化学：《研究物质的实验方法》课件(苏教版必修1)

专题1第二单元研究物质的实验方法物质的分离与提纯你知道吗？物质分离方法的回顾交流与讨论粗盐提纯硝酸钾的提纯物质的分离与提纯回顾一下，你学过哪些有关混合物分离的方法？如何用这些方法分离混合物？方法分离对象举例注意事项过滤分离不溶性固体和液体粗盐提纯时把粗盐溶于水，经过滤把不溶于水的杂质除去1、要“一贴二低三靠；2、必要时洗涤沉淀物；3、定量实验要“无损”蒸馏沸点不同的液体混合物石油的分馏1、温度计水银球在蒸馏烧瓶的支管口处；2、加沸石（碎瓷片）3、冷凝管水流方向结晶溶解度不同的固体与固体KNO3溶解度随温度变化大，NaCl溶解度随温度变化小，可用此法从二者混合液中提纯KNO31、一般先配较高温度下的浓溶液，然后降温结晶；2、结晶后过滤，分离出晶体洗气气体混合物除杂除去CO2气体中的HCl气体1、长进短出2、混合中气体溶解度差别较大思路点拨：分离对象（状态）分离方法分离装置具体操作洗气瓶干燥管过滤分液蒸发交流与讨论1、见教材P16《交流与讨论》已知氢氧化镁难溶于水，硫酸钡既难溶于水又难溶于酸，碳酸钡难溶于水但可溶于盐酸。现有含硫酸钠、氯化镁和泥沙等杂质的粗食盐，请设计实验方案，由粗盐提纯氯化钠。思路点拨：最后必须留下的物质[纯净]←需要除去的杂质←从离子的角度去分析杂质的性质←选择除去这些离子所需要的试剂←根据除杂原则（充分除去、不引入新杂质）选择正确的加入试剂的步骤←选择合适的操作步骤←记录每一步操作所需要的仪器。NaCl（Na2SO4、MgCl2、泥沙）试剂选择：SO42-—BaCl2、Mg2+—NaOH（用CO32-除效果不好，MgCO3溶解度不够小）、过量的Ba2+用CO32-除去（为什么有过量的Ba2+？）、过量CO32-再用HCl(aq)除去（同时调节溶液的酸碱性）加入试剂的顺序发现CO32-必须在Ba2+后、HCl(aq)必须在CO32-和NaOH后、最后必须过滤，蒸发结晶[蒸发结晶→干燥晶体]BaCl2→NaOH→Na2CO3→HCl→过滤→蒸发结晶NaOH→BaCl2→Na2CO3→HCl→过滤→蒸发结晶BaCl2→Na2CO3→NaOH→HCl→过滤→蒸发结晶必要的操作溶解→（过滤）→加试剂→过滤→蒸发结晶现有氯化钾和硝酸钾的固体混合物50g，其中氯化钾的质量分数为10%，请根据图1-12设计实验方案提纯硝酸钾。KNO3/gKCl/g20℃31.640.880℃16960.1100℃24664.8（单位g）20℃溶解需要水100℃溶解需要水加水量蒸发溶剂冷却结晶蒸发水量损失析出趁热过滤蒸发水量损失析出KNO3(45g)142.4142.4130.13.9g41.1134.718.926.1KCl(5g)12.37.700蒸发溶剂法蒸发溶剂法时（蒸发溶剂冷却结晶）,首先需要加入142.4g水,让晶体充分溶解、蒸发、冷却到20℃，过滤。水的蒸发量：142.4g-12.3g=130.1g趁热过滤时，现在情况下虽然减少了溶剂量，使硝酸钾的溶解减少，但100℃下硝酸钾溶解度增大造成的损失更大。冷却结晶法100℃成饱和溶液需要水量20℃成饱和溶液需要水量损失析出KNO3(45g)18.3g(饱和)5.75g39.22gKCl(5g)7.7g(不饱和)12.3g18.3g不析出冷却结晶法实验方案1.计算（略）2.用品：20mL100℃的热水、100mL小烧杯、滤纸、玻璃棒、过滤装置（整套）3.[操作步骤]：将试样置于预先装有20mL100℃的热水的100mL小烧杯中，搅拌让试样充分溶解，静置，让晶体充分析出，过滤，用滤纸将晶体吸干，保存。某溶液含有较多的Na2SO4和少量的Fe2(SO4)3.若用该溶液制取芒硝,可供选择的操作有:①加适量H2SO4溶液,②加金属Na,③结晶,④加过量NaOH溶液,⑤加强热脱结晶水,⑥过滤.正确的操作步骤是(A)②⑥③(B)④⑥①③(C)④⑥③⑤(D)②⑥①③⑤问题：粗盐中含有泥沙和CaCl2、MgSO4等杂质。试从①NaOH溶液②Ba(OH)2溶液③Ca(OH)2溶液④K2CO3溶液⑤Na2CO3溶液⑥BaCl2溶液⑦H2SO4溶液⑧HCl溶液中，选择恰当的试剂，设计合理的顺序，对此粗盐进行提纯，你认为还需要什么试剂吗？问题：漏斗分液漏斗长颈漏斗三角漏斗蒸馏烧瓶圆底烧瓶平底烧瓶冷凝管专题一第二单元:研究物质的实验方法第二课时:常见物质的检验它们的性质有什么不同呢？适宜的鉴别方法有…厨房里有两瓶白色固体，一瓶是食盐，一瓶是纯碱。想想看，我们能用哪些方法鉴别它们呢？生活中的化学:方法原理实验操作品尝食盐味咸，纯碱味苦用嘴尝用酸碱指示剂纯碱水溶液显碱性，食盐溶液显中性向纯碱水溶液中滴酚酞、变红色测pH纯碱水溶液显碱性，食盐溶液显中性用玻棒蘸取溶液蘸在pH试纸上加沉淀剂(如CaCl2溶液)与碳酸钠生成沉淀与食盐不生成沉淀取少量样品溶液滴加沉淀剂加酸(如盐酸)与碳酸钠生成气体与食盐不生成气体取少量样品溶液滴加酸依据物质特殊性质进行检验(物理性质)颜色气味密度溶解性......燃烧变色生成沉淀放出气体......依据物质反应时产生的特殊现象(化学性质)有特殊颜色的物质：①黑色粉末：Fe3O4、CuO、MnO2、木炭粉、铁粉...②红色固体：Cu、Fe2O3、HgO...③一些离子在溶液中的颜色：Cu2+--蓝色、Fe3+--棕黄色、Fe2+--浅绿色、MnO4---紫红色。知识点回顾（1）常见气体的检验O2、CO2、CO、CH4、NH3等想想看，还记得我们吗？（2）常见离子的检验H+、OH-、CO32-、Fe3+、Cu2+要求:(1).最简单的方法(2).最少的试剂(3).最明显的现象原则:在进行实验时，步骤要严密而清晰，在进行判断时证据要确凿。解题的要求和原则：实验1：NH4Cl和(NH4)2SO4各2mL，分别加入2mLNaOH，稍加热，将先准备好的湿润的红色石蕊试纸靠近试管口实验步骤：实验现象：闻气味及观察试纸颜色的变化实验2：实验步骤：NH4Cl和KCl各少量（1～2）mL，各滴几滴稀HNO3，再各滴几滴AgNO3实验现象：观察液体变化实验3：实验步骤：(NH4)2SO4和K2SO4溶液各少量，各滴几滴稀盐酸，再各滴几滴BaCl2溶液实验现象：观察液体变化实验现象：实验药品：实验结论：有刺激性气味气体产生，且该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。NH4Cl和(NH4)2SO4中含有NH4+实验1.NH4Cl、(NH4)2SO4、NaOH实验现象：实验药品：实验结论：化学方程式：加热NH4Cl+NaOH===NaCl+H2O+NH3↑取样(少量放在试管中)与碱液混合加热，若有能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体产生，证明该试样中含有NH4+。归纳1：NH4+(铵盐)的检验方法:NH3使湿润的红色石蕊试纸变蓝加热NH4Cl+NaOH===NaCl+H2O+NH3↑实验原理实验2.实验药品：NH4Cl、KCl、稀硝酸和AgNO3实验现象：实验结论：讨论与思考稀硝酸的作用是什么，能用稀盐酸或稀硫酸代替吗?反应生成不溶于稀硝酸的白色沉淀NH4Cl和KCl中含有Cl-取样并向内加入稀HNO3，再加入AgNO3溶液，若生成白色沉淀，证明该试样中含有Cl-。归纳2:Cl-的检验方法：实验3:实验药品：(NH4)2SO4、K2SO4、稀盐酸和BaCl2实验现象：反应生成不溶于稀盐酸的白色沉淀实验结论：硫酸铵、硫酸钾中含有SO42-课后探索:稀盐酸的作用是什么，能用稀硝酸代替吗?化学方程式:(给你一点空间吧!)取样并向内加稀盐酸，无沉淀生成，再加入BaCl2溶液，若生成白色沉淀，证明该试样中含有SO42-。归纳3:SO42-（硫酸盐）的检验方法思考：某白色晶体可能是氯化铵，怎样证明？请写出你所需的实验药品、操作步骤、实验现象及相关化学方程式。？练习1：某溶液中含有大量的Cl-、SO42-、OH-三种离子，如果只取一次就能够将3种阴离子依次检验出来，正确的实验操作顺序是：①滴加Mg(NO3)2溶液②过滤③滴加Ba(NO3)2④滴加AgNO3①②③②④或③②①②④如果实验室里有两瓶失去标签的试剂，它们分别是碳酸钠溶液和碳酸钾溶液,你该怎样鉴别？4.焰色反应实验方法：很多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现出特殊的颜色，这在化学上叫做焰色反应。取一根铂丝，放在酒精灯的火焰上灼烧，若火焰有颜色，可将铂丝在稀盐酸中蘸一下，再灼烧至无色。用灼烧后的铂丝蘸取少许待测物，放入火焰中灼烧，就会观察到不同颜色的火焰记Na为黄色K为紫色（透过钴玻璃观察）除杂几种金属的焰色反应Na(Na+)K(K+)透过钴玻璃观察Li(Li+)用红外光谱仪来确定：物质中是否含有某些有机基团用元素分析仪测定：物质中是否含C、H、O、N、S等元素5.仪器分析法：课本P21用原子吸收光谱确定：物质中是否含有哪些金属元素A.某固体中加入稀盐酸，产生了无色气体，证明该固体中一定含有碳酸盐B.某溶液中滴加BaCl2溶液，生成白色沉淀，证明一定含有SO42－C.某无色溶液做焰色反应时火焰呈黄色，则该溶液中一定有钾离子D.验证烧碱溶液中是否含有Cl－，先加足量稀硝酸，再加入AgNO3溶液，若有白色沉淀，证明含Cl－练习2、对下列实验过程的评价，正确的是小结:1.复习初中所学几种气体及几种离子的检验方法,并巩固了物质检验的原则和要求.2.学习了NH4+、Cl-及SO42-的检验方法及注意事项.3.学习了焰色反应的概念和操作方法.39金太阳新课标资源网wx.jtyjy.com老师都说好!第二单元40金太阳新课标资源网wx.jtyjy.com老师都说好!1、溶液浓度:1.质量分数ω2.物质的量浓度CBmB=m(aq)×100%cB=nBV（aq）溶质的物质的量溶液的体积单位：常用mol/L(mol·L-1)41金太阳新课标资源网wx.jtyjy.com老师都说好!２：计算１．基本量的换算２．溶液中溶质微粒数目的计算３．质量分数与物质的量浓度的换算４．溶液稀释与浓缩５．两种不同浓度溶液混合６．化学反应中计算42金太阳新课标资源网wx.jtyjy.com老师都说好!请大家计算一下下列各溶质的物质的量浓度:0.520.20.510.05500mL溶质溶液V(aq)n(mol)C(mol/L)20gNaOH98g硫酸1.12LHCl1L250mL(S.P.T)4098１．基本量的换算43金太阳新课标资源网wx.jtyjy.com老师都说好!例1：将2.86gNa2CO3.10H2O配成100mL溶液，求溶液的物质的量浓度。例2、已知VmlAl2（SO4）3溶液中含Al3+ag，则C（SO42+）？44金太阳新课标资源网wx.jtyjy.com老师都说好!2．溶液中溶质微粒数目的计算2L1mol/L的H2SO4溶液，含溶质的物质的量为mol，含H+个，SO42-个。22.408×10241.204×102445金太阳新课标资源网wx.jtyjy.com老师都说好!3．溶质的质量分数与物质的量浓度的换算溶质的物质的量(mol)溶液的体积(L)溶质的质量(g)溶液的质量(g)摩尔质量（g/mol)密度（g/mL)46金太阳新课标资源网wx.jtyjy.com老师都说好!例：某浓硝酸中溶质的质量分数为94%，密度为1.5g/cm3。计算该浓硝酸中HNO3的物质的量浓度。解：设有1000ml硝酸溶液，则m(HNO3)=ρ[HNO3(aq)]·V[HNO3(aq)]·ω（HNO3）=1.5g/cm3×1000cm3×94%=1410gn(HNO3)=m(HNO3)/M(HNO3)=1410g/63g·mol-1=22.4mol答：该硝酸中HNO3的物质的量浓度为22.4mol/L思路：C=n/V47金太阳新课标资源网wx.jtyjy.com老师都说好!例：2mol/LNaOH溶液（ρ=1.08g/cm3）的溶质的质量分数为：解：设有1LNaOH溶液，则m(NaOH)=2mol/L×1L×40g/mol=80g