比较小，所以石灰水不能吸收较多的二氧化碳。

【设疑】饱和的NaOH溶液一定能除净CO2吗？怎么办？ 思考：如果二氧化碳较多就不一定能除净。

增大容积，用广口瓶代替试管，增大氢氧化钠的用量。3．证明杂质已被除净。

将CO气体再通入石灰水，石灰水不变浑浊，证明CO2已被除去，最后再干燥。

【引导】接下来用干燥、纯净的CO来还原CuO，请展示你们设计的实验装置，说明设计依据、原理和操作顺序，总结出实验规律。

【投影】实验装置设计方案 讨论归纳六：

1．反应装置：因为是气体与固体加热的反应，所以用两端插有单孔塞的还原管；气体从左端进，右端出。

2．实验操作顺序：

（1）加热前先通CO，排净整个装置中的空气后，再加热CuO，防止CO和空气混合，点燃可能发生爆炸。

（2）反应后继续通CO，直到试管冷却。

【提问】实验前通入CO的目的是排净空气里的什么气体？ 此时排出的CO尾气能点燃吗？

排出的CO不点燃，会污染大气，点燃又有危险，怎么办？

本卷第30页（共74页）

回答：主要是排除空气中的氧气，因为氮气对反应没有影响。不能点燃。

思考：用一种无毒、稳定的气体代替CO，排净装置中的空气。选用氮气，因为氮气在一般条件下难与其它物质反应。

用什么盛N2？盛N2的装置怎么与串联装置连接？ 思考：将氮气充入球胆，用两通管连接。组装仪器。

【设问】用N2排除装置中的空气，再通CO，这时加热尾气有没有危险？为什么？

回答：没有危险，因为CO不能在氮气中燃烧。

3．实验论证：将反应后的气体通入盛有澄清石灰水的洗气瓶中，石灰水变浑浊，证明CO可以还原CuO。

【设问】尾气处理的方法有哪些种？本实验应采用哪一种？ 讨论归纳七：【尾气处理】

1．把尾气收集起来，再处理掉。2．尽可能用液体试剂吸收尾气。

3．如果尾气可燃，而且燃烧的产物又不会污染空气，可将尾气点燃。所以最好是把尾气中的CO点燃。 【软件2】

本卷第31页（共74页）

【设问】整个实验完成后，怎么排出残留在装置中的CO？ 讨论回答：向串联装置中通入N2，排出CO。

【设疑】实验中A、G两处进行加热，如果气流不稳，将会出现什么后果？ 答：C中的液体倒吸进B，干扰了水的验证；G中新生成的Cu与空气中的氧气反应又生成CuO。

【设问】空气可能进入加热氧化铜的两通管吗？

思考回答：不可能。下一个装置里的液体可能会倒吸进加热CuO的两通管里，使其炸裂。

【软件3】演示液体倒吸进加热CuO的两通管里，使两通管炸裂。【设问】采取什么措施防止倒吸？

讨论：在B、G装置的后边各增加一个防止倒吸的安全装置。组装仪器。【软件4】

本卷第32页（共74页）

【引导】下面请同学们讨论、归纳出实验操作步骤。讨论归纳八：【综合实验步骤】 【软件5】随学生边总结边演示。

【设问】利用物理原理，怎么检查装置的气密性？ 1．检查装置的气密性。

【方法1】稍微加热烧瓶，停止加热后观察每个洗气装置里的长导管中有无液体回升，如果有液体回升，说明装置不漏气。

【方法2】将尾部橡胶导管夹住，再将分液漏斗的活栓打开，如果液面不下降，说明装置不漏气。

2．通入N2排净串联装置中的空气。3．点燃加热尾气的酒精灯。4．通入CO，排除串联装置中的N2。5．加热CuO。6．停止加热CuO。

7．通入N2，排净残留在串联装置中的CO。8．停止点燃尾气。

【提示】请同学们注意观察、记录各装置中的反应现象。【演示】请大家描述实验现象，可以互相补充。

本卷第33页（共74页）

观察实验现象，记录实验现象。实验现象及结论： A中有无色气体产生。

B中无明显现象。结论：几乎没水溢出。

D中的石灰水开始变浑浊，反应片刻又变澄清，说明CO中混有CO2，过量的CO2使浑浊石灰水又变澄清。

E中没有明显现象。

F中的石灰水开始没有变浑浊，实验快结束的时候又变浑浊，说明反应前期，CO中的CO2已经被除净，过量的CO2使E中的石灰水又变浑浊。

G中无明显现象。

H中黑色CuO逐渐变为红色。

J中的石灰水变浑浊，说明CO还原CuO后生成了CO2。K处尾气燃烧。

【?】怎样利用燃烧产生的大量热？

思考：把燃烧CO的导管加长，伸到加热CuO的酒精灯火焰上方。实验结论：实验证明CO可以还原CuO。

精选题

一、在实验室中用二氧化锰跟浓盐酸反应制备干燥纯净的氯气。

（1）写出反应的化学方程式。

（2）图5-28是一个学生设计的实验装置图：

本卷第34页（共74页）

这个装置图中有哪些错误？请分别指出。①

③ ②

④

（3）在改正的装置中，洗气瓶（净化气体用）中的水、浓硫酸和烧杯中的氢氧化钠溶液各起什么作用？

①水起的作用是： ②浓硫酸起的作用是： ③氢氧化钠溶液起的作用是：

二、水蒸气通过灼热的煤所产生的混合气，其主要成分是CO、H2，还含有CO2和水蒸气。请用下列装置设计一个实验，以确认上述混合气中含有CO和H2。

（1）连接上述装置的正确顺序是：（填各接口的代码字母）

混合气→（）（）接（）（）接（）（）接（）（）接（）（）。

（2）确认混合气中含有H2的实验现象是：______，其理由是：______。

三、实验室是用加热NH4Cl饱和溶液和固体NaNO2来制备少量的N2。这种方法制得的本卷第35页（共74页）

N2含有一定量的NH3，NO2（由NO和O2反应生成），O2和水蒸气。现欲用纯净的N2和炽热的镁条反应制备少量的Mg3N2。进行此实验所用仪器装置如图5-30。

根据要求填写下列空白：

（1）如果所制气体从左流向右时，各仪器装置正确的连接顺序是（）接（）接（）接（）接（）接（），其中b和c两装置相连时，玻璃管口（用装置图中字母表示）应是（）接（）。

（2）装置d烧瓶中发生反应的化学方程式为______。装置C中发生反应的化学方程式为______。

（3）反应完毕后应先熄灭d装置中的酒精灯，试分析氮气中混有的少量NH3、NO、O2是由哪种物质发生的副反应而生成的？

答

案

一、（1）MnO2+4HCl MnCl2+Cl2↑+2H2O（2）①烧瓶下缺酒精灯②烧瓶下缺石棉网 ③盛浓硫酸的洗气瓶和盛水的洗气瓶位置颠倒了

④两个洗气瓶中的气体入口导管应深插在液面下，出口导管口应靠近瓶塞（3）①吸收未起反应的氯化氢②吸收水蒸气③吸收多余的氯气

本卷第36页（共74页）

二、（1）（E）（F）接（D）（C）接（A）（B）[或（B）（A）]接（J）（I）接（H）（G）。

（2）黑色氧化铜变红，无水硫酸铜变蓝；因为H2通过灼热的氧化铜后生成铜和水蒸气，水蒸气使无水硫酸铜变蓝。

三、（1）e d c b f a E D（2）NH4Cl+NaNO2 N2↑+2H2O+NaCl 2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O（3）制备N2的反应为：

NH4Cl+NaNO2 NH4NO2+NaCl NH4NO2 N2↑+2H2O 由于反应温度的不同，NH4NO2受热分解生成的气态产物也不同，故可能生成少量的NO、O2

28．物质的鉴别与鉴定

教学目标

知识技能：复习常见阴离子和阳离子鉴别与鉴定的实验知识，掌握常见阴离子和阳离子鉴别与鉴定以及鉴定物质的一般方法。

能力培养：通过对常见阴离子和阳离子鉴别与鉴定以及鉴定物质一般方法的复习巩固，培养学生的甄别筛选、综合抽象的逻辑思维能力、语言表达能力和实验设计能力。

科学思想：通过对常见阴离子和阳离子鉴别与鉴定以及鉴定物质一般方法的归纳整理，使学生更加热爱科学、相信科学和崇尚科学，感悟到科学的魅力。

科学品质：通过对常见阴离子和阳离子鉴别与鉴定以及鉴定物质一般方法的实验探索，激发学生的学习兴趣，培养学生严谨求实的优良品质。

科学方法：通过对常见阴离子和阳离子鉴别与鉴定以及鉴定物质一般方法的实验探索，指导学生用模型或假说的方法进行化学学科的研究，学习使用对实验事实的现象与本质进行转化的科学方法。

重点、难点

本卷第37页（共74页）

重点：掌握常见阴离子和阳离子鉴别与鉴定以及鉴定物质的一般方法。培养学生的甄别筛选、综合抽象的逻辑思维能力、语言表达能力和实验设计能力。

难点：激发学生的学习兴趣，培养学生严谨求实的优良品质，使学生感悟到科学的魅力。指导学生用模型或假说的方法进行化学学科的研究。

教学过程设计

教师活动

组织学生小组代表（即课题负责人）进行实验课题（课前已经给出）抽签： 学生活动

根据小组代表（即课题负责人）实验课题的抽签情况，确定实验座位。同时根据抽签结果，各小组重温实验课题。

关于物质鉴别与鉴定的实验课题（课前已经布置给学生）：

[课题一]鉴别五种无色溶液：NaCl、Na2SO4、Na2SO3、Na2CO3、NaHCO3。[课题二]鉴定一无色溶液为KHCO3溶液。

[课题三]鉴别五种白色固体：（NH4）2SO4、Na2SO4、MgSO4、Al2（SO4）

3、CuSO4。

[课题四]鉴定白色固体为KAl（SO4）2。

各小组根据实验课题抽签的内容及课前设计的课题研究方案，检查实验试剂及用品是否齐全，并可要求增加实验设计中必需的试剂及用品。

组织学生重温对课题研究的具体要求。

重温对课题研究的具体要求。 课题研究的具体要求（课前已经布置给学生）：

1．按照课前的实验设计，对课题进行实验研究，认真观察和记录实验现象，填写实验报告，并将实验方案绘制出实验流程图。

2．每个实验课题组内的各小组之间进行研究方案的交流，并对各小组的方案进行诊断，筛选出最佳方案，派代表在全班课题交流中演示。

本卷第38页（共74页）

3．在全班课题交流中，各实验课题组代表，除进行最佳方案演示外，还应对组内其它方案作出评价，并指出演示的最佳方案是否还存在有待完善的地方。

4．根据课题研究情况，归纳出物质鉴别与鉴定的一般方法。巡视各课题组的实验研究情况，参与学生组内的课题交流。

以两人为单位，根据课前设计的课题研究方案，进行课题研究实验，认真观察、记录实验现象，填写实验报告。

由课题负责人组织，课题组内各课题小组之间进行课题研究情况交流，相互纠正错误操作、对比方案、提出质疑；将课题组内的交流情况记录、汇总，将可行方案制作出实验流程图，并从中选出最佳方案；最后归纳出物质鉴别与鉴定的一般方法。

各课题组选出代表，在全班课题交流中，演示本课题研究的最佳方案，并汇报课题的组内交流情况。

组织全班课题交流。【引导评价】

引导其他学生评价学生代表的实验操作和表达能力。课题组代表，演示最佳方案，汇报组内交流情况：

[课题一]鉴别五种无色溶液：NaCl、Na2SO4、Na2SO3、Na2CO3、NaHCO3。

（一）最佳方案演示：将五种无色溶液编号为：A、B、C、D、E。

结论：A为Na2SO3溶液；B为Na2CO3溶液；C为Na2SO4溶液；D为NaHCO3溶液；E为NaCl溶液。

【引导质疑】

1．可否将（1）中BaCl2溶液改为Ba（NO3）2溶液或CaCl2、MgCl2溶液？

本卷第39页（共74页）

（二）回答质疑或对最佳方案中局部操作的其它设计进行评价（投影展示实验流程图）。1．若将（1）中的BaCl2溶液改为Ba（NO3）2溶液，由于操作（2）中要加入稀盐酸，就会导致溶液中含有稀硝酸，使Na2SO3被氧化成Na2SO4，从而无法区分Na2SO3和Na2SO4。

2．可否将（2）中稀盐酸改为稀硝酸或稀硫酸？

2．若将（1）中的BaCl2溶液改为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，会使NaHCO3溶液和NaCl溶液无法区别。

3．可否将（3）中滴加NaOH溶液改为滴加AgNO3溶液？

3．若将（2）中稀盐酸改为稀硝酸，同样可使Na2SO3被氧化成Na2SO4，从而无法区分Na2SO3和Na2SO4。若将稀盐酸改为稀硫酸，则C中的现象仍为沉淀不溶解。但BaSO3会转化为BaSO4，而无法区分Na2SO4、Na2SO3。所以稀盐酸不可以改为稀硫酸。

若将（3）中滴加NaOH溶液改为滴加AgNO3溶液，就会使D、E中都产生白色沉淀。因为，在前面的操作中五种无色溶液中均加入了BaCl2溶液。

4．可否将（4）中滴加品红试液改为用湿润的品红试纸或将气体通入品红试液？

4．若将（4）中滴加品红试液改为用湿润的品红试纸或将气体通入品红试液，均需要产生气体的量足够多，而实验所取的五种无色溶液均为少量。

（三）最佳方案中仍存在的问题，及其解决问题的办法：

对于操作（2），A中的沉淀可能不会完全溶解，原因是溶液中的Na2SO3已经部分被氧化，若氧化严重可能致使Na2SO3和Na2SO4无法区别。解决问题的办法是更换试剂。

【评价】

问题的分析准确，解决问题的方法得当。【引导评价】

引导其他学生评价学生代表的表达能力。

（四）其它可行的设计方案（投影展示实验流程图）：将五种无色溶液编号为：A、B、C、D、E。

本卷第40页（共74页）

结论：同最佳方案。 【引导质疑】

1．可否将（1）中稀盐酸改为稀硫酸？

（五）回答质疑或对其它方案中局部操作的其它设计进行评价：

1．若将（1）中稀盐酸改为稀硫酸，操作（3）滴加BaCl2溶液中的C、E必需另取，否则将无法区别。这会使操作变得复杂。

2．可否将（2）中滴加品红试液改为用湿润的品红试纸或将气体通入品红试液？

2．若将（2）中滴加品红试液改为用湿润的品红试纸或将气体通入品红试液，均需要产生气体的量足够多，而实验所取的五种无色溶液均为少量。

3．可否将（3）或（4）中BaCl2溶液改为Ba（NO3）2溶液？

3．若将（3）中BaCl2溶液改为Ba（NO3）2溶液，由于操作（1）中已加入足量稀盐酸，就会导致溶液中含有稀硝酸，使Na2SO3被氧化成Na2SO4，从而无法区分Na2SO3和Na2SO4。若将（4）中BaCl2溶液改为Ba（NO3）2溶液，不会影响B、D的鉴别，所以可以将（4）中BaCl2溶液改为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。因为（1）加入了足量稀盐酸，Na2CO3、NaHCO3已经全部反应，所以（4）中B、D溶液必需另取（这也是此方案的不足之处）。

（六）可行的设计方案的不足之处：

操作（4）中的试剂需要另取，这会使实验变得复杂一些。【引导补充完善】

本卷第41页（共74页）

引导学生对溶液中阴离子鉴别的一般原则提出质疑，并进行补充与完善。讨论，得出一般原则如下：

（七）溶液中阴离子鉴别（在不考虑阳离子影响时）的一般原则： 1．鉴别溶液中阴离子的常用试剂及所得现象（1）稀盐酸

（2）AgNO3溶液和稀硝酸

（3）BaCl2溶液、NaOH溶液和稀盐酸联合使用

（4）指示剂或铝片若已确认溶液中没有弱酸根离子（用前面的方法），再加入指示剂（指示溶液为明显的碱性）或加入铝片（产生可燃性无色无味气体），则可证明溶液中存在大量OH-。

（5）浓硫酸和铜片将溶液浓缩，加入浓硫酸和铜片加热，产生红

本卷第42页（共74页）

【引导补充完善】

2．鉴别溶液中离子的注意事项：

对所归纳的注意事项进行评价，提出问题，补充完善。补充完善如下：

（1）利用某些被鉴别的离子的共同性质，将被鉴别的离子划分为2～3组。（2）用离子的特性反应或与同一试剂作用的不同现象确定某种离子的存在。（3）所选择的反应，应具备灵敏快速、操作简便的特点。

（4）选择鉴别试剂时，要注意与前面已加入的试剂是否可以作用或是否会与后面加入的试剂发生作用而产生干扰。若实在无法排除干扰，则被测溶液应该另取。

（5）注意加入试剂的量及加入方式，依据具体反应的要求，选择控制是“少量”、“适量”还是“过量”，是“加入”还是“滴加”。

【引导评价】

组织其他学生评价学生代表的实验操作和表达能力。[课题二]鉴定一无色溶液为KHCO3溶液。

（一）最佳方案演示：

结论：操作（1）可证明溶液中含有K+。

因此该无色溶液为KHCO3溶液。

本卷第43页（共74页）

【引导质疑】

1．可否将（2）中BaCl2溶液改为Ba（NO3）2溶液？

（二）回答质疑或对最佳方案中局部操作的其它设计进行评价（投影展示实验流程图）： 1．若将（2）中BaCl2溶液改为Ba（NO3）2溶液，由于操作（2）

2．可否将（2）中的BaCl2溶液改为CaCl2、MgCl2溶液？

2．若将（2）中的BaCl2溶液改为CaCl2、MgCl2溶液，由于操作（2）中还要加入NaOH溶液，而Ca（OH）2微溶、Mg（OH）2

3．可否将（2）中稀盐酸改为稀硝酸？ 3．若将（2）中稀盐酸改为稀硝酸，结论同1。4．可否将（2）中稀盐酸改为稀硫酸？

4．若将（2）中稀盐酸改为稀硫酸，BaCO3就会转化为BaSO4，【引导评价】

是否能找到存在的问题，解决问题的方法是否得当。（教师及时肯定和鼓励，进行积极评价）

（三）最佳方案中仍存在的问题及其解决问题的办法：

1．操作（2）中，应排除Mg2+的干扰，若已经测定溶液为碱性，就可排除Mg2+存在的可能。

本卷第44页（共74页）

2．最后产生气体的气味，可能会不易感觉，而且还可能受盐酸中挥发出的HCl气味的干扰（以为气体带有刺激性气味）。但在常见的阴离

味，并且又以SO2、H2S最为常见。所以，一般情况下只要确定产生的气体不是SO2、H2S即可。

【引导评价】

引导学生评价离子鉴定的注意事项是否合理、完整。

（四）溶液中离子鉴定的注意事项：

1．选择被鉴定物质中阴、阳离子的特性反应，分别鉴定阴、阳离子的存在，并设法排除可能的干扰。

2．所选择的反应，应具备灵敏快速、操作简便的特点。

3．选择鉴别试剂时，要注意其是否可以与前面已加入的试剂作用或是否会与后面将加入的试剂发生作用而产生干扰。若实在无法排除干扰，则被测定溶液应该另取。

4．注意加入试剂的量。加入方式依据具体反应的要求，选择控制是“少量”、“适量”还是“过量”，是“加入”还是“滴加”。

【引导评价】

组织其他学生评价学生代表的实验操作和表达能力。

[课题三]鉴别五种白色固体：（NH4）2SO4、Na2SO4、MgSO4、Al2（SO4）

3、CuSO4。

（一）最佳方案演示：将五种白色固体编号为：A、B、C、D、E。

本卷第45页（共74页）

结论：A为Na2SO4固体；B为MgSO4固体；C为无水CuSO4固体；D为Al2（SO4）3固体；E为（NH4）2SO4固体。

【引导质疑】

1．操作（1）中加入适量水的目的是什么？如何控制？此时还有可能产生什么现象？

（二）回答质疑或对最佳方案中局部操作的其它设计进行评价（投影展示实验流程图）： 1．操作（1）中加入适量水的目的是使溶液浓度不要太低。可以用获得饱和溶液的方法控制，并取上层清液进行实验。如果仔细感觉，五种固体溶解时的热现象可能不同（当所取的固体的量稍多时），因为（NH4）2SO4是明显的吸热过程。

2．操作（2）中，加入适量NaOH溶液的目的是什么？如何控制？ 2．操作（2）中，加入适量NaOH溶液的目的是：防止Al2（SO4）3中产生的Al（OH）3沉淀在过量的NaOH中溶解，使Al2（SO4）3和Na2SO4无法区别。控制的方法是：滴加NaOH溶液，并边加边振荡，观察沉淀的生成。

3．操作（2）可否不加热？此时E中还可能产生什么现象？

3．若操作中（1）获得的是饱和溶液，操作（2）不加热，E中也可能产生刺激性气味的无色气体，利用这一现象可以区别出（NH4）2SO4。

【评价】

问题挖掘的准确性和解决问题的实效性。

（三）最佳方案中仍存在的问题及其解决问题的办法：

操作（1）中的无水CuSO4固体在水中的溶解可能会速率较慢，而影响形成蓝色溶液这一现象的观察，解决问题的办法是：将溶液稍稍加热。

（四）其它可行的设计方案（投影展示实验流程图）：（略） 【引导补充完善】

对溶液中阳离子鉴别的一般原则的总结归纳，进行评价和诊断；提出问题，使之进一步合理、完善。

讨论、归纳、总结如下：

（五）溶液中阳离子鉴别（在不考虑阴离子影响时）的一般原则：

本卷第46页（共74页）

1．鉴别溶液中阳离子的常用试剂及所得现象（1）NaOH溶液

（2）可溶性硫酸盐或硫酸

一般在确认溶液中不存在Pb2+、大量Ca2+和Ag+的情况下，产生不溶于稀硝酸的白色沉淀，可以证明存在Ba2+。

（3）可溶性氯化物或盐酸

一般在确认溶液中不存在Pb2+的情况下，产生不溶于稀硝酸的白色沉淀，可以证明存在Ag+。

（4）焰色反应

（5）指示剂或锌粒

若已确认溶液中没有弱碱离子（用前面的方法），再加入指示剂（指示溶液为酸性）或加入锌粒（产生可燃性无色无味气体），则可证明溶液中存在大量的H+。

【评价】

对提出的鉴别注意事项的精细性、合理性进行积极评价，提出意见和建议。2．鉴别白色固体的注意事项：

本卷第47页（共74页）

（1）利用固体在水中的溶解性或溶解过程中现象的差异以及所形成溶液的不同颜色，可将被鉴别的离子划分为若干组。

（2）用离子特性反应，或与同一试剂作用的不同现象，确定某种离子的存在。

（3）所选择的反应，应具备灵敏快速、操作简便的特点。

（4）选择鉴别试剂时，要注意其与前面已加入的试剂是否可以作用或是否会与后面加入的试剂发生作用而产生干扰。若实在无法排除干扰，则被测溶液应该另取。

（5）注意加入试剂的量，依据具体反应的要求，选择控制是“少量”、“适量”、还是“过量”。

【引导评价】

组织其他学生评价学生代表的实验操作和表达能力。[课题四]鉴定白色固体为KAl（SO4）2。

（一）最佳方案演示：

结论：操作（1）可证明溶液中含有K+。操作（2）可证明溶液中含有Al3+。

因此该白色固体为KAl（SO4）2。【引导质疑】

1．可否将操作（2）中的“滴加”改为“加入”？

（二）回答质疑或对最佳方案中局部操作的其它设计进行评价（投影展示实验流程图）：

本卷第48页（共74页）

1．若将操作（3）中的“滴加”改为“加入”，就有可能观察不到产生胶状白色沉淀的现象，而影响Al3+的鉴定。

2．可否将（3）中BaCl2溶液改为Ba（NO3）2溶液？

2．若将（3）中BaCl2溶液改为Ba（NO3）2溶液，由于操作（2）

3．可否将（3）中稀盐酸改为稀硝酸或稀硫酸？ 3．若将操作（3）中稀盐酸改为稀硝酸，结果同2。

4．若将操作（3）中稀盐酸改为稀硫酸，由于操作中已经加入足量

【引导评价】

鼓励学生对所存在问题的洞察力。

（三）最佳方案中仍存在的问题及其解决问题的办法：

在常见的阳离子中，Zn2+离子可能干扰Al3+的鉴定。解决问题的办法是：取少量待测液滴加过量的氨水，若沉淀不溶解，则可以排除Zn2+离子存在的可能。

【引导补充】

结合[课题二]中的结论进行进一步的完善。

（四）溶液中离子鉴定的注意事项： 与[课题二]中的结论一致。

精选题

本卷第49页（共74页）

一、选择题

1．能将分别含有Cu2+、Fe3+、Al3+、Mg2+、Fe2+、NH4+、Na+等离子的七种溶液一次性鉴别开来的试剂是

[

] A．NaHCO3溶液 B．KSCN溶液 C．NaOH溶液 D．NH3·H2O溶液

2．只用一种试剂就可以鉴别NaHCO3、Na2S2O3、K2SO3、Na2SiO3、KCl、K2S六种无色溶液，这种试剂是

[

] A．硫酸 B．硝酸

C．澄清的石灰水 D．盐酸

3．下列五种粉末状物质：硅酸、氧化镁、碳酸钠、硫酸铝、氢氧化铝，为鉴别它们，除已有蒸馏水外，还必须使用的一组试剂应该是

[

] A．NaOH溶液和CO2 B．盐酸和NaOH溶液 C．盐酸和CO2 D．BaCl2溶液和H2SO4

4．只用一种试剂即可区别NaBr、NaI、NaOH、Na2CO3、NaSCN、H2S、AgNO3、C6H5OH等8种无色溶液，这种试剂为

[

] A．硫酸 B．氨水

本卷第50页（共74页）

第五篇：化学新课标二轮复习全套教学案详细解析 化学实验

气体的制备

教学目标

知识技能：复习常见气体的制备、收集、净化、尾气处理等知识，掌握各种仪器装置的使用方法及操作注意事项。

能力培养：通过对常见气体实验室制法的复习，培养学生选择仪器装置，解决气体制备、净化等问题的分析、迁移能力。

科学思想：通过对气体制备有关知识的整理，使学生感悟到科学实验的规律性和严谨性。

科学品质：通过对气体制备的各种仪器装置的探讨，激发学生的发散性思维。

科学方法：通过对气体制备的各种仪器装置的探讨，指导学生学会根据反应原理、气体性质以及常见仪器的特点，选择、组装各种装置的一般方法。

重点、难点 对气体制备装置的归纳和装置变形的探讨；激发学生学习兴趣，培养学生发散性思维。

教学过程设计

教师活动 【投影】

【提问】

1．这套装置在实验室用于制取什么气体？ 学生活动

观察、思考、回答： 1．制氯气。

2．要制得纯净的氯气，请说明B、C、D、E各装置应盛装的试剂及其作用是什么？

2．B装置应装饱和食盐水，用来吸收挥发出来的HCl气体；C装置应装浓硫酸，用来吸收Cl2中的水分；D装置是用向上排空气法收集Cl2；E装置应装NaOH溶液，用来吸收多余的Cl2，避免有毒气体排入空气。

【提问】通过上述实例可以看出，实验室制取纯净的气体一般有几个环节？

思考、回答：

实验室制取纯净的气体一般有以下环节：（1）气体的发生；（2）气体的净化；（3）气体的收集；

（4）尾气的处理（对于有毒气体）。【组织讨论】分小组进行，要求：

1．气体发生装置通常可分成几种类型？将各类型的装置示意图画出来。分类的依据是什么？

2．每种类型可制备什么气体？ 3．使用注意事项及原因。

说明：示意图的画法（以上面制取Cl2的装置为例）。

指导学生讨论，将学生画的图展示出来，评价。思考、讨论、画图；小组代表回答： 类型有：

（1）固-固加热型：可制O2、CH4、NH3等；

使用注意：1．试管口略向下倾斜； 2．试管内导管刚伸出胶塞即可； 3．用酒精灯外焰加热。（2）固-液不加热型：

可制H2、H2S、SO2、CO2、NO、NO2、C2H2等；

使用时注意：长颈漏斗下端管口伸入液面以下。（3）固-液或液-液加热型：可制Cl2、HCl等。使用时注意：1．组装装置接从下到上的顺序； 2．加热应垫石棉网；

3．烧瓶内液体体积不超过容积的1/3。分类依据：反应物的状态和反应条件是否加热。

【提问】启普发生器是一种气体发生的经典装置，能否说明它适合发生什么样的气体？它的优点是什么？（同时展示启普发生器的仪器图）

回答：启普发生器适合常温下块状固体与液体反应，且难溶或不易溶于水的气体，如：H2、CO2、H2S。它的优点是可通过活塞控制反应的发生与停止，操作简便。

【设疑】实验室能否用以下仪器组装启普发生器的替代装置？

讨论、回答：能。画出装置图：

【提问】使用装置①时要注意什么？

回答：长颈漏斗必须伸到隔板下面，否则无法控制反应，而且产生的气体也易从长颈漏斗逸出。【设疑】属于固一液不加热反应，但不能用启普发生器发生的气体有哪些？可用什么装置？

设计、回答：不能用启普发生器发生的气体有SO2、C2H2、NO、NO2等。

可用以下装置：

此为简易装置，无隔板，无活塞，不能控制反应的发生或停止。若将长颈漏斗改为分液漏斗，分液漏斗可控制液体滴入的量，从而调节反应产生气体量。

【提问】实验室制C2H4属于液-液加热制气，其装置有何特点？操作时需注意什么？

思考、回答：

实验室制C2H4需要控制温度（170℃）应加温度计；温度计的水银球应插入液面下。

【评价】很好。我们掌握一类事物既要认识共性，又要抓住特点。【启发讨论】在固（液）—液加热制气时，如果气体产生较快，或所连装置较多，烧瓶内气压较高，分液漏斗中的液体不易滴下与烧瓶内试剂反应。如何解决这一问题，使分液漏斗中的液体顺利滴下？

学生设计方案。交流各自的方案。最简单方便的方案是：

【评价】学生所设计的各种方案，指出其优点及不足并鼓励学生设计尽可能简单的方案。【练习】在实验室，制备O2、Cl2、HCl、NH3有什么合理、简单、快速的方法，用到哪类装置？

思考、回答：

（1）向MnO2中滴加H2O2可制氧气；（2）向高锰酸钾固体中滴加浓盐酸可制Cl2；（3）向浓盐酸中滴加浓H2SO4可制HCl；

（4）向NaOH溶液中滴加浓氨水可制NH3。以上制备方法均用固—液不加热型装置。

【启发练习】如果要收集纯净的气体，须除杂质和干燥气体。试判断下列气体净化时应使用的试剂和装置： 思考、回答：

【投影】气体（所含杂质）除杂试剂和装置 ①CO（CO2）②CO2（H2O）③Cl2（HCl）④N2（O2）⑤SO2（HCl）

①碱石灰

干燥管 NaOH溶液

洗气瓶 ②浓H2SO4

洗气瓶 ③饱和NaCl溶液

洗气瓶 ④铜网（灼热）硬质

玻璃管 ⑤NaHSO3溶液

洗气瓶 【提问】气体净化的原则是什么？ 讨论、回答：

1．尽量用化学方法；一般酸性气体杂质用碱性试剂除去，还原性气体杂质用氧化性试剂除去；

2．净化试剂只与杂质发生反应； 3．不生成新的杂质。

【提问】气体净化常用装置是什么？画出装置图。分几类？ 回答：气体净化装置有：

分两类：1．用固体物质除去气体杂质（包括水蒸气）；如图（1）、（2）、（3）。2．用液体物质除去气体杂质（包括水蒸气）；如图（4）。【启发讨论】根据净化试剂的状态不同选择装置。

【例题】为除去O2中少量的CO2和水蒸气，应采用的装置是

[

]

其中左边试管盛[

]，右边试管盛[

]。从上述例题可以看出气体净化要注意什么问题。

思考、回答：选D；甲试管盛NaOH溶液，乙试管盛浓硫酸。应注意：

1．洗气瓶使用时应长管进气、短管出气； 2．净化包括除杂和干燥，一般先除杂后干燥。

【启发提问】净化后的气体就可以收集，那么常用的收集方法和装置有哪些？依据什么来选择适合的方法及装置？

思考、回答： 气体收集装置有

两类方法：

1．排水法：用于收集不易溶于水的气体，例如，H2、O2、CH4、NO、C2H4、C2H2等[如图（1）]。

2．排空气法：

（1）向上排空气法：用于收集密度大于空气的气体，例如O2、CO2[如图（2）]。

（2）向下排空气法：用于收集密度小于空气的气体，例如H2、NH3、CH4[如图（3）]。

选择依据：

气体的溶解性和对空气的密度。 【提问】

下列气体在收集时须注意什么？ Cl2、HCl、H2S、NO2、SO2 回答：

Cl2、HCl、H2S、NO2、SO2均属于能溶或易溶于水的气体，不宜用排水法，而且它们均有毒，不能用装置（2），应用以下装置：

a口进气，b口出气，b口应连接尾气处理装置，防止有毒气体排入空气。

【组织讨论】上述装置可收集具有什么性质的气体？怎样使用？ 回答：

若烧瓶是干燥的，a口进气，瓶口向上或b口进气，瓶口向下，可收集密度大于空气的气体，如CO2；a口进气，瓶口向下或b口进气，瓶口向上，可收集密度小于空气的气体，如H2、NH3、CH4。

若烧瓶中充满水，瓶口向上，b口进气或瓶口向下，a口进气，可收集难溶于水的气体，如H2、CH4、CO、NO等。

【设疑】如图装置：

上述收集装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气的空气进入瓶内，从而保证收集到干燥的气体。

【提问】金属钠与水反应生成H2，如何收集？ 回答：

用图5-17装置：

【启发提问】有毒气体必须进行尾气处理。尾气处理常用装置有哪些？如何选择？试举例。

思考、回答： 尾气处理常用装置有：

选择原则：

1．对于极易溶于水的气体可用水吸收，用装置（2）、（3），防止倒吸[其中装置（3）用于吸收少量气体]，例如HCl、HBr、NH3。2．对于溶解速率不快的气体可用装置（1），一般使气体与吸收剂发生化学反应而被吸收，例如：Cl2、H2S、SO2等可用NaOH溶液吸收。

3．对于可燃性有毒气体，可用装置（4），经点燃除掉，例如：CO。

【小结】制备气体的各个环节是有联系的，在解决具体问题时，要综合考虑。但有时并不要求完整地制备气体，而是制出气体后进行一系列的性质实验，所用到的仪器装置均是各部分基本仪器装置的变形，因此应熟知各仪器装置的适用范围和使用方法。

聆听、理解、记忆。

精选题

一、选择题

1．图5-19装置可用于

[

] A．加热NaHCO3制CO2 B．用铜和稀硝酸反应制NO C．用NH4Cl与浓NaOH溶液反应制NH3 D．用NaCl与浓硫酸反应制HCl

2．按下述方法制备气体，合理而又实用的是

[

] A．锌粒与稀硝酸反应制备H2

B．向饱和氯化钠溶液中滴加浓硫酸制备HCl C．亚硫酸钠与浓硫酸反应制备SO2 D．大理石与浓硫酸反应制备CO2

3．图5-20是一套实验室制气装置，用于发生、干燥和收集气体。下列各组物质中能利用这套装置进行实验的是

[

] A．铜屑和浓硝酸 B．二氧化锰和浓HCl C．电石和水 D．碳酸钙和稀盐酸

4．现用二氧化锰氧化浓盐酸来制取氯气，将氯气经过净化装置、干燥装置后，再跟灼热的铜屑反应，以制取氯化铜固体，最后还应连接尾气吸收装置，以保护环境。在尾气吸收装置中，若只有以下试剂，你认为不适宜的试剂是

[

] A．溴化钠溶液 B．氢氧化钠溶液 C．氯化钠溶液 D．硫酸亚铁溶液

5．实验桌上只有烧碱、盐酸、铜片、大理石、蒸馏水五种试剂，从欠缺试剂的角度来看（实验仪器齐全），无法进行的实验项目是

[

] A．制取氢气 B．制取碳酸钠 C．制取氯化铜 D．测定盐酸的浓度

6．如图5-21装置，红磷、硫磺分别在a、b瓶中燃烧，当燃烧结束后同时打开两个夹子，可看到

[

] A．水同时流入a、b两集气瓶 B．水只流入a集气瓶 C．水只流入b集气瓶 D．a、b集气瓶中都无水流入

7．某实验室有锥形瓶、集气瓶、各种玻璃导管、橡皮塞、烧杯、药匙和所需药品，可以制备下列各组气体的是

[

] A．H2、NO2、CH4 B．HCl、Cl2、O2 C．H2、CO2、H2S D．C2H2、NH3、C2H4

8．当氢气混有氯化氢、硫化氢、二氧化碳和水蒸气时，为得到干燥纯净的氢气，操作步骤和顺序完全正确的是（每一步只除去一种杂质）

[

] ①通过装浓硫酸的洗气瓶 ②通过装水的洗气瓶 ③通过装氢氧化钠溶液的洗气瓶 ④通过灼热的氧化铜 ⑤通过装硫酸铜溶液的洗气瓶 ⑥通过装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、非选择题

9．图5-22所示装置可以收集以下气体：

H2、NO、CH4、HCl、Cl2、NH3、SO2。

（1）若集气瓶是干燥的，气体从a进入，可收集的气体有______。

（2）若将集气瓶盛满水，收集气体并测量气体的体积，可收集并测量体积的气体有______。此时气体应由______管进入，由______管通向量筒。

10．图5-23装置：（铁架台和加持仪器均略去）制得的气体X是干燥和纯净的，在装置A、B、C中盛放的试剂在下列①～（11）中选用。

①MnO2粉末 ②P2O5粉末 ③NaOH粒 ④无水CaCl2 ⑤NaBr粉粒 ⑥浓盐酸 ⑦浓硫酸 ⑧浓氨水 ⑨浓NaOH溶液 ⑩稀盐酸(11)稀硫酸。试回答：

（1）A中a盛放的是（均用编号）______，B中盛放的是______，B中盛放的是______，C中盛放的是______。

（2）发生器中产生气体X的原理是______。

答

案

一、选择题

1．B 2．C 3．A、D 4．C 5．A、D 6．B 7．C 8．A

二、非选择题

9．（1）Cl2、H2S、SO2；（2）H2、CH4、NO；b，a。10．（1）a为⑧、b为③、B中为③、C中为③；（2）因浓氨水滴入固体NaOH时NaOH迅速溶解，同时放热使温度升高，溶液里OH-的浓度大增，使反应NH3+H2O NH3·H2O NH4++OH-的平衡向逆反应方向移动，并因升高温度使氨气的溶解度减小而逸出氨气。

26．物质的分离和提纯

教学目标

知识技能：复习常见物质分离和提纯的实验知识，掌握常见物质分离、提纯的一般方法。能力培养：通过对常见物质分离与提纯以及分离提纯物质一般方法的复习巩固，培养学生综合抽象的逻辑思维能力、语言表达能力、实验设计和评价辨析能力。

科学思想：通过对物质的分离和提纯及提纯物质的一般方法的归纳整理，使学生更加热爱科学、相信科学和崇尚科学，感悟到科学的魅力。

科学品质：通过对物质的分离和提纯及提纯物质的一般方法的实验探索，激发学生的学习兴趣，培养学生严谨求实的优良品质。

科学方法：通过对物质的分离和提纯及提纯物质的一般方法的实验探索和总结、运用，培养学生从特殊到一般，再从一般到特殊的科学方法。

重点、难点 掌握分离物质的原理和方法。

教学过程设计

教师活动

【引入】在日常生活和工业生产中经常需要使用比较纯净的物质，下面介绍一些分离和提纯物质的方法。

【投影】限用物理方法除去以下物质中的杂质。

固体：氯化银中的氯化钠；硝酸钾中的氯化钠；氯化钠中的碘。液体：硝酸中的水；石油中的汽油、柴油；溴水中溴和水；氢氧化铁胶体中的氯化铁；蛋白质和水；氯化钠溶液中的水。

气体：空气中提取氮气、氯气和氯化氢。

引导学生总结：通过以上例题，总结出分离物质的方法和适用范围。【提问】常见的分离物质的物理方法有哪些？它们适用于哪些物质间的分离？

学生活动

分组讨论、小组代表总结：

固体：将固体溶解、过滤，剩余的固体即是氯化银。在热水中加入硝酸钾和氯化钠混合物至溶液饱和，降温析晶。将氯化钠和碘的混合物加热至不再有紫色蒸气逸出。液体：在硝酸中加入Mg（NO3）2，蒸馏。将石油分馏。

在混合液中加入苯，分液。

将混合液放入半透膜中，把半透膜袋浸泡在蒸馏水中。向混合液中加入硫酸钠固体，静置，过滤。在蒸发皿中蒸发。

气体：将空气液化，低温分馏。将混合气通入饱和食盐水中洗气。

根据以上例题分小组讨论：固体、液体、气体分离方法和适用范围。学生代表总结：

固体：溶解过滤；分离不溶固体和溶液。 结晶和重结晶法：根据混合物中各组分在某种溶剂中的溶解度随温度变化不同的性质分离提纯物质。

升华法：分离易升华和不升华固体混合物。液体 分馏法：根据几种互溶的液体沸点的差异较大蒸馏分离。

萃取法：根据物质在两种互不相溶的溶剂中的溶解度不同分离。渗析法：分离胶体和溶液。

盐析法：根据混合物中某物质在加入某些盐后溶解度改变分离。气体 液化法：根据混合气体的沸点不同液化分离。吸收法：根据不同气体在某种液体中的溶解程度不同分离。（组织学生对其他小组同学总结的内容进行评价、补充。教师不断通过例题引导、启发学生）

【投影】请选出与以上方法相对应的仪器和用品：

玻璃棒、漏斗、漏斗架、滤纸、蒸发皿、石棉网、半透膜、接受器、冷凝管

教师引导学生选择仪器的方法：

1．按操作顺序选择仪器（如：溶解过滤）。2．按仪器安装顺序选择仪器（如分馏）。

【提问】在日常生活和工业生产需要分离提纯许多物质时，要用到化学反应，在选择化学试剂时应遵守哪些原则？

根据以上例题分小组讨论：溶解过滤、蒸发、结晶、蒸馏、分液萃取、升华、渗析实验需要哪些仪器？学生代表总结：溶解过滤：铁架台（带铁圈）、烧杯、漏斗、滤纸、玻璃棒。

蒸发浓缩：铁架台（带铁圈）、酒精灯、泥三角、蒸发皿、玻璃棒。结晶、重结晶法：烧杯、玻璃棒、蒸发皿、酒精灯、漏斗、药匙、铁架台（带铁圈）。

蒸馏、分馏法：铁架台（带铁圈、铁夹）、酒精灯、石棉网、蒸馏烧瓶、温度计、冷凝管、接受器。

分液萃取法：烧杯、漏斗架、分液漏斗。

升华法：铁架台（带铁圈）、酒精灯、石棉网、烧杯、圆底烧瓶。渗析法：半透膜、烧杯、玻璃棒。 讨论总结：

1．引入试剂只跟杂质反应。

2．后续试剂应除去过量的前一试剂。3．不引入新杂质。

4．杂质与试剂生成的物质易与被提纯的物质分离（状态类型不同）。

5．过程简单。6．现象明显。

7．尽可能将杂质转化为所需物质除去。8．多种杂质时应考虑加入试剂顺序。【投影】将下列固体物质分离： 固体NaCl中NH4Cl杂质 固体Fe2O3中Al2O3杂质 固体CuS中FeO杂质

固体Na2CO3中的NaHCO3。杂质

分三组讨论，分别讨论气体、固体、液体中各种物质的分离方法。固体NaCl中NH4Cl杂质：加热。

固体Fe2O3中Al2O3杂质：加过量强碱溶液，过滤。固体CuS中FeO杂质：加过量盐酸，过滤。固体Na2CO3中的NaHCO3：加热。【投影】将下列溶液中的杂质除去： MgCl2溶液中FeCl3杂质 乙酸乙酯中乙酸和乙醇 乙醇中水

加MgO或Mg（OH）2或MgCO3固体，调节溶液的pH=4左右，过滤。

加入饱和Na2CO3溶液，振荡、静置、分液。加入生石灰，蒸馏。

加入过量的Ba（OH）2溶液，再加入过量的Na2CO3溶液，过滤，再加入盐酸调节溶液pH至中性。

【投影】除去下列气体中的杂质： CO2中的O2气体 CO2中的H2S气体 H2S气体中的HCl气体

请同学们归纳总结出常用分离物质的化学方法。混合气体通过热铜网。通入CuSO4溶液。通入饱和NaHS溶液。

每组选一名学生代表回答常用分离物质的化学方法。固体：加热分解（NaCl中NH4Cl）酸、碱法（Fe2O3中Al2O3，CuS中FeO）转化法（Na2CO3中的NaHCO3）液体：水解法（MgCl2溶液中FeCl3）吸收法（乙酸乙酯中乙酸和乙醇）蒸馏法（乙醇中水）

气体：氧化-还原法（CO2中O2）沉淀法（CO2中H2S）转化法（H2S中HCl）正确方案：

KOH、AgNO3、K2CO3、HNO3 【投影】

综合一

有一硝酸钾溶液，其中混有少量KBr、Ca（H2PO4）2。有人用AgNO3、K2CO3、KOH、HNO3试剂以除去那些混入的物质，若规定不得重复使用试剂，且最后溶液中只许含有K+、NO3-、H+、OH-，则加入试剂的顺序______（组织学生评价方案，提出各自的见解）。

评价其它方案：

1．若为AgNO3、KOH、K2CO3、HNO3，由于过量的KOH与

2．若为KOH、K2CO3、AgNO3、HNO3，由于要用过量的AgNO3

4．若为K2CO3、AgNO3、KOH、HNO3，由于过量的KOH使

【投影】 综合二 氯化铜[CuCl2·2H2O]中含有FeCl2杂质，为了制取纯净的氯化铜晶体，首先将其制成水溶液，然后按下图所示的操作步骤进行提纯：

已知：Fe3+、Cu2+、Fe2+三种离子从溶液中完全呈氢氧化物沉淀时所需的pH是：Fe3+：3.7 Cu2+、Fe2+：6.4 正确方案：

（1）Fe2+和Cu2+完全以氢氧化物沉淀所需溶液pH相同，不能利用加碱生成沉淀而分离出Fe（OH）2，故应将Fe2+氧化成Fe3+后再调pH使Fe3+生成沉淀而除去。

（2）A（3）D

（4）CuO Fe（OH）

3评价其它方案：

1．（2）中如果选择其它试剂，都会引入其它离子而使最后得不到纯净的CuCl2·2H2O。

2．（3）中如果选择A、B，会引入Na+、NH4+而使产物不纯。（3）中如果选择C，则不会使pH升到3.7。 请回答：（1）需加入氧化剂X的原因；（2）下列物质都可以作为氧化剂，其中最适合本实验的氧化剂是

[

] A．H2O2 B．KMnO4 C．NaClO D．K2Cr2O7

（3）调节pH时，应选用

[

] A．NaOH B．NH3·H2O C．HCl D．Cu（OH）2

（4）物质Y是______，沉淀Z是______。

精选题

1．（全国1997年）某溶液含有较多的Na2SO4和少量的Fe2（SO4）3。若用该溶液制取芒硝，可供选择的操作有：（1）加适量H2SO4溶液；（2）加金属Na；（3）结晶；（4）加过量NaOH溶液；（5）加强热脱结晶水；（6）过滤。正确的操作步骤是

[

] A．（2）（6）（3）B．（4）（6）（1）（3）C．（4）（6）（3）（5）D．（2）（6）（1）（3）（5）

2．（上海96）下列分离物质的方法中，根据微粒大小进行分离的是 [

] A．萃取 B．重结晶 C．沉降 D．渗析

3．为了除去酸性氯化铝溶液中的Cu2+，进行如下实验：（1）通入CO2气体；（2）加盐酸；（3）加过量的NaOH溶液；（4）加H2SO4；（5）过滤。以下步骤顺序和试剂都正确的是

[

] A．（3）（5）（4）（5）（2）B．（3）（5）（2）C．（3）（5）（1）（2）D．（3）（5）（1）（5）（2）

4．（2000试测）制备卤磷酸钙荧光粉所用的高纯度氯化钙中混有镁杂质，除去的方法是把氯化钙的水溶液加热到90～95℃，在不断搅拌下加入适当的沉淀剂，使镁生成沉淀过滤除去。此沉淀剂最好选用 [

] A．氢氧化钙乳浆 B．碳酸钠溶液 C．碳酸氢钠溶液 D．氢氧化钠溶液

5．（97试测）“卤块”的主要成分为MgCl2（含Fe2+、Fe3+、Mn2+等杂质离子），若以它为原料，按如下工艺流程图，即可制得“轻质氧化镁”。如果要求产品尽量不含杂质离子，而且成本较低。流程中所用试剂或pH控制可参考下列附表确定。

填空：（1）在步骤“2”加入的试剂X，最佳选择是______，其作用是______。（2）在步骤“3”加入的试剂Y应是______，控制pH=9.8，目的是______。（3）在步骤“5”时发生化学反应方程式是______。6．Cl2中混有少量HCl气体，通过饱和食盐水可除去HCl，根据下列数据计算说明：常温时1VH2O溶解2VCl2，NaCl溶解度为36g，溶液密度为1.18g/mL，饱和氯水中1/3的Cl2和水反应。

7．有一废液，其中含有一定量的Zn2+、Fe2+、Cu2+、Hg2+等四种离子，请设计一个回收金属铜和汞的方案。

答

案

1．B 2．D 3．D 4．A 5．（1）漂液（NaClO），使Fe2+氧化成为Fe3+。（2）NaOH，使除Mg2+以外的各种杂质金属离子都成为氢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-

饱和氯水的反应平衡： Cl2+H2O H++Cl-+HClO HCl的溶解平衡： HCl（气）HCl（溶液）=H++Cl-

饱和氯水中，[Cl-]最低；饱和HCl溶液中，[Cl-]最大。当混有少量HCl气的氯气通过饱和食盐水时，相对食盐水中的[Cl-]、HCl还能进一步溶解，同时有白色固体析出；Cl2几乎不溶，全部逸出。

3种物质饱和溶液中[Cl-]为： [Cl-]HCl=12mol/L [Cl-]NaCl=5.34 mol/L [Cl-]Cl2=0.034 mol/L 因为[Cl-]NaCl＜[Cl-]HCl，所以HCl能进一步溶解，而当[Cl-]增大后，平衡中的NaCl（固体）将增大，又因为[Cl-]Cl2＜＜[Cl-]NaCl，所以Cl2几乎不溶而逸出，从而达到除HCl的目的。

7．在废液中加入过量的铁粉（或铁屑），充分反应后，继续加入足量的盐酸，直到无气泡产生为止，过滤，洗涤沉淀数次。在沉淀中加适量硝酸并加热至沉淀完全溶解，再加过量的氢氧化钠溶液，得到的沉淀洗净、加热，将汞蒸气冷凝回收汞，剩余固体在氢气流中加热，回收铜

27．CO还原CuO的实验设计

教学目标

知识技能：学会设计综合实验的方案。

能力培养：培养学生运用化学信息，设计综合实验的能力。培养学生处理实验过程中有关安全问题的能力。培养学生观察实验的能力。培养学生运用已知的知识，分析、解决实验中一些实际问题的能力。通过实验设计，培养学生创造思维的能力。培养学生概括、归纳知识的能力。

科学思想：培养学生尊重科学和依靠科学，关心环境、能源、健康。科学品质：通过实验设计的研讨，从中使学生领悟到科学研究所应持有的严谨科学的态度。

科学方法：通过实验探究获得知识的方法。重点、难点

重点：学会设计综合实验方案。难点：净化气体；实验操作的程序。

教学过程设计

教师活动

【引入】实验室用固体草酸和浓硫酸制取CO。【投影】

要证明CO可以还原CuO，能否用草酸分解产生的气体来验证？ 学生活动

思考回答：不能，因为证明CO能还原CuO的依据是看是否有CO2生成，而制取的CO中已经含有CO2，所以不能证明CO可以还原CuO。

如果我们只有这种药品制CO，请同学们设计一套实验方案，证明CO可以还原CuO。从实验的整体看，首先应该考虑哪些问题？

讨论归纳一：制气体→净化气体→证明反应→尾气的验证→尾气处理。下面我们围绕这个知识框架，进行气体综合实验复习，请同学们分组设计四部分实验装置，并画出装置草图。

从下列仪器中选择、组装各步反应的实验装置，注意思考几个问题： 1．选择各步反应药品的依据是什么？ 2．选择仪器的依据是什么？

3．组装实验装置时，连接仪器的顺序是什么？ 4．各步实验操作的顺序及其要点是什么？

通过每一具体问题的实验设计，归纳出解决每一类实验问题的规律。【投影】设计综合实验装置： 1．CO的制备装置。

2．证明CO中混有CO2；制得纯净、干燥的CO净化装置。3．证明CO可以还原CuO的装置。4．尾气的验证与处理装置。分组讨论，画装置草图。【软件1】实验仪器：

【实验设计引导】实验室制备CO的药品是已知的，怎么制CO？请展示你们的设计简图，说明设计原理，总结实验规律，边叙述边组装仪器。

讨论归纳二：

【实验室制备气体的规律】

1．根据药品的状态和反应条件，选择、组装仪器。

【投影】学生设计的方案 2．组装仪器的顺序是：

因为气流方向是从左到右，组装仪器的顺序是：自下而上，从左到右。组装制备CO装置的顺序是：

铁架台→酒精灯→铁圈→石棉网→烧瓶→带分液漏斗的双孔塞 操作：组装制CO的装置。思考：实验前加入碎瓷片。思考：有CO2和水蒸气。【设疑】加热液体时怎么防止暴沸？ 制出的CO里混有什么气体？ 可能有水蒸气吗？为什么？

不一定，因为用浓硫酸制CO时，浓硫酸有吸水性，可能吸收产物中的水，所以产生的气体中可能没有水蒸气。怎么证明CO中是否混有水和CO2？请设计检验气体的装置，说明原理，总结出检验气体的规律。

讨论归纳三：【检验气体的规律】

1．证明气体中混有杂质的顺序是：先证明水，后证明其他气体，因为证明气体一般用水溶液，从水溶液里逸出的气体一定混有水蒸气，干扰水的检验。

2．证明气体杂质，要选用与气体杂质有特征反应的试剂。所以先用无水硫酸铜证明是否有水；再用澄清的石灰水证明是否有CO2生成，石灰水变浑浊证明有CO2。

讨论归纳四：【除杂仪器的选择和使用】

1．一般固体干燥剂放在干燥管里，粗管进气，细管出气，水蒸气可以被充分吸收。也可以用U形管、两通管代替干燥管。

2．液体试剂放在洗气瓶中，长管进气，短管出气；长管深入液面下，短管露出胶塞少许。

所以无水硫酸铜放在干燥管里，石灰水放在洗气瓶里。【设疑】为什么不用石灰水除CO2？ 讨论归纳五：【气体干燥、净化规律】 1．除杂顺序：一般是先除杂质，后干燥。

2．除杂试剂：尽可能使用液体试剂，液体试剂可以充分吸收气体。

所以将CO混合气体先通入饱和NaOH溶液，除去CO2；再将气体通入浓硫酸，除去水蒸气。

思考：因为常温下氢氧化钙的溶解度较小，即便是饱和的石灰水，其浓度比较小，所以石灰水不能吸收较多的二氧化碳。【设疑】饱和的NaOH溶液一定能除净CO2吗？怎么办？ 思考：如果二氧化碳较多就不一定能除净。

增大容积，用广口瓶代替试管，增大氢氧化钠的用量。3．证明杂质已被除净。

将CO气体再通入石灰水，石灰水不变浑浊，证明CO2已被除去，最后再干燥。

【引导】接下来用干燥、纯净的CO来还原CuO，请展示你们设计的实验装置，说明设计依据、原理和操作顺序，总结出实验规律。

【投影】实验装置设计方案 讨论归纳六：

1．反应装置：因为是气体与固体加热的反应，所以用两端插有单孔塞的还原管；气体从左端进，右端出。

2．实验操作顺序：

（1）加热前先通CO，排净整个装置中的空气后，再加热CuO，防止CO和空气混合，点燃可能发生爆炸。

（2）反应后继续通CO，直到试管冷却。

【提问】实验前通入CO的目的是排净空气里的什么气体？ 此时排出的CO尾气能点燃吗？

排出的CO不点燃，会污染大气，点燃又有危险，怎么办？ 回答：主要是排除空气中的氧气，因为氮气对反应没有影响。不能点燃。思考：用一种无毒、稳定的气体代替CO，排净装置中的空气。选用氮气，因为氮气在一般条件下难与其它物质反应。

用什么盛N2？盛N2的装置怎么与串联装置连接？ 思考：将氮气充入球胆，用两通管连接。组装仪器。

【设问】用N2排除装置中的空气，再通CO，这时加热尾气有没有危险？为什么？

回答：没有危险，因为CO不能在氮气中燃烧。

3．实验论证：将反应后的气体通入盛有澄清石灰水的洗气瓶中，石灰水变浑浊，证明CO可以还原CuO。

【设问】尾气处理的方法有哪些种？本实验应采用哪一种？ 讨论归纳七：【尾气处理】 1．把尾气收集起来，再处理掉。2．尽可能用液体试剂吸收尾气。

3．如果尾气可燃，而且燃烧的产物又不会污染空气，可将尾气点燃。

所以最好是把尾气中的CO点燃。 【软件2】

【设问】整个实验完成后，怎么排出残留在装置中的CO？ 讨论回答：向串联装置中通入N2，排出CO。

【设疑】实验中A、G两处进行加热，如果气流不稳，将会出现什么后果？

答：C中的液体倒吸进B，干扰了水的验证；G中新生成的Cu与空气中的氧气反应又生成CuO。

【设问】空气可能进入加热氧化铜的两通管吗？

思考回答：不可能。下一个装置里的液体可能会倒吸进加热CuO的两通管里，使其炸裂。

【软件3】演示液体倒吸进加热CuO的两通管里，使两通管炸裂。

【设问】采取什么措施防止倒吸？

讨论：在B、G装置的后边各增加一个防止倒吸的安全装置。组装仪器。【软件4】

【引导】下面请同学们讨论、归纳出实验操作步骤。讨论归纳八：【综合实验步骤】 【软件5】随学生边总结边演示。

【设问】利用物理原理，怎么检查装置的气密性？ 1．检查装置的气密性。

【方法1】稍微加热烧瓶，停止加热后观察每个洗气装置里的长导管中有无液体回升，如果有液体回升，说明装置不漏气。

【方法2】将尾部橡胶导管夹住，再将分液漏斗的活栓打开，如果液面不下降，说明装置不漏气。

2．通入N2排净串联装置中的空气。3．点燃加热尾气的酒精灯。4．通入CO，排除串联装置中的N2。5．加热CuO。6．停止加热CuO。7．通入N2，排净残留在串联装置中的CO。8．停止点燃尾气。

【提示】请同学们注意观察、记录各装置中的反应现象。【演示】请大家描述实验现象，可以互相补充。观察实验现象，记录实验现象。实验现象及结论： A中有无色气体产生。

B中无明显现象。结论：几乎没水溢出。

D中的石灰水开始变浑浊，反应片刻又变澄清，说明CO中混有CO2，过量的CO2使浑浊石灰水又变澄清。

E中没有明显现象。

F中的石灰水开始没有变浑浊，实验快结束的时候又变浑浊，说明反应前期，CO中的CO2已经被除净，过量的CO2使E中的石灰水又变浑浊。

G中无明显现象。

H中黑色CuO逐渐变为红色。

J中的石灰水变浑浊，说明CO还原CuO后生成了CO2。K处尾气燃烧。

【?】怎样利用燃烧产生的大量热？

思考：把燃烧CO的导管加长，伸到加热CuO的酒精灯火焰上方。

实验结论：实验证明CO可以还原CuO。

精选题

一、在实验室中用二氧化锰跟浓盐酸反应制备干燥纯净的氯气。（1）写出反应的化学方程式。

（2）图5-28是一个学生设计的实验装置图：

这个装置图中有哪些错误？请分别指出。①

③ ②

④

（3）在改正的装置中，洗气瓶（净化气体用）中的水、浓硫酸和烧杯中的氢氧化钠溶液各起什么作用？

①水起的作用是： ②浓硫酸起的作用是： ③氢氧化钠溶液起的作用是：

二、水蒸气通过灼热的煤所产生的混合气，其主要成分是CO、H2，还含有CO2和水蒸气。请用下列装置设计一个实验，以确认上述混合气中含有CO和H2。

（1）连接上述装置的正确顺序是：（填各接口的代码字母）混合气→（）（）接（）（）接（）（）接（）（）接（）（）。

（2）确认混合气中含有H2的实验现象是：______，其理由是：______。

三、实验室是用加热NH4Cl饱和溶液和固体NaNO2来制备少量的N2。这种方法制得的N2含有一定量的NH3，NO2（由NO和O2反应生成），O2和水蒸气。现欲用纯净的N2和炽热的镁条反应制备少量的Mg3N2。进行此实验所用仪器装置如图5-30。

根据要求填写下列空白：（1）如果所制气体从左流向右时，各仪器装置正确的连接顺序是（）接（）接（）接（）接（）接（），其中b和c两装置相连时，玻璃管口（用装置图中字母表示）应是（）接（）。

（2）装置d烧瓶中发生反应的化学方程式为______。装置C中发生反应的化学方程式为______。

（3）反应完毕后应先熄灭d装置中的酒精灯，试分析氮气中混有的少量NH3、NO、O2是由哪种物质发生的副反应而生成的？

答

案

一、（1）MnO2+4HCl MnCl2+Cl2↑+2H2O（2）①烧瓶下缺酒精灯②烧瓶下缺石棉网 ③盛浓硫酸的洗气瓶和盛水的洗气瓶位置颠倒了

④两个洗气瓶中的气体入口导管应深插在液面下，出口导管口应靠近瓶塞

（3）①吸收未起反应的氯化氢②吸收水蒸气③吸收多余的氯气

二、（1）（E）（F）接（D）（C）接（A）（B）[或（B）（A）]接（J）（I）接（H）（G）。

（2）黑色氧化铜变红，无水硫酸铜变蓝；因为H2通过灼热的氧化铜后生成铜和水蒸气，水蒸气使无水硫酸铜变蓝。

三、（1）e d c b f a E D（2）NH4Cl+NaNO2 N2↑+2H2O+NaCl 2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O（3）制备N2的反应为：

NH4Cl+NaNO2 NH4NO2+NaCl NH4NO2 N2↑+2H2O 由于反应温度的不同，NH4NO2受热分解生成的气态产物也不同，故可能生成少量的NO、O2

28．物质的鉴别与鉴定

教学目标

知识技能：复习常见阴离子和阳离子鉴别与鉴定的实验知识，掌握常见阴离子和阳离子鉴别与鉴定以及鉴定物质的一般方法。

能力培养：通过对常见阴离子和阳离子鉴别与鉴定以及鉴定物质一般方法的复习巩固，培养学生的甄别筛选、综合抽象的逻辑思维能力、语言表达能力和实验设计能力。

科学思想：通过对常见阴离子和阳离子鉴别与鉴定以及鉴定物质一般方法的归纳整理，使学生更加热爱科学、相信科学和崇尚科学，感悟到科学的魅力。

科学品质：通过对常见阴离子和阳离子鉴别与鉴定以及鉴定物质一般方法的实验探索，激发学生的学习兴趣，培养学生严谨求实的优良品质。

科学方法：通过对常见阴离子和阳离子鉴别与鉴定以及鉴定物质一般方法的实验探索，指导学生用模型或假说的方法进行化学学科的研究，学习使用对实验事实的现象与本质进行转化的科学方法。

重点、难点

重点：掌握常见阴离子和阳离子鉴别与鉴定以及鉴定物质的一般方法。培养学生的甄别筛选、综合抽象的逻辑思维能力、语言表达能力和实验设计能力。

难点：激发学生的学习兴趣，培养学生严谨求实的优良品质，使学生感悟到科学的魅力。指导学生用模型或假说的方法进行化学学科的研究。

教学过程设计

教师活动

组织学生小组代表（即课题负责人）进行实验课题（课前已经给出）抽签：

学生活动

根据小组代表（即课题负责人）实验课题的抽签情况，确定实验座位。同时根据抽签结果，各小组重温实验课题。

关于物质鉴别与鉴定的实验课题（课前已经布置给学生）： [课题一]鉴别五种无色溶液：NaCl、Na2SO4、Na2SO3、Na2CO3、NaHCO3。

[课题二]鉴定一无色溶液为KHCO3溶液。

[课题三]鉴别五种白色固体：（NH4）2SO4、Na2SO4、MgSO4、Al2（SO4）

3、CuSO4。[课题四]鉴定白色固体为KAl（SO4）2。

各小组根据实验课题抽签的内容及课前设计的课题研究方案，检查实验试剂及用品是否齐全，并可要求增加实验设计中必需的试剂及用品。

组织学生重温对课题研究的具体要求。

重温对课题研究的具体要求。 课题研究的具体要求（课前已经布置给学生）：

1．按照课前的实验设计，对课题进行实验研究，认真观察和记录实验现象，填写实验报告，并将实验方案绘制出实验流程图。

2．每个实验课题组内的各小组之间进行研究方案的交流，并对各小组的方案进行诊断，筛选出最佳方案，派代表在全班课题交流中演示。

3．在全班课题交流中，各实验课题组代表，除进行最佳方案演示外，还应对组内其它方案作出评价，并指出演示的最佳方案是否还存在有待完善的地方。

4．根据课题研究情况，归纳出物质鉴别与鉴定的一般方法。巡视各课题组的实验研究情况，参与学生组内的课题交流。以两人为单位，根据课前设计的课题研究方案，进行课题研究实验，认真观察、记录实验现象，填写实验报告。

由课题负责人组织，课题组内各课题小组之间进行课题研究情况交流，相互纠正错误操作、对比方案、提出质疑；将课题组内的交流情况记录、汇总，将可行方案制作出实验流程图，并从中选出最佳方案；最后归纳出物质鉴别与鉴定的一般方法。

各课题组选出代表，在全班课题交流中，演示本课题研究的最佳方案，并汇报课题的组内交流情况。

组织全班课题交流。【引导评价】

引导其他学生评价学生代表的实验操作和表达能力。课题组代表，演示最佳方案，汇报组内交流情况：

[课题一]鉴别五种无色溶液：NaCl、Na2SO4、Na2SO3、Na2CO3、NaHCO3。

（一）最佳方案演示：将五种无色溶液编号为：A、B、C、D、E。

结论：A为Na2SO3溶液；B为Na2CO3溶液；C为Na2SO4溶液；D为NaHCO3溶液；E为NaCl溶液。

【引导质疑】

1．可否将（1）中BaCl2溶液改为Ba（NO3）2溶液或CaCl2、MgCl2溶液？

（二）回答质疑或对最佳方案中局部操作的其它设计进行评价（投影展示实验流程图）。

1．若将（1）中的BaCl2溶液改为Ba（NO3）2溶液，由于操作（2）中要加入稀盐酸，就会导致溶液中含有稀硝酸，使Na2SO3被氧化成Na2SO4，从而无法区分Na2SO3和Na2SO4。

2．可否将（2）中稀盐酸改为稀硝酸或稀硫酸？ 2．若将（1）中的BaCl2溶液改为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，会使NaHCO3溶液和NaCl溶液无法区别。

3．可否将（3）中滴加NaOH溶液改为滴加AgNO3溶液？ 3．若将（2）中稀盐酸改为稀硝酸，同样可使Na2SO3被氧化成Na2SO4，从而无法区分Na2SO3和Na2SO4。若将稀盐酸改为稀硫酸，则C中的现象仍为沉淀不溶解。但BaSO3会转化为BaSO4，而无法区分Na2SO4、Na2SO3。所以稀盐酸不可以改为稀硫酸。

若将（3）中滴加NaOH溶液改为滴加AgNO3溶液，就会使D、E中都产生白色沉淀。因为，在前面的操作中五种无色溶液中均加入了BaCl2溶液。

4．可否将（4）中滴加品红试液改为用湿润的品红试纸或将气体通入品红试液？

4．若将（4）中滴加品红试液改为用湿润的品红试纸或将气体通入品红试液，均需要产生气体的量足够多，而实验所取的五种无色溶液均为少量。

（三）最佳方案中仍存在的问题，及其解决问题的办法： 对于操作（2），A中的沉淀可能不会完全溶解，原因是溶液中的Na2SO3已经部分被氧化，若氧化严重可能致使Na2SO3和Na2SO4无法区别。解决问题的办法是更换试剂。

【评价】

问题的分析准确，解决问题的方法得当。【引导评价】

引导其他学生评价学生代表的表达能力。

（四）其它可行的设计方案（投影展示实验流程图）：将五种无色溶液编号为：A、B、C、D、E。

结论：同最佳方案。 【引导质疑】

1．可否将（1）中稀盐酸改为稀硫酸？

（五）回答质疑或对其它方案中局部操作的其它设计进行评价： 1．若将（1）中稀盐酸改为稀硫酸，操作（3）滴加BaCl2溶液中的C、E必需另取，否则将无法区别。这会使操作变得复杂。

2．可否将（2）中滴加品红试液改为用湿润的品红试纸或将气体通入品红试液？

2．若将（2）中滴加品红试液改为用湿润的品红试纸或将气体通入品红试液，均需要产生气体的量足够多，而实验所取的五种无色溶液均为少量。

3．可否将（3）或（4）中BaCl2溶液改为Ba（NO3）2溶液？ 3．若将（3）中BaCl2溶液改为Ba（NO3）2溶液，由于操作（1）中已加入足量稀盐酸，就会导致溶液中含有稀硝酸，使Na2SO3被氧化成Na2SO4，从而无法区分Na2SO3和Na2SO4。若将（4）中BaCl2溶液改为Ba（NO3）2溶液，不会影响B、D的鉴别，所以可以将（4）中BaCl2溶液改为Ba（NO3）2溶液。

4．（4）中B、D溶液可否不另取？