第一篇：2013屆高三化學(xué)新課標(biāo)二輪復(fù)習(xí)教學(xué)案 晶體結(jié)構(gòu)

晶體結(jié)構(gòu)

教學(xué)目標(biāo)

知識(shí)技能：熟悉三類(lèi)晶體的代表物結(jié)構(gòu)；學(xué)會(huì)在晶體中尋找晶胞；學(xué)會(huì)計(jì)算晶體中各種微粒的個(gè)數(shù)之比。

能力培養(yǎng)：通過(guò)晶體（或晶胞）結(jié)構(gòu)的觀察，提高學(xué)生的觀察能力。通過(guò)對(duì)“晶胞”概念的闡述，力求學(xué)生能夠想象整個(gè)晶體結(jié)構(gòu)，培養(yǎng)學(xué)生的想象能力。通過(guò)分析“晶體中的每個(gè)微粒為幾個(gè)晶胞所共有”，計(jì)算“晶體中原子的個(gè)數(shù)、化學(xué)鍵的數(shù)目”等問(wèn)題的訓(xùn)練，提高學(xué)生分析推理能力。

科學(xué)思想：熱愛(ài)科學(xué)，依靠科學(xué)解決實(shí)際問(wèn)題。

科學(xué)品質(zhì)：通過(guò)使用計(jì)算機(jī)軟件或立體模型，刺激學(xué)生的感官，產(chǎn)生學(xué)習(xí)興趣。通過(guò)教師的引導(dǎo)和精心設(shè)問(wèn)，激發(fā)學(xué)生的求知欲。

科學(xué)方法：由個(gè)別到一般的歸納法及運(yùn)用一般規(guī)律解決個(gè)別問(wèn)題的演繹法。重點(diǎn)、難點(diǎn)三類(lèi)晶體代表物結(jié)構(gòu)的觀察；想象和分析推理能力的培養(yǎng)。

教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)

【軟件或模型展示】NaCl晶體。

【提問(wèn)】請(qǐng)觀察所給出的NaCl的晶體模型分析氯化鈉的化學(xué)式用“NaCl”來(lái)表示，原因何在？能否把“NaCl”稱(chēng)之為分子式？

觀察NaCl晶體模型，分析問(wèn)題，得出答案：每個(gè)Na+離子吸引著6個(gè)Cl-離子，而每個(gè)Cl-離子也吸引著6個(gè)Na+離子，所以在NaCl晶體中Na+離子與Cl-離子的個(gè)數(shù)比為1∶1，故可用“NaCl”來(lái)表示氯化鈉。在氯化鈉晶體中不存在獨(dú)立的氯化鈉分子，所以只能把“NaCl”稱(chēng)之為化學(xué)式，而不叫分子式。

【提問(wèn)】觀察NaCl的晶體模型，分析在NaCl晶體的每個(gè)晶胞中，Na+占據(jù)的位置有______種？每種位置各有____個(gè)？Cl-占據(jù)的位置有______種？每種位置各有______個(gè)？

觀察NaCl 的晶體模型，分析問(wèn)題，得出答案：在每個(gè)NaCl晶胞中Na+的位置有兩種：8個(gè)位于晶胞的頂點(diǎn)，6個(gè)位于晶胞的面心；Cl-的位置有兩種：12個(gè)位于晶胞的棱邊，1個(gè)位于晶胞的體心。

【提問(wèn)】宏觀的NaCl晶體是由無(wú)數(shù)個(gè)晶胞相互延伸構(gòu)成的。位于頂點(diǎn)、面心、棱邊、體心上的微粒實(shí)際提供給每個(gè)晶胞的比例是多少？

思考、討論問(wèn)題，得出答案：頂點(diǎn)提供給每個(gè)晶胞只是它的1/8；面心是1/2；棱邊是1/4；體心是1。

【軟件或圖片展示】位于頂點(diǎn)、面心、棱邊、體心上的微粒實(shí)際提供給每個(gè)晶胞的比例。觀察加深理解。

【引導(dǎo)】在每個(gè)NaCl晶胞中，平均占有Na+ 離子多少個(gè)？Cl-離子多少個(gè)？能否從晶胞的角度出發(fā)，再分析氯化鈉化學(xué)式的由來(lái)？

思考、討論問(wèn)題，得出答案：在每個(gè)NaCl晶胞中，平均占有Na+離子： 1/8×8+/2×6=4；Cl-離子：1/4×12+1=4。由此可見(jiàn)，NaCl晶胞中Na+離子與Cl-離子的個(gè)數(shù)比為1∶1，故晶體中Na+離子與Cl-離子的個(gè)數(shù)比為1∶1，所以可用“NaCl”來(lái)表示氯化鈉的組成。教師活動(dòng)

【提問(wèn)】在NaCl晶體中：每個(gè)Na+周?chē)c之等距離且最近的Na+有個(gè)；每個(gè)Cl-周?chē)c之等

距離且最近的Cl-有______個(gè)？

學(xué)生活動(dòng)

觀察模型，得出答案：每個(gè)Na+周?chē)c之等距離且最近的Na+有12個(gè)；每個(gè)Cl-周?chē)c之等距離且最近的Cl-有12個(gè)。

【軟件或模型展示】給出CsCl晶胞。

【提問(wèn)】觀察CsCl的晶胞，想象CsCl晶體結(jié)構(gòu)，試從兩個(gè)不同角度分析“CsCl”化學(xué)式的由來(lái)？

觀察CsCl晶胞、想象晶體結(jié)構(gòu)、思考并回答問(wèn)題：在CsCl晶胞中占有Cs+離子的個(gè)數(shù)為1個(gè)，Cl-離子1個(gè)，故Cs+與Cl-的個(gè)數(shù)比為1∶1；由CsCl晶胞可想象其晶體結(jié)構(gòu)，在晶體中，每個(gè)Cs+吸引著8個(gè)Cl-離子，每個(gè)Cl-離子吸引著8個(gè)Cs+離子，故可用“CsCl”來(lái)表示其化學(xué)組成，稱(chēng)之為化學(xué)式。

【提問(wèn)】在CsCl晶體中：每個(gè)Cs+周?chē)c之等距離且最近的Cs+有______個(gè)？每個(gè)Cl-周?chē)c之等距離且最近的Cl-有______個(gè)？

想象CsCl晶體結(jié)構(gòu)，回答問(wèn)題：在CsCl晶體中：每個(gè)Cs+周?chē)c之等距離且最近的Cs+有6個(gè)，每個(gè)Cl-周?chē)c之等距離且最近的Cl-有6個(gè)。

請(qǐng)根據(jù)以上兩種晶體中微粒個(gè)數(shù)的求算方法，小結(jié)如何計(jì)算立方晶體中的微粒個(gè)數(shù)比？ 歸納小結(jié)。要點(diǎn)如下：

（1）找到晶體的晶胞；

（2）分析晶胞中各微粒的位置：

位于晶胞頂點(diǎn)的微粒，實(shí)際提供給晶胞的只有______個(gè)； 位于晶胞棱邊的微粒，實(shí)際提供給晶胞的只有______個(gè)； 位于晶胞面心的微粒，實(shí)際提供給晶胞的只有______個(gè)； 位于晶胞中心的微粒，實(shí)際提供給晶胞的只有______個(gè)。（3）數(shù)清晶胞中各微粒的個(gè)數(shù)：

【投影】將學(xué)生的小結(jié)內(nèi)容投影展示

（1）找到晶體的最小重復(fù)單元——晶胞；（2）分析晶胞中各微粒的位置：

位于晶胞頂點(diǎn)的微粒，實(shí)際提供給晶胞的只有1/8； 位于晶胞棱邊的微粒，實(shí)際提供給晶胞的只有1/4； 位于晶胞面心的微粒，實(shí)際提供給晶胞的只有1/2； 位于晶胞中心的微粒，實(shí)際提供給晶胞的只有1。

（3）數(shù)清晶胞中各微粒的個(gè)數(shù)：

晶體中的微粒個(gè)數(shù)比=“微粒提供給每個(gè)晶胞的數(shù)值×晶胞中微粒個(gè)數(shù)”之比。 教師活動(dòng) 【板書(shū)】

二、原子晶體 代表物：金剛石、晶體硅、石英 【軟件或模型展示】金剛石的結(jié)構(gòu)。

【提問(wèn)】觀察金剛石結(jié)構(gòu)，思考其鍵角是多少度？構(gòu)成最小碳環(huán)所需碳原子數(shù)為多少？ 學(xué)生活動(dòng)

觀察并回答問(wèn)題：鍵角為109°28′，構(gòu)成最小碳環(huán)所需的碳原子數(shù)為6個(gè)。【信息給予】請(qǐng)運(yùn)用元素周期律的知識(shí)想象并描述晶體硅結(jié)構(gòu)。

描述晶體硅的結(jié)構(gòu)：硅原子與硅原子之間通過(guò)非極性共價(jià)鍵形成的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，鍵角為

109°28′，形成最小圓環(huán)需6個(gè)硅原子。

【提問(wèn)】比較晶體硅與金剛石的不同之處，它將影響晶體硅的哪些不同于金剛石的性質(zhì)？ 思考并回答問(wèn)題：由于硅原子的半徑大于碳原子，所以硅—硅鍵的鍵長(zhǎng)大于碳—碳鍵的鍵長(zhǎng)，使得其鍵能小于碳—碳鍵的鍵能，這將使晶體硅的熔、沸點(diǎn)低于金剛石。

【講述】石英與金剛石、晶體硅一樣，也具有空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，如果我們把每個(gè)原子在平面上的投影點(diǎn)連接，就得到石英的平面結(jié)構(gòu)圖?！拒浖驁D片展示】石英平面結(jié)構(gòu)圖。

【提問(wèn)】根據(jù)石英的平面結(jié)構(gòu)圖分析石英晶體化學(xué)式的由來(lái)？能否稱(chēng)之為分子式？ 觀察、分析、回答問(wèn)題：

在石英晶體中每個(gè)Si原子通過(guò)Si—O極性鍵與4個(gè)O原子作用，而每個(gè)O原子也通過(guò)Si—O極性鍵與2個(gè)Si原子作用，所以在石英晶體中Si原子與O原子的原子個(gè)數(shù)比為1∶2，可用“SiO2”來(lái)表示石英的組成。因在晶體中不存在石英分子，故只能稱(chēng)其為化學(xué)式，不能叫分子式。

【提問(wèn)】根據(jù)石英晶體的平面結(jié)構(gòu)圖分析：在石英晶體中，每個(gè)Si原子獨(dú)有多少個(gè)Si—O鍵？由此分析nmolSiO2晶體中約含多少摩Si—O鍵？

分析并回答問(wèn)題：在石英晶體中，每個(gè)Si原子獨(dú)有4個(gè)Si—O鍵，n molSiO2中含有n molSi原子，故約含4nmolSi—O鍵。

【信息給予】我們也可以將SiO2的晶體結(jié)構(gòu)想象為：在晶體硅的Si—Si鍵之間插入O原子。請(qǐng)想象SiO2的空間結(jié)構(gòu)。想象SiO2的空間結(jié)構(gòu)。觀察證實(shí)結(jié)論。

【軟件或模型展示】SiO2晶體結(jié)構(gòu)圖。

【提問(wèn)】觀察SiO2晶體結(jié)構(gòu)，思考構(gòu)成一個(gè)最小的環(huán)需多少個(gè)原子？以Si原子為中心的Si—O鍵之間的鍵角為多少度？

觀察并回答問(wèn)題：需12個(gè)原子。鍵角：109°28′。教師活動(dòng) 【板書(shū)】

三、分子晶體 代表物：干冰

【軟件或模型展示】干冰晶胞結(jié)構(gòu)。

【提問(wèn)】觀察干冰的晶胞結(jié)構(gòu)，計(jì)算每個(gè)晶胞中含有CO2分子的個(gè)數(shù)？ 學(xué)生活動(dòng)

觀察并回答問(wèn)題：4個(gè)。

【提問(wèn)】在干冰晶體結(jié)構(gòu)中，每個(gè)CO2分子周?chē)c之最近且等距離CO2分子的個(gè)數(shù)？干冰的晶胞結(jié)構(gòu)與我們見(jiàn)過(guò)的哪種結(jié)構(gòu)相似？

觀察并回答問(wèn)題：每個(gè)CO2分子周?chē)c之最近且等距離CO2分子有12個(gè)。這13個(gè)CO2分子的位置關(guān)系相當(dāng)于NaCl晶體中的13個(gè)Na+離子或13個(gè)Cl-離子的位置關(guān)系。

【小結(jié)】在研究各類(lèi)晶體代表物的結(jié)構(gòu)時(shí)，我們展開(kāi)了空間想象，解決了“化學(xué)式的由來(lái)、求與之最近且等距離的微粒個(gè)數(shù)、鍵角、最小圓環(huán)”等問(wèn)題；同時(shí)運(yùn)用分析推理能力，計(jì)算出每個(gè)微粒為幾個(gè)這樣的單元所共有，解決了“晶體中微粒的個(gè)數(shù)比、化學(xué)鍵的數(shù)目”等問(wèn)題。從而提高了我們的觀察、想象和分析問(wèn)題的綜合能力。

【引導(dǎo)】觀察晶胞結(jié)構(gòu)，可以直接得出什么答案？

觀察晶胞結(jié)構(gòu)，回答問(wèn)題：從晶胞結(jié)構(gòu)可以看出每個(gè)Y同時(shí)吸引著4個(gè)X。而且可以計(jì)算出晶胞中X的個(gè)數(shù)為1/8×4=1/2，Y的個(gè)數(shù)為1。則在該晶體中X與Y的個(gè)數(shù)比為1/1∶2，即2∶1，由此該晶體的化學(xué)式為XY2。

【引導(dǎo)】從晶胞結(jié)構(gòu)展開(kāi)想象晶體結(jié)構(gòu)，每個(gè)X同時(shí)吸引著多少個(gè)Y？畫(huà)出Y的位置。想象晶體結(jié)構(gòu)，回答問(wèn)題：每個(gè)X同時(shí)吸引著8個(gè)Y，其位置關(guān)系如圖所示：

【提問(wèn)】從晶胞結(jié)構(gòu)展開(kāi)想象晶體結(jié)構(gòu)，每個(gè)X周?chē)c它距離最近且相等的X共有多少個(gè)？畫(huà)出這些X的位置。

想象晶體結(jié)構(gòu)，回答問(wèn)題：每個(gè)X周?chē)c它距離最近且相等的X共有12個(gè)，其位置關(guān)系如圖所示：

【提問(wèn)】將晶胞中的四個(gè)X連接在一起可以構(gòu)成何種立體圖形？Y在立體圖形中的位置？這種位置關(guān)系與哪種分子結(jié)構(gòu)相似？

觀察晶胞結(jié)構(gòu)，回答問(wèn)題：四個(gè)X構(gòu)成正四面體。Y位于正四面體的中心。這種結(jié)構(gòu)與CH4分子的結(jié)構(gòu)完全相同。

【提問(wèn)】由CH4分子的鍵角可知此晶體中距離最近的2個(gè)X與1個(gè)Y形成的夾角∠XYX角度為多少？

回憶舊知識(shí)：CH4分子的鍵角為109°28′，故∠XYX角度為109°28′?！咎釂?wèn)】1mol該晶體的體積為多少？1個(gè)XY2微粒的體積為多少？

【提問(wèn)】一個(gè)XY2微粒的體積與一個(gè)晶胞的體積是否相等？一個(gè)晶胞的體積為多少？

【提問(wèn)】晶胞的邊長(zhǎng)如何計(jì)算？晶體中兩個(gè)距離最近的X中心間的距離為多少？

例3（1）將NaCl的晶胞向三維空間延伸就可得到完美晶體。NiO（氧化鎳）晶體的結(jié)構(gòu)與NaCl相同，Ni2+與最鄰近O2-的核間距離為a×10-8cm，計(jì)算NiO晶體的密度（已知NiO的摩爾質(zhì)量為74.7g·mol-1）。（2）天然的和絕大部分人工制備的晶體都存在各種缺陷，例如在某種NiO晶體中就存在如右圖所示的缺陷：一個(gè)Ni2+空缺，另有兩個(gè)Ni2+被兩個(gè)Ni3+所取代。其結(jié)果晶體仍呈電中性但化合物中Ni和O的比值卻發(fā)生了變化。某氧化鎳樣品組成為Ni0.97O，試計(jì)算該晶體中Ni3+與Ni2+的離子數(shù)之比。

【提問(wèn)】如何入手去求算晶體密度？

思考討論，得出解題思路：求算晶體密度即求算1cm3中NiO的質(zhì)量。

【引導(dǎo)】如何計(jì)算1cm3中陰、陽(yáng)離子總數(shù)？1cm3中Ni2+—O2-離子對(duì)數(shù)為多少？

【提問(wèn)】如何計(jì)算每對(duì)Ni2+—O2-離子對(duì)的質(zhì)量？ 分析回答：

【引導(dǎo)】根據(jù)以上分析如何求算密度？

回答問(wèn)題：晶體的密度=每對(duì)Ni2+—O2-離子對(duì)的質(zhì)量×1cm3中Ni2+—O2-離子對(duì)數(shù)。即密度：

【引導(dǎo)】整個(gè)晶體是否帶電？如何求算Ni2+與Ni3+離子數(shù)之比？

回答問(wèn)題：整個(gè)晶體呈電中性，則有：Ni2+與Ni3+所帶的正電荷數(shù)應(yīng)等于O2-所帶的負(fù)電荷數(shù)，即

3x+2（0.97-x）=2×1（x為Ni3+的物質(zhì)的量。）

解得x=0.06。則Ni2+的物質(zhì)的量為：

0.97-x=0.97-0.06=0.91 mol。Ni3+與Ni2+離子數(shù)之比為6∶91。

精選題

一、選擇題

1．根據(jù)下表給出的幾種物質(zhì)的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)數(shù)據(jù)判斷說(shuō)法中錯(cuò)誤的是 [

]

A．SiCl4是分子晶體

B．MgCl2中鍵的強(qiáng)度比NaCl中鍵的強(qiáng)度小 C．單質(zhì)R是原子晶體

D．AlCl3為離子晶體

2．經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，有一種磷分子具有鏈狀結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)如圖所示。下列說(shuō)法正確的是 [

] A．它是一種高分子化合物

B．它是一種極性分子，易溶于水 C．分子量是白磷的8倍 D．與白磷互為同素異形體

二、非選擇題

3．現(xiàn)有甲、乙、丙、丁四種晶胞（如圖2-8所示），可推知：甲晶體中A與B的離子個(gè)數(shù)比為；乙晶體的化學(xué)式為；丙晶體的化學(xué)式為_(kāi)_____；丁晶體的化學(xué)式為_(kāi)_____。

4．鈣-鈦礦晶胞結(jié)構(gòu)如圖2-9所示。觀察鈣-鈦礦晶胞結(jié)構(gòu)，求該晶體中，鈣、鈦、氧的微粒個(gè)數(shù)比為多少？

5．晶體硼的基本結(jié)構(gòu)單元都是由硼原子組成的正二十面體，其中含有20個(gè)等邊三角形的面和一定數(shù)目的頂角，每個(gè)頂角各有一個(gè)硼原子，如圖2-10所示，回答：（1）鍵角____；（2）晶體硼中的硼原子數(shù)____個(gè)；B—B鍵____條？

6．在碳單質(zhì)的成員中還有一種混合型晶體——石墨，如圖2-11所示。它是層狀結(jié)構(gòu)，層與層之間依靠作用力相結(jié)合。每層內(nèi)部碳原子與碳原子之間靠作用力相結(jié)合，其鍵角。分析圖中每個(gè)六邊形含有個(gè)碳原子。

7．C70分子是形如橢球狀的多面體，該結(jié)構(gòu)的建立基于以下考慮：（1）C70分子中每個(gè)碳原子只跟相鄰的3個(gè)碳原子形成化學(xué)鍵；（2）C70分子中只含有五邊形和六邊形；

（3）多面體的頂點(diǎn)數(shù)、面數(shù)和棱邊數(shù)的關(guān)系遵循歐拉定理：頂點(diǎn)數(shù)+面數(shù)-棱邊數(shù)=2。根據(jù)以上所述確定：（1）C70分子中所含的單鍵數(shù)和雙鍵數(shù)；（2）C70分子中的五邊形和六邊形各有多少？

8．晶體具有規(guī)則的幾何外形，晶體中最基本的重復(fù)單位稱(chēng)為晶胞。NaCl晶胞結(jié)構(gòu)如圖2-12所示。

已知FexO晶體的晶胞結(jié)構(gòu)為NaCl型，由于晶體缺陷，x的值小于1。測(cè)知FexO晶體密度ρ為5.719·cm-3，晶胞邊長(zhǎng)為4.28×10-10m（鐵原子量為55.9，氧原子量為16）。求：（1）FexO中x的值（精確至 0.01）。（2）晶體中的 Fe分別為Fe2+和Fe3+，在Fe2+和Fe3+的總數(shù)中，F(xiàn)e2+所占分?jǐn)?shù)為多少？（精確至0.001）。（3）寫(xiě)出此晶體的化學(xué)式。

（4）描述Fe在此晶體中占據(jù)空隙的幾何形狀（即與O2-距離最近且等距離的鐵離子圍成的空間形狀）。（5）在晶體中，鐵元素的離子間最短距離為多少？

答

案

一、選擇題

1．D．提示：一般來(lái)說(shuō)晶體的熔沸點(diǎn)有如下規(guī)律：原子晶體＞離子晶體＞分子晶體，金屬晶體有的高有的低。對(duì)于同種類(lèi)型晶體的熔沸點(diǎn)則取決于微粒間的作用力。2．D、E

二、非選擇題

3．1∶1

C2D

EF

XY3Z 4．1∶1∶3 5．（1）60度（2）12（3）30 6．范德華力（或分子間作用力）；非極性共價(jià)鍵；120度；2。7．（1）單鍵數(shù)：70；雙鍵數(shù)：35。

（2）設(shè)C70分子中五邊形數(shù)為x個(gè)，六邊形數(shù)為y個(gè)。依題意可得方程組： 1/2（5x+6y）=1/2（3×70）（鍵數(shù)，即棱邊數(shù)）70+（x+y）-1/2（3×70）=2（歐拉定理）解得五邊形數(shù)x=12，六邊形數(shù)y=25。8．（1）0.92（2）0.826

（4）正八面體（5）3.03×10-10m。提示：（1）由NaCl晶胞結(jié)構(gòu)可知，1molNaCl晶胞中含有4mol NaCl，故在FexO晶體中1mol FexO晶胞中含有4mol FexO。

設(shè)FexO的摩爾質(zhì)量為Mg· mol-1，晶胞的體積為V。則有： 4M=ρVN0，代入數(shù)據(jù)解得M=67.4g·mol-1，則x=0.92。

（2）設(shè)Fe2+為y個(gè)，F(xiàn)e3+則為（0.92-y）個(gè)，由正負(fù)化合價(jià)代數(shù)和為零可得：2x+3（0.92-y）=2，則y=0.76。Fe2+所占的分?jǐn)?shù)為：0.76/0.92=0.826。

（3）由于Fe2+為0.76，則Fe3+為（0.92-0.76）=0.16，故化學(xué)式為

（4）與O2-距離最近且等距離的鐵離子有6個(gè)，這6個(gè)鐵離子所圍成的幾何形狀如圖2-13所示，由圖可知Fe在晶體中占據(jù)空隙的幾何形狀為正八面體。

第二篇：高三二輪復(fù)習(xí)教學(xué)案

高三數(shù)學(xué)二輪復(fù)習(xí)

1．在等比數(shù)列{an}中，a1=1，公比|q|≠1，若am=a1a2a3a4a5，則m=_______________

2．已知各項(xiàng)均為正數(shù)的等比數(shù)列{an}，a1a2a3=5，a7a8a9=10，則a4a5a6=____________

3．已知Sn為等差數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和，若

1a2nan?4n?12n?1，則

S2nSn?____________ 4．已知{an}是等比數(shù)列，且a2=2，a5=，則a1a2+a2a3+?+ anan+1=________________

45．在等差數(shù)列數(shù)列{an}中，a11a10??1，若它的前n項(xiàng)和Sn有最大值，則使Sn取得最小正數(shù)的n=___________ 6．已知數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和為Sn =2n2+2n，數(shù)列{bn}的前n項(xiàng)和為T(mén)n =2－bn

（1）求數(shù)列{an}與{bn}的通項(xiàng)公式

（2）設(shè)cn=an2?bn，證明：當(dāng)且僅當(dāng)n≥3時(shí)，cn+1

7．設(shè){an}是等比數(shù)列，則“a1

8．?dāng)?shù)列{an}中，已知a1=1，an+1=3an +2n，則數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式是an=________________ 9．設(shè)a1=2，an?1?2an?1,bn?|an?2an?1|,n?N*，則數(shù)列{bn}的通項(xiàng)公式bn =__________ 10．觀察下列等式：13+23=(1+2)2，13+23+33=(1+2+3)2，13+23+33+43=(1+2+3+4)2，?，根據(jù)上述規(guī)律，第四個(gè)等式為_(kāi)____________________________

11．設(shè)數(shù)列{an}中，若an+1=an+an+2（n∈N*），則稱(chēng)數(shù)列{an}為“凸數(shù)列”

（1）設(shè)數(shù)列{an}為“凸數(shù)列”，若a1=1，a2=－2，試寫(xiě)出該數(shù)列的前6項(xiàng)，并求出該6項(xiàng)之和

（2）在“凸數(shù)列”{an}中，求證：an+6=an，n∈N*

（3）設(shè)a1=a，a2=b，若數(shù)列{an}為“凸數(shù)列”，求數(shù)列的前n項(xiàng)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）設(shè)cn=bnbn+1，Sn為數(shù)列{cn}的前n項(xiàng)和，求證：Sn≥17n

（3）求證：|b2n?bn|?16417?1n?2

13．下圖是用同樣規(guī)格的黑、白兩色正方形瓷磚鋪設(shè)的若干圖案，則按此規(guī)律第n個(gè)圖案中需用黑色瓷磚________塊．(用含n的代數(shù)式表示)

14．給定正整數(shù)n(n≥2)按下圖方式構(gòu)成三角形數(shù)表：第一行依次寫(xiě)上數(shù)1，2，3，…，n，在下面一行的每相鄰兩個(gè)數(shù)的正中間上方寫(xiě)上這兩個(gè)數(shù)之和，得到上面一行的數(shù)(比下一行少一個(gè)數(shù))，依次類(lèi)推，最后一行(第n行)只有一個(gè)數(shù)．例如n=6時(shí)數(shù)表如圖所示，則當(dāng)n=2010時(shí)最后一行的數(shù)是______________．

15．某化工企業(yè)2007年底投入100萬(wàn)元，購(gòu)入一套污水處理設(shè)備．該設(shè)備每年的運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用是0.5萬(wàn)元，此外每年都要花費(fèi)一定的維護(hù)費(fèi)，第一年的維護(hù)費(fèi)為2萬(wàn)元，由于設(shè)備老化，以后每年的維護(hù)費(fèi)都比上一年增加2萬(wàn)元．

(1)求該企業(yè)使用該設(shè)備x年的年平均污水處理費(fèi)用y(萬(wàn)元)；

(2)問(wèn)為使該企業(yè)的年平均污水處理費(fèi)用最低，該企業(yè)幾年后需要重新更換新的污水

處理設(shè)備?

第三篇：2013屆高三化學(xué)新課標(biāo)二輪復(fù)習(xí)教學(xué)案 鹽類(lèi)水解知識(shí)及其應(yīng)用

鹽類(lèi)水解知識(shí)及其應(yīng)用

教學(xué)目標(biāo)

知識(shí)技能：使學(xué)生掌握鹽類(lèi)水解的實(shí)質(zhì)和規(guī)律，并能夠運(yùn)用水解規(guī)律及平衡知識(shí)解釋、說(shuō)明有關(guān)化學(xué)事實(shí)。

能力培養(yǎng)：創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情景，引導(dǎo)學(xué)生注重掌握知識(shí)的準(zhǔn)確性，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用知識(shí)邏輯推理，解決新問(wèn)題的能力。

科學(xué)思想：通過(guò)實(shí)驗(yàn)及問(wèn)題討論，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)現(xiàn)象與本質(zhì)的辯證關(guān)系的理解，使學(xué)生學(xué)會(huì)用實(shí)驗(yàn)方法和邏輯推理去探究物質(zhì)之間的內(nèi)在聯(lián)系。

科學(xué)品質(zhì)：通過(guò)對(duì)水解知識(shí)的拓展與遷移，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和求知欲，讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性和嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)品質(zhì)。科學(xué)方法：分析推理，遷移應(yīng)用及科學(xué)抽象。

重點(diǎn)、難點(diǎn)

水解規(guī)律的綜合應(yīng)用及準(zhǔn)確的分析表述。

教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)

教師活動(dòng) 【引言】

我們已經(jīng)知道鹽溶液不一定是中性溶液，其原因是由于鹽類(lèi)的水解。本次課的內(nèi)容是復(fù)習(xí)水解實(shí)質(zhì)、規(guī)律及相關(guān)知識(shí)在解決實(shí)際問(wèn)題中的應(yīng)用。學(xué)生活動(dòng)

回憶思考有關(guān)鹽類(lèi)水解的概念及其規(guī)律。【投影演示】（1）少量CH3COONa固體投入盛有無(wú)水乙醇的培養(yǎng)皿，滴加幾滴酚酞，然后再加入少量水。（2）少量鎂粉投入盛有NH4Cl水溶液的培養(yǎng)皿。【提問(wèn)】

請(qǐng)結(jié)合兩個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，分析、解釋其本質(zhì)原因，并寫(xiě)出有關(guān)離子方程式。觀察實(shí)驗(yàn)，記錄現(xiàn)象：

（1）開(kāi)始酚酞不變色，加水后變紅色；（2）有氣泡產(chǎn)生。討論分析現(xiàn)象得出：

實(shí)驗(yàn)（1）CH3COO-與水電離出的H+結(jié)合生成CH3COOH，而使水的電離平衡向右移動(dòng)，溶液顯堿性。因此鹽類(lèi)水解，水也是必要的反應(yīng)物之一。CH3COO-+H2O CH3COOH+OH-實(shí)驗(yàn)（2）NH4+水解，使溶液顯酸性，鎂與水解產(chǎn)生的氫離子發(fā)生置換反應(yīng)生成氫氣。NH4+H2ONH3·H2O+H+ Mg+2H+=Mg2++H2↑

由于水解平衡的正向移動(dòng)，產(chǎn)生的氣體中除氫氣可能也有氨氣。歸納小結(jié)：

【板書(shū)】

一、鹽類(lèi)水解的實(shí)質(zhì)

【投影】例1

現(xiàn)有酚酞、石蕊、0.1mol/L氨水、氯化銨晶體、0.1mol/L鹽酸、熟石灰和蒸餾水，若僅用上述試劑怎樣用簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)方法證明氨水是弱堿？請(qǐng)討論可能的實(shí)驗(yàn)方案。適時(shí)引導(dǎo)學(xué)生分析、表述。討論并提出方案：

方案（1）取少量氨水，滴加酚酞，溶液呈紅色，然后向其中加人少量CH3COONH4晶體，振蕩，可看到紅色變淺，說(shuō)明氨水中存在電離平衡，氨水為弱堿。

方案（2）取少量NH4Cl晶體溶于水，滴加石蕊試液，溶液顯紅色，說(shuō)明NH4+水解生成了NH3·H2O和HCl，從而破壞了水的電離平衡，亦說(shuō)明氨水是弱堿。

方案（3）將 0.1mol/L NH3· H2O與0.1mol/L鹽酸等體積混合，再滴加石蕊試劑，溶液顯紅色，說(shuō)明NH4+水解破壞了水的電離平衡，從而說(shuō)明氨水是弱堿?！咎釂?wèn)】

三種實(shí)驗(yàn)方案分別從哪兩個(gè)方面來(lái)證明氟水是弱堿？ 討論回答：證明氨水是弱堿，可通過(guò)兩條途徑： 一是證明氨水中存在電離平衡，如方案（1）。另一是證明NH4+作為弱堿陽(yáng)離子能破壞水的電離平衡發(fā)生水解反應(yīng)，如方案（2）、（3）?！就队啊坷? 25℃時(shí)，pH均等于11的NaOH溶液和NaCN溶液中，水的電離度是否也相同呢？請(qǐng)討論比較兩溶液中水的電離度大?。ㄒ阎臐舛鹊扔?55.6mol/L）?！締l(fā)引導(dǎo)】

若pH均等于4的HCl溶液和NH4Cl溶液，水的電離度大小又如何呢？ 思考分析：一同學(xué)黑板表述。

NaOH電離出OH-抑制水的電離，其溶液中H+完全來(lái)自水的電離，[H+]水=10-11mol/L=[OH-]水、NaCN中CN-水解生成HCN，促進(jìn)水的電離，其中OH-完全來(lái)自水的電離，[OH-]水=10-3mol/L。NaOH溶液中：

NaCN溶液中：

【提問(wèn)】

通過(guò)比較歸納，在水中加酸、加堿、加某些鹽，對(duì)水的電離平衡分別產(chǎn)生怎樣的影響？ 【過(guò)渡】

在前面的學(xué)習(xí)中，我們總結(jié)過(guò)鹽類(lèi)水解的規(guī)律，請(qǐng)同學(xué)們回憶鹽類(lèi)水解有哪些規(guī)律?！具^(guò)渡】

下面我們來(lái)探討應(yīng)用水解規(guī)律分析解決具體問(wèn)題。歸納回答： 在水中加酸、加堿，會(huì)抑制水的電離，使水電離度減小。水中加入強(qiáng)酸弱堿鹽或強(qiáng)堿弱酸鹽，會(huì)促進(jìn)水的電離，使水的電離度增大?；貞淃}類(lèi)水解規(guī)律：

1．誰(shuí)弱誰(shuí)水解，誰(shuí)強(qiáng)顯誰(shuí)性，越弱越水解，都弱都水解，兩強(qiáng)不水解。2．大多數(shù)鹽水解程度較小，多元弱酸的酸根分步水解，以的溶解平衡右移溶液變澄清?！咎釂?wèn)】

實(shí)驗(yàn)（2）向FeCl3溶液中滴加NaHCO3 為什么有少量氣泡逸出，溶液變?yōu)闇\棕紅色？ 討論解釋其原因：

堿性，由于H++OH-=H2O使兩水解平衡均正向移動(dòng)，因此產(chǎn)生的氣體為CO2，溶液淺棕紅色為Fe（OH）3膠體的顏色。【投影】例3 為了同時(shí)對(duì)農(nóng)作物施用分別含有N、P、K三種元素的化肥，對(duì)于下列幾種化肥①K2CO3，②KCl，③Ca（H2PO4）2，④（NH4）2SO4，⑤氨水，你認(rèn)為怎樣搭配是最合理的？分析解釋其理由。討論分析并回答：

N、P、K三種元素均為最佳組合，因此肯定有Ca（H2PO4）2，失去磷肥功效，而氨水、K2CO3 的水溶液均顯堿性，亦有相同影響。因此最佳組合為KCl、Ca（H2PO4）

2、（NH4）2SO4，即②、③、④?！就队啊坷? 城市自來(lái)水廠供給居民的生活用水，常先用氯胺NH2Cl（強(qiáng)氧化劑作用相當(dāng)于氯氣）再用綠礬FeSO4·7H2O來(lái)消毒、凈化、改善水質(zhì)。試根據(jù)水解原理分析解釋其原因，寫(xiě)出其方程式。

分析討論：

NH2Cl作用相當(dāng)于氯氣，Cl2+H2O= HCl+HClO。因此，NH2Cl+H2O=NH3+HClO，HClO具有強(qiáng)氧化性，可消毒殺菌，也可將FeSO4中Fe2+氧化為Fe3+。生成的Fe3+水解Fe3++3H2O Fe（OH）3+3H+，產(chǎn)生的Fe（OH）3膠體具有吸附作用，可凈化改善水質(zhì)?！就队啊坷?

試分析將下列物質(zhì)的水溶液蒸干灼燒，最后得到的固體物質(zhì)是什么？ 解釋原因。（1）AlCl3（2）KAl（SO4）2（3）K2CO3 討論回答：

（1）得Al2O3固體；Al3+發(fā)生水解生成Al（OH）3和HCl，由于加熱時(shí)HCl不斷揮發(fā)，促進(jìn)水解平衡正向移動(dòng)，而Al（OH）3在灼燒時(shí)分解，因此，最終為Al2O3固體。

（2）得KAl（SO4）2；盡管Al3+水解生成Al（OH）3和H2SO4，但由于H2SO4是高沸點(diǎn)酸，不易揮發(fā)，K2SO4不水解，也不易分解，加熱最終只是把水蒸去，因此仍得KAl（SO4）2 固體。

（3）得K2CO3固體；盡管加熱過(guò)程促進(jìn)K2CO3水解，但K2CO3水解生成的KHCO3與KOH反應(yīng)后仍為K2CO3。

適時(shí)引導(dǎo)討論并給予肯定和表?yè)P(yáng)?！就队啊坷?

由一價(jià)離子組成的四種鹽溶液AC、BD、AD、BC，濃度均為0.1mol/L，在室溫下前兩種溶液的pH=7，遠(yuǎn)大于1.0×10-2，等體積混合后，因氨水過(guò)量，在NH4Cl與氨水的混合液中，溶液顯堿性。所以[NH4+]＞[Cl-]＞[OH-]＞[H+]，C錯(cuò)誤。D中CH3COOK+HCl=KCl+CH3COOH，且知，CH3COOK過(guò)量，反應(yīng)后溶液中CH3COOK、CH3COOH、KCl物質(zhì)的量相等，由于CH3COOH的電離和CH3COO-的水解程度均很小，且此時(shí)CH3COOH的電離占主導(dǎo)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正確。答案為C。 【提問(wèn)】

根據(jù)對(duì)例7的討論分析：

1．判斷能水解的鹽溶液中離子濃度大小時(shí)要明確哪些平衡關(guān)系？ 2．兩溶液相互混合后，判斷離子濃度大小時(shí)要注意什么問(wèn)題？ 討論回答：

1．鹽的電離平衡、水的電離平衡、鹽中弱酸離子或弱堿離子的水解平衡。

2．兩溶液混合后離子濃度大小的比較，要首先分析相互間反應(yīng)時(shí)是弱酸（或弱堿）剩余，雖然生成的鹽的水解也要考慮，但剩余弱酸（或弱堿）的電離占主導(dǎo)地位。【過(guò)渡】

在比較溶液中離子濃度時(shí)還常常用到電解質(zhì)溶液中的兩個(gè)重要守恒關(guān)系：電荷守恒，物料守恒。【板書(shū)】

電荷守恒：電解質(zhì)溶液中陽(yáng)離子所帶正電荷總數(shù)等于陰離子所帶負(fù)電荷總數(shù)。物料守恒：某一分子或離子的原始濃度應(yīng)等于它在溶液中各種存在形式的濃度之總和，即元素的原子守恒。抄寫(xiě)筆記?！就队啊坷? 在Na2S溶液中下列關(guān)系不正確的是 A．[Na+]=2[HS-]+2[S2-] +[H2S] B．[Na+]+[H+]=[OH-]+[HS-]+2[S2-] C．[Na+]＞[S2-]＞[OH-]＞[HS-] D．[OH-]=[HS-]+[H+]+[H2S] 【啟發(fā)引導(dǎo)】

解答這類(lèi)題目的思路是：首先確定溶液中各平衡關(guān)系及其微粒，然后再分析微粒間的各種守恒關(guān)系。討論分析：

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根據(jù)電荷守恒：

[Na+]+[H+]=2[S2-]+[HS-]+[OH-]，所以B正確。②根據(jù)物料守恒：（鈉與硫的物質(zhì)的量2∶1）[Na+]=2[S2-]+2[HS-]+2[H2S]，所以A錯(cuò)誤。根據(jù)由水電離產(chǎn)生H+與OH-守恒：（①、②兩式相減）[OH-]=[HS-]+[H+]+2[H2S]，所以D錯(cuò)誤。答案為A、D。

【投影】例9 將標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積為2.24LCO2緩緩?fù)ㄈ?00mL1mol/LNaOH溶液中（溶液體積變化忽略不計(jì)），反應(yīng)結(jié)束后，溶液中有關(guān)離子物質(zhì)的量濃度的關(guān)系正確的是

[

]

討論分析：

CO2=0.01 mol

NaOH=0.1mol

根據(jù)碳元素的原子守恒：

答案為A、D?！就队啊坷?0 已知一溶液中有四種離子：X+、Y-、H+、OH-，下列分析結(jié)果肯定錯(cuò)誤的是

[

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

題目中四種離子在溶液中一定存在電荷守恒。即[X+]+[H+]=[Y-]+[OH-]，根據(jù)此等式分析四個(gè)選項(xiàng)，對(duì)A選項(xiàng)[Y-]＞[X+]，必有[H+]＞[OH-]；

對(duì)B選項(xiàng)[X+]＞[Y-]，必有[OH-]＞[H+]，才能使等式成立； 對(duì)C選項(xiàng)[H+]＞[Y-]，必有[OH-]＞[X+]，所以C選項(xiàng)錯(cuò)誤； 對(duì)D選項(xiàng)[OH-]＞[X+]，必有[H+]＞[Y-]，這樣等式成立。答案為C?！練w納】

電解質(zhì)溶液中離子濃度大小的比較盡管復(fù)雜，但解題關(guān)鍵是抓住平衡主線，認(rèn)真分析并按照離子的電荷守恒，物料守恒（元素的原子守恒）理清關(guān)系，就可快速解答。

精選題

一、選擇題

1．等體積下列溶液中，陽(yáng)離子的總物質(zhì)的量最大的是

[

] A．0.2mol/LCuSO4 B．0.1mol/LNa2CO3 C．0.2mol/LKCl D．0.1mol/LNa2SO4 2．濃度為0.1mol/L的下列各物質(zhì)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，水的電離度為a1；在0.1mol/L鹽酸中，水的電離度為a2，若a1/a2=109，則NaX溶液的pH約為

[

] A．

5B．7

C．10

D．11 4．混合Na2S跟NaHS兩溶液，且濃度相等，此混合液中，下列關(guān)系一定正確的是

[

] 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?，F(xiàn)將0.2mol/L的HCN溶液和0.1mol/L的NaOH溶液等體積混合后，溶液中各種離子濃度關(guān)系正確的是

[

] A．[Na+]＞[CN-]＞[OH-]＞[H+] B．[Na+]＞[CN-]＞[H+]＞[OH-] C．[CN-]+[OH-]＞[Na+]+[H+] D．[CN-]＞[Na+]＞[H+]＞[OH-] 6．下列各組離子中在堿性條件下可以共存，而加入鹽酸后會(huì)產(chǎn)生氣體和沉淀的是 [

]

7．20℃，兩種一元弱酸的鈉鹽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，下列說(shuō)法正確的是

[

] A．酸性HX＞HY

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

8．NH4Cl溶于D2O中，反應(yīng)生成的一水合氨與水合氫離子均正確的是

[

] A．NH2D·H2O和D3O+

B．NH3·D2O和HD2O+ C．NH3·HDO和D3O+ D．NH2D·H2O和H2DO+ 9．某種一元酸（HA）溶液，加入一種強(qiáng)堿（MOH）溶液，反應(yīng)后溶液呈中性，下列判斷正確的是

[

] A．所用酸一定過(guò)量 B．生成的鹽一定不水解

C．酸與堿一定等物質(zhì)的量混合 D．反應(yīng)后溶液中必存在[A-]=[M+]

二、非選擇題 10．將位于同一周期的主族元素A和B的氯化物AClx和BCly配制成等物質(zhì)的量濃度的溶液，測(cè)得AClx溶液的pH小于BCly溶液的pH。試判斷A、B兩元素原子序數(shù)的大小關(guān)系____。11．pH=2的某酸HnA與pH=12某堿B（OH）m等體積混合后，溶液的pH=8。（1）反應(yīng)所生成正鹽的化學(xué)式為_(kāi)___。

（2）該鹽中______離子一定能水解，水解離子方程式為_(kāi)___。

12．已知①ZnCl2·xH2O易溶于水，且其濃水溶液呈強(qiáng)酸性；②SOCl2極易和水發(fā)生反應(yīng)：SOCl2+H2O=SO2+2HCl，實(shí)驗(yàn)室制無(wú)水氯化鋅是采用ZnCl2·xH2O與SOCl2混合加熱的方法。試回答：

（1）混合加熱時(shí)發(fā)生反應(yīng)的方程式______。（2）SOCl2的作用____。

13．某二元弱酸溶液按下式發(fā)生一級(jí)和二級(jí)電離：H2A H++HA-、HA-H++A2-。已知相同濃度時(shí)的電離度，a（H2A）＞a（HA-），設(shè)有下列四種溶液： A．0.01 mol/L的H2A溶液 B．0.01mol/L的NaHA溶液

C．0.02mol/L的HCl與0.04 mol/L的NaHA溶液等體積混合液 D．0.02 mol/L的NaOH與0.02mol/L的NaHA溶液等體積混合液 據(jù)此填寫(xiě)下列空白（填代號(hào)）：（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、選擇題

1．A

2．B

3．C

4．A

5．A

6．C

7．A

8．C

9．D

二、非選擇題 10．A＜B 11．（1）BnAm（2）An-

An-+H2O=HA（n-1）+OH-12．（1）ZnCl2·xH2O+xSOCl2=ZnCl2+xSO2+2xHCl（2）先奪取了ZnCl2·xH2O中的結(jié)晶水，且與水反應(yīng)生成了鹽酸，從而抑制了氯化鋅的水解。13．（1）A、D（2）C、D（3）D、A

第四篇：化學(xué)新課標(biāo)二輪復(fù)習(xí)全套教學(xué)案詳細(xì)解析 化學(xué)實(shí)驗(yàn)

氣體的制備

教學(xué)目標(biāo)

知識(shí)技能：復(fù)習(xí)常見(jiàn)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(guò)對(duì)常見(jiàn)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(wèn)題的分析、遷移能力。

科學(xué)思想：通過(guò)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(guò)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?？茖W(xué)方法：通過(guò)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(jiàn)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(guò)程設(shè)計(jì)

教師活動(dòng) 【投影】

【提問(wèn)】

1．這套裝置在實(shí)驗(yàn)室用于制取什么氣體？

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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(shuō)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(lái)吸收揮發(fā)出來(lái)的HCl氣體；C裝置應(yīng)裝濃硫酸，用來(lái)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(lái)吸收多余的Cl2，避免有毒氣體排入空氣。

【提問(wèn)】通過(guò)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）?！窘M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(lèi)型？將各類(lèi)型的裝置示意圖畫(huà)出來(lái)。分類(lèi)的依據(jù)是什么？

2．每種類(lèi)型可制備什么氣體？ 3．使用注意事項(xiàng)及原因。

說(shuō)明：示意圖的畫(huà)法（以上面制取Cl2的裝置為例）。

本卷第2頁(yè)（共74頁(yè)）

指導(dǎo)學(xué)生討論，將學(xué)生畫(huà)的圖展示出來(lái)，評(píng)價(jià)。思考、討論、畫(huà)圖；小組代表回答： 類(lèi)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(zhǎng)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?jī)?nèi)液體體積不超過(guò)容積的1/3。分類(lèi)依據(jù)：反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件是否加熱。

本卷第3頁(yè)（共74頁(yè)）

【提問(wèn)】啟普發(fā)生器是一種氣體發(fā)生的經(jīng)典裝置，能否說(shuō)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：?jiǎn)⑵瞻l(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(guò)活塞控制反應(yīng)的發(fā)生與停止，操作簡(jiǎn)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(huà)出裝置圖：

【提問(wèn)】使用裝置①時(shí)要注意什么？

回答：長(zhǎng)頸漏斗必須伸到隔板下面，否則無(wú)法控制反應(yīng)，而且產(chǎn)生的氣體也易從長(zhǎng)頸漏斗逸出。

本卷第4頁(yè)（共74頁(yè)）

【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?？捎靡韵卵b置：

此為簡(jiǎn)易裝置，無(wú)隔板，無(wú)活塞，不能控制反應(yīng)的發(fā)生或停止。

若將長(zhǎng)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(wèn)】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(lèi)事物既要認(rèn)識(shí)共性，又要抓住特點(diǎn)。

本卷第5頁(yè)（共74頁(yè)）

【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?jī)?nèi)氣壓較高，分液漏斗中的液體不易滴下與燒瓶?jī)?nèi)試劑反應(yīng)。如何解決這一問(wèn)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(jiǎn)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(jiǎn)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(jiǎn)單、快速的方法，用到哪類(lèi)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

本卷第6頁(yè)（共74頁(yè)）

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(wèn)】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(wèn)】氣體凈化常用裝置是什么？畫(huà)出裝置圖。分幾類(lèi)？ 回答：氣體凈化裝置有：

本卷第7頁(yè)（共74頁(yè)）

分兩類(lèi)：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）?！締l(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(wèn)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：

本卷第8頁(yè)（共74頁(yè)）

1．洗氣瓶使用時(shí)應(yīng)長(zhǎng)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(wèn)】?jī)艋蟮臍怏w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(lái)選擇適合的方法及裝置？

思考、回答： 氣體收集裝置有

兩類(lèi)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(wèn)】

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：

本卷第9頁(yè)（共74頁(yè)）

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?！窘M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?jī)?nèi)，從而保證收集到干燥的氣體?！咎釂?wèn)】金屬鈉與水反應(yīng)生成H2，如何收集？ 回答：

用圖5-17裝置：

本卷第10頁(yè)（共74頁(yè)）

【啟發(fā)提問(wèn)】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?！拘〗Y(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(wèn)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(tīng)、理解、記憶。

精選題

一、選擇題

本卷第11頁(yè)（共74頁(yè)）

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

本卷第12頁(yè)（共74頁(yè)）

4．現(xiàn)用二氧化錳氧化濃鹽酸來(lái)制取氯氣，將氯氣經(jīng)過(guò)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(lái)看（實(shí)驗(yàn)儀器齊全），無(wú)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(cè)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(kāi)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(wú)水流入

本卷第13頁(yè)（共74頁(yè)）

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(guò)裝濃硫酸的洗氣瓶 ②通過(guò)裝水的洗氣瓶 ③通過(guò)裝氫氧化鈉溶液的洗氣瓶 ④通過(guò)灼熱的氧化銅 ⑤通過(guò)裝硫酸銅溶液的洗氣瓶 ⑥通過(guò)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：

本卷第14頁(yè)（共74頁(yè)）

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(cè)量氣體的體積，可收集并測(cè)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(wú)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 NH3·H2O 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。

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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(jiàn)物質(zhì)分離和提純的實(shí)驗(yàn)知識(shí)，掌握常見(jiàn)物質(zhì)分離、提純的一般方法。

能力培養(yǎng)：通過(guò)對(duì)常見(jiàn)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(yǔ)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(guò)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(ài)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(guò)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(guò)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?gòu)囊话愕教厥獾目茖W(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(guò)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?/p>

引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)：通過(guò)以上例題，總結(jié)出分離物質(zhì)的方法和適用范圍。

本卷第16頁(yè)（共74頁(yè)）

【提問(wèn)】常見(jiàn)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(guò)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(guò)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(guò)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。

本卷第17頁(yè)（共74頁(yè)）

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(guò)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(guò)濾）。2．按儀器安裝順序選擇儀器（如分餾）。

【提問(wèn)】在日常生活和工業(yè)生產(chǎn)需要分離提純?cè)S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(guò)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(guò)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。

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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(guò)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(lèi)型不同）。5．過(guò)程簡(jiǎn)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?！就队啊繉⑾铝泄腆w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(guò)量強(qiáng)堿溶液，過(guò)濾。固體CuS中FeO雜質(zhì)：加過(guò)量鹽酸，過(guò)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

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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(guò)濾。加入飽和Na2CO3溶液，振蕩、靜置、分液。加入生石灰，蒸餾。

加入過(guò)量的Ba（OH）2溶液，再加入過(guò)量的Na2CO3溶液，過(guò)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(guò)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）

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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(jiàn)解）。

評(píng)價(jià)其它方案：

1．若為AgNO3、KOH、K2CO3、HNO3，由于過(guò)量的KOH與

2．若為KOH、K2CO3、AgNO3、HNO3，由于要用過(guò)量的AgNO3

4．若為K2CO3、AgNO3、KOH、HNO3，由于過(guò)量的KOH使

【投影】

綜合二

氯化銅[CuCl2·2H2O]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：

本卷第21頁(yè)（共74頁(yè)）

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CuCl2·2H2O。

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

本卷第22頁(yè)（共74頁(yè)）

（3）調(diào)節(jié)pH時(shí)，應(yīng)選用

[

] A．NaOH B．NH3·H2O C．HCl D．Cu（OH）2

（4）物質(zhì)Y是______，沉淀Z是______。

精選題

1．（全國(guó)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(guò)量NaOH溶液；（5）加強(qiáng)熱脫結(jié)晶水；（6）過(guò)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(guò)量的NaOH溶液；（4）加H2SO4；（5）過(guò)濾。以下步驟順序和試劑都正確的是

[

]

本卷第23頁(yè)（共74頁(yè)）

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

4．（2000試測(cè)）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规V生成沉淀過(guò)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(cè)）“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。

本卷第24頁(yè)（共74頁(yè)）

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(guò)飽和食鹽水可除去HCl，根據(jù)下列數(shù)據(jù)計(jì)算說(shuō)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-

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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(guò)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(guò)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(wú)氣泡產(chǎn)生為止，過(guò)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(guò)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(guò)程中有關(guān)安全問(wèn)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(wèn)題的能力。通過(guò)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。

本卷第26頁(yè)（共74頁(yè)）

科學(xué)品質(zhì)：通過(guò)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(guò)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(guò)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?！就队啊?/p>

要證明CO可以還原CuO，能否用草酸分解產(chǎn)生的氣體來(lái)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?cè)O(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(wèn)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(huà)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(wèn)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？

本卷第27頁(yè)（共74頁(yè)）

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(guò)每一具體問(wèn)題的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，歸納出解決每一類(lèi)實(shí)驗(yàn)問(wèn)題的規(guī)律?！就队啊吭O(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(huà)裝置草圖?！拒浖?】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(jiǎn)圖，說(shuō)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：

本卷第28頁(yè)（共74頁(yè)）

因?yàn)闅饬鞣较蚴菑淖蟮接遥M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?！驹O(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(méi)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(shuō)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(wú)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(zhǎng)管進(jìn)氣，短管出氣；長(zhǎng)管深入液面下，短管露出膠塞少許。

所以無(wú)水硫酸銅放在干燥管里，石灰水放在洗氣瓶里?！驹O(shè)疑】為什么不用石灰水除CO2？

本卷第29頁(yè)（共74頁(yè)）

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(lái)用干燥、純凈的CO來(lái)還原CuO，請(qǐng)展示你們?cè)O(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置，說(shuō)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(wèn)】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？

本卷第30頁(yè)（共74頁(yè)）

回答：主要是排除空氣中的氧氣，因?yàn)榈獨(dú)鈱?duì)反應(yīng)沒(méi)有影響。不能點(diǎn)燃。

思考：用一種無(wú)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?，用兩通管連接。組裝儀器。

【設(shè)問(wèn)】用N2排除裝置中的空氣，再通CO，這時(shí)加熱尾氣有沒(méi)有危險(xiǎn)？為什么？

回答：沒(méi)有危險(xiǎn)，因?yàn)镃O不能在氮?dú)庵腥紵?/p>

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(wèn)】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(lái)，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】

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【設(shè)問(wèn)】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(wèn)】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?！驹O(shè)問(wèn)】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】

本卷第32頁(yè)（共74頁(yè)）

【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(wèn)】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(zhǎng)導(dǎo)管中有無(wú)液體回升，如果有液體回升，說(shuō)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(kāi)，如果液面不下降，說(shuō)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?！狙菔尽空?qǐng)大家描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，可以互相補(bǔ)充。

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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(wú)色氣體產(chǎn)生。

B中無(wú)明顯現(xiàn)象。結(jié)論：幾乎沒(méi)水溢出。

D中的石灰水開(kāi)始變渾濁，反應(yīng)片刻又變澄清，說(shuō)明CO中混有CO2，過(guò)量的CO2使渾濁石灰水又變澄清。

E中沒(méi)有明顯現(xiàn)象。

F中的石灰水開(kāi)始沒(méi)有變渾濁，實(shí)驗(yàn)快結(jié)束的時(shí)候又變渾濁，說(shuō)明反應(yīng)前期，CO中的CO2已經(jīng)被除凈，過(guò)量的CO2使E中的石灰水又變渾濁。

G中無(wú)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(shuō)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(zhǎng)，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(xiě)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：

本卷第34頁(yè)（共74頁(yè)）

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(guò)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(lái)制備少量的N2。這種方法制得的本卷第35頁(yè)（共74頁(yè)）

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(xiě)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_(kāi)_____。裝置C中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_____。

（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

本卷第36頁(yè)（共74頁(yè)）

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(wú)水硫酸銅變藍(lán)；因?yàn)镠2通過(guò)灼熱的氧化銅后生成銅和水蒸氣，水蒸氣使無(wú)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N(xiāo)2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(jiàn)陰離子和陽(yáng)離子鑒別與鑒定的實(shí)驗(yàn)知識(shí)，掌握常見(jiàn)陰離子和陽(yáng)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(guò)對(duì)常見(jiàn)陰離子和陽(yáng)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(yǔ)言表達(dá)能力和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力。

科學(xué)思想：通過(guò)對(duì)常見(jiàn)陰離子和陽(yáng)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(ài)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(guò)對(duì)常見(jiàn)陰離子和陽(yáng)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(guò)對(duì)常見(jiàn)陰離子和陽(yáng)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(shuō)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)

本卷第37頁(yè)（共74頁(yè)）

重點(diǎn)：掌握常見(jiàn)陰離子和陽(yáng)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(yǔ)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(shuō)的方法進(jìn)行化學(xué)學(xué)科的研究。

教學(xué)過(guò)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(wú)色溶液：NaCl、Na2SO4、Na2SO3、Na2CO3、NaHCO3。[課題二]鑒定一無(wú)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(xiě)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。

本卷第38頁(yè)（共74頁(yè)）

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?xún)扇藶閱挝唬鶕?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(xiě)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?！疽龑?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(wú)色溶液：NaCl、Na2SO4、Na2SO3、Na2CO3、NaHCO3。

（一）最佳方案演示：將五種無(wú)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？

本卷第39頁(yè)（共74頁(yè)）

（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(wú)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(wú)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(wú)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(wú)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)椋谇懊娴牟僮髦形宸N無(wú)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(rùn)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(rùn)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(wú)色溶液均為少量。

（三）最佳方案中仍存在的問(wèn)題，及其解決問(wèn)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(wú)法區(qū)別。解決問(wèn)題的辦法是更換試劑。

【評(píng)價(jià)】

問(wèn)題的分析準(zhǔn)確，解決問(wèn)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(wú)色溶液編號(hào)為：A、B、C、D、E。

本卷第40頁(yè)（共74頁(yè)）

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(wú)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(rùn)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(rùn)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(wú)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(wú)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??？

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】

本卷第41頁(yè)（共74頁(yè)）

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(yáng)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(méi)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(wú)色無(wú)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

本卷第42頁(yè)（共74頁(yè)）

【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(wèn)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(jiǎn)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(wú)法排除干擾，則被測(cè)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(guò)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(wú)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(wú)色溶液為KHCO3溶液。

本卷第43頁(yè)（共74頁(yè)）

【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(wèn)題，解決問(wèn)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(wèn)題及其解決問(wèn)題的辦法：

1．操作（2）中，應(yīng)排除Mg2+的干擾，若已經(jīng)測(cè)定溶液為堿性，就可排除Mg2+存在的可能。

本卷第44頁(yè)（共74頁(yè)）

2．最后產(chǎn)生氣體的氣味，可能會(huì)不易感覺(jué)，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(jiàn)的陰離

味，并且又以SO2、H2S最為常見(jiàn)。所以，一般情況下只要確定產(chǎn)生的氣體不是SO2、H2S即可。

【引導(dǎo)評(píng)價(jià)】

引導(dǎo)學(xué)生評(píng)價(jià)離子鑒定的注意事項(xiàng)是否合理、完整。

（四）溶液中離子鑒定的注意事項(xiàng)：

1．選擇被鑒定物質(zhì)中陰、陽(yáng)離子的特性反應(yīng)，分別鑒定陰、陽(yáng)離子的存在，并設(shè)法排除可能的干擾。

2．所選擇的反應(yīng)，應(yīng)具備靈敏快速、操作簡(jiǎn)便的特點(diǎn)。

3．選擇鑒別試劑時(shí)，要注意其是否可以與前面已加入的試劑作用或是否會(huì)與后面將加入的試劑發(fā)生作用而產(chǎn)生干擾。若實(shí)在無(wú)法排除干擾，則被測(cè)定溶液應(yīng)該另取。

4．注意加入試劑的量。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(guò)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。

[課題三]鑒別五種白色固體：（NH4）2SO4、Na2SO4、MgSO4、Al2（SO4）

3、CuSO4。

（一）最佳方案演示：將五種白色固體編號(hào)為：A、B、C、D、E。

本卷第45頁(yè)（共74頁(yè)）

結(jié)論：A為Na2SO4固體；B為MgSO4固體；C為無(wú)水CuSO4固體；D為Al2（SO4）3固體；E為（NH4）2SO4固體。

【引導(dǎo)質(zhì)疑】

1．操作（1）中加入適量水的目的是什么？如何控制？此時(shí)還有可能產(chǎn)生什么現(xiàn)象？

（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．操作（1）中加入適量水的目的是使溶液濃度不要太低?？梢杂毛@得飽和溶液的方法控制，并取上層清液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。如果仔細(xì)感覺(jué)，五種固體溶解時(shí)的熱現(xiàn)象可能不同（當(dāng)所取的固體的量稍多時(shí)），因?yàn)椋∟H4）2SO4是明顯的吸熱過(guò)程。

2．操作（2）中，加入適量NaOH溶液的目的是什么？如何控制？ 2．操作（2）中，加入適量NaOH溶液的目的是：防止Al2（SO4）3中產(chǎn)生的Al（OH）3沉淀在過(guò)量的NaOH中溶解，使Al2（SO4）3和Na2SO4無(wú)法區(qū)別?？刂频姆椒ㄊ牵旱渭覰aOH溶液，并邊加邊振蕩，觀察沉淀的生成。

3．操作（2）可否不加熱？此時(shí)E中還可能產(chǎn)生什么現(xiàn)象？

3．若操作中（1）獲得的是飽和溶液，操作（2）不加熱，E中也可能產(chǎn)生刺激性氣味的無(wú)色氣體，利用這一現(xiàn)象可以區(qū)別出（NH4）2SO4。

【評(píng)價(jià)】

問(wèn)題挖掘的準(zhǔn)確性和解決問(wèn)題的實(shí)效性。

（三）最佳方案中仍存在的問(wèn)題及其解決問(wèn)題的辦法：

操作（1）中的無(wú)水CuSO4固體在水中的溶解可能會(huì)速率較慢，而影響形成藍(lán)色溶液這一現(xiàn)象的觀察，解決問(wèn)題的辦法是：將溶液稍稍加熱。

（四）其它可行的設(shè)計(jì)方案（投影展示實(shí)驗(yàn)流程圖）：（略） 【引導(dǎo)補(bǔ)充完善】

對(duì)溶液中陽(yáng)離子鑒別的一般原則的總結(jié)歸納，進(jìn)行評(píng)價(jià)和診斷；提出問(wèn)題，使之進(jìn)一步合理、完善。

討論、歸納、總結(jié)如下：

（五）溶液中陽(yáng)離子鑒別（在不考慮陰離子影響時(shí)）的一般原則：

本卷第46頁(yè)（共74頁(yè)）

1．鑒別溶液中陽(yáng)離子的常用試劑及所得現(xiàn)象（1）NaOH溶液

（2）可溶性硫酸鹽或硫酸

一般在確認(rèn)溶液中不存在Pb2+、大量Ca2+和Ag+的情況下，產(chǎn)生不溶于稀硝酸的白色沉淀，可以證明存在Ba2+。

（3）可溶性氯化物或鹽酸

一般在確認(rèn)溶液中不存在Pb2+的情況下，產(chǎn)生不溶于稀硝酸的白色沉淀，可以證明存在Ag+。

（4）焰色反應(yīng)

（5）指示劑或鋅粒

若已確認(rèn)溶液中沒(méi)有弱堿離子（用前面的方法），再加入指示劑（指示溶液為酸性）或加入鋅粒（產(chǎn)生可燃性無(wú)色無(wú)味氣體），則可證明溶液中存在大量的H+。

【評(píng)價(jià)】

對(duì)提出的鑒別注意事項(xiàng)的精細(xì)性、合理性進(jìn)行積極評(píng)價(jià)，提出意見(jiàn)和建議。2．鑒別白色固體的注意事項(xiàng)：

本卷第47頁(yè)（共74頁(yè)）

（1）利用固體在水中的溶解性或溶解過(guò)程中現(xiàn)象的差異以及所形成溶液的不同顏色，可將被鑒別的離子劃分為若干組。

（2）用離子特性反應(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(jiǎn)便的特點(diǎn)。

（4）選擇鑒別試劑時(shí)，要注意其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(wú)法排除干擾，則被測(cè)溶液應(yīng)該另取。

（5）注意加入試劑的量，依據(jù)具體反應(yīng)的要求，選擇控制是“少量”、“適量”、還是“過(guò)量”。

【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。[課題四]鑒定白色固體為KAl（SO4）2。

（一）最佳方案演示：

結(jié)論：操作（1）可證明溶液中含有K+。操作（2）可證明溶液中含有Al3+。

因此該白色固體為KAl（SO4）2?！疽龑?dǎo)質(zhì)疑】

1．可否將操作（2）中的“滴加”改為“加入”？

（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）：

本卷第48頁(yè)（共74頁(yè)）

1．若將操作（3）中的“滴加”改為“加入”，就有可能觀察不到產(chǎn)生膠狀白色沉淀的現(xiàn)象，而影響Al3+的鑒定。

2．可否將（3）中BaCl2溶液改為Ba（NO3）2溶液？

2．若將（3）中BaCl2溶液改為Ba（NO3）2溶液，由于操作（2）

3．可否將（3）中稀鹽酸改為稀硝酸或稀硫酸？ 3．若將操作（3）中稀鹽酸改為稀硝酸，結(jié)果同2。

4．若將操作（3）中稀鹽酸改為稀硫酸，由于操作中已經(jīng)加入足量

【引導(dǎo)評(píng)價(jià)】

鼓勵(lì)學(xué)生對(duì)所存在問(wèn)題的洞察力。

（三）最佳方案中仍存在的問(wèn)題及其解決問(wèn)題的辦法：

在常見(jiàn)的陽(yáng)離子中，Zn2+離子可能干擾Al3+的鑒定。解決問(wèn)題的辦法是：取少量待測(cè)液滴加過(guò)量的氨水，若沉淀不溶解，則可以排除Zn2+離子存在的可能。

【引導(dǎo)補(bǔ)充】

結(jié)合[課題二]中的結(jié)論進(jìn)行進(jìn)一步的完善。

（四）溶液中離子鑒定的注意事項(xiàng)： 與[課題二]中的結(jié)論一致。

精選題

本卷第49頁(yè)（共74頁(yè)）

一、選擇題

1．能將分別含有Cu2+、Fe3+、Al3+、Mg2+、Fe2+、NH4+、Na+等離子的七種溶液一次性鑒別開(kāi)來(lái)的試劑是

[

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

2．只用一種試劑就可以鑒別NaHCO3、Na2S2O3、K2SO3、Na2SiO3、KCl、K2S六種無(wú)色溶液，這種試劑是

[

] A．硫酸 B．硝酸

C．澄清的石灰水 D．鹽酸

3．下列五種粉末狀物質(zhì)：硅酸、氧化鎂、碳酸鈉、硫酸鋁、氫氧化鋁，為鑒別它們，除已有蒸餾水外，還必須使用的一組試劑應(yīng)該是

[

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

4．只用一種試劑即可區(qū)別NaBr、NaI、NaOH、Na2CO3、NaSCN、H2S、AgNO3、C6H5OH等8種無(wú)色溶液，這種試劑為

[

] A．硫酸 B．氨水

本卷第50頁(yè)（共74頁(yè)）

第五篇：化學(xué)新課標(biāo)二輪復(fù)習(xí)全套教學(xué)案詳細(xì)解析 化學(xué)實(shí)驗(yàn)

氣體的制備

教學(xué)目標(biāo)

知識(shí)技能：復(fù)習(xí)常見(jiàn)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(guò)對(duì)常見(jiàn)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(wèn)題的分析、遷移能力。

科學(xué)思想：通過(guò)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(guò)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(guò)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(jiàn)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(guò)程設(shè)計(jì)

教師活動(dòng) 【投影】

【提問(wèn)】

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(shuō)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(lái)吸收揮發(fā)出來(lái)的HCl氣體；C裝置應(yīng)裝濃硫酸，用來(lái)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(lái)吸收多余的Cl2，避免有毒氣體排入空氣。

【提問(wèn)】通過(guò)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）?！窘M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(lèi)型？將各類(lèi)型的裝置示意圖畫(huà)出來(lái)。分類(lèi)的依據(jù)是什么？

2．每種類(lèi)型可制備什么氣體？ 3．使用注意事項(xiàng)及原因。

說(shuō)明：示意圖的畫(huà)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(huà)的圖展示出來(lái)，評(píng)價(jià)。思考、討論、畫(huà)圖；小組代表回答： 類(lèi)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(zhǎng)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?jī)?nèi)液體體積不超過(guò)容積的1/3。分類(lèi)依據(jù)：反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件是否加熱。

【提問(wèn)】啟普發(fā)生器是一種氣體發(fā)生的經(jīng)典裝置，能否說(shuō)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：?jiǎn)⑵瞻l(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(guò)活塞控制反應(yīng)的發(fā)生與停止，操作簡(jiǎn)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(huà)出裝置圖：

【提問(wèn)】使用裝置①時(shí)要注意什么？

回答：長(zhǎng)頸漏斗必須伸到隔板下面，否則無(wú)法控制反應(yīng)，而且產(chǎn)生的氣體也易從長(zhǎng)頸漏斗逸出?！驹O(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(jiǎn)易裝置，無(wú)隔板，無(wú)活塞，不能控制反應(yīng)的發(fā)生或停止。若將長(zhǎng)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(wèn)】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(lèi)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?jī)?nèi)氣壓較高，分液漏斗中的液體不易滴下與燒瓶?jī)?nèi)試劑反應(yīng)。如何解決這一問(wèn)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(jiǎn)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(jiǎn)單的方案?！揪毩?xí)】在實(shí)驗(yàn)室，制備O2、Cl2、HCl、NH3有什么合理、簡(jiǎn)單、快速的方法，用到哪類(lèi)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(wèn)】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(wèn)】氣體凈化常用裝置是什么？畫(huà)出裝置圖。分幾類(lèi)？ 回答：氣體凈化裝置有：

分兩類(lèi)：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）?！締l(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(wèn)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(zhǎng)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(wèn)】?jī)艋蟮臍怏w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(lái)選擇適合的方法及裝置？

思考、回答： 氣體收集裝置有

兩類(lèi)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(wèn)】

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?jī)?nèi)，從而保證收集到干燥的氣體。

【提問(wèn)】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(wèn)】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(wèn)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(tīng)、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(lái)制取氯氣，將氯氣經(jīng)過(guò)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(lái)看（實(shí)驗(yàn)儀器齊全），無(wú)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(cè)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(kāi)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(wú)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(guò)裝濃硫酸的洗氣瓶 ②通過(guò)裝水的洗氣瓶 ③通過(guò)裝氫氧化鈉溶液的洗氣瓶 ④通過(guò)灼熱的氧化銅 ⑤通過(guò)裝硫酸銅溶液的洗氣瓶 ⑥通過(guò)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(cè)量氣體的體積，可收集并測(cè)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(wú)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 NH3·H2O 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(jiàn)物質(zhì)分離和提純的實(shí)驗(yàn)知識(shí)，掌握常見(jiàn)物質(zhì)分離、提純的一般方法。能力培養(yǎng)：通過(guò)對(duì)常見(jiàn)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(yǔ)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(guò)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(ài)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(guò)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(guò)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?gòu)囊话愕教厥獾目茖W(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(guò)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)狻⒙葰夂吐然瘹洹?/p>

引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)：通過(guò)以上例題，總結(jié)出分離物質(zhì)的方法和適用范圍?！咎釂?wèn)】常見(jiàn)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(guò)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(guò)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(guò)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(guò)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(guò)濾）。2．按儀器安裝順序選擇儀器（如分餾）。

【提問(wèn)】在日常生活和工業(yè)生產(chǎn)需要分離提純?cè)S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(guò)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(guò)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(guò)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(lèi)型不同）。

5．過(guò)程簡(jiǎn)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?！就队啊繉⑾铝泄腆w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(guò)量強(qiáng)堿溶液，過(guò)濾。固體CuS中FeO雜質(zhì)：加過(guò)量鹽酸，過(guò)濾。固體Na2CO3中的NaHCO3：加熱?！就队啊繉⑾铝腥芤褐械碾s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(guò)濾。

加入飽和Na2CO3溶液，振蕩、靜置、分液。加入生石灰，蒸餾。

加入過(guò)量的Ba（OH）2溶液，再加入過(guò)量的Na2CO3溶液，過(guò)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?；旌蠚怏w通過(guò)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(jiàn)解）。

評(píng)價(jià)其它方案：

1．若為AgNO3、KOH、K2CO3、HNO3，由于過(guò)量的KOH與

2．若為KOH、K2CO3、AgNO3、HNO3，由于要用過(guò)量的AgNO3

4．若為K2CO3、AgNO3、KOH、HNO3，由于過(guò)量的KOH使

【投影】 綜合二 氯化銅[CuCl2·2H2O]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CuCl2·2H2O。

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．NH3·H2O C．HCl D．Cu（OH）2

（4）物質(zhì)Y是______，沉淀Z是______。

精選題

1．（全國(guó)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(guò)量NaOH溶液；（5）加強(qiáng)熱脫結(jié)晶水；（6）過(guò)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(guò)量的NaOH溶液；（4）加H2SO4；（5）過(guò)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．（2000試測(cè)）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规V生成沉淀過(guò)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(cè)）“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(guò)飽和食鹽水可除去HCl，根據(jù)下列數(shù)據(jù)計(jì)算說(shuō)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(guò)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(guò)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(wú)氣泡產(chǎn)生為止，過(guò)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(guò)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(guò)程中有關(guān)安全問(wèn)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(wèn)題的能力。通過(guò)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(guò)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(guò)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(guò)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?！就队啊?/p>

要證明CO可以還原CuO，能否用草酸分解產(chǎn)生的氣體來(lái)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?cè)O(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(wèn)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(huà)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(wèn)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(guò)每一具體問(wèn)題的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，歸納出解決每一類(lèi)實(shí)驗(yàn)問(wèn)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(huà)裝置草圖?！拒浖?】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(jiǎn)圖，說(shuō)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遥M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?！驹O(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(méi)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(shuō)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(wú)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(zhǎng)管進(jìn)氣，短管出氣；長(zhǎng)管深入液面下，短管露出膠塞少許。

所以無(wú)水硫酸銅放在干燥管里，石灰水放在洗氣瓶里?！驹O(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?！驹O(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(lái)用干燥、純凈的CO來(lái)還原CuO，請(qǐng)展示你們?cè)O(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置，說(shuō)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(wèn)】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(méi)有影響。不能點(diǎn)燃。思考：用一種無(wú)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?，用兩通管連接。組裝儀器。

【設(shè)問(wèn)】用N2排除裝置中的空氣，再通CO，這時(shí)加熱尾氣有沒(méi)有危險(xiǎn)？為什么？

回答：沒(méi)有危險(xiǎn)，因?yàn)镃O不能在氮?dú)庵腥紵?/p>

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(wèn)】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(lái)，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(wèn)】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(wèn)】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(wèn)】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?！拒浖?】

【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(wèn)】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(zhǎng)導(dǎo)管中有無(wú)液體回升，如果有液體回升，說(shuō)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(kāi)，如果液面不下降，說(shuō)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(wú)色氣體產(chǎn)生。

B中無(wú)明顯現(xiàn)象。結(jié)論：幾乎沒(méi)水溢出。

D中的石灰水開(kāi)始變渾濁，反應(yīng)片刻又變澄清，說(shuō)明CO中混有CO2，過(guò)量的CO2使渾濁石灰水又變澄清。

E中沒(méi)有明顯現(xiàn)象。

F中的石灰水開(kāi)始沒(méi)有變渾濁，實(shí)驗(yàn)快結(jié)束的時(shí)候又變渾濁，說(shuō)明反應(yīng)前期，CO中的CO2已經(jīng)被除凈，過(guò)量的CO2使E中的石灰水又變渾濁。

G中無(wú)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(shuō)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(zhǎng)，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(xiě)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(guò)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(lái)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(xiě)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_(kāi)_____。裝置C中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_____。

（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(wú)水硫酸銅變藍(lán)；因?yàn)镠2通過(guò)灼熱的氧化銅后生成銅和水蒸氣，水蒸氣使無(wú)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N(xiāo)2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(jiàn)陰離子和陽(yáng)離子鑒別與鑒定的實(shí)驗(yàn)知識(shí)，掌握常見(jiàn)陰離子和陽(yáng)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(guò)對(duì)常見(jiàn)陰離子和陽(yáng)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(yǔ)言表達(dá)能力和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力。

科學(xué)思想：通過(guò)對(duì)常見(jiàn)陰離子和陽(yáng)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(ài)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(guò)對(duì)常見(jiàn)陰離子和陽(yáng)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(guò)對(duì)常見(jiàn)陰離子和陽(yáng)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(shuō)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(jiàn)陰離子和陽(yáng)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(yǔ)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(shuō)的方法進(jìn)行化學(xué)學(xué)科的研究。

教學(xué)過(guò)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(wú)色溶液：NaCl、Na2SO4、Na2SO3、Na2CO3、NaHCO3。

[課題二]鑒定一無(wú)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(xiě)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?xún)扇藶閱挝?，根?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(xiě)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?！疽龑?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(wú)色溶液：NaCl、Na2SO4、Na2SO3、Na2CO3、NaHCO3。

（一）最佳方案演示：將五種無(wú)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(wú)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(wú)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(wú)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(wú)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(wú)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(rùn)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(rùn)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(wú)色溶液均為少量。

（三）最佳方案中仍存在的問(wèn)題，及其解決問(wèn)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(wú)法區(qū)別。解決問(wèn)題的辦法是更換試劑。

【評(píng)價(jià)】

問(wèn)題的分析準(zhǔn)確，解決問(wèn)題的方法得當(dāng)?！疽龑?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(wú)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(wú)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(rùn)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(rùn)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(wú)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(wú)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？