資源簡介

實驗方案的設計與評價
——物質的檢驗
課型：復習課
課時：第1課時
教學目標：
1．知識與技能：學會設計實驗方案檢驗物質的一般思路及評價依據；了解物質的檢驗與鑒別之間的異同點。
2．過程與方法：通過常見物質（離子）性質的梳理，學習歸納小結的方法；認識檢驗物質成分類問題的實質是利用物質特性和特有現象設計實驗的思維方法。
3．情感態度與價值觀：初步建立物質的轉化觀，感受分析、歸納等方法對于化學學習積極的作用。
重點：梳理物質性質，構建檢驗物質的一般思路及注意點
難點：檢驗物質的一般思路的形成（物質轉化觀的建構）。
準備：復習講義、多媒體課件
教學過程：
一、創設情境，導入新課
同學們，化學促進科技的發展，為我們生活提供了豐富的物質資源，提高了生活品質。然而，生活中許多食品、服飾、材料真真假假，如何識別？需要結合所學知識設計實驗進行物質的檢驗。如何設計？方案的設計是否科學、可行、簡便呢？
二、板書課題，揭示目標
今天，我們就一起來專題復習：實驗方案的設計與評價——物質的檢驗。（板書課題）學習目標是：1．學會設計實驗方案檢驗物質的一般思路及評價依據；2．了解物質的檢驗與鑒別之間的異同點。
為了達到今天的學習目標，我們先比較一下學習中常遇到的兩個操作名詞。
三、概念解讀，明晰標準
物質的檢驗：根據物質的特性和特有的實驗現象來確定是某種物質。
物質的鑒別：根據物質之間的性質差別及在變化中的不同現象用物理或化學方法把幾種
物質區分開。
通過比較，我們發現物質的檢驗是確定是某種物質，鑒別是把幾種物質區分開。相同點都是利用物質的性質設計實驗。
今天，我們只復習酸堿鹽類物質的檢驗。從微觀本質看，檢驗酸堿鹽類物質的實質是檢驗物質中所含的某種離子。現在，請同學們對照“復習指導”進行自主復習。
四、引導復習
1．復習指導：請快速默看復習講義中“常見離子的檢驗”，鞏固常見離子檢驗的一般方法，初步體會物質檢驗的一般規律。4分鐘后能熟練說出常見物質的檢驗方法及檢驗依據。
2．學生自學，老師巡視
3．檢查、點評
同學們剛才復習了常見物質的檢驗方法，從中有沒有發現檢驗物質的依據。比如：檢驗酸類物質有5種不同的方法，這是利用了酸類物質的哪些性質呢？（生：……師：利用了酸的通性）。檢驗堿類溶液有2種不同的方法，那又是利用了堿的哪些性質？（生：……師：利用了堿溶液的通性）。由此可見，檢驗物質都是利用該物質的性質，產生特殊的現象來確定。接下來請同學們根據剛才所復習的檢驗方法，判斷這樣的設計方案是否合理。
4．檢測：
（1）下列是某化學興趣小組同學設計的實驗方案，其中不合理的是 （ ）
選項 實驗目的 實驗方案
A 證明醋酸溶液呈酸性 取樣，滴加幾滴酚酞試液觀察是否變紅
B 檢驗自來水中是否含有氯離子(Cl-) 取樣，先加入AgNO3溶液，再滴加稀硝酸
C 證明石灰水呈堿性 取樣，滴加Na2CO3溶液，觀察是否產生白色沉淀
D 檢驗化肥氯化銨中是否含有NH4+ 取樣，加入NaOH溶液，微熱，觀察濕潤的紅色石蕊試紙是否變藍
（2）請回憶如何設計實驗檢驗氫氧化鈉溶液是否變質？
本質是檢驗變質后的碳酸鈉，方法：借助于酸、石灰水、BaCl2溶液等。這樣的設計依據的是碳酸鹽的性質。
小李和小張圍繞這一問題設計了2個實驗方案，大家一起來評評它們的設計。
思考：設計是否可行？結論是否可靠？
①小李：取少量溶液，向其中滴加幾滴稀鹽酸，發現沒有氣泡產生。
結論：NaOH溶液沒有變質。（錯誤：幾滴稀鹽酸，量太少，先與氫氧化鈉反應無明顯現象。師：考慮到氫氧化鈉對碳酸鈉與稀鹽酸反應的影響，如果氫氧化鈉與碳酸鈉共存的情況下檢驗碳酸鈉，所加酸的量要足量甚至過量）
（引導歸納：所以檢驗某物質時，必須考慮并排除其它物質的干擾）
②小張：小張同學根據碳酸鈉俗稱純堿，其水溶液呈堿性。
設計實驗：取少量溶液，滴加無色酚酞試液，觀察到無色酚酞試液變紅，小張認為氫氧化鈉溶液已變質。
（這還是氫氧化鈉溶液呈堿性，對檢驗碳酸鈉產生了干擾）
（3）請回憶如何設計實驗檢驗氫氧化鈉溶液是否完全變質？
本質是檢驗變質前氫氧化鈉，方法：指示劑類、CuSO4/FeCl3等鹽溶液。這樣設計的依據是利用堿溶液的性質。可是大家有沒有注意到，碳酸鈉溶液也呈堿性，對氫氧化鈉的檢驗有干擾，必須先除去碳酸鈉，再檢驗氫氧化鈉。根據碳酸鹽的性質，請大家思考：這3種方法是否都能用來除去碳酸鈉呢？
（生：思考、分析：加入酸除去碳酸鈉時，酸先與氫氧化鈉反應，除去了氫氧化鈉，從而無法檢驗氫氧化鈉）（板書：檢驗物質時，不能除去該物質）
（生：思考、分析：加入石灰水與碳酸鈉發生反應，生成了氫氧化鈉從而無法證明原溶液是否含有氫氧化鈉。）（板書：也不能生成該物質）
（過渡：有時，我們還要考慮實驗設計是否簡便？）
（4）思考：設計是否簡便？能否簡化？
（資陽中考題改編）實驗室有一瓶標簽受到腐蝕（如圖所示）的無色溶液，為了確定該溶液是否為Na2CO3溶液，探究小組同學設計了如下實驗。
實驗操作 實驗現象
①取少量該無色溶液于試管中，慢慢滴加BaCl2溶液。 產生白色沉淀
②靜置后，傾去上層清液，向沉淀中滴加稀鹽酸。 產生大量氣泡，沉淀消失。
（生：利用加入BaCl2溶液產生白色沉淀不是碳酸鈉特有性質，而能與稀鹽酸產生氣泡的溶液是碳酸鹽特有性質，所以可以將實驗簡化為：直接取少量溶液，加入足量的稀鹽酸，若產生大量氣泡，則證明該溶液是碳酸鈉溶液）師：所以，設計實驗方案時也要兼顧簡便性。
（5）鞏固應用：
有一個同學設計下列兩種驗證未知溶液中是否含有SO42-的實驗，實驗方案如下：
上述兩種方案能否說明未知溶液中一定含有SO42-
方案1： ，理由是 。
方案2： ，理由是 。
思路點撥：
方案1不能。理由：在未知液中加入BaCl2溶液，產生不溶于稀鹽酸的白色沉淀有兩種可能：AgCl或BaSO4。所以不確定原未知溶液中是含有Ag+還是SO42-
方案2可行。理由：在未知液中先加入稀鹽酸無現象，可排除未知液中含有Ag+和CO32-的可能，再加入BaCl2溶液產生不溶于稀鹽酸的白色沉淀，只能是BaSO4，所以能確定未知液中含有SO42-。
五、課堂小結
通過今天的復習，我們知道如何檢驗物質的實驗設計的依據及注意點。這些也是評價實驗設計的依據，通常我們把這些依據說成實驗方案的設計的科學性、可行性、簡便性等。在平時我們運用所學知識進行物質檢驗時，要根據檢驗的一般思路，綜合考慮。
六、當堂訓練
（作業另布置）
復習講義
實驗方案的設計與評價——物質的檢驗
1．概念解讀
物質的檢驗：根據物質的特性和特有的實驗現象來確定是某種物質。
物質的鑒別：根據物質之間的性質差別及在變化中的不同現象用物理或化學方法把幾種
物質區分開。
2．常見離子的檢驗
離子 檢驗方法 實驗現象
H+（酸性） 滴加紫色蕊試液用pH試紙測定其pH 石蕊試液變紅pH小于7
加入少量鋅粒等 有氣泡產生
加入少量的氧化銅等 黑色固體逐漸消失，溶液變為藍色
加入少量的氫氧化銅等不溶性堿 藍色固體逐漸消失，溶液變為藍色
加入少量碳酸鈉等碳酸鹽 有氣泡產生
OH-（堿性） 滴加紫色石蕊試液滴加無色酚酞試液用pH試紙測定其pH 石蕊試液變藍酚酞試液變紅pH大于7
滴加CuSO4溶液滴加FeCl3溶液 產生藍色沉淀產生紅褐色沉淀
Cl- 滴加AgNO3溶液和稀硝酸 產生白色沉淀，且沉淀不溶于稀硝酸
SO42- 滴加稀鹽酸酸化，再滴加BaCl2溶液 加稀鹽酸無現象，產生白色沉淀
滴加Ba(NO3)2溶液和稀硝酸 產生白色沉淀，且沉淀不溶于稀硝酸
CO32- 滴加稀鹽酸，將產生的氣體通入澄清石灰水 產生無色無味氣體，石灰水變渾濁
NH4+ 加入強堿溶液，微熱，用濕潤的紅色石蕊試紙檢驗產生的氣體 產生刺激性氣味氣體，試紙變藍
等鹽溶液

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