第一篇：2013屆高三化學新課標二輪復習教學案 晶體結構

晶體結構

教學目標

知識技能：熟悉三類晶體的代表物結構；學會在晶體中尋找晶胞；學會計算晶體中各種微粒的個數之比。

能力培養：通過晶體（或晶胞）結構的觀察，提高學生的觀察能力。通過對“晶胞”概念的闡述，力求學生能夠想象整個晶體結構，培養學生的想象能力。通過分析“晶體中的每個微粒為幾個晶胞所共有”，計算“晶體中原子的個數、化學鍵的數目”等問題的訓練，提高學生分析推理能力。

科學思想：熱愛科學，依靠科學解決實際問題。

科學品質：通過使用計算機軟件或立體模型，刺激學生的感官，產生學習興趣。通過教師的引導和精心設問，激發學生的求知欲。

科學方法：由個別到一般的歸納法及運用一般規律解決個別問題的演繹法。重點、難點三類晶體代表物結構的觀察；想象和分析推理能力的培養。

教學過程設計

【軟件或模型展示】NaCl晶體。

【提問】請觀察所給出的NaCl的晶體模型分析氯化鈉的化學式用“NaCl”來表示，原因何在？能否把“NaCl”稱之為分子式？

觀察NaCl晶體模型，分析問題，得出答案：每個Na+離子吸引著6個Cl-離子，而每個Cl-離子也吸引著6個Na+離子，所以在NaCl晶體中Na+離子與Cl-離子的個數比為1∶1，故可用“NaCl”來表示氯化鈉。在氯化鈉晶體中不存在獨立的氯化鈉分子，所以只能把“NaCl”稱之為化學式，而不叫分子式。

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

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

【提問】宏觀的NaCl晶體是由無數個晶胞相互延伸構成的。位于頂點、面心、棱邊、體心上的微粒實際提供給每個晶胞的比例是多少？

思考、討論問題，得出答案：頂點提供給每個晶胞只是它的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、面心、棱邊、體心上的微粒實際提供給每個晶胞的比例。觀察加深理解。

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

思考、討論問題，得出答案：在每個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，NaCl晶胞中Na+離子與Cl-離子的個數比為1∶1，故晶體中Na+離子與Cl-離子的個數比為1∶1，所以可用“NaCl”來表示氯化鈉的組成。教師活動

【提問】在NaCl晶體中：每個Na+周圍與之等距離且最近的Na+有個；每個Cl-周圍與之等

距離且最近的Cl-有______個？

學生活動

觀察模型，得出答案：每個Na+周圍與之等距離且最近的Na+有12個；每個Cl-周圍與之等距離且最近的Cl-有12個。

【軟件或模型展示】給出CsCl晶胞。

【提問】觀察CsCl的晶胞，想象CsCl晶體結構，試從兩個不同角度分析“CsCl”化學式的由來？

觀察CsCl晶胞、想象晶體結構、思考并回答問題：在CsCl晶胞中占有Cs+離子的個數為1個，Cl-離子1個，故Cs+與Cl-的個數比為1∶1；由CsCl晶胞可想象其晶體結構，在晶體中，每個Cs+吸引著8個Cl-離子，每個Cl-離子吸引著8個Cs+離子，故可用“CsCl”來表示其化學組成，稱之為化學式。

【提問】在CsCl晶體中：每個Cs+周圍與之等距離且最近的Cs+有______個？每個Cl-周圍與之等距離且最近的Cl-有______個？

想象CsCl晶體結構，回答問題：在CsCl晶體中：每個Cs+周圍與之等距離且最近的Cs+有6個，每個Cl-周圍與之等距離且最近的Cl-有6個。

請根據以上兩種晶體中微粒個數的求算方法，小結如何計算立方晶體中的微粒個數比？ 歸納小結。要點如下：

（1）找到晶體的晶胞；

（2）分析晶胞中各微粒的位置：

位于晶胞頂點的微粒，實際提供給晶胞的只有______個； 位于晶胞棱邊的微粒，實際提供給晶胞的只有______個； 位于晶胞面心的微粒，實際提供給晶胞的只有______個； 位于晶胞中心的微粒，實際提供給晶胞的只有______個。（3）數清晶胞中各微粒的個數：

【投影】將學生的小結內容投影展示

（1）找到晶體的最小重復單元——晶胞；（2）分析晶胞中各微粒的位置：

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

（3）數清晶胞中各微粒的個數：

晶體中的微粒個數比=“微粒提供給每個晶胞的數值×晶胞中微粒個數”之比。 教師活動 【板書】

二、原子晶體 代表物：金剛石、晶體硅、石英 【軟件或模型展示】金剛石的結構。

【提問】觀察金剛石結構，思考其鍵角是多少度？構成最小碳環所需碳原子數為多少？ 學生活動

觀察并回答問題：鍵角為109°28′，構成最小碳環所需的碳原子數為6個。【信息給予】請運用元素周期律的知識想象并描述晶體硅結構。

描述晶體硅的結構：硅原子與硅原子之間通過非極性共價鍵形成的空間網狀結構，鍵角為

109°28′，形成最小圓環需6個硅原子。

【提問】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？ 思考并回答問題：由于硅原子的半徑大于碳原子，所以硅—硅鍵的鍵長大于碳—碳鍵的鍵長，使得其鍵能小于碳—碳鍵的鍵能，這將使晶體硅的熔、沸點低于金剛石。

【講述】石英與金剛石、晶體硅一樣，也具有空間網狀結構，如果我們把每個原子在平面上的投影點連接，就得到石英的平面結構圖。【軟件或圖片展示】石英平面結構圖。

【提問】根據石英的平面結構圖分析石英晶體化學式的由來？能否稱之為分子式？ 觀察、分析、回答問題：

在石英晶體中每個Si原子通過Si—O極性鍵與4個O原子作用，而每個O原子也通過Si—O極性鍵與2個Si原子作用，所以在石英晶體中Si原子與O原子的原子個數比為1∶2，可用“SiO2”來表示石英的組成。因在晶體中不存在石英分子，故只能稱其為化學式，不能叫分子式。

【提問】根據石英晶體的平面結構圖分析：在石英晶體中，每個Si原子獨有多少個Si—O鍵？由此分析nmolSiO2晶體中約含多少摩Si—O鍵？

分析并回答問題：在石英晶體中，每個Si原子獨有4個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的晶體結構想象為：在晶體硅的Si—Si鍵之間插入O原子。請想象SiO2的空間結構。想象SiO2的空間結構。觀察證實結論。

【軟件或模型展示】SiO2晶體結構圖。

【提問】觀察SiO2晶體結構，思考構成一個最小的環需多少個原子？以Si原子為中心的Si—O鍵之間的鍵角為多少度？

觀察并回答問題：需12個原子。鍵角：109°28′。教師活動 【板書】

三、分子晶體 代表物：干冰

【軟件或模型展示】干冰晶胞結構。

【提問】觀察干冰的晶胞結構，計算每個晶胞中含有CO2分子的個數？ 學生活動

觀察并回答問題：4個。

【提問】在干冰晶體結構中，每個CO2分子周圍與之最近且等距離CO2分子的個數？干冰的晶胞結構與我們見過的哪種結構相似？

觀察并回答問題：每個CO2分子周圍與之最近且等距離CO2分子有12個。這13個CO2分子的位置關系相當于NaCl晶體中的13個Na+離子或13個Cl-離子的位置關系。

【小結】在研究各類晶體代表物的結構時，我們展開了空間想象，解決了“化學式的由來、求與之最近且等距離的微粒個數、鍵角、最小圓環”等問題；同時運用分析推理能力，計算出每個微粒為幾個這樣的單元所共有，解決了“晶體中微粒的個數比、化學鍵的數目”等問題。從而提高了我們的觀察、想象和分析問題的綜合能力。

【引導】觀察晶胞結構，可以直接得出什么答案？

觀察晶胞結構，回答問題：從晶胞結構可以看出每個Y同時吸引著4個X。而且可以計算出晶胞中X的個數為1/8×4=1/2，Y的個數為1。則在該晶體中X與Y的個數比為1/1∶2，即2∶1，由此該晶體的化學式為XY2。

【引導】從晶胞結構展開想象晶體結構，每個X同時吸引著多少個Y？畫出Y的位置。想象晶體結構，回答問題：每個X同時吸引著8個Y，其位置關系如圖所示：

【提問】從晶胞結構展開想象晶體結構，每個X周圍與它距離最近且相等的X共有多少個？畫出這些X的位置。

想象晶體結構，回答問題：每個X周圍與它距離最近且相等的X共有12個，其位置關系如圖所示：

【提問】將晶胞中的四個X連接在一起可以構成何種立體圖形？Y在立體圖形中的位置？這種位置關系與哪種分子結構相似？

觀察晶胞結構，回答問題：四個X構成正四面體。Y位于正四面體的中心。這種結構與CH4分子的結構完全相同。

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

回憶舊知識：CH4分子的鍵角為109°28′，故∠XYX角度為109°28′。【提問】1mol該晶體的體積為多少？1個XY2微粒的體積為多少？

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

【提問】晶胞的邊長如何計算？晶體中兩個距離最近的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）晶體的結構與NaCl相同，Ni2+與最鄰近O2-的核間距離為a×10-8cm，計算NiO晶體的密度（已知NiO的摩爾質量為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Ni2+空缺，另有兩個Ni2+被兩個Ni3+所取代。其結果晶體仍呈電中性但化合物中Ni和O的比值卻發生了變化。某氧化鎳樣品組成為Ni0.97O，試計算該晶體中Ni3+與Ni2+的離子數之比。

【提問】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的質量。

【引導】如何計算1cm3中陰、陽離子總數？1cm3中Ni2+—O2-離子對數為多少？

【提問】如何計算每對Ni2+—O2-離子對的質量？ 分析回答：

【引導】根據以上分析如何求算密度？

回答問題：晶體的密度=每對Ni2+—O2-離子對的質量×1cm3中Ni2+—O2-離子對數。即密度：

【引導】整個晶體是否帶電？如何求算Ni2+與Ni3+離子數之比？

回答問題：整個晶體呈電中性，則有：Ni2+與Ni3+所帶的正電荷數應等于O2-所帶的負電荷數，即

3x+2（0.97-x）=2×1（x為Ni3+的物質的量。）

解得x=0.06。則Ni2+的物質的量為：

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

精選題

一、選擇題

1．根據下表給出的幾種物質的熔點、沸點數據判斷說法中錯誤的是 [

]

A．SiCl4是分子晶體

B．MgCl2中鍵的強度比NaCl中鍵的強度小 C．單質R是原子晶體

D．AlCl3為離子晶體

2．經研究發現，有一種磷分子具有鏈狀結構。結構如圖所示。下列說法正確的是 [

] 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的離子個數比為；乙晶體的化學式為；丙晶體的化學式為______；丁晶體的化學式為______。

4．鈣-鈦礦晶胞結構如圖2-9所示。觀察鈣-鈦礦晶胞結構，求該晶體中，鈣、鈦、氧的微粒個數比為多少？

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

6．在碳單質的成員中還有一種混合型晶體——石墨，如圖2-11所示。它是層狀結構，層與層之間依靠作用力相結合。每層內部碳原子與碳原子之間靠作用力相結合，其鍵角。分析圖中每個六邊形含有個碳原子。

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

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

8．晶體具有規則的幾何外形，晶體中最基本的重復單位稱為晶胞。NaCl晶胞結構如圖2-12所示。

已知FexO晶體的晶胞結構為NaCl型，由于晶體缺陷，x的值小于1。測知FexO晶體密度ρ為5.719·cm-3，晶胞邊長為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+的總數中，Fe2+所占分數為多少？（精確至0.001）。（3）寫出此晶體的化學式。

（4）描述Fe在此晶體中占據空隙的幾何形狀（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：一般來說晶體的熔沸點有如下規律：原子晶體＞離子晶體＞分子晶體，金屬晶體有的高有的低。對于同種類型晶體的熔沸點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）；非極性共價鍵；120度；2。7．（1）單鍵數：70；雙鍵數：35。

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

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

設FexO的摩爾質量為Mg· mol-1，晶胞的體積為V。則有： 4M=ρVN0，代入數據解得M=67.4g·mol-1，則x=0.92。

（2）設Fe2+為y個，Fe3+則為（0.92-y）個，由正負化合價代數和為零可得：2x+3（0.92-y）=2，則y=0.76。Fe2+所占的分數為：0.76/0.92=0.826。

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

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

第二篇：高三二輪復習教學案

高三數學二輪復習

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

2．已知各項均為正數的等比數列{an}，a1a2a3=5，a7a8a9=10，則a4a5a6=____________

3．已知Sn為等差數列{an}的前n項和，若

1a2nan?4n?12n?1，則

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

45．在等差數列數列{an}中，a11a10??1，若它的前n項和Sn有最大值，則使Sn取得最小正數的n=___________ 6．已知數列{an}的前n項和為Sn =2n2+2n，數列{bn}的前n項和為Tn =2－bn

（1）求數列{an}與{bn}的通項公式

（2）設cn=an2?bn，證明：當且僅當n≥3時，cn+1

7．設{an}是等比數列，則“a1

8．數列{an}中，已知a1=1，an+1=3an +2n，則數列{an}的通項公式是an=________________ 9．設a1=2，an?1?2an?1,bn?|an?2an?1|,n?N*，則數列{bn}的通項公式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，?，根據上述規律，第四個等式為_____________________________

11．設數列{an}中，若an+1=an+an+2（n∈N*），則稱數列{an}為“凸數列”

（1）設數列{an}為“凸數列”，若a1=1，a2=－2，試寫出該數列的前6項，并求出該6項之和

（2）在“凸數列”{an}中，求證：an+6=an，n∈N*

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

（3）求證：|b2n?bn|?16417?1n?2

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

14．給定正整數n(n≥2)按下圖方式構成三角形數表：第一行依次寫上數1，2，3，…，n，在下面一行的每相鄰兩個數的正中間上方寫上這兩個數之和，得到上面一行的數(比下一行少一個數)，依次類推，最后一行(第n行)只有一個數．例如n=6時數表如圖所示，則當n=2010時最后一行的數是______________．

15．某化工企業2007年底投入100萬元，購入一套污水處理設備．該設備每年的運轉費用是0.5萬元，此外每年都要花費一定的維護費，第一年的維護費為2萬元，由于設備老化，以后每年的維護費都比上一年增加2萬元．

(1)求該企業使用該設備x年的年平均污水處理費用y(萬元)；

(2)問為使該企業的年平均污水處理費用最低，該企業幾年后需要重新更換新的污水

處理設備?

第三篇：2013屆高三化學新課標二輪復習教學案 鹽類水解知識及其應用

鹽類水解知識及其應用

教學目標

知識技能：使學生掌握鹽類水解的實質和規律，并能夠運用水解規律及平衡知識解釋、說明有關化學事實。

能力培養：創設問題情景，引導學生注重掌握知識的準確性，培養學生運用知識邏輯推理，解決新問題的能力。

科學思想：通過實驗及問題討論，加強學生對現象與本質的辯證關系的理解，使學生學會用實驗方法和邏輯推理去探究物質之間的內在聯系。

科學品質：通過對水解知識的拓展與遷移，激發學生的學習興趣和求知欲，讓學生自己設計實驗，培養學生的創造性和嚴謹求實的科學品質。科學方法：分析推理，遷移應用及科學抽象。

重點、難點

水解規律的綜合應用及準確的分析表述。

教學過程設計

教師活動 【引言】

我們已經知道鹽溶液不一定是中性溶液，其原因是由于鹽類的水解。本次課的內容是復習水解實質、規律及相關知識在解決實際問題中的應用。學生活動

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

請結合兩個實驗現象，分析、解釋其本質原因，并寫出有關離子方程式。觀察實驗，記錄現象：

（1）開始酚酞不變色，加水后變紅色；（2）有氣泡產生。討論分析現象得出：

實驗（1）CH3COO-與水電離出的H+結合生成CH3COOH，而使水的電離平衡向右移動，溶液顯堿性。因此鹽類水解，水也是必要的反應物之一。CH3COO-+H2O CH3COOH+OH-實驗（2）NH4+水解，使溶液顯酸性，鎂與水解產生的氫離子發生置換反應生成氫氣。NH4+H2ONH3·H2O+H+ Mg+2H+=Mg2++H2↑

由于水解平衡的正向移動，產生的氣體中除氫氣可能也有氨氣。歸納小結：

【板書】

一、鹽類水解的實質

【投影】例1

現有酚酞、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單實驗方法證明氨水是弱堿？請討論可能的實驗方案。適時引導學生分析、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，說明NH4+水解生成了NH3·H2O和HCl，從而破壞了水的電離平衡，亦說明氨水是弱堿。

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，說明NH4+水解破壞了水的電離平衡，從而說明氨水是弱堿。【提問】

三種實驗方案分別從哪兩個方面來證明氟水是弱堿？ 討論回答：證明氨水是弱堿，可通過兩條途徑： 一是證明氨水中存在電離平衡，如方案（1）。另一是證明NH4+作為弱堿陽離子能破壞水的電離平衡發生水解反應，如方案（2）、（3）。【投影】例2 25℃時，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？請討論比較兩溶液中水的電離度大小（已知水的濃度等于 55.6mol/L）。【啟發引導】

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：一同學黑板表述。

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

NaCN溶液中：

【提問】

通過比較歸納，在水中加酸、加堿、加某些鹽，對水的電離平衡分別產生怎樣的影響？ 【過渡】

在前面的學習中，我們總結過鹽類水解的規律，請同學們回憶鹽類水解有哪些規律。【過渡】

下面我們來探討應用水解規律分析解決具體問題。歸納回答： 在水中加酸、加堿，會抑制水的電離，使水電離度減小。水中加入強酸弱堿鹽或強堿弱酸鹽，會促進水的電離，使水的電離度增大。回憶鹽類水解規律：

1．誰弱誰水解，誰強顯誰性，越弱越水解，都弱都水解，兩強不水解。2．大多數鹽水解程度較小，多元弱酸的酸根分步水解，以的溶解平衡右移溶液變澄清。【提問】

實驗（2）向FeCl3溶液中滴加NaHCO3 為什么有少量氣泡逸出，溶液變為淺棕紅色？ 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，因此產生的氣體為CO2，溶液淺棕紅色為Fe（OH）3膠體的顏色。【投影】例3 為了同時對農作物施用分別含有N、P、K三種元素的化肥，對于下列幾種化肥①K2CO3，②KCl，③Ca（H2PO4）2，④（NH4）2SO4，⑤氨水，你認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。【投影】例4 城市自來水廠供給居民的生活用水，常先用氯胺NH2Cl（強氧化劑作用相當于氯氣）再用綠礬FeSO4·7H2O來消毒、凈化、改善水質。試根據水解原理分析解釋其原因，寫出其方程式。

分析討論：

NH2Cl作用相當于氯氣，Cl2+H2O= HCl+HClO。因此，NH2Cl+H2O=NH3+HClO，HClO具有強氧化性，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+，產生的Fe（OH）3膠體具有吸附作用，可凈化改善水質。【投影】例5

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

（1）得Al2O3固體；Al3+發生水解生成Al（OH）3和HCl，由于加熱時HCl不斷揮發，促進水解平衡正向移動，而Al（OH）3在灼燒時分解，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是高沸點酸，不易揮發，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；盡管加熱過程促進K2CO3水解，但K2CO3水解生成的KHCO3與KOH反應后仍為K2CO3。

適時引導討論并給予肯定和表揚。【投影】例6

由一價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，遠大于1.0×10-2，等體積混合后，因氨水過量，在NH4Cl與氨水的混合液中，溶液顯堿性。所以[NH4+]＞[Cl-]＞[OH-]＞[H+]，C錯誤。D中CH3COOK+HCl=KCl+CH3COOH，且知，CH3COOK過量，反應后溶液中CH3COOK、CH3COOH、KCl物質的量相等，由于CH3COOH的電離和CH3COO-的水解程度均很小，且此時CH3COOH的電離占主導地位。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】

根據對例7的討論分析：

1．判斷能水解的鹽溶液中離子濃度大小時要明確哪些平衡關系？ 2．兩溶液相互混合后，判斷離子濃度大小時要注意什么問題？ 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時是弱酸（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）的電離占主導地位。【過渡】

在比較溶液中離子濃度時還常常用到電解質溶液中的兩個重要守恒關系：電荷守恒，物料守恒。【板書】

電荷守恒：電解質溶液中陽離子所帶正電荷總數等于陰離子所帶負電荷總數。物料守恒：某一分子或離子的原始濃度應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。抄寫筆記。【投影】例8 在Na2S溶液中下列關系不正確的是 A．[Na+]=2[HS-]+2[S2-] +[H2S] B．[Na+]+[H+]=[OH-]+[HS-]+2[S2-] C．[Na+]＞[S2-]＞[OH-]＞[HS-] D．[OH-]=[HS-]+[H+]+[H2S] 【啟發引導】

解答這類題目的思路是：首先確定溶液中各平衡關系及其微粒，然后再分析微粒間的各種守恒關系。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根據電荷守恒：

[Na+]+[H+]=2[S2-]+[HS-]+[OH-]，所以B正確。②根據物料守恒：（鈉與硫的物質的量2∶1）[Na+]=2[S2-]+2[HS-]+2[H2S]，所以A錯誤。根據由水電離產生H+與OH-守恒：（①、②兩式相減）[OH-]=[HS-]+[H+]+2[H2S]，所以D錯誤。答案為A、D。

【投影】例9 將標準狀況下體積為2.24LCO2緩緩通入100mL1mol/LNaOH溶液中（溶液體積變化忽略不計），反應結束后，溶液中有關離子物質的量濃度的關系正確的是

[

]

討論分析：

CO2=0.01 mol

NaOH=0.1mol

根據碳元素的原子守恒：

答案為A、D。【投影】例10 已知一溶液中有四種離子：X+、Y-、H+、OH-，下列分析結果肯定錯誤的是

[

] 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-]，根據此等式分析四個選項，對A選項[Y-]＞[X+]，必有[H+]＞[OH-]；

對B選項[X+]＞[Y-]，必有[OH-]＞[H+]，才能使等式成立； 對C選項[H+]＞[Y-]，必有[OH-]＞[X+]，所以C選項錯誤； 對D選項[OH-]＞[X+]，必有[H+]＞[Y-]，這樣等式成立。答案為C。【歸納】

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

精選題

一、選擇題

1．等體積下列溶液中，陽離子的總物質的量最大的是

[

] 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。現將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，而加入鹽酸后會產生氣體和沉淀的是 [

]

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，加入一種強堿（MOH）溶液，反應后溶液呈中性，下列判斷正確的是

[

] A．所用酸一定過量 B．生成的鹽一定不水解

C．酸與堿一定等物質的量混合 D．反應后溶液中必存在[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配制成等物質的量濃度的溶液，測得AClx溶液的pH小于BCly溶液的pH。試判斷A、B兩元素原子序數的大小關系____。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）反應所生成正鹽的化學式為____。

（2）該鹽中______離子一定能水解，水解離子方程式為____。

12．已知①ZnCl2·xH2O易溶于水，且其濃水溶液呈強酸性；②SOCl2極易和水發生反應：SOCl2+H2O=SO2+2HCl，實驗室制無水氯化鋅是采用ZnCl2·xH2O與SOCl2混合加熱的方法。試回答：

（1）混合加熱時發生反應的方程式______。（2）SOCl2的作用____。

13．某二元弱酸溶液按下式發生一級和二級電離：H2A H++HA-、HA-H++A2-。已知相同濃度時的電離度，a（H2A）＞a（HA-），設有下列四種溶液： 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 據此填寫下列空白（填代號）：（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中的結晶水，且與水反應生成了鹽酸，從而抑制了氯化鋅的水解。13．（1）A、D（2）C、D（3）D、A

第四篇：化學新課標二輪復習全套教學案詳細解析 化學實驗

氣體的制備

教學目標

知識技能：復習常見氣體的制備、收集、凈化、尾氣處理等知識，掌握各種儀器裝置的使用方法及操作注意事項。

能力培養：通過對常見氣體實驗室制法的復習，培養學生選擇儀器裝置，解決氣體制備、凈化等問題的分析、遷移能力。

科學思想：通過對氣體制備有關知識的整理，使學生感悟到科學實驗的規律性和嚴謹性。

科學品質：通過對氣體制備的各種儀器裝置的探討，激發學生的發散性思維。科學方法：通過對氣體制備的各種儀器裝置的探討，指導學生學會根據反應原理、氣體性質以及常見儀器的特點，選擇、組裝各種裝置的一般方法。

重點、難點 對氣體制備裝置的歸納和裝置變形的探討；激發學生學習興趣，培養學生發散性思維。

教學過程設計

教師活動 【投影】

【提問】

1．這套裝置在實驗室用于制取什么氣體？

本卷第1頁（共74頁）

學生活動

觀察、思考、回答： 1．制氯氣。

2．要制得純凈的氯氣，請說明B、C、D、E各裝置應盛裝的試劑及其作用是什么？

2．B裝置應裝飽和食鹽水，用來吸收揮發出來的HCl氣體；C裝置應裝濃硫酸，用來吸收Cl2中的水分；D裝置是用向上排空氣法收集Cl2；E裝置應裝NaOH溶液，用來吸收多余的Cl2，避免有毒氣體排入空氣。

【提問】通過上述實例可以看出，實驗室制取純凈的氣體一般有幾個環節？ 思考、回答：

實驗室制取純凈的氣體一般有以下環節：（1）氣體的發生；（2）氣體的凈化；（3）氣體的收集；

（4）尾氣的處理（對于有毒氣體）。【組織討論】分小組進行，要求：

1．氣體發生裝置通常可分成幾種類型？將各類型的裝置示意圖畫出來。分類的依據是什么？

2．每種類型可制備什么氣體？ 3．使用注意事項及原因。

說明：示意圖的畫法（以上面制取Cl2的裝置為例）。

本卷第2頁（共74頁）

指導學生討論，將學生畫的圖展示出來，評價。思考、討論、畫圖；小組代表回答： 類型有：

（1）固-固加熱型：可制O2、CH4、NH3等；

使用注意：1．試管口略向下傾斜； 2．試管內導管剛伸出膠塞即可； 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；

使用時注意：長頸漏斗下端管口伸入液面以下。（3）固-液或液-液加熱型：可制Cl2、HCl等。使用時注意：1．組裝裝置接從下到上的順序； 2．加熱應墊石棉網；

3．燒瓶內液體體積不超過容積的1/3。分類依據：反應物的狀態和反應條件是否加熱。

本卷第3頁（共74頁）

【提問】啟普發生器是一種氣體發生的經典裝置，能否說明它適合發生什么樣的氣體？它的優點是什么？（同時展示啟普發生器的儀器圖）

回答：啟普發生器適合常溫下塊狀固體與液體反應，且難溶或不易溶于水的氣體，如：H2、CO2、H2S。它的優點是可通過活塞控制反應的發生與停止，操作簡便。

【設疑】實驗室能否用以下儀器組裝啟普發生器的替代裝置？

討論、回答：能。畫出裝置圖：

【提問】使用裝置①時要注意什么？

回答：長頸漏斗必須伸到隔板下面，否則無法控制反應，而且產生的氣體也易從長頸漏斗逸出。

本卷第4頁（共74頁）

【設疑】屬于固一液不加熱反應，但不能用啟普發生器發生的氣體有哪些？可用什么裝置？

設計、回答：不能用啟普發生器發生的氣體有SO2、C2H2、NO、NO2等。可用以下裝置：

此為簡易裝置，無隔板，無活塞，不能控制反應的發生或停止。

若將長頸漏斗改為分液漏斗，分液漏斗可控制液體滴入的量，從而調節反應產生氣體量。

【提問】實驗室制C2H4屬于液-液加熱制氣，其裝置有何特點？操作時需注意什么？

思考、回答：

實驗室制C2H4需要控制溫度（170℃）應加溫度計；溫度計的水銀球應插入液面下。

【評價】很好。我們掌握一類事物既要認識共性，又要抓住特點。

本卷第5頁（共74頁）

【啟發討論】在固（液）—液加熱制氣時，如果氣體產生較快，或所連裝置較多，燒瓶內氣壓較高，分液漏斗中的液體不易滴下與燒瓶內試劑反應。如何解決這一問題，使分液漏斗中的液體順利滴下？

學生設計方案。交流各自的方案。最簡單方便的方案是：

【評價】學生所設計的各種方案，指出其優點及不足并鼓勵學生設計盡可能簡單的方案。

【練習】在實驗室，制備O2、Cl2、HCl、NH3有什么合理、簡單、快速的方法，用到哪類裝置？

思考、回答：

（1）向MnO2中滴加H2O2可制氧氣；（2）向高錳酸鉀固體中滴加濃鹽酸可制Cl2；（3）向濃鹽酸中滴加濃H2SO4可制HCl；

（4）向NaOH溶液中滴加濃氨水可制NH3。以上制備方法均用固—液不加熱型裝置。

【啟發練習】如果要收集純凈的氣體，須除雜質和干燥氣體。試判斷下列氣體凈化時應使用的試劑和裝置： 思考、回答：

【投影】氣體（所含雜質）除雜試劑和裝置

本卷第6頁（共74頁）

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（灼熱）硬質

玻璃管 ⑤NaHSO3溶液

洗氣瓶 【提問】氣體凈化的原則是什么？ 討論、回答：

1．盡量用化學方法；一般酸性氣體雜質用堿性試劑除去，還原性氣體雜質用氧化性試劑除去；

2．凈化試劑只與雜質發生反應； 3．不生成新的雜質。

【提問】氣體凈化常用裝置是什么？畫出裝置圖。分幾類？ 回答：氣體凈化裝置有：

本卷第7頁（共74頁）

分兩類：1．用固體物質除去氣體雜質（包括水蒸氣）；如圖（1）、（2）、（3）。2．用液體物質除去氣體雜質（包括水蒸氣）；如圖（4）。【啟發討論】根據凈化試劑的狀態不同選擇裝置。

【例題】為除去O2中少量的CO2和水蒸氣，應采用的裝置是

[

]

其中左邊試管盛[

]，右邊試管盛[

]。從上述例題可以看出氣體凈化要注意什么問題。

思考、回答：選D；甲試管盛NaOH溶液，乙試管盛濃硫酸。應注意：

本卷第8頁（共74頁）

1．洗氣瓶使用時應長管進氣、短管出氣； 2．凈化包括除雜和干燥，一般先除雜后干燥。

【啟發提問】凈化后的氣體就可以收集，那么常用的收集方法和裝置有哪些？依據什么來選擇適合的方法及裝置？

思考、回答： 氣體收集裝置有

兩類方法：

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

2．排空氣法：

（1）向上排空氣法：用于收集密度大于空氣的氣體，例如O2、CO2[如圖（2）]。（2）向下排空氣法：用于收集密度小于空氣的氣體，例如H2、NH3、CH4[如圖（3）]。

選擇依據：

氣體的溶解性和對空氣的密度。 【提問】

下列氣體在收集時須注意什么？ 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），應用以下裝置：

本卷第9頁（共74頁）

a口進氣，b口出氣，b口應連接尾氣處理裝置，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的氣體？怎樣使用？ 回答：

若燒瓶是干燥的，a口進氣，瓶口向上或b口進氣，瓶口向下，可收集密度大于空氣的氣體，如CO2；a口進氣，瓶口向下或b口進氣，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口進氣或瓶口向下，a口進氣，可收集難溶于水的氣體，如H2、CH4、CO、NO等。

【設疑】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入瓶內，從而保證收集到干燥的氣體。【提問】金屬鈉與水反應生成H2，如何收集？ 回答：

用圖5-17裝置：

本卷第10頁（共74頁）

【啟發提問】有毒氣體必須進行尾氣處理。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生化學反應而被吸收，例如：Cl2、H2S、SO2等可用NaOH溶液吸收。

3．對于可燃性有毒氣體，可用裝置（4），經點燃除掉，例如：CO。【小結】制備氣體的各個環節是有聯系的，在解決具體問題時，要綜合考慮。但有時并不要求完整地制備氣體，而是制出氣體后進行一系列的性質實驗，所用到的儀器裝置均是各部分基本儀器裝置的變形，因此應熟知各儀器裝置的適用范圍和使用方法。

聆聽、理解、記憶。

精選題

一、選擇題

本卷第11頁（共74頁）

1．圖5-19裝置可用于

[

] A．加熱NaHCO3制CO2 B．用銅和稀硝酸反應制NO C．用NH4Cl與濃NaOH溶液反應制NH3 D．用NaCl與濃硫酸反應制HCl

2．按下述方法制備氣體，合理而又實用的是

[

] A．鋅粒與稀硝酸反應制備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制備SO2 D．大理石與濃硫酸反應制備CO2

3．圖5-20是一套實驗室制氣裝置，用于發生、干燥和收集氣體。下列各組物質中能利用這套裝置進行實驗的是

[

] 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（共74頁）

4．現用二氧化錳氧化濃鹽酸來制取氯氣，將氯氣經過凈化裝置、干燥裝置后，再跟灼熱的銅屑反應，以制取氯化銅固體，最后還應連接尾氣吸收裝置，以保護環境。在尾氣吸收裝置中，若只有以下試劑，你認為不適宜的試劑是

[

] 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．實驗桌上只有燒堿、鹽酸、銅片、大理石、蒸餾水五種試劑，從欠缺試劑的角度來看（實驗儀器齊全），無法進行的實驗項目是

[

] A．制取氫氣 B．制取碳酸鈉 C．制取氯化銅 D．測定鹽酸的濃度

6．如圖5-21裝置，紅磷、硫磺分別在a、b瓶中燃燒，當燃燒結束后同時打開兩個夾子，可看到

[

] A．水同時流入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、b集氣瓶中都無水流入

本卷第13頁（共74頁）

7．某實驗室有錐形瓶、集氣瓶、各種玻璃導管、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．當氫氣混有氯化氫、硫化氫、二氧化碳和水蒸氣時，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）

[

] ①通過裝濃硫酸的洗氣瓶 ②通過裝水的洗氣瓶 ③通過裝氫氧化鈉溶液的洗氣瓶 ④通過灼熱的氧化銅 ⑤通過裝硫酸銅溶液的洗氣瓶 ⑥通過裝有五氧化二磷的干燥管

A．②、⑤、③、① B．①、③、④、⑤ C．②、④、③、① D．①、②、⑤、⑥

二、非選擇題

9．圖5-22所示裝置可以收集以下氣體：

本卷第14頁（共74頁）

H2、NO、CH4、HCl、Cl2、NH3、SO2。

（1）若集氣瓶是干燥的，氣體從a進入，可收集的氣體有______。（2）若將集氣瓶盛滿水，收集氣體并測量氣體的體積，可收集并測量體積的氣體有______。此時氣體應由______管進入，由______管通向量筒。

10．圖5-23裝置：（鐵架臺和加持儀器均略去）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。

①MnO2粉末 ②P2O5粉末 ③NaOH粒 ④無水CaCl2 ⑤NaBr粉粒 ⑥濃鹽酸

⑦濃硫酸 ⑧濃氨水 ⑨濃NaOH溶液 ⑩稀鹽酸(11)稀硫酸。試回答：

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

（2）發生器中產生氣體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NaOH迅速溶解，同時放熱使溫度升高，溶液里OH-的濃度大增，使反應NH3+H2O NH3·H2O NH4++OH-的平衡向逆反應方向移動，并因升高溫度使氨氣的溶解度減小而逸出氨氣。

本卷第15頁（共74頁）

26．物質的分離和提純

教學目標

知識技能：復習常見物質分離和提純的實驗知識，掌握常見物質分離、提純的一般方法。

能力培養：通過對常見物質分離與提純以及分離提純物質一般方法的復習鞏固，培養學生綜合抽象的邏輯思維能力、語言表達能力、實驗設計和評價辨析能力。

科學思想：通過對物質的分離和提純及提純物質的一般方法的歸納整理，使學生更加熱愛科學、相信科學和崇尚科學，感悟到科學的魅力。

科學品質：通過對物質的分離和提純及提純物質的一般方法的實驗探索，激發學生的學習興趣，培養學生嚴謹求實的優良品質。

科學方法：通過對物質的分離和提純及提純物質的一般方法的實驗探索和總結、運用，培養學生從特殊到一般，再從一般到特殊的科學方法。

重點、難點 掌握分離物質的原理和方法。

教學過程設計

教師活動

【引入】在日常生活和工業生產中經常需要使用比較純凈的物質，下面介紹一些分離和提純物質的方法。

【投影】限用物理方法除去以下物質中的雜質。

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；蛋白質和水；氯化鈉溶液中的水。

氣體：空氣中提取氮氣、氯氣和氯化氫。

引導學生總結：通過以上例題，總結出分離物質的方法和適用范圍。

本卷第16頁（共74頁）

【提問】常見的分離物質的物理方法有哪些？它們適用于哪些物質間的分離？

學生活動

分組討論、小組代表總結：

固體：將固體溶解、過濾，剩余的固體即是氯化銀。在熱水中加入硝酸鉀和氯化鈉混合物至溶液飽和，降溫析晶。將氯化鈉和碘的混合物加熱至不再有紫色蒸氣逸出。液體：在硝酸中加入Mg（NO3）2，蒸餾。將石油分餾。

在混合液中加入苯，分液。

將混合液放入半透膜中，把半透膜袋浸泡在蒸餾水中。向混合液中加入硫酸鈉固體，靜置，過濾。在蒸發皿中蒸發。

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。學生代表總結： 固體：溶解過濾；分離不溶固體和溶液。

結晶和重結晶法：根據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分離提純物質。

升華法：分離易升華和不升華固體混合物。

液體 分餾法：根據幾種互溶的液體沸點的差異較大蒸餾分離。萃取法：根據物質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：根據混合物中某物質在加入某些鹽后溶解度改變分離。

本卷第17頁（共74頁）

氣體 液化法：根據混合氣體的沸點不同液化分離。吸收法：根據不同氣體在某種液體中的溶解程度不同分離。

（組織學生對其他小組同學總結的內容進行評價、補充。教師不斷通過例題引導、啟發學生）

【投影】請選出與以上方法相對應的儀器和用品：

玻璃棒、漏斗、漏斗架、濾紙、蒸發皿、石棉網、半透膜、接受器、冷凝管

教師引導學生選擇儀器的方法：

1．按操作順序選擇儀器（如：溶解過濾）。2．按儀器安裝順序選擇儀器（如分餾）。

【提問】在日常生活和工業生產需要分離提純許多物質時，要用到化學反應，在選擇化學試劑時應遵守哪些原則？

根據以上例題分小組討論：溶解過濾、蒸發、結晶、蒸餾、分液萃取、升華、滲析實驗需要哪些儀器？學生代表總結：溶解過濾：鐵架臺（帶鐵圈）、燒杯、漏斗、濾紙、玻璃棒。

蒸發濃縮：鐵架臺（帶鐵圈）、酒精燈、泥三角、蒸發皿、玻璃棒。

結晶、重結晶法：燒杯、玻璃棒、蒸發皿、酒精燈、漏斗、藥匙、鐵架臺（帶鐵圈）。蒸餾、分餾法：鐵架臺（帶鐵圈、鐵夾）、酒精燈、石棉網、蒸餾燒瓶、溫度計、冷凝管、接受器。

分液萃取法：燒杯、漏斗架、分液漏斗。

本卷第18頁（共74頁）

升華法：鐵架臺（帶鐵圈）、酒精燈、石棉網、燒杯、圓底燒瓶。滲析法：半透膜、燒杯、玻璃棒。 討論總結：

1．引入試劑只跟雜質反應。

2．后續試劑應除去過量的前一試劑。3．不引入新雜質。

4．雜質與試劑生成的物質易與被提純的物質分離（狀態類型不同）。5．過程簡單。6．現象明顯。

7．盡可能將雜質轉化為所需物質除去。8．多種雜質時應考慮加入試劑順序。【投影】將下列固體物質分離： 固體NaCl中NH4Cl雜質 固體Fe2O3中Al2O3雜質 固體CuS中FeO雜質

固體Na2CO3中的NaHCO3。雜質

分三組討論，分別討論氣體、固體、液體中各種物質的分離方法。固體NaCl中NH4Cl雜質：加熱。

固體Fe2O3中Al2O3雜質：加過量強堿溶液，過濾。固體CuS中FeO雜質：加過量鹽酸，過濾。固體Na2CO3中的NaHCO3：加熱。【投影】將下列溶液中的雜質除去： MgCl2溶液中FeCl3雜質 乙酸乙酯中乙酸和乙醇

本卷第19頁（共74頁）

乙醇中水

加MgO或Mg（OH）2或MgCO3固體，調節溶液的pH=4左右，過濾。加入飽和Na2CO3溶液，振蕩、靜置、分液。加入生石灰，蒸餾。

加入過量的Ba（OH）2溶液，再加入過量的Na2CO3溶液，過濾，再加入鹽酸調節溶液pH至中性。

【投影】除去下列氣體中的雜質： CO2中的O2氣體 CO2中的H2S氣體 H2S氣體中的HCl氣體

請同學們歸納總結出常用分離物質的化學方法。混合氣體通過熱銅網。通入CuSO4溶液。通入飽和NaHS溶液。

每組選一名學生代表回答常用分離物質的化學方法。固體：加熱分解（NaCl中NH4Cl）酸、堿法（Fe2O3中Al2O3，CuS中FeO）轉化法（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）

本卷第20頁（共74頁）

氣體：氧化-還原法（CO2中O2）沉淀法（CO2中H2S）轉化法（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，若規定不得重復使用試劑，且最后溶液中只許含有K+、NO3-、H+、OH-，則加入試劑的順序______（組織學生評價方案，提出各自的見解）。

評價其它方案：

1．若為AgNO3、KOH、K2CO3、HNO3，由于過量的KOH與

2．若為KOH、K2CO3、AgNO3、HNO3，由于要用過量的AgNO3

4．若為K2CO3、AgNO3、KOH、HNO3，由于過量的KOH使

【投影】

綜合二

氯化銅[CuCl2·2H2O]中含有FeCl2雜質，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行提純：

本卷第21頁（共74頁）

已知：Fe3+、Cu2+、Fe2+三種離子從溶液中完全呈氫氧化物沉淀時所需的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，故應將Fe2+氧化成Fe3+后再調pH使Fe3+生成沉淀而除去。

（2）A（3）D

（4）CuO Fe（OH）

3評價其它方案：

1．（2）中如果選擇其它試劑，都會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，會引入Na+、NH4+而使產物不純。（3）中如果選擇C，則不會使pH升到3.7。

請回答：（1）需加入氧化劑X的原因；（2）下列物質都可以作為氧化劑，其中最適合本實驗的氧化劑是

[

] A．H2O2 B．KMnO4 C．NaClO D．K2Cr2O7

本卷第22頁（共74頁）

（3）調節pH時，應選用

[

] A．NaOH B．NH3·H2O C．HCl D．Cu（OH）2

（4）物質Y是______，沉淀Z是______。

精選題

1．（全國1997年）某溶液含有較多的Na2SO4和少量的Fe2（SO4）3。若用該溶液制取芒硝，可供選擇的操作有：（1）加適量H2SO4溶液；（2）加金屬Na；（3）結晶；（4）加過量NaOH溶液；（5）加強熱脫結晶水；（6）過濾。正確的操作步驟是

[

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

2．（上海96）下列分離物質的方法中，根據微粒大小進行分離的是 [

] A．萃取 B．重結晶 C．沉降 D．滲析

3．為了除去酸性氯化鋁溶液中的Cu2+，進行如下實驗：（1）通入CO2氣體；（2）加鹽酸；（3）加過量的NaOH溶液；（4）加H2SO4；（5）過濾。以下步驟順序和試劑都正確的是

[

]

本卷第23頁（共74頁）

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）制備鹵磷酸鈣熒光粉所用的高純度氯化鈣中混有鎂雜質，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的沉淀劑，使鎂生成沉淀過濾除去。此沉淀劑最好選用 [

] A．氫氧化鈣乳漿 B．碳酸鈉溶液 C．碳酸氫鈉溶液 D．氫氧化鈉溶液

5．（97試測）“鹵塊”的主要成分為MgCl2（含Fe2+、Fe3+、Mn2+等雜質離子），若以它為原料，按如下工藝流程圖，即可制得“輕質氧化鎂”。如果要求產品盡量不含雜質離子，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（共74頁）

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應是______，控制pH=9.8，目的是______。（3）在步驟“5”時發生化學反應方程式是______。6．Cl2中混有少量HCl氣體，通過飽和食鹽水可除去HCl，根據下列數據計算說明：常溫時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。

7．有一廢液，其中含有一定量的Zn2+、Fe2+、Cu2+、Hg2+等四種離子，請設計一個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-

本卷第25頁（共74頁）

飽和氯水的反應平衡： 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。

當混有少量HCl氣的氯氣通過飽和食鹽水時，相對食鹽水中的[Cl-]、HCl還能進一步溶解，同時有白色固體析出；Cl2幾乎不溶，全部逸出。

3種物質飽和溶液中[Cl-]為： [Cl-]HCl=12mol/L [Cl-]NaCl=5.34 mol/L [Cl-]Cl2=0.034 mol/L 因為[Cl-]NaCl＜[Cl-]HCl，所以HCl能進一步溶解，而當[Cl-]增大后，平衡中的NaCl（固體）將增大，又因為[Cl-]Cl2＜＜[Cl-]NaCl，所以Cl2幾乎不溶而逸出，從而達到除HCl的目的。

7．在廢液中加入過量的鐵粉（或鐵屑），充分反應后，繼續加入足量的鹽酸，直到無氣泡產生為止，過濾，洗滌沉淀數次。在沉淀中加適量硝酸并加熱至沉淀完全溶解，再加過量的氫氧化鈉溶液，得到的沉淀洗凈、加熱，將汞蒸氣冷凝回收汞，剩余固體在氫氣流中加熱，回收銅

27．CO還原CuO的實驗設計

教學目標

知識技能：學會設計綜合實驗的方案。

能力培養：培養學生運用化學信息，設計綜合實驗的能力。培養學生處理實驗過程中有關安全問題的能力。培養學生觀察實驗的能力。培養學生運用已知的知識，分析、解決實驗中一些實際問題的能力。通過實驗設計，培養學生創造思維的能力。培養學生概括、歸納知識的能力。

科學思想：培養學生尊重科學和依靠科學，關心環境、能源、健康。

本卷第26頁（共74頁）

科學品質：通過實驗設計的研討，從中使學生領悟到科學研究所應持有的嚴謹科學的態度。

科學方法：通過實驗探究獲得知識的方法。重點、難點

重點：學會設計綜合實驗方案。難點：凈化氣體；實驗操作的程序。

教學過程設計

教師活動

【引入】實驗室用固體草酸和濃硫酸制取CO。【投影】

要證明CO可以還原CuO，能否用草酸分解產生的氣體來驗證？ 學生活動

思考回答：不能，因為證明CO能還原CuO的依據是看是否有CO2生成，而制取的CO中已經含有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，請同學們設計一套實驗方案，證明CO可以還原CuO。從實驗的整體看，首先應該考慮哪些問題？

討論歸納一：制氣體→凈化氣體→證明反應→尾氣的驗證→尾氣處理。

下面我們圍繞這個知識框架，進行氣體綜合實驗復習，請同學們分組設計四部分實驗裝置，并畫出裝置草圖。

從下列儀器中選擇、組裝各步反應的實驗裝置，注意思考幾個問題： 1．選擇各步反應藥品的依據是什么？ 2．選擇儀器的依據是什么？

本卷第27頁（共74頁）

3．組裝實驗裝置時，連接儀器的順序是什么？ 4．各步實驗操作的順序及其要點是什么？

通過每一具體問題的實驗設計，歸納出解決每一類實驗問題的規律。【投影】設計綜合實驗裝置： 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．尾氣的驗證與處理裝置。分組討論，畫裝置草圖。【軟件1】實驗儀器：

【實驗設計引導】實驗室制備CO的藥品是已知的，怎么制CO？請展示你們的設計簡圖，說明設計原理，總結實驗規律，邊敘述邊組裝儀器。

討論歸納二：

【實驗室制備氣體的規律】

1．根據藥品的狀態和反應條件，選擇、組裝儀器。

【投影】學生設計的方案 2．組裝儀器的順序是：

本卷第28頁（共74頁）

因為氣流方向是從左到右，組裝儀器的順序是：自下而上，從左到右。組裝制備CO裝置的順序是：

鐵架臺→酒精燈→鐵圈→石棉網→燒瓶→帶分液漏斗的雙孔塞 操作：組裝制CO的裝置。思考：實驗前加入碎瓷片。思考：有CO2和水蒸氣。【設疑】加熱液體時怎么防止暴沸？ 制出的CO里混有什么氣體？ 可能有水蒸氣嗎？為什么？

不一定，因為用濃硫酸制CO時，濃硫酸有吸水性，可能吸收產物中的水，所以產生的氣體中可能沒有水蒸氣。

怎么證明CO中是否混有水和CO2？請設計檢驗氣體的裝置，說明原理，總結出檢驗氣體的規律。

討論歸納三：【檢驗氣體的規律】

1．證明氣體中混有雜質的順序是：先證明水，后證明其他氣體，因為證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。

2．證明氣體雜質，要選用與氣體雜質有特征反應的試劑。

所以先用無水硫酸銅證明是否有水；再用澄清的石灰水證明是否有CO2生成，石灰水變渾濁證明有CO2。

討論歸納四：【除雜儀器的選擇和使用】

1．一般固體干燥劑放在干燥管里，粗管進氣，細管出氣，水蒸氣可以被充分吸收。也可以用U形管、兩通管代替干燥管。

2．液體試劑放在洗氣瓶中，長管進氣，短管出氣；長管深入液面下，短管露出膠塞少許。

所以無水硫酸銅放在干燥管里，石灰水放在洗氣瓶里。【設疑】為什么不用石灰水除CO2？

本卷第29頁（共74頁）

討論歸納五：【氣體干燥、凈化規律】

1．除雜順序：一般是先除雜質，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：因為常溫下氫氧化鈣的溶解度較小，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】接下來用干燥、純凈的CO來還原CuO，請展示你們設計的實驗裝置，說明設計依據、原理和操作順序，總結出實驗規律。

【投影】實驗裝置設計方案 討論歸納六：

1．反應裝置：因為是氣體與固體加熱的反應，所以用兩端插有單孔塞的還原管；氣體從左端進，右端出。

2．實驗操作順序：

（1）加熱前先通CO，排凈整個裝置中的空氣后，再加熱CuO，防止CO和空氣混合，點燃可能發生爆炸。

（2）反應后繼續通CO，直到試管冷卻。

【提問】實驗前通入CO的目的是排凈空氣里的什么氣體？ 此時排出的CO尾氣能點燃嗎？

排出的CO不點燃，會污染大氣，點燃又有危險，怎么辦？

本卷第30頁（共74頁）

回答：主要是排除空氣中的氧氣，因為氮氣對反應沒有影響。不能點燃。

思考：用一種無毒、穩定的氣體代替CO，排凈裝置中的空氣。選用氮氣，因為氮氣在一般條件下難與其它物質反應。

用什么盛N2？盛N2的裝置怎么與串聯裝置連接？ 思考：將氮氣充入球膽，用兩通管連接。組裝儀器。

【設問】用N2排除裝置中的空氣，再通CO，這時加熱尾氣有沒有危險？為什么？

回答：沒有危險，因為CO不能在氮氣中燃燒。

3．實驗論證：將反應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。

【設問】尾氣處理的方法有哪些種？本實驗應采用哪一種？ 討論歸納七：【尾氣處理】

1．把尾氣收集起來，再處理掉。2．盡可能用液體試劑吸收尾氣。

3．如果尾氣可燃，而且燃燒的產物又不會污染空氣，可將尾氣點燃。所以最好是把尾氣中的CO點燃。 【軟件2】

本卷第31頁（共74頁）

【設問】整個實驗完成后，怎么排出殘留在裝置中的CO？ 討論回答：向串聯裝置中通入N2，排出CO。

【設疑】實驗中A、G兩處進行加熱，如果氣流不穩，將會出現什么后果？ 答：C中的液體倒吸進B，干擾了水的驗證；G中新生成的Cu與空氣中的氧氣反應又生成CuO。

【設問】空氣可能進入加熱氧化銅的兩通管嗎？

思考回答：不可能。下一個裝置里的液體可能會倒吸進加熱CuO的兩通管里，使其炸裂。

【軟件3】演示液體倒吸進加熱CuO的兩通管里，使兩通管炸裂。【設問】采取什么措施防止倒吸？

討論：在B、G裝置的后邊各增加一個防止倒吸的安全裝置。組裝儀器。【軟件4】

本卷第32頁（共74頁）

【引導】下面請同學們討論、歸納出實驗操作步驟。討論歸納八：【綜合實驗步驟】 【軟件5】隨學生邊總結邊演示。

【設問】利用物理原理，怎么檢查裝置的氣密性？ 1．檢查裝置的氣密性。

【方法1】稍微加熱燒瓶，停止加熱后觀察每個洗氣裝置里的長導管中有無液體回升，如果有液體回升，說明裝置不漏氣。

【方法2】將尾部橡膠導管夾住，再將分液漏斗的活栓打開，如果液面不下降，說明裝置不漏氣。

2．通入N2排凈串聯裝置中的空氣。3．點燃加熱尾氣的酒精燈。4．通入CO，排除串聯裝置中的N2。5．加熱CuO。6．停止加熱CuO。

7．通入N2，排凈殘留在串聯裝置中的CO。8．停止點燃尾氣。

【提示】請同學們注意觀察、記錄各裝置中的反應現象。【演示】請大家描述實驗現象，可以互相補充。

本卷第33頁（共74頁）

觀察實驗現象，記錄實驗現象。實驗現象及結論： A中有無色氣體產生。

B中無明顯現象。結論：幾乎沒水溢出。

D中的石灰水開始變渾濁，反應片刻又變澄清，說明CO中混有CO2，過量的CO2使渾濁石灰水又變澄清。

E中沒有明顯現象。

F中的石灰水開始沒有變渾濁，實驗快結束的時候又變渾濁，說明反應前期，CO中的CO2已經被除凈，過量的CO2使E中的石灰水又變渾濁。

G中無明顯現象。

H中黑色CuO逐漸變為紅色。

J中的石灰水變渾濁，說明CO還原CuO后生成了CO2。K處尾氣燃燒。

【?】怎樣利用燃燒產生的大量熱？

思考：把燃燒CO的導管加長，伸到加熱CuO的酒精燈火焰上方。實驗結論：實驗證明CO可以還原CuO。

精選題

一、在實驗室中用二氧化錳跟濃鹽酸反應制備干燥純凈的氯氣。

（1）寫出反應的化學方程式。

（2）圖5-28是一個學生設計的實驗裝置圖：

本卷第34頁（共74頁）

這個裝置圖中有哪些錯誤？請分別指出。①

③ ②

④

（3）在改正的裝置中，洗氣瓶（凈化氣體用）中的水、濃硫酸和燒杯中的氫氧化鈉溶液各起什么作用？

①水起的作用是： ②濃硫酸起的作用是： ③氫氧化鈉溶液起的作用是：

二、水蒸氣通過灼熱的煤所產生的混合氣，其主要成分是CO、H2，還含有CO2和水蒸氣。請用下列裝置設計一個實驗，以確認上述混合氣中含有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）確認混合氣中含有H2的實驗現象是：______，其理由是：______。

三、實驗室是用加熱NH4Cl飽和溶液和固體NaNO2來制備少量的N2。這種方法制得的本卷第35頁（共74頁）

N2含有一定量的NH3，NO2（由NO和O2反應生成），O2和水蒸氣。現欲用純凈的N2和熾熱的鎂條反應制備少量的Mg3N2。進行此實驗所用儀器裝置如圖5-30。

根據要求填寫下列空白：

（1）如果所制氣體從左流向右時，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，玻璃管口（用裝置圖中字母表示）應是（）接（）。

（2）裝置d燒瓶中發生反應的化學方程式為______。裝置C中發生反應的化學方程式為______。

（3）反應完畢后應先熄滅d裝置中的酒精燈，試分析氮氣中混有的少量NH3、NO、O2是由哪種物質發生的副反應而生成的？

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 ③盛濃硫酸的洗氣瓶和盛水的洗氣瓶位置顛倒了

④兩個洗氣瓶中的氣體入口導管應深插在液面下，出口導管口應靠近瓶塞（3）①吸收未起反應的氯化氫②吸收水蒸氣③吸收多余的氯氣

本卷第36頁（共74頁）

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

（2）黑色氧化銅變紅，無水硫酸銅變藍；因為H2通過灼熱的氧化銅后生成銅和水蒸氣，水蒸氣使無水硫酸銅變藍。

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

NH4Cl+NaNO2 NH4NO2+NaCl NH4NO2 N2↑+2H2O 由于反應溫度的不同，NH4NO2受熱分解生成的氣態產物也不同，故可能生成少量的NO、O2

28．物質的鑒別與鑒定

教學目標

知識技能：復習常見陰離子和陽離子鑒別與鑒定的實驗知識，掌握常見陰離子和陽離子鑒別與鑒定以及鑒定物質的一般方法。

能力培養：通過對常見陰離子和陽離子鑒別與鑒定以及鑒定物質一般方法的復習鞏固，培養學生的甄別篩選、綜合抽象的邏輯思維能力、語言表達能力和實驗設計能力。

科學思想：通過對常見陰離子和陽離子鑒別與鑒定以及鑒定物質一般方法的歸納整理，使學生更加熱愛科學、相信科學和崇尚科學，感悟到科學的魅力。

科學品質：通過對常見陰離子和陽離子鑒別與鑒定以及鑒定物質一般方法的實驗探索，激發學生的學習興趣，培養學生嚴謹求實的優良品質。

科學方法：通過對常見陰離子和陽離子鑒別與鑒定以及鑒定物質一般方法的實驗探索，指導學生用模型或假說的方法進行化學學科的研究，學習使用對實驗事實的現象與本質進行轉化的科學方法。

重點、難點

本卷第37頁（共74頁）

重點：掌握常見陰離子和陽離子鑒別與鑒定以及鑒定物質的一般方法。培養學生的甄別篩選、綜合抽象的邏輯思維能力、語言表達能力和實驗設計能力。

難點：激發學生的學習興趣，培養學生嚴謹求實的優良品質，使學生感悟到科學的魅力。指導學生用模型或假說的方法進行化學學科的研究。

教學過程設計

教師活動

組織學生小組代表（即課題負責人）進行實驗課題（課前已經給出）抽簽： 學生活動

根據小組代表（即課題負責人）實驗課題的抽簽情況，確定實驗座位。同時根據抽簽結果，各小組重溫實驗課題。

關于物質鑒別與鑒定的實驗課題（課前已經布置給學生）：

[課題一]鑒別五種無色溶液：NaCl、Na2SO4、Na2SO3、Na2CO3、NaHCO3。[課題二]鑒定一無色溶液為KHCO3溶液。

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

3、CuSO4。

[課題四]鑒定白色固體為KAl（SO4）2。

各小組根據實驗課題抽簽的內容及課前設計的課題研究方案，檢查實驗試劑及用品是否齊全，并可要求增加實驗設計中必需的試劑及用品。

組織學生重溫對課題研究的具體要求。

重溫對課題研究的具體要求。 課題研究的具體要求（課前已經布置給學生）：

1．按照課前的實驗設計，對課題進行實驗研究，認真觀察和記錄實驗現象，填寫實驗報告，并將實驗方案繪制出實驗流程圖。

2．每個實驗課題組內的各小組之間進行研究方案的交流，并對各小組的方案進行診斷，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（共74頁）

3．在全班課題交流中，各實驗課題組代表，除進行最佳方案演示外，還應對組內其它方案作出評價，并指出演示的最佳方案是否還存在有待完善的地方。

4．根據課題研究情況，歸納出物質鑒別與鑒定的一般方法。巡視各課題組的實驗研究情況，參與學生組內的課題交流。

以兩人為單位，根據課前設計的課題研究方案，進行課題研究實驗，認真觀察、記錄實驗現象，填寫實驗報告。

由課題負責人組織，課題組內各課題小組之間進行課題研究情況交流，相互糾正錯誤操作、對比方案、提出質疑；將課題組內的交流情況記錄、匯總，將可行方案制作出實驗流程圖，并從中選出最佳方案；最后歸納出物質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，并匯報課題的組內交流情況。

組織全班課題交流。【引導評價】

引導其他學生評價學生代表的實驗操作和表達能力。課題組代表，演示最佳方案，匯報組內交流情況：

[課題一]鑒別五種無色溶液：NaCl、Na2SO4、Na2SO3、Na2CO3、NaHCO3。

（一）最佳方案演示：將五種無色溶液編號為：A、B、C、D、E。

結論：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。

【引導質疑】

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（共74頁）

（二）回答質疑或對最佳方案中局部操作的其它設計進行評價（投影展示實驗流程圖）。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，就會導致溶液中含有稀硝酸，使Na2SO3被氧化成Na2SO4，從而無法區分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，會使NaHCO3溶液和NaCl溶液無法區別。

3．可否將（3）中滴加NaOH溶液改為滴加AgNO3溶液？

3．若將（2）中稀鹽酸改為稀硝酸，同樣可使Na2SO3被氧化成Na2SO4，從而無法區分Na2SO3和Na2SO4。若將稀鹽酸改為稀硫酸，則C中的現象仍為沉淀不溶解。但BaSO3會轉化為BaSO4，而無法區分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，就會使D、E中都產生白色沉淀。因為，在前面的操作中五種無色溶液中均加入了BaCl2溶液。

4．可否將（4）中滴加品紅試液改為用濕潤的品紅試紙或將氣體通入品紅試液？

4．若將（4）中滴加品紅試液改為用濕潤的品紅試紙或將氣體通入品紅試液，均需要產生氣體的量足夠多，而實驗所取的五種無色溶液均為少量。

（三）最佳方案中仍存在的問題，及其解決問題的辦法：

對于操作（2），A中的沉淀可能不會完全溶解，原因是溶液中的Na2SO3已經部分被氧化，若氧化嚴重可能致使Na2SO3和Na2SO4無法區別。解決問題的辦法是更換試劑。

【評價】

問題的分析準確，解決問題的方法得當。【引導評價】

引導其他學生評價學生代表的表達能力。

（四）其它可行的設計方案（投影展示實驗流程圖）：將五種無色溶液編號為：A、B、C、D、E。

本卷第40頁（共74頁）

結論：同最佳方案。 【引導質疑】

1．可否將（1）中稀鹽酸改為稀硫酸？

（五）回答質疑或對其它方案中局部操作的其它設計進行評價：

1．若將（1）中稀鹽酸改為稀硫酸，操作（3）滴加BaCl2溶液中的C、E必需另取，否則將無法區別。這會使操作變得復雜。

2．可否將（2）中滴加品紅試液改為用濕潤的品紅試紙或將氣體通入品紅試液？

2．若將（2）中滴加品紅試液改為用濕潤的品紅試紙或將氣體通入品紅試液，均需要產生氣體的量足夠多，而實驗所取的五種無色溶液均為少量。

3．可否將（3）或（4）中BaCl2溶液改為Ba（NO3）2溶液？

3．若將（3）中BaCl2溶液改為Ba（NO3）2溶液，由于操作（1）中已加入足量稀鹽酸，就會導致溶液中含有稀硝酸，使Na2SO3被氧化成Na2SO4，從而無法區分Na2SO3和Na2SO4。若將（4）中BaCl2溶液改為Ba（NO3）2溶液，不會影響B、D的鑒別，所以可以將（4）中BaCl2溶液改為Ba（NO3）2溶液。

4．（4）中B、D溶液可否不另取？

4．（4）中B、D溶液不可不另取。因為（1）加入了足量稀鹽酸，Na2CO3、NaHCO3已經全部反應，所以（4）中B、D溶液必需另取（這也是此方案的不足之處）。

（六）可行的設計方案的不足之處：

操作（4）中的試劑需要另取，這會使實驗變得復雜一些。【引導補充完善】

本卷第41頁（共74頁）

引導學生對溶液中陰離子鑒別的一般原則提出質疑，并進行補充與完善。討論，得出一般原則如下：

（七）溶液中陰離子鑒別（在不考慮陽離子影響時）的一般原則： 1．鑒別溶液中陰離子的常用試劑及所得現象（1）稀鹽酸

（2）AgNO3溶液和稀硝酸

（3）BaCl2溶液、NaOH溶液和稀鹽酸聯合使用

（4）指示劑或鋁片若已確認溶液中沒有弱酸根離子（用前面的方法），再加入指示劑（指示溶液為明顯的堿性）或加入鋁片（產生可燃性無色無味氣體），則可證明溶液中存在大量OH-。

（5）濃硫酸和銅片將溶液濃縮，加入濃硫酸和銅片加熱，產生紅

本卷第42頁（共74頁）

【引導補充完善】

2．鑒別溶液中離子的注意事項：

對所歸納的注意事項進行評價，提出問題，補充完善。補充完善如下：

（1）利用某些被鑒別的離子的共同性質，將被鑒別的離子劃分為2～3組。（2）用離子的特性反應或與同一試劑作用的不同現象確定某種離子的存在。（3）所選擇的反應，應具備靈敏快速、操作簡便的特點。

（4）選擇鑒別試劑時，要注意與前面已加入的試劑是否可以作用或是否會與后面加入的試劑發生作用而產生干擾。若實在無法排除干擾，則被測溶液應該另取。

（5）注意加入試劑的量及加入方式，依據具體反應的要求，選擇控制是“少量”、“適量”還是“過量”，是“加入”還是“滴加”。

【引導評價】

組織其他學生評價學生代表的實驗操作和表達能力。[課題二]鑒定一無色溶液為KHCO3溶液。

（一）最佳方案演示：

結論：操作（1）可證明溶液中含有K+。

因此該無色溶液為KHCO3溶液。

本卷第43頁（共74頁）

【引導質疑】

1．可否將（2）中BaCl2溶液改為Ba（NO3）2溶液？

（二）回答質疑或對最佳方案中局部操作的其它設計進行評價（投影展示實驗流程圖）： 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就會轉化為BaSO4，【引導評價】

是否能找到存在的問題，解決問題的方法是否得當。（教師及時肯定和鼓勵，進行積極評價）

（三）最佳方案中仍存在的問題及其解決問題的辦法：

1．操作（2）中，應排除Mg2+的干擾，若已經測定溶液為堿性，就可排除Mg2+存在的可能。

本卷第44頁（共74頁）

2．最后產生氣體的氣味，可能會不易感覺，而且還可能受鹽酸中揮發出的HCl氣味的干擾（以為氣體帶有刺激性氣味）。但在常見的陰離

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

【引導評價】

引導學生評價離子鑒定的注意事項是否合理、完整。

（四）溶液中離子鑒定的注意事項：

1．選擇被鑒定物質中陰、陽離子的特性反應，分別鑒定陰、陽離子的存在，并設法排除可能的干擾。

2．所選擇的反應，應具備靈敏快速、操作簡便的特點。

3．選擇鑒別試劑時，要注意其是否可以與前面已加入的試劑作用或是否會與后面將加入的試劑發生作用而產生干擾。若實在無法排除干擾，則被測定溶液應該另取。

4．注意加入試劑的量。加入方式依據具體反應的要求，選擇控制是“少量”、“適量”還是“過量”，是“加入”還是“滴加”。

【引導評價】

組織其他學生評價學生代表的實驗操作和表達能力。

[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為：A、B、C、D、E。

本卷第45頁（共74頁）

結論：A為Na2SO4固體；B為MgSO4固體；C為無水CuSO4固體；D為Al2（SO4）3固體；E為（NH4）2SO4固體。

【引導質疑】

1．操作（1）中加入適量水的目的是什么？如何控制？此時還有可能產生什么現象？

（二）回答質疑或對最佳方案中局部操作的其它設計進行評價（投影展示實驗流程圖）： 1．操作（1）中加入適量水的目的是使溶液濃度不要太低。可以用獲得飽和溶液的方法控制，并取上層清液進行實驗。如果仔細感覺，五種固體溶解時的熱現象可能不同（當所取的固體的量稍多時），因為（NH4）2SO4是明顯的吸熱過程。

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中產生的Al（OH）3沉淀在過量的NaOH中溶解，使Al2（SO4）3和Na2SO4無法區別。控制的方法是：滴加NaOH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E中還可能產生什么現象？

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

【評價】

問題挖掘的準確性和解決問題的實效性。

（三）最佳方案中仍存在的問題及其解決問題的辦法：

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

（四）其它可行的設計方案（投影展示實驗流程圖）：（略） 【引導補充完善】

對溶液中陽離子鑒別的一般原則的總結歸納，進行評價和診斷；提出問題，使之進一步合理、完善。

討論、歸納、總結如下：

（五）溶液中陽離子鑒別（在不考慮陰離子影響時）的一般原則：

本卷第46頁（共74頁）

1．鑒別溶液中陽離子的常用試劑及所得現象（1）NaOH溶液

（2）可溶性硫酸鹽或硫酸

一般在確認溶液中不存在Pb2+、大量Ca2+和Ag+的情況下，產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

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

（4）焰色反應

（5）指示劑或鋅粒

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

【評價】

對提出的鑒別注意事項的精細性、合理性進行積極評價，提出意見和建議。2．鑒別白色固體的注意事項：

本卷第47頁（共74頁）

（1）利用固體在水中的溶解性或溶解過程中現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，或與同一試劑作用的不同現象，確定某種離子的存在。

（3）所選擇的反應，應具備靈敏快速、操作簡便的特點。

（4）選擇鑒別試劑時，要注意其與前面已加入的試劑是否可以作用或是否會與后面加入的試劑發生作用而產生干擾。若實在無法排除干擾，則被測溶液應該另取。

（5）注意加入試劑的量，依據具體反應的要求，選擇控制是“少量”、“適量”、還是“過量”。

【引導評價】

組織其他學生評價學生代表的實驗操作和表達能力。[課題四]鑒定白色固體為KAl（SO4）2。

（一）最佳方案演示：

結論：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。【引導質疑】

1．可否將操作（2）中的“滴加”改為“加入”？

（二）回答質疑或對最佳方案中局部操作的其它設計進行評價（投影展示實驗流程圖）：

本卷第48頁（共74頁）

1．若將操作（3）中的“滴加”改為“加入”，就有可能觀察不到產生膠狀白色沉淀的現象，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，由于操作中已經加入足量

【引導評價】

鼓勵學生對所存在問題的洞察力。

（三）最佳方案中仍存在的問題及其解決問題的辦法：

在常見的陽離子中，Zn2+離子可能干擾Al3+的鑒定。解決問題的辦法是：取少量待測液滴加過量的氨水，若沉淀不溶解，則可以排除Zn2+離子存在的可能。

【引導補充】

結合[課題二]中的結論進行進一步的完善。

（四）溶液中離子鑒定的注意事項： 與[課題二]中的結論一致。

精選題

本卷第49頁（共74頁）

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來的試劑是

[

] 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：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別NaBr、NaI、NaOH、Na2CO3、NaSCN、H2S、AgNO3、C6H5OH等8種無色溶液，這種試劑為

[

] A．硫酸 B．氨水

本卷第50頁（共74頁）

第五篇：化學新課標二輪復習全套教學案詳細解析 化學實驗

氣體的制備

教學目標

知識技能：復習常見氣體的制備、收集、凈化、尾氣處理等知識，掌握各種儀器裝置的使用方法及操作注意事項。

能力培養：通過對常見氣體實驗室制法的復習，培養學生選擇儀器裝置，解決氣體制備、凈化等問題的分析、遷移能力。

科學思想：通過對氣體制備有關知識的整理，使學生感悟到科學實驗的規律性和嚴謹性。

科學品質：通過對氣體制備的各種儀器裝置的探討，激發學生的發散性思維。

科學方法：通過對氣體制備的各種儀器裝置的探討，指導學生學會根據反應原理、氣體性質以及常見儀器的特點，選擇、組裝各種裝置的一般方法。

重點、難點 對氣體制備裝置的歸納和裝置變形的探討；激發學生學習興趣，培養學生發散性思維。

教學過程設計

教師活動 【投影】

【提問】

1．這套裝置在實驗室用于制取什么氣體？ 學生活動

觀察、思考、回答： 1．制氯氣。

2．要制得純凈的氯氣，請說明B、C、D、E各裝置應盛裝的試劑及其作用是什么？

2．B裝置應裝飽和食鹽水，用來吸收揮發出來的HCl氣體；C裝置應裝濃硫酸，用來吸收Cl2中的水分；D裝置是用向上排空氣法收集Cl2；E裝置應裝NaOH溶液，用來吸收多余的Cl2，避免有毒氣體排入空氣。

【提問】通過上述實例可以看出，實驗室制取純凈的氣體一般有幾個環節？

思考、回答：

實驗室制取純凈的氣體一般有以下環節：（1）氣體的發生；（2）氣體的凈化；（3）氣體的收集；

（4）尾氣的處理（對于有毒氣體）。【組織討論】分小組進行，要求：

1．氣體發生裝置通常可分成幾種類型？將各類型的裝置示意圖畫出來。分類的依據是什么？

2．每種類型可制備什么氣體？ 3．使用注意事項及原因。

說明：示意圖的畫法（以上面制取Cl2的裝置為例）。

指導學生討論，將學生畫的圖展示出來，評價。思考、討論、畫圖；小組代表回答： 類型有：

（1）固-固加熱型：可制O2、CH4、NH3等；

使用注意：1．試管口略向下傾斜； 2．試管內導管剛伸出膠塞即可； 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；

使用時注意：長頸漏斗下端管口伸入液面以下。（3）固-液或液-液加熱型：可制Cl2、HCl等。使用時注意：1．組裝裝置接從下到上的順序； 2．加熱應墊石棉網；

3．燒瓶內液體體積不超過容積的1/3。分類依據：反應物的狀態和反應條件是否加熱。

【提問】啟普發生器是一種氣體發生的經典裝置，能否說明它適合發生什么樣的氣體？它的優點是什么？（同時展示啟普發生器的儀器圖）

回答：啟普發生器適合常溫下塊狀固體與液體反應，且難溶或不易溶于水的氣體，如：H2、CO2、H2S。它的優點是可通過活塞控制反應的發生與停止，操作簡便。

【設疑】實驗室能否用以下儀器組裝啟普發生器的替代裝置？

討論、回答：能。畫出裝置圖：

【提問】使用裝置①時要注意什么？

回答：長頸漏斗必須伸到隔板下面，否則無法控制反應，而且產生的氣體也易從長頸漏斗逸出。【設疑】屬于固一液不加熱反應，但不能用啟普發生器發生的氣體有哪些？可用什么裝置？

設計、回答：不能用啟普發生器發生的氣體有SO2、C2H2、NO、NO2等。

可用以下裝置：

此為簡易裝置，無隔板，無活塞，不能控制反應的發生或停止。若將長頸漏斗改為分液漏斗，分液漏斗可控制液體滴入的量，從而調節反應產生氣體量。

【提問】實驗室制C2H4屬于液-液加熱制氣，其裝置有何特點？操作時需注意什么？

思考、回答：

實驗室制C2H4需要控制溫度（170℃）應加溫度計；溫度計的水銀球應插入液面下。

【評價】很好。我們掌握一類事物既要認識共性，又要抓住特點。【啟發討論】在固（液）—液加熱制氣時，如果氣體產生較快，或所連裝置較多，燒瓶內氣壓較高，分液漏斗中的液體不易滴下與燒瓶內試劑反應。如何解決這一問題，使分液漏斗中的液體順利滴下？

學生設計方案。交流各自的方案。最簡單方便的方案是：

【評價】學生所設計的各種方案，指出其優點及不足并鼓勵學生設計盡可能簡單的方案。【練習】在實驗室，制備O2、Cl2、HCl、NH3有什么合理、簡單、快速的方法，用到哪類裝置？

思考、回答：

（1）向MnO2中滴加H2O2可制氧氣；（2）向高錳酸鉀固體中滴加濃鹽酸可制Cl2；（3）向濃鹽酸中滴加濃H2SO4可制HCl；

（4）向NaOH溶液中滴加濃氨水可制NH3。以上制備方法均用固—液不加熱型裝置。

【啟發練習】如果要收集純凈的氣體，須除雜質和干燥氣體。試判斷下列氣體凈化時應使用的試劑和裝置： 思考、回答：

【投影】氣體（所含雜質）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（灼熱）硬質

玻璃管 ⑤NaHSO3溶液

洗氣瓶 【提問】氣體凈化的原則是什么？ 討論、回答：

1．盡量用化學方法；一般酸性氣體雜質用堿性試劑除去，還原性氣體雜質用氧化性試劑除去；

2．凈化試劑只與雜質發生反應； 3．不生成新的雜質。

【提問】氣體凈化常用裝置是什么？畫出裝置圖。分幾類？ 回答：氣體凈化裝置有：

分兩類：1．用固體物質除去氣體雜質（包括水蒸氣）；如圖（1）、（2）、（3）。2．用液體物質除去氣體雜質（包括水蒸氣）；如圖（4）。【啟發討論】根據凈化試劑的狀態不同選擇裝置。

【例題】為除去O2中少量的CO2和水蒸氣，應采用的裝置是

[

]

其中左邊試管盛[

]，右邊試管盛[

]。從上述例題可以看出氣體凈化要注意什么問題。

思考、回答：選D；甲試管盛NaOH溶液，乙試管盛濃硫酸。應注意：

1．洗氣瓶使用時應長管進氣、短管出氣； 2．凈化包括除雜和干燥，一般先除雜后干燥。

【啟發提問】凈化后的氣體就可以收集，那么常用的收集方法和裝置有哪些？依據什么來選擇適合的方法及裝置？

思考、回答： 氣體收集裝置有

兩類方法：

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

2．排空氣法：

（1）向上排空氣法：用于收集密度大于空氣的氣體，例如O2、CO2[如圖（2）]。

（2）向下排空氣法：用于收集密度小于空氣的氣體，例如H2、NH3、CH4[如圖（3）]。

選擇依據：

氣體的溶解性和對空氣的密度。 【提問】

下列氣體在收集時須注意什么？ 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），應用以下裝置：

a口進氣，b口出氣，b口應連接尾氣處理裝置，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的氣體？怎樣使用？ 回答：

若燒瓶是干燥的，a口進氣，瓶口向上或b口進氣，瓶口向下，可收集密度大于空氣的氣體，如CO2；a口進氣，瓶口向下或b口進氣，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口進氣或瓶口向下，a口進氣，可收集難溶于水的氣體，如H2、CH4、CO、NO等。

【設疑】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入瓶內，從而保證收集到干燥的氣體。

【提問】金屬鈉與水反應生成H2，如何收集？ 回答：

用圖5-17裝置：

【啟發提問】有毒氣體必須進行尾氣處理。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生化學反應而被吸收，例如：Cl2、H2S、SO2等可用NaOH溶液吸收。

3．對于可燃性有毒氣體，可用裝置（4），經點燃除掉，例如：CO。

【小結】制備氣體的各個環節是有聯系的，在解決具體問題時，要綜合考慮。但有時并不要求完整地制備氣體，而是制出氣體后進行一系列的性質實驗，所用到的儀器裝置均是各部分基本儀器裝置的變形，因此應熟知各儀器裝置的適用范圍和使用方法。

聆聽、理解、記憶。

精選題

一、選擇題

1．圖5-19裝置可用于

[

] A．加熱NaHCO3制CO2 B．用銅和稀硝酸反應制NO C．用NH4Cl與濃NaOH溶液反應制NH3 D．用NaCl與濃硫酸反應制HCl

2．按下述方法制備氣體，合理而又實用的是

[

] A．鋅粒與稀硝酸反應制備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制備SO2 D．大理石與濃硫酸反應制備CO2

3．圖5-20是一套實驗室制氣裝置，用于發生、干燥和收集氣體。下列各組物質中能利用這套裝置進行實驗的是

[

] 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．現用二氧化錳氧化濃鹽酸來制取氯氣，將氯氣經過凈化裝置、干燥裝置后，再跟灼熱的銅屑反應，以制取氯化銅固體，最后還應連接尾氣吸收裝置，以保護環境。在尾氣吸收裝置中，若只有以下試劑，你認為不適宜的試劑是

[

] 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．實驗桌上只有燒堿、鹽酸、銅片、大理石、蒸餾水五種試劑，從欠缺試劑的角度來看（實驗儀器齊全），無法進行的實驗項目是

[

] A．制取氫氣 B．制取碳酸鈉 C．制取氯化銅 D．測定鹽酸的濃度

6．如圖5-21裝置，紅磷、硫磺分別在a、b瓶中燃燒，當燃燒結束后同時打開兩個夾子，可看到

[

] A．水同時流入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、b集氣瓶中都無水流入

7．某實驗室有錐形瓶、集氣瓶、各種玻璃導管、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．當氫氣混有氯化氫、硫化氫、二氧化碳和水蒸氣時，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）

[

] ①通過裝濃硫酸的洗氣瓶 ②通過裝水的洗氣瓶 ③通過裝氫氧化鈉溶液的洗氣瓶 ④通過灼熱的氧化銅 ⑤通過裝硫酸銅溶液的洗氣瓶 ⑥通過裝有五氧化二磷的干燥管

A．②、⑤、③、① B．①、③、④、⑤ C．②、④、③、① D．①、②、⑤、⑥

二、非選擇題

9．圖5-22所示裝置可以收集以下氣體：

H2、NO、CH4、HCl、Cl2、NH3、SO2。

（1）若集氣瓶是干燥的，氣體從a進入，可收集的氣體有______。

（2）若將集氣瓶盛滿水，收集氣體并測量氣體的體積，可收集并測量體積的氣體有______。此時氣體應由______管進入，由______管通向量筒。

10．圖5-23裝置：（鐵架臺和加持儀器均略去）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。

①MnO2粉末 ②P2O5粉末 ③NaOH粒 ④無水CaCl2 ⑤NaBr粉粒 ⑥濃鹽酸 ⑦濃硫酸 ⑧濃氨水 ⑨濃NaOH溶液 ⑩稀鹽酸(11)稀硫酸。試回答：

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

（2）發生器中產生氣體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NaOH迅速溶解，同時放熱使溫度升高，溶液里OH-的濃度大增，使反應NH3+H2O NH3·H2O NH4++OH-的平衡向逆反應方向移動，并因升高溫度使氨氣的溶解度減小而逸出氨氣。

26．物質的分離和提純

教學目標

知識技能：復習常見物質分離和提純的實驗知識，掌握常見物質分離、提純的一般方法。能力培養：通過對常見物質分離與提純以及分離提純物質一般方法的復習鞏固，培養學生綜合抽象的邏輯思維能力、語言表達能力、實驗設計和評價辨析能力。

科學思想：通過對物質的分離和提純及提純物質的一般方法的歸納整理，使學生更加熱愛科學、相信科學和崇尚科學，感悟到科學的魅力。

科學品質：通過對物質的分離和提純及提純物質的一般方法的實驗探索，激發學生的學習興趣，培養學生嚴謹求實的優良品質。

科學方法：通過對物質的分離和提純及提純物質的一般方法的實驗探索和總結、運用，培養學生從特殊到一般，再從一般到特殊的科學方法。

重點、難點 掌握分離物質的原理和方法。

教學過程設計

教師活動

【引入】在日常生活和工業生產中經常需要使用比較純凈的物質，下面介紹一些分離和提純物質的方法。

【投影】限用物理方法除去以下物質中的雜質。

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；蛋白質和水；氯化鈉溶液中的水。

氣體：空氣中提取氮氣、氯氣和氯化氫。

引導學生總結：通過以上例題，總結出分離物質的方法和適用范圍。【提問】常見的分離物質的物理方法有哪些？它們適用于哪些物質間的分離？

學生活動

分組討論、小組代表總結：

固體：將固體溶解、過濾，剩余的固體即是氯化銀。在熱水中加入硝酸鉀和氯化鈉混合物至溶液飽和，降溫析晶。將氯化鈉和碘的混合物加熱至不再有紫色蒸氣逸出。液體：在硝酸中加入Mg（NO3）2，蒸餾。將石油分餾。

在混合液中加入苯，分液。

將混合液放入半透膜中，把半透膜袋浸泡在蒸餾水中。向混合液中加入硫酸鈉固體，靜置，過濾。在蒸發皿中蒸發。

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。學生代表總結：

固體：溶解過濾；分離不溶固體和溶液。 結晶和重結晶法：根據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分離提純物質。

升華法：分離易升華和不升華固體混合物。液體 分餾法：根據幾種互溶的液體沸點的差異較大蒸餾分離。

萃取法：根據物質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：根據混合物中某物質在加入某些鹽后溶解度改變分離。氣體 液化法：根據混合氣體的沸點不同液化分離。吸收法：根據不同氣體在某種液體中的溶解程度不同分離。（組織學生對其他小組同學總結的內容進行評價、補充。教師不斷通過例題引導、啟發學生）

【投影】請選出與以上方法相對應的儀器和用品：

玻璃棒、漏斗、漏斗架、濾紙、蒸發皿、石棉網、半透膜、接受器、冷凝管

教師引導學生選擇儀器的方法：

1．按操作順序選擇儀器（如：溶解過濾）。2．按儀器安裝順序選擇儀器（如分餾）。

【提問】在日常生活和工業生產需要分離提純許多物質時，要用到化學反應，在選擇化學試劑時應遵守哪些原則？

根據以上例題分小組討論：溶解過濾、蒸發、結晶、蒸餾、分液萃取、升華、滲析實驗需要哪些儀器？學生代表總結：溶解過濾：鐵架臺（帶鐵圈）、燒杯、漏斗、濾紙、玻璃棒。

蒸發濃縮：鐵架臺（帶鐵圈）、酒精燈、泥三角、蒸發皿、玻璃棒。結晶、重結晶法：燒杯、玻璃棒、蒸發皿、酒精燈、漏斗、藥匙、鐵架臺（帶鐵圈）。

蒸餾、分餾法：鐵架臺（帶鐵圈、鐵夾）、酒精燈、石棉網、蒸餾燒瓶、溫度計、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（帶鐵圈）、酒精燈、石棉網、燒杯、圓底燒瓶。滲析法：半透膜、燒杯、玻璃棒。 討論總結：

1．引入試劑只跟雜質反應。

2．后續試劑應除去過量的前一試劑。3．不引入新雜質。

4．雜質與試劑生成的物質易與被提純的物質分離（狀態類型不同）。

5．過程簡單。6．現象明顯。

7．盡可能將雜質轉化為所需物質除去。8．多種雜質時應考慮加入試劑順序。【投影】將下列固體物質分離： 固體NaCl中NH4Cl雜質 固體Fe2O3中Al2O3雜質 固體CuS中FeO雜質

固體Na2CO3中的NaHCO3。雜質

分三組討論，分別討論氣體、固體、液體中各種物質的分離方法。固體NaCl中NH4Cl雜質：加熱。

固體Fe2O3中Al2O3雜質：加過量強堿溶液，過濾。固體CuS中FeO雜質：加過量鹽酸，過濾。固體Na2CO3中的NaHCO3：加熱。【投影】將下列溶液中的雜質除去： MgCl2溶液中FeCl3雜質 乙酸乙酯中乙酸和乙醇 乙醇中水

加MgO或Mg（OH）2或MgCO3固體，調節溶液的pH=4左右，過濾。

加入飽和Na2CO3溶液，振蕩、靜置、分液。加入生石灰，蒸餾。

加入過量的Ba（OH）2溶液，再加入過量的Na2CO3溶液，過濾，再加入鹽酸調節溶液pH至中性。

【投影】除去下列氣體中的雜質： CO2中的O2氣體 CO2中的H2S氣體 H2S氣體中的HCl氣體

請同學們歸納總結出常用分離物質的化學方法。混合氣體通過熱銅網。通入CuSO4溶液。通入飽和NaHS溶液。

每組選一名學生代表回答常用分離物質的化學方法。固體：加熱分解（NaCl中NH4Cl）酸、堿法（Fe2O3中Al2O3，CuS中FeO）轉化法（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，若規定不得重復使用試劑，且最后溶液中只許含有K+、NO3-、H+、OH-，則加入試劑的順序______（組織學生評價方案，提出各自的見解）。

評價其它方案：

1．若為AgNO3、KOH、K2CO3、HNO3，由于過量的KOH與

2．若為KOH、K2CO3、AgNO3、HNO3，由于要用過量的AgNO3

4．若為K2CO3、AgNO3、KOH、HNO3，由于過量的KOH使

【投影】 綜合二 氯化銅[CuCl2·2H2O]中含有FeCl2雜質，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，故應將Fe2+氧化成Fe3+后再調pH使Fe3+生成沉淀而除去。

（2）A（3）D

（4）CuO Fe（OH）

3評價其它方案：

1．（2）中如果選擇其它試劑，都會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，會引入Na+、NH4+而使產物不純。（3）中如果選擇C，則不會使pH升到3.7。 請回答：（1）需加入氧化劑X的原因；（2）下列物質都可以作為氧化劑，其中最適合本實驗的氧化劑是

[

] A．H2O2 B．KMnO4 C．NaClO D．K2Cr2O7

（3）調節pH時，應選用

[

] A．NaOH B．NH3·H2O C．HCl D．Cu（OH）2

（4）物質Y是______，沉淀Z是______。

精選題

1．（全國1997年）某溶液含有較多的Na2SO4和少量的Fe2（SO4）3。若用該溶液制取芒硝，可供選擇的操作有：（1）加適量H2SO4溶液；（2）加金屬Na；（3）結晶；（4）加過量NaOH溶液；（5）加強熱脫結晶水；（6）過濾。正確的操作步驟是

[

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

2．（上海96）下列分離物質的方法中，根據微粒大小進行分離的是 [

] A．萃取 B．重結晶 C．沉降 D．滲析

3．為了除去酸性氯化鋁溶液中的Cu2+，進行如下實驗：（1）通入CO2氣體；（2）加鹽酸；（3）加過量的NaOH溶液；（4）加H2SO4；（5）過濾。以下步驟順序和試劑都正確的是

[

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

4．（2000試測）制備鹵磷酸鈣熒光粉所用的高純度氯化鈣中混有鎂雜質，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的沉淀劑，使鎂生成沉淀過濾除去。此沉淀劑最好選用 [

] A．氫氧化鈣乳漿 B．碳酸鈉溶液 C．碳酸氫鈉溶液 D．氫氧化鈉溶液

5．（97試測）“鹵塊”的主要成分為MgCl2（含Fe2+、Fe3+、Mn2+等雜質離子），若以它為原料，按如下工藝流程圖，即可制得“輕質氧化鎂”。如果要求產品盡量不含雜質離子，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應是______，控制pH=9.8，目的是______。（3）在步驟“5”時發生化學反應方程式是______。6．Cl2中混有少量HCl氣體，通過飽和食鹽水可除去HCl，根據下列數據計算說明：常溫時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。

7．有一廢液，其中含有一定量的Zn2+、Fe2+、Cu2+、Hg2+等四種離子，請設計一個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。當混有少量HCl氣的氯氣通過飽和食鹽水時，相對食鹽水中的[Cl-]、HCl還能進一步溶解，同時有白色固體析出；Cl2幾乎不溶，全部逸出。

3種物質飽和溶液中[Cl-]為： [Cl-]HCl=12mol/L [Cl-]NaCl=5.34 mol/L [Cl-]Cl2=0.034 mol/L 因為[Cl-]NaCl＜[Cl-]HCl，所以HCl能進一步溶解，而當[Cl-]增大后，平衡中的NaCl（固體）將增大，又因為[Cl-]Cl2＜＜[Cl-]NaCl，所以Cl2幾乎不溶而逸出，從而達到除HCl的目的。

7．在廢液中加入過量的鐵粉（或鐵屑），充分反應后，繼續加入足量的鹽酸，直到無氣泡產生為止，過濾，洗滌沉淀數次。在沉淀中加適量硝酸并加熱至沉淀完全溶解，再加過量的氫氧化鈉溶液，得到的沉淀洗凈、加熱，將汞蒸氣冷凝回收汞，剩余固體在氫氣流中加熱，回收銅

27．CO還原CuO的實驗設計

教學目標

知識技能：學會設計綜合實驗的方案。

能力培養：培養學生運用化學信息，設計綜合實驗的能力。培養學生處理實驗過程中有關安全問題的能力。培養學生觀察實驗的能力。培養學生運用已知的知識，分析、解決實驗中一些實際問題的能力。通過實驗設計，培養學生創造思維的能力。培養學生概括、歸納知識的能力。

科學思想：培養學生尊重科學和依靠科學，關心環境、能源、健康。科學品質：通過實驗設計的研討，從中使學生領悟到科學研究所應持有的嚴謹科學的態度。

科學方法：通過實驗探究獲得知識的方法。重點、難點

重點：學會設計綜合實驗方案。難點：凈化氣體；實驗操作的程序。

教學過程設計

教師活動

【引入】實驗室用固體草酸和濃硫酸制取CO。【投影】

要證明CO可以還原CuO，能否用草酸分解產生的氣體來驗證？ 學生活動

思考回答：不能，因為證明CO能還原CuO的依據是看是否有CO2生成，而制取的CO中已經含有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，請同學們設計一套實驗方案，證明CO可以還原CuO。從實驗的整體看，首先應該考慮哪些問題？

討論歸納一：制氣體→凈化氣體→證明反應→尾氣的驗證→尾氣處理。下面我們圍繞這個知識框架，進行氣體綜合實驗復習，請同學們分組設計四部分實驗裝置，并畫出裝置草圖。

從下列儀器中選擇、組裝各步反應的實驗裝置，注意思考幾個問題： 1．選擇各步反應藥品的依據是什么？ 2．選擇儀器的依據是什么？

3．組裝實驗裝置時，連接儀器的順序是什么？ 4．各步實驗操作的順序及其要點是什么？

通過每一具體問題的實驗設計，歸納出解決每一類實驗問題的規律。【投影】設計綜合實驗裝置： 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．尾氣的驗證與處理裝置。分組討論，畫裝置草圖。【軟件1】實驗儀器：

【實驗設計引導】實驗室制備CO的藥品是已知的，怎么制CO？請展示你們的設計簡圖，說明設計原理，總結實驗規律，邊敘述邊組裝儀器。

討論歸納二：

【實驗室制備氣體的規律】

1．根據藥品的狀態和反應條件，選擇、組裝儀器。

【投影】學生設計的方案 2．組裝儀器的順序是：

因為氣流方向是從左到右，組裝儀器的順序是：自下而上，從左到右。組裝制備CO裝置的順序是：

鐵架臺→酒精燈→鐵圈→石棉網→燒瓶→帶分液漏斗的雙孔塞 操作：組裝制CO的裝置。思考：實驗前加入碎瓷片。思考：有CO2和水蒸氣。【設疑】加熱液體時怎么防止暴沸？ 制出的CO里混有什么氣體？ 可能有水蒸氣嗎？為什么？

不一定，因為用濃硫酸制CO時，濃硫酸有吸水性，可能吸收產物中的水，所以產生的氣體中可能沒有水蒸氣。怎么證明CO中是否混有水和CO2？請設計檢驗氣體的裝置，說明原理，總結出檢驗氣體的規律。

討論歸納三：【檢驗氣體的規律】

1．證明氣體中混有雜質的順序是：先證明水，后證明其他氣體，因為證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。

2．證明氣體雜質，要選用與氣體雜質有特征反應的試劑。所以先用無水硫酸銅證明是否有水；再用澄清的石灰水證明是否有CO2生成，石灰水變渾濁證明有CO2。

討論歸納四：【除雜儀器的選擇和使用】

1．一般固體干燥劑放在干燥管里，粗管進氣，細管出氣，水蒸氣可以被充分吸收。也可以用U形管、兩通管代替干燥管。

2．液體試劑放在洗氣瓶中，長管進氣，短管出氣；長管深入液面下，短管露出膠塞少許。

所以無水硫酸銅放在干燥管里，石灰水放在洗氣瓶里。【設疑】為什么不用石灰水除CO2？ 討論歸納五：【氣體干燥、凈化規律】 1．除雜順序：一般是先除雜質，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：因為常溫下氫氧化鈣的溶解度較小，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】接下來用干燥、純凈的CO來還原CuO，請展示你們設計的實驗裝置，說明設計依據、原理和操作順序，總結出實驗規律。

【投影】實驗裝置設計方案 討論歸納六：

1．反應裝置：因為是氣體與固體加熱的反應，所以用兩端插有單孔塞的還原管；氣體從左端進，右端出。

2．實驗操作順序：

（1）加熱前先通CO，排凈整個裝置中的空氣后，再加熱CuO，防止CO和空氣混合，點燃可能發生爆炸。

（2）反應后繼續通CO，直到試管冷卻。

【提問】實驗前通入CO的目的是排凈空氣里的什么氣體？ 此時排出的CO尾氣能點燃嗎？

排出的CO不點燃，會污染大氣，點燃又有危險，怎么辦？ 回答：主要是排除空氣中的氧氣，因為氮氣對反應沒有影響。不能點燃。思考：用一種無毒、穩定的氣體代替CO，排凈裝置中的空氣。選用氮氣，因為氮氣在一般條件下難與其它物質反應。

用什么盛N2？盛N2的裝置怎么與串聯裝置連接？ 思考：將氮氣充入球膽，用兩通管連接。組裝儀器。

【設問】用N2排除裝置中的空氣，再通CO，這時加熱尾氣有沒有危險？為什么？

回答：沒有危險，因為CO不能在氮氣中燃燒。

3．實驗論證：將反應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。

【設問】尾氣處理的方法有哪些種？本實驗應采用哪一種？ 討論歸納七：【尾氣處理】 1．把尾氣收集起來，再處理掉。2．盡可能用液體試劑吸收尾氣。

3．如果尾氣可燃，而且燃燒的產物又不會污染空氣，可將尾氣點燃。

所以最好是把尾氣中的CO點燃。 【軟件2】

【設問】整個實驗完成后，怎么排出殘留在裝置中的CO？ 討論回答：向串聯裝置中通入N2，排出CO。

【設疑】實驗中A、G兩處進行加熱，如果氣流不穩，將會出現什么后果？

答：C中的液體倒吸進B，干擾了水的驗證；G中新生成的Cu與空氣中的氧氣反應又生成CuO。

【設問】空氣可能進入加熱氧化銅的兩通管嗎？

思考回答：不可能。下一個裝置里的液體可能會倒吸進加熱CuO的兩通管里，使其炸裂。

【軟件3】演示液體倒吸進加熱CuO的兩通管里，使兩通管炸裂。

【設問】采取什么措施防止倒吸？

討論：在B、G裝置的后邊各增加一個防止倒吸的安全裝置。組裝儀器。【軟件4】

【引導】下面請同學們討論、歸納出實驗操作步驟。討論歸納八：【綜合實驗步驟】 【軟件5】隨學生邊總結邊演示。

【設問】利用物理原理，怎么檢查裝置的氣密性？ 1．檢查裝置的氣密性。

【方法1】稍微加熱燒瓶，停止加熱后觀察每個洗氣裝置里的長導管中有無液體回升，如果有液體回升，說明裝置不漏氣。

【方法2】將尾部橡膠導管夾住，再將分液漏斗的活栓打開，如果液面不下降，說明裝置不漏氣。

2．通入N2排凈串聯裝置中的空氣。3．點燃加熱尾氣的酒精燈。4．通入CO，排除串聯裝置中的N2。5．加熱CuO。6．停止加熱CuO。7．通入N2，排凈殘留在串聯裝置中的CO。8．停止點燃尾氣。

【提示】請同學們注意觀察、記錄各裝置中的反應現象。【演示】請大家描述實驗現象，可以互相補充。觀察實驗現象，記錄實驗現象。實驗現象及結論： A中有無色氣體產生。

B中無明顯現象。結論：幾乎沒水溢出。

D中的石灰水開始變渾濁，反應片刻又變澄清，說明CO中混有CO2，過量的CO2使渾濁石灰水又變澄清。

E中沒有明顯現象。

F中的石灰水開始沒有變渾濁，實驗快結束的時候又變渾濁，說明反應前期，CO中的CO2已經被除凈，過量的CO2使E中的石灰水又變渾濁。

G中無明顯現象。

H中黑色CuO逐漸變為紅色。

J中的石灰水變渾濁，說明CO還原CuO后生成了CO2。K處尾氣燃燒。

【?】怎樣利用燃燒產生的大量熱？

思考：把燃燒CO的導管加長，伸到加熱CuO的酒精燈火焰上方。

實驗結論：實驗證明CO可以還原CuO。

精選題

一、在實驗室中用二氧化錳跟濃鹽酸反應制備干燥純凈的氯氣。（1）寫出反應的化學方程式。

（2）圖5-28是一個學生設計的實驗裝置圖：

這個裝置圖中有哪些錯誤？請分別指出。①

③ ②

④

（3）在改正的裝置中，洗氣瓶（凈化氣體用）中的水、濃硫酸和燒杯中的氫氧化鈉溶液各起什么作用？

①水起的作用是： ②濃硫酸起的作用是： ③氫氧化鈉溶液起的作用是：

二、水蒸氣通過灼熱的煤所產生的混合氣，其主要成分是CO、H2，還含有CO2和水蒸氣。請用下列裝置設計一個實驗，以確認上述混合氣中含有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）確認混合氣中含有H2的實驗現象是：______，其理由是：______。

三、實驗室是用加熱NH4Cl飽和溶液和固體NaNO2來制備少量的N2。這種方法制得的N2含有一定量的NH3，NO2（由NO和O2反應生成），O2和水蒸氣。現欲用純凈的N2和熾熱的鎂條反應制備少量的Mg3N2。進行此實驗所用儀器裝置如圖5-30。

根據要求填寫下列空白：（1）如果所制氣體從左流向右時，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，玻璃管口（用裝置圖中字母表示）應是（）接（）。

（2）裝置d燒瓶中發生反應的化學方程式為______。裝置C中發生反應的化學方程式為______。

（3）反應完畢后應先熄滅d裝置中的酒精燈，試分析氮氣中混有的少量NH3、NO、O2是由哪種物質發生的副反應而生成的？

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 ③盛濃硫酸的洗氣瓶和盛水的洗氣瓶位置顛倒了

④兩個洗氣瓶中的氣體入口導管應深插在液面下，出口導管口應靠近瓶塞

（3）①吸收未起反應的氯化氫②吸收水蒸氣③吸收多余的氯氣

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

（2）黑色氧化銅變紅，無水硫酸銅變藍；因為H2通過灼熱的氧化銅后生成銅和水蒸氣，水蒸氣使無水硫酸銅變藍。

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

NH4Cl+NaNO2 NH4NO2+NaCl NH4NO2 N2↑+2H2O 由于反應溫度的不同，NH4NO2受熱分解生成的氣態產物也不同，故可能生成少量的NO、O2

28．物質的鑒別與鑒定

教學目標

知識技能：復習常見陰離子和陽離子鑒別與鑒定的實驗知識，掌握常見陰離子和陽離子鑒別與鑒定以及鑒定物質的一般方法。

能力培養：通過對常見陰離子和陽離子鑒別與鑒定以及鑒定物質一般方法的復習鞏固，培養學生的甄別篩選、綜合抽象的邏輯思維能力、語言表達能力和實驗設計能力。

科學思想：通過對常見陰離子和陽離子鑒別與鑒定以及鑒定物質一般方法的歸納整理，使學生更加熱愛科學、相信科學和崇尚科學，感悟到科學的魅力。

科學品質：通過對常見陰離子和陽離子鑒別與鑒定以及鑒定物質一般方法的實驗探索，激發學生的學習興趣，培養學生嚴謹求實的優良品質。

科學方法：通過對常見陰離子和陽離子鑒別與鑒定以及鑒定物質一般方法的實驗探索，指導學生用模型或假說的方法進行化學學科的研究，學習使用對實驗事實的現象與本質進行轉化的科學方法。

重點、難點

重點：掌握常見陰離子和陽離子鑒別與鑒定以及鑒定物質的一般方法。培養學生的甄別篩選、綜合抽象的邏輯思維能力、語言表達能力和實驗設計能力。

難點：激發學生的學習興趣，培養學生嚴謹求實的優良品質，使學生感悟到科學的魅力。指導學生用模型或假說的方法進行化學學科的研究。

教學過程設計

教師活動

組織學生小組代表（即課題負責人）進行實驗課題（課前已經給出）抽簽：

學生活動

根據小組代表（即課題負責人）實驗課題的抽簽情況，確定實驗座位。同時根據抽簽結果，各小組重溫實驗課題。

關于物質鑒別與鑒定的實驗課題（課前已經布置給學生）： [課題一]鑒別五種無色溶液：NaCl、Na2SO4、Na2SO3、Na2CO3、NaHCO3。

[課題二]鑒定一無色溶液為KHCO3溶液。

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

3、CuSO4。[課題四]鑒定白色固體為KAl（SO4）2。

各小組根據實驗課題抽簽的內容及課前設計的課題研究方案，檢查實驗試劑及用品是否齊全，并可要求增加實驗設計中必需的試劑及用品。

組織學生重溫對課題研究的具體要求。

重溫對課題研究的具體要求。 課題研究的具體要求（課前已經布置給學生）：

1．按照課前的實驗設計，對課題進行實驗研究，認真觀察和記錄實驗現象，填寫實驗報告，并將實驗方案繪制出實驗流程圖。

2．每個實驗課題組內的各小組之間進行研究方案的交流，并對各小組的方案進行診斷，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，各實驗課題組代表，除進行最佳方案演示外，還應對組內其它方案作出評價，并指出演示的最佳方案是否還存在有待完善的地方。

4．根據課題研究情況，歸納出物質鑒別與鑒定的一般方法。巡視各課題組的實驗研究情況，參與學生組內的課題交流。以兩人為單位，根據課前設計的課題研究方案，進行課題研究實驗，認真觀察、記錄實驗現象，填寫實驗報告。

由課題負責人組織，課題組內各課題小組之間進行課題研究情況交流，相互糾正錯誤操作、對比方案、提出質疑；將課題組內的交流情況記錄、匯總，將可行方案制作出實驗流程圖，并從中選出最佳方案；最后歸納出物質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，并匯報課題的組內交流情況。

組織全班課題交流。【引導評價】

引導其他學生評價學生代表的實驗操作和表達能力。課題組代表，演示最佳方案，匯報組內交流情況：

[課題一]鑒別五種無色溶液：NaCl、Na2SO4、Na2SO3、Na2CO3、NaHCO3。

（一）最佳方案演示：將五種無色溶液編號為：A、B、C、D、E。

結論：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。

【引導質疑】

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

（二）回答質疑或對最佳方案中局部操作的其它設計進行評價（投影展示實驗流程圖）。

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，就會導致溶液中含有稀硝酸，使Na2SO3被氧化成Na2SO4，從而無法區分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，會使NaHCO3溶液和NaCl溶液無法區別。

3．可否將（3）中滴加NaOH溶液改為滴加AgNO3溶液？ 3．若將（2）中稀鹽酸改為稀硝酸，同樣可使Na2SO3被氧化成Na2SO4，從而無法區分Na2SO3和Na2SO4。若將稀鹽酸改為稀硫酸，則C中的現象仍為沉淀不溶解。但BaSO3會轉化為BaSO4，而無法區分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，就會使D、E中都產生白色沉淀。因為，在前面的操作中五種無色溶液中均加入了BaCl2溶液。

4．可否將（4）中滴加品紅試液改為用濕潤的品紅試紙或將氣體通入品紅試液？

4．若將（4）中滴加品紅試液改為用濕潤的品紅試紙或將氣體通入品紅試液，均需要產生氣體的量足夠多，而實驗所取的五種無色溶液均為少量。

（三）最佳方案中仍存在的問題，及其解決問題的辦法： 對于操作（2），A中的沉淀可能不會完全溶解，原因是溶液中的Na2SO3已經部分被氧化，若氧化嚴重可能致使Na2SO3和Na2SO4無法區別。解決問題的辦法是更換試劑。

【評價】

問題的分析準確，解決問題的方法得當。【引導評價】

引導其他學生評價學生代表的表達能力。

（四）其它可行的設計方案（投影展示實驗流程圖）：將五種無色溶液編號為：A、B、C、D、E。

結論：同最佳方案。 【引導質疑】

1．可否將（1）中稀鹽酸改為稀硫酸？

（五）回答質疑或對其它方案中局部操作的其它設計進行評價： 1．若將（1）中稀鹽酸改為稀硫酸，操作（3）滴加BaCl2溶液中的C、E必需另取，否則將無法區別。這會使操作變得復雜。

2．可否將（2）中滴加品紅試液改為用濕潤的品紅試紙或將氣體通入品紅試液？

2．若將（2）中滴加品紅試液改為用濕潤的品紅試紙或將氣體通入品紅試液，均需要產生氣體的量足夠多，而實驗所取的五種無色溶液均為少量。

3．可否將（3）或（4）中BaCl2溶液改為Ba（NO3）2溶液？ 3．若將（3）中BaCl2溶液改為Ba（NO3）2溶液，由于操作（1）中已加入足量稀鹽酸，就會導致溶液中含有稀硝酸，使Na2SO3被氧化成Na2SO4，從而無法區分Na2SO3和Na2SO4。若將（4）中BaCl2溶液改為Ba（NO3）2溶液，不會影響B、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？