5.1.3硫及其化合物硫酸根離子的檢驗粗鹽的提純（教學(xué)設(shè)計）高一化學(xué)（人教版2019）

第五章《化工生產(chǎn)中的重要非金屬元素》教學(xué)設(shè)計第一節(jié)硫及其化合物第三課時硫酸根離子的檢驗粗鹽的提純課題：5.1.3硫酸根離子的檢驗粗鹽的提純課時1授課年級高一課標(biāo)要求結(jié)合真實情境中的應(yīng)用實例或通過實驗探究，了解硫及化合物（硫酸鹽）的主要性質(zhì)，認(rèn)識非金屬及其化合物的多樣性，知道硫酸根離子的檢驗方法。教材分析本節(jié)內(nèi)容是人教版（1019版）第五章第一節(jié)硫及其化合物的內(nèi)容。本節(jié)內(nèi)容主要包括：硫、二氧化硫和硫酸的性質(zhì)，硫酸根離子的檢驗，不同價態(tài)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化。教材首先根據(jù)硫在元素周期表中的位置，利用原子結(jié)構(gòu)和元素周期律的相關(guān)知識，從化學(xué)變化的視角考慮硫單質(zhì)能否與金屬單質(zhì)、非金屬單質(zhì)、化合物等發(fā)生反應(yīng)，使學(xué)生掌握研究非金屬單質(zhì)性質(zhì)的基本思路；之后，根據(jù)物質(zhì)類別研究硫的化合物（包括二氧化硫、硫酸）的化學(xué)性質(zhì)。教材以工業(yè)制硫酸的生產(chǎn)原理為載體，從氧化還原的角度來綜合認(rèn)識含硫化合物的氧化性和還原性，并結(jié)合濃硫酸與銅反應(yīng)的實驗，基于證據(jù)探究濃硫酸的氧化性。接下來，設(shè)計“硫酸根離子的檢驗”實驗，對構(gòu)成物質(zhì)的離子進(jìn)行檢驗，提升學(xué)生“宏觀辨識與微觀探析”的學(xué)科核心素養(yǎng)。最后，設(shè)置“不同價態(tài)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化”探究活動，要求學(xué)生從物質(zhì)類別和元素價態(tài)變化的角度，應(yīng)用氧化還原反應(yīng)原理設(shè)計實驗方案，選擇適當(dāng)?shù)膶嶒炘噭?，探究不同價態(tài)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化，提升學(xué)生“變化觀念”等學(xué)科核心素養(yǎng)。本節(jié)《硫及其化合物》內(nèi)容整合了舊版教材中第四章第三、四節(jié)有關(guān)硫元素的知識，知識介紹更有條理。并新增了硫單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)，主要學(xué)習(xí)二氧化硫、濃硫酸的性質(zhì)，還涉及到硫化氫和三氧化硫的性質(zhì)、工業(yè)上硫酸的制備等。教學(xué)中主要介紹硫及其重要化合物的主要化學(xué)性質(zhì)，在知識安排上應(yīng)盡量使用性質(zhì)和用途相結(jié)合，理論與實際相結(jié)合，從而讓學(xué)生認(rèn)識到常見無機(jī)物在生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用。本節(jié)內(nèi)容的情境素材有：火山噴發(fā)中含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化；“雷雨發(fā)莊稼”；工業(yè)制硫酸；食品中適量添加二氧化硫的作用（去色、殺菌、抗氧化）；酸雨的成因與防治。實驗及探究活動：濃、稀硝酸的性質(zhì)；二氧化硫的性質(zhì)；濃硫酸的性質(zhì)；溶液中SO42等離子的檢驗等。教學(xué)重點為硫及其化合物的性質(zhì)與相互轉(zhuǎn)化；濃硫酸的特性；硫酸根離子的檢驗；可逆反應(yīng)。教學(xué)難點為濃硫酸的特性。內(nèi)容共安排四個課時：第一課時為硫和二氧化硫，第二課時為硫酸，第三課時為硫酸鹽及硫酸根離子的檢驗，第四課時為不同價態(tài)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化（含實驗活動5）。本課時為第三課時《硫酸鹽及硫酸根離子的檢驗》的內(nèi)容，包括硫酸鹽的性質(zhì)、硫酸根離子的檢驗及粗鹽的提純?nèi)糠帧＝滩耐ㄟ^“資料卡片”欄目介紹了硫酸鈣、硫酸鋇、硫酸銅等幾種常見硫酸鹽的主要性質(zhì)及用途，并強(qiáng)調(diào)了氯化鋇、碳酸鋇等鋇鹽的毒性。通過實驗探究得出硫酸根離子的檢驗方法，利用“思考與討論”欄目，通過設(shè)置的三個問題，討論交流，分析原理，形成方案。教學(xué)時，硫酸根離子的檢驗、粗鹽中雜質(zhì)離子除去不能只是簡單灌輸，需要引導(dǎo)學(xué)生思考與討論，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究素養(yǎng)和科學(xué)探究精神。教學(xué)目標(biāo)1.通過閱讀教材，引導(dǎo)思考，了解幾種常見硫酸鹽的主要性質(zhì)及用途，培養(yǎng)科學(xué)精神與社會責(zé)任的學(xué)可核心素養(yǎng)。2.通過素養(yǎng)探究、討論交流，了解硫酸根離子的檢驗方法，學(xué)會排除干擾離子的方法，培養(yǎng)證據(jù)推理和科學(xué)態(tài)度的核心核心素養(yǎng)。3.通過實驗設(shè)計、問題探究（原理分析），掌握粗鹽提純的基本方法，了解化學(xué)實驗設(shè)計的原則。初步了解自然界中硫元素的存在與轉(zhuǎn)化，探究不同價態(tài)含例句物質(zhì)的轉(zhuǎn)化途徑。教學(xué)重、難點重點：硫酸根離子的檢驗、粗鹽的提純難點：粗鹽精制原理及方案設(shè)計核心素養(yǎng)證據(jù)推理與模型認(rèn)知：通過思考討論粗鹽提純流程以及注意事項。能初步學(xué)會收集各種證據(jù)，對物質(zhì)的性質(zhì)及其變化提出可能的假設(shè)；基于證據(jù)進(jìn)行分析推理，證實或證偽假設(shè)；能解釋證據(jù)與結(jié)論之間的關(guān)系，確定形成科學(xué)結(jié)論所需要的證據(jù)和尋找證據(jù)的途徑，建立粗鹽提純方案的認(rèn)知模型。變化觀念與平衡思想：通過對不同價態(tài)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化探究，加強(qiáng)能從不同視角對紛繁復(fù)雜的化學(xué)變化進(jìn)行分類研究，逐步掲示各類變化的特征和規(guī)律；能用對立統(tǒng)一、聯(lián)系發(fā)展和動態(tài)平衡的觀點考察、分析化學(xué)反應(yīng)，預(yù)測在一定條件某種物質(zhì)可能發(fā)生的化學(xué)變化。強(qiáng)化學(xué)生變化觀念。學(xué)情分析學(xué)生在必修第一冊已經(jīng)學(xué)習(xí)過氯離子的檢驗，了解離子檢驗的一些鑒別原則和方法，為本課時學(xué)習(xí)硫酸根離子的檢驗奠定了基礎(chǔ)。但還不熟悉含硫物質(zhì)及相關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)，在排除干擾離子上可逆存在一些困難，教學(xué)時教師可通過提供有關(guān)信息，再引導(dǎo)分析，討論交流得出結(jié)論。教學(xué)過程教學(xué)環(huán)節(jié)教學(xué)活動設(shè)計意圖環(huán)節(jié)一、情景導(dǎo)入化學(xué)史情境【回顧1】氯離子的檢驗方法是什么？檢驗氯離子時，如何排除碳酸根離子的干擾？【學(xué)生1】試劑：AgNO3溶液、稀HNO3;【學(xué)生2】現(xiàn)象：產(chǎn)生白色沉淀不溶于稀HNO3;【學(xué)生3】板書原理：Ag++Cl=AgCl↓（不溶于稀HNO3）?！緦W(xué)生4】碳酸根也可與銀離子反應(yīng)生成碳酸銀白色沉淀：COeq\o\al(2－,3)+2Ag+=Ag2CO3↓,但碳酸銀可以溶于稀硝酸，從而排除干擾：Ag2CO3+2H+=2Ag++CO2↑+H2O?！窘處煛吭u價、強(qiáng)調(diào)：在用AgNO3溶液檢驗氯離子時，一般先在被檢測的溶液中滴入適量的稀硝酸，使其酸化以排除COeq\o\al(2－,3)等的干擾，然后再滴入AgNO3溶液?！净仡?】濃硫酸吸水性和脫水性有何區(qū)別？【學(xué)生1】吸水性：濃硫酸具有吸收水(如氣體中、液體中的水分子,以及固體中的結(jié)晶水等)的性能,吸水性是濃硫酸的物理性質(zhì)。因此濃硫酸可作為吸水劑或干燥劑。【學(xué)生2】脫水性：濃硫酸可將許多有機(jī)化合物中的氫、氧元素按水的組成比脫去。脫水性是濃硫酸的化學(xué)性質(zhì)。如:C12H22O1112C+11H2O【預(yù)習(xí)】SOeq\o\al(2－,4)的檢驗方法是什么？應(yīng)注意哪些問題？【學(xué)生1】方法：試劑：稀HCl、BaCl2溶液;現(xiàn)象：先加鹽酸無明顯現(xiàn)象，后加BaCl2溶液產(chǎn)生白色沉淀;原理：Ba2++SOeq\o\al(2－,4)=BaSO4↓?！緦W(xué)生2】不能向待測液中滴加用稀鹽酸酸化的Ba(NO3)2溶液，因在酸性環(huán)境中會發(fā)生反應(yīng)：Ba2＋＋SOeq\o\al(2－,3)=BaSO3↓(白色)，3BaSO3＋2H＋＋2NOeq\o\al(－,3)=3BaSO4↓(白色)＋2NO↑＋H2O。因此，會誤將SOeq\o\al(2－,3)判斷成SOeq\o\al(2－,4)。【學(xué)生3】也不能先用稀硝酸酸化，再加入BaCl2溶液，因硝酸會將SOeq\o\al(2－,3)氧化成SOeq\o\al(2－,4)而產(chǎn)生干擾?！窘處煛吭u價、強(qiáng)調(diào)：須先加鹽酸酸化?！绢A(yù)習(xí)2】粗鹽中的SOeq\o\al(2－,4)、Mg2＋、Ca2＋的除雜試劑及其順序如何？【學(xué)生1】過量的BaCl2溶液→過量的NaOH溶液→過量的Na2CO3溶液→適量稀鹽酸【學(xué)生2】過量的NaOH溶液→過量的BaCl2溶液→過量的Na2CO3溶液→適量稀鹽酸【學(xué)生3】過量的BaCl2溶液→過量的Na2CO3溶液→過量的NaOH溶液→適量稀鹽酸【教師】評價、強(qiáng)調(diào)：除雜的原理及要求將在本節(jié)課進(jìn)一步學(xué)習(xí)?！緦?dǎo)入】造紙術(shù)、指南針、火藥、印刷術(shù)是中國古代四大發(fā)明，其中火藥武器的使用，改變了作戰(zhàn)方式，幫助歐洲資產(chǎn)階級摧毀了封建堡壘，加速了歐洲的歷史進(jìn)程。黑火藥的成分為“一硫二硝三木炭”（S+2KNO3+3C=K2S+N2↑+3CO2↑）（見PPT圖片）。自然界中化合態(tài)的硫主要以硫化物或硫酸鹽形式存在。回顧舊知，預(yù)習(xí)新知，創(chuàng)設(shè)化學(xué)史情境，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣和探究的欲望。環(huán)節(jié)二、氧硫酸鹽及硫酸根離子的檢驗活動一、常見硫酸鹽及主要用途【過渡】硫元素在自然界既可以以游離態(tài)形式存在于火山口附近或地殼的巖層中，也可以在地表附近，以硫酸鹽的形式存在，如石膏（CaSO4·2H2O)、芒硝（Na2SO4·10H2O）等。【問題1】閱讀教材P6頁“資料卡片”，回答常見幾種硫酸鹽組成特點及主要用途是什么？并填寫表格內(nèi)容?！窘處煛客队氨砀瘢龑?dǎo)分析?！緦W(xué)生】閱讀教材，填寫表格內(nèi)容，展示交流：硫酸鹽化學(xué)式及俗稱用途鈣鹽CaSO4·2H2O（石膏）2CaSO4·H2O（熟石膏）調(diào)節(jié)水泥的硬化速率制作模型、繃帶、粉筆鋇鹽BaSO4（重晶石）生產(chǎn)其他鋇鹽的原料、醫(yī)療上用作“鋇餐”（消化系統(tǒng)X射線檢查的內(nèi)服藥劑）銅鹽CuSO4·5H2O（膽礬、藍(lán)礬）與石灰乳混合制農(nóng)藥“波爾多液”檢驗水的生成、無水CuSO4可用于檢驗H2O的存在。亞鐵鹽FeSO4·7H2O（綠礬）補(bǔ)血劑、制藍(lán)黑墨水鋁鉀鹽KAl(SO4)2·12H2O（明礬）用作凈水劑（形成Al(OH)3膠體）【教師】評價、強(qiáng)調(diào)：石膏（CaSO4·2H2O）和熟石膏（2CaSO4·H2O）結(jié)晶水的含量不同，結(jié)晶水合物屬于純凈物?！締栴}2】討論：硫酸鋇不溶于水和酸，且不易被X射線透過，因此在醫(yī)療上用作消化系統(tǒng)X射線檢查的內(nèi)服藥劑，俗稱“鋇餐”，可否用碳酸鋇代替硫酸鋇？【學(xué)生1】不能?？扇苄凿^的化合物如BaCl2、Ba(NO3)2、Ba(OH)2等有毒，因此，使用時必須做好個人防護(hù)，相關(guān)廢棄物應(yīng)進(jìn)行無害化處理；【學(xué)生2】碳酸鋇無毒，但誤食碳酸鋇后，碳酸鋇與人體內(nèi)的胃酸即鹽酸反應(yīng)會生成可溶性的氯化鋇使人中毒：BaCO3+2HCl=BaCl2+CO2↑+H2O。【對應(yīng)訓(xùn)練1】硫及其化合物的轉(zhuǎn)化具有重要應(yīng)用。下列說法不正確的是（）A．自然界中硫化物在地表附近受氧氣和水的長期作用會轉(zhuǎn)化為硫酸鹽B．石膏(CaSO4?2H2O)被加熱到150℃時轉(zhuǎn)化為熟石膏(2CaSO4?H2O)C．工業(yè)上以黃鐵礦為原料經(jīng)煅燒、催化氧化、吸收等反應(yīng)生成H2SO4D．火山口附近的硫單質(zhì)會被大氣中氧氣氧化為三氧化硫【答案】D【解析】A．S2具有還原性，自然界中硫化物在地表附近受氧氣和水的長期作用會被氧化為硫酸鹽，故A正確；B．石膏(CaSO4?2H2O)被加熱到150℃時失去部分結(jié)晶水轉(zhuǎn)化為熟石膏(2CaSO4?H2O)，故B正確；C．工業(yè)上以黃鐵礦為原料經(jīng)煅燒生成SO2、SO2催化氧化生成SO3、SO3被濃硫酸吸收生成H2SO4，故C正確；D．火山口附近的硫單質(zhì)會被大氣中氧氣氧化為二氧化硫，故D錯誤；選D?！緦?yīng)訓(xùn)練2】下列有關(guān)硫酸鹽的說法中正確的是A．硫酸鋇在醫(yī)學(xué)上用作鋇餐，Ba2+對人體無毒B．明礬常用于凈水，含Al3+的鹽作為食品膨化劑時可以過量添加C．Fe2+對人體有益，F(xiàn)eSO4可用于制補(bǔ)血劑D．Cu2+有毒，CuSO4與生石灰可配成殺菌劑波爾多液【答案】C【解析】A．鋇為重金屬元素，Ba2+對人體有害，A錯誤；B．過量攝入鋁會影響人體對鐵、鈣等成分的吸收，導(dǎo)致骨質(zhì)疏松、貧血，得老年癡呆，所以含Al3+的鹽作為食品膨化劑時要嚴(yán)格控制用量，B錯誤；C．Fe2+是血紅蛋白的重要組成成分，F(xiàn)eSO4可用于制補(bǔ)血劑，C正確；D．波爾多液是一種保護(hù)性殺菌劑，由硫酸銅、生石灰和水按一定比例配制而成，D錯誤；綜上所述答案為C?；仡櫧滩?，查閱資料。認(rèn)識常見硫酸鹽及組成和主要用途。了解硫酸鋇和碳酸鋇的性質(zhì)及用途，認(rèn)識重金屬離子的毒性。檢測與評價，發(fā)現(xiàn)問題，調(diào)控課堂，提高效率。活動二、硫酸根離子的檢驗【過渡】從物質(zhì)的分類及組成看，硫酸鹽均含有相同的硫酸根離子，下面我們來學(xué)習(xí)硫酸根離子的檢驗方法。【問題1】實驗探究：完成教材P6頁【實驗54】，觀察實驗現(xiàn)象，分析實驗原理，填寫表格內(nèi)容?！窘處煛垦菔緦嶒?4，投影表格，引導(dǎo)分析?！緦W(xué)生】觀察實驗現(xiàn)象。思考實驗原理，填寫表格內(nèi)容，展示交流：實驗操作實驗現(xiàn)象離子方程式加入BaCl2生成白色沉淀，再加入少量稀鹽酸，白色沉淀不溶解SOeq\o\al(2－,4)＋Ba2＋=BaSO4↓加入BaCl2生成白色沉淀，再加入少量稀鹽酸，白色沉淀不溶解SOeq\o\al(2－,4)＋Ba2＋=BaSO4↓加入BaCl2生成白色沉淀，再加入少量稀鹽酸，白色沉淀溶解，生成無色無味氣體Ba2＋＋COeq\o\al(2－,3)=BaCO3↓，BaCO3＋2H＋=Ba2＋＋CO2↑＋H2O實驗分析白色沉淀BaSO4不溶于稀鹽酸，而BaCO3可溶于鹽酸，因此可用稀鹽酸和BaCl2溶液檢驗SO42。實驗結(jié)論若向溶液中加入稀鹽酸時無明顯現(xiàn)象，再滴加BaCl2溶液時有白色沉淀產(chǎn)生，則證明該溶液中含有SO42?！窘處煛吭u價、強(qiáng)調(diào)：先加鹽酸酸化時，若產(chǎn)生白色沉淀，則需要先過濾后，再向濾液中滴加BaCl2溶液。觀察現(xiàn)象?！締栴}2】結(jié)合上述實驗，思考檢驗SOeq\o\al(2－,4)的正確操作方法是什么？應(yīng)注意哪些問題？【學(xué)生】板書：未知溶液eq\o(→,\s\up7(加鹽酸酸化))無明顯現(xiàn)象eq\o(→,\s\up7(加氯化鋇溶液))產(chǎn)生白色沉淀eq\o(→,\s\up7(說明))原未知液中含SOeq\o\al(2－,4)【教師】追問：先加鹽酸的目的時什么？為什么？【學(xué)生1】先加稀鹽酸的目的是防止COeq\o\al(2－,3)、SOeq\o\al(2－,3)、Ag＋干擾?！緦W(xué)生2】板書原理：COeq\o\al(2－,3)＋2H＋=CO2↑＋H2O、SOeq\o\al(2－,3)＋2H＋=SO2↑＋H2O、Ag＋＋Cl－=AgCl↓、Ba2＋＋SOeq\o\al(2－,4)=BaSO4↓?！窘處煛吭u價、強(qiáng)調(diào)1：BaCO3、BaSO4、也是白色沉淀與BaSO4白色沉淀所不同的是這些沉淀能溶于強(qiáng)酸中。因此檢驗SOeq\o\al(2－,4)時,必須用鹽酸酸化?！窘處煛吭u價、強(qiáng)調(diào)2：不能用HNO3、H2SO4酸化，且不能用Ba(NO3)2溶液,因為在酸性條件下，SOeq\o\al(2－,3)、HSOeq\o\al(－,3)會被溶液中的NO3氧化為SOeq\o\al(2－,4)從而得出錯誤的結(jié)論?！締栴}3】探究：稀鹽酸和BaCl2溶液加入順序能否交換？稀鹽酸能否換成稀硝酸？BaCl2溶液能否換成Ba(NO3)2溶液？【學(xué)生1】不能，否則無法排除Ag+離子的干擾?！緦W(xué)生2】不能用硝酸酸化，第二步也不能用Ba(NO3)2溶液，否則無法排除SOeq\o\al(2－,3)離子的干擾?！窘處煛吭u價、追問：如何檢驗SOeq\o\al(2－,3)？【學(xué)生】SOeq\o\al(2－,3)的檢驗方法：待檢液有白色沉淀氣體褪色。應(yīng)注意HSOeq\o\al(－,3)的干擾?！窘處煛吭u價、強(qiáng)調(diào)：先滴加BaCl2溶液，若不出現(xiàn)白色沉淀，再加鹽酸，產(chǎn)生能使品紅溶液褪色的氣體，則證明含有HSOeq\o\al(－,3)。【對應(yīng)訓(xùn)練1】下列實驗，能證明溶液中一定含有SOeq\o\al(2－,4)的是()A．某溶液加入BaCl2溶液，產(chǎn)生白色沉淀B．某溶液加入BaCl2溶液，產(chǎn)生白色沉淀，再加鹽酸沉淀不溶解C．某溶液加入硝酸酸化，再加入Ba(NO3)2溶液有白色沉淀產(chǎn)生D．某溶液加入鹽酸酸化，再加入BaCl2溶液有白色沉淀產(chǎn)生【答案】D【解析】A．能和氯化鋇溶液產(chǎn)生白色沉淀的離子有Ag＋、SOeq\o\al(2－,3)、COeq\o\al(2－,3)、SOeq\o\al(2－,4)等，A不符合題意；B．能和氯化鋇溶液產(chǎn)生不溶于稀鹽酸白色沉淀的離子有Ag＋、SOeq\o\al(2－,4)等，B不符合題意；C．硝酸具有強(qiáng)氧化性，能將亞硫酸根離子氧化生成硫酸根離子，所以不能確定原溶液中是否含有硫酸根離子，C不符合題意；D．先加鹽酸酸化，能排除Ag＋、SOeq\o\al(2－,3)、COeq\o\al(2－,3)的干擾，再加氯化鋇溶液產(chǎn)生白色沉淀說明含有硫酸根離子，D符合題意；答案選D。【對應(yīng)訓(xùn)練2】有一瓶Na2SO3溶液，可能被部分氧化。某同學(xué)取少量該溶液，滴加BaCl2溶液，產(chǎn)生白色沉淀，再加入足量稀硫酸，充分振蕩后仍有白色沉淀。下列結(jié)論中不正確的是（）A．Na2SO3已部分被空氣中的O2氧化B．加入BaCl2溶液后，生成的沉淀中可能有BaSO4C．加入稀硫酸后，不溶的沉淀一定是BaSO4D．該實驗不能確定Na2SO3是否部分被氧化【答案】A【解析】A．由于加入的稀硫酸也能與BaCl2溶液反應(yīng)生成BaSO4沉淀，故不能判斷Na2SO3是否部分被氧化，A錯誤；B．若Na2SO3被氧化，則加入BaCl2溶液后，生成的沉淀中可能有BaSO4，B正確；C．向Na2SO3溶液中滴加BaCl2溶液，產(chǎn)生白色沉淀，再加入足量稀硫酸，充分振蕩后仍有白色沉淀，該沉淀一定是BaSO4，C正確；D．由以上分析，該實驗不能確定Na2SO3是否部分被氧化，D正確；故選：A。通過實驗探究，認(rèn)識硫SOeq\o\al(2－,4)的通性，理解SOeq\o\al(2－,4)的檢驗原理，為設(shè)計SOeq\o\al(2－,4)的檢驗方案提供理論依據(jù)。。設(shè)計SOeq\o\al(2－,4)的檢驗方案，培養(yǎng)證據(jù)推理于模型認(rèn)知的化學(xué)核心素養(yǎng)。通過問題探究，討論交流，深度理解相關(guān)離子對SOeq\o\al(2－,4)檢驗的影響及消除方法。檢測與評價，發(fā)現(xiàn)問題，調(diào)控課堂，提高效率。環(huán)節(jié)三、粗鹽的提純活H活動一、物質(zhì)除雜和分離的基本原則【過渡】日常生活中廚房炒菜用的又細(xì)又白的精鹽，是將粗鹽經(jīng)過一系列操作提純才得到的，下面我們來學(xué)習(xí)粗鹽提純的方法?！締栴}1】物質(zhì)除雜和分離的基本原則是什么？物質(zhì)除雜和分離應(yīng)注意哪些問題？【學(xué)生1】物質(zhì)除雜和分離的基本原則是：不增(不引入新的雜質(zhì))，不減(不減少被提純的物質(zhì))，易分離(被提純的物質(zhì)與雜質(zhì)易分離)，易復(fù)原(被提純的物質(zhì)易復(fù)原)?！窘處煛吭u價、強(qiáng)調(diào)：使雜質(zhì)離子完全除去，要加入過量的試劑。【學(xué)生2】物質(zhì)除雜和分離應(yīng)注意：除雜試劑要過量，后續(xù)試劑應(yīng)能除去過量的前一試劑，盡可能將雜質(zhì)轉(zhuǎn)化為所需物質(zhì)。【教師】評價、強(qiáng)調(diào)：因此，除去多種雜質(zhì)時應(yīng)考慮加入試劑的合理順序?！締栴}2】閱讀教材P7“思考與討論”內(nèi)容，思考粗鹽中含有哪些雜質(zhì)？如何利用除雜和分離方法將粗鹽制成精鹽？【學(xué)生1】用海水、鹽井水、鹽湖水直接得到的鹽為粗鹽，粗鹽含有較多的泥沙、可溶性的CaCl2、MgCl2以及一些硫酸鹽等雜質(zhì)?！緦W(xué)生2】粗鹽經(jīng)溶解、過濾和蒸發(fā)后含有還含有硫酸鹽及CaCl2、MgCl2等雜質(zhì)?！緦W(xué)生3】通過加入沉淀劑的方法，將雜質(zhì)離子Ca2+、Mg2+、SOeq\o\al(2－,4)轉(zhuǎn)化成沉淀而除去，就可得到精鹽。【教師】評價、強(qiáng)調(diào)：實際進(jìn)行方案設(shè)計時，除要考慮所加試劑外，還要考慮加入試劑的先后順序、試劑的用量，以及試劑過量后如何處理等?！緦?yīng)訓(xùn)練1】下列說法中正確的是（）A．將CO2通入氯化鈣溶液中有白色沉淀生成B．向硝酸酸化的?溶液中加入BaCl2溶液生成白色沉淀，說明該溶液中一定含有SOeq\o\al(2－,4)C．常溫下可以用鋁制容器盛裝濃硫酸或濃硝酸，因為鋁和這兩種酸不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)D．可以用飽和食鹽水除去Cl2中混有的少量HCl氣體【答案】D【解析】A．二氧化碳和氯化鈣溶液不發(fā)生反應(yīng)，A錯誤；B．產(chǎn)生的白色沉淀可以是硫酸鋇或者氯化銀，故說明該溶液中可能含有SOeq\o\al(2－,4)，B錯誤；C．常溫下可以用鋁制容器盛裝濃硫酸或濃硝酸，因為鋁和這兩種酸鈍化，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，C錯誤；D．氯氣在飽和食鹽水中溶解度很小，HCl可溶飽和食鹽水，故可以用飽和食鹽水除去Cl2中混有的少量HCl氣體，D正確；故選D?！緦?yīng)訓(xùn)練2】下列說法中正確的是（）A．某酸性溶液中：Cl、CH3COO、Mg2+、SOeq\o\al(2－,4)能大量共存B．含有大量HCOeq\o\al(－,3)的溶液中：NHeq\o\al(＋,4)、K+、SOeq\o\al(2－,4)、OH能大量共存C．某透明溶液中：K+、NOeq\o\al(－,3)、Na+、Cl可能大量共存D．取少量某溶液，向其中加入鹽酸酸化的BaCl2溶液，觀察到有白色沉淀生成，證明該溶液中含有SOeq\o\al(2－,4)【答案】C【解析】A．酸性溶液中，CH3COO與H+不能大量共存，A選項錯誤；B．含有大量HCOeq\o\al(－,3)的溶液中，HCOeq\o\al(－,3)與OH不能大量共存，B選項錯誤；C．某透明溶液中：K+、NOeq\o\al(－,3)、Na+、Cl可能大量共存，C選項正確；D．證明某溶液中含有SOeq\o\al(2－,4)，取少量某溶液，應(yīng)先加入稀鹽酸酸化，無明顯現(xiàn)象，再加BaCl2溶液，觀察到有白色沉淀生成，D選項錯誤；答案選C?；仡櫝s原則，為設(shè)計粗鹽的提純方案提供理論依據(jù)。理解粗鹽中雜質(zhì)成分，為除雜方案的設(shè)計做鋪墊。檢測與評價，發(fā)現(xiàn)問題，調(diào)控課堂，提高效率。活活活動二、粗鹽的提純【過渡】粗鹽中的硫酸鹽雜質(zhì)，在溶液中電離產(chǎn)生出SOeq\o\al(2－,4)，結(jié)合SOeq\o\al(2－,4)的檢驗方法及相關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)，我們來探究粗鹽的提純方法?！締栴}1】討論：經(jīng)溶解、過濾、蒸發(fā)操作得到的粗鹽中含有一些可溶性硫酸鹽及CaCl2、MgCl2等雜質(zhì)。參考物質(zhì)的溶解性表，思考如果按照下表所示順序除去它們，應(yīng)加入什么試劑？【教師】投影表格，引導(dǎo)分析：過分析物質(zhì)的組成可知，要想得到純凈的NaCl，就要保留溶液中的鈉離子和氯離子，除去其他離子。【學(xué)生2】討論交流，填寫表格內(nèi)容，展示交流：雜質(zhì)加入的試劑離子方程式硫酸鹽過量的BaCl2溶液Ba2++SOeq\o\al(2－,4)=BaSO4↓MgCl2過量的NaOH溶液Mg2+＋2OH=Mg(OH)2↓CaCl2過量的Na2CO3溶液Ca2++COeq\o\al(2－,3)=CaCO3↓、Ba2++COeq\o\al(2－,3)=BaCO3↓【教師】評價、強(qiáng)調(diào)：為保證把雜質(zhì)出盡，所加除雜試劑應(yīng)過量?！締栴}2】探究：上述加入的試劑除去雜質(zhì)后，有沒有引入其他離子？并歸納總結(jié)粗鹽提純時加入試劑的順序是什么？【學(xué)生1】加入過量的BaCl2溶液—引入Ba2+，除去SOeq\o\al(2－,3)【學(xué)生2】加入過量的NaOH溶液—引入OH，除去Ba2+、Ca2+【學(xué)生3】加入過量的Na2CO3溶液—引入COeq\o\al(2－,3)，除去Ba2+、Ca2+【教師】評價、追問：選擇上述順序的依據(jù)時什么？【學(xué)生】一是為了把雜質(zhì)出干凈，二是為后續(xù)步驟把前步驟過量試劑除去，以防止引入新雜質(zhì)?！窘處煛吭u價、強(qiáng)調(diào)：過濾操作可除去沉淀BaSO4、Mg(OH)2、CaCO3、BaCO3。【教師】追問：最后向過濾后的溶液中加過量稀鹽酸會引入H+，但可除去COeq\o\al(2－,3)，OH，，那么如何出去過量的稀鹽酸呢？【學(xué)生】通過蒸發(fā)，利用鹽酸的揮發(fā)性除去HCl，得到提純物質(zhì)NaCl。【教師】評價、小結(jié)：加入除雜試劑時，應(yīng)注意哪些問題？【學(xué)生1】①Na2CO3必須在BaCl2之后；②鹽酸必須在Na2CO3和NaOH之后；③加鹽酸前必須過濾；④鹽酸除去過量除雜劑，調(diào)節(jié)溶液酸堿性?！緦W(xué)生2】②加入除雜試劑可有下面三種順序：BaCl2溶液→NaOH溶液→Na2CO3溶液→鹽酸；；NaOH溶液→BaCl2溶液→Na2CO3溶液→鹽酸；BaCl2溶液→Na2CO3溶液→NaOH溶液→鹽酸。【教師】評價、肯定?！緦?yīng)練習(xí)1】為了除去粗鹽中的CaCl2、MgCl2、Na2SO4及泥沙，得到純凈的NaCl，可將粗鹽溶于水，然后在下列操作中選取必要的步驟和正確的操作順序()①過濾②加過量NaOH溶液③加適量鹽酸④加過量Na2CO3溶液⑤加過量BaCl2溶液A．④②⑤ B．④①②⑤③C．②⑤④①③ D．①④②⑤③【答案】C【解析】除去MgCl2選用NaOH溶液，加過量的BaCl2溶液除去Na2SO4以后，過量的BaCl2將和CaCl2一起用Na2CO3溶液除去，過量的NaOH和Na2CO3通過加適量的鹽酸除去。因此，操作⑤必須在操作④之前，過濾操作在加入適量鹽酸之前進(jìn)行?！緦?yīng)練習(xí)2】要除去NaCl溶液中混有的MgCl2，應(yīng)選用的試劑和操作方法是()A．加入適量Na2SO4溶液后過濾B．加入適量NaOH溶液后過濾C．加入過量NaOH溶液后蒸發(fā)D．加入過量Na2CO3溶液后過濾【答案】B【解析】NaOH溶液與MgCl2發(fā)生反應(yīng)生成Mg(OH)2沉淀，再用過濾的方法除去不溶于水的Mg(OH)2，即可除去MgCl2雜質(zhì)。根據(jù)雜質(zhì)的類別及性質(zhì)，結(jié)合除雜原則，了解除雜試劑的選擇依據(jù)。從微觀上認(rèn)識除雜原理，形成粗鹽提純的模型，培養(yǎng)證據(jù)推與模型認(rèn)知的化學(xué)核心素養(yǎng)。檢測與評價，發(fā)現(xiàn)問題，調(diào)控課堂，提高效率。環(huán)節(jié)四、課后鞏固作業(yè)設(shè)計1.下列敘述正確的是（）A．“鋇餐”是醫(yī)療上作消化系統(tǒng)X射線檢查的內(nèi)服藥劑，其主要成分是BaSO3B．向某溶液中加入BaCl2，產(chǎn)生不溶于稀HNO3的白色沉淀，則溶液中一定含有SOeq\o\al(2－,4)C．濃硫酸是一種干燥劑，能夠干燥氫氣、氧氣、氨氣等氣體D．常溫下能夠用鐵、鋁等容器盛放濃硫酸，是因為濃硫酸的強(qiáng)氧化性使其鈍化【答案】D【解析】A.“鋇餐”的主要成分是BaSO4，故A錯誤；B.由于AgCl也是不溶于硝酸的白色沉淀，且BaSO3能被稀硝酸氧化為BaSO4，故向某溶液中加入BaCl2，產(chǎn)生不溶于稀HNO3的白色沉淀，則溶液中不一定含有SOeq\o\al(2－,4)，也可能含有Ag+或者SOeq\o\al(2－,3)，B錯誤；C.濃硫酸具有吸水性，是一種干燥劑，不能夠干燥氨氣等堿性氣體，C錯誤；D.濃硫酸具有強(qiáng)氧化性，能夠在鐵、鋁表面快速形成致密的氧化物保護(hù)膜使其鈍化，故常溫下能夠用鐵、鋁等容器盛放濃硫酸，D正確；故答案為：D。2．在檢驗SOeq\o\al(2－,4)的過程中，下列操作正確的是()(提示：稀硝酸具有強(qiáng)氧化性，可將SOeq\o\al(2－,3)氧化為SOeq\o\al(2－,4))A．先加入稀硝酸，沒有產(chǎn)生沉淀，然后再加硝酸鋇，產(chǎn)生白色沉淀，證明有SOeq\o\al(2－,4)存在B．先加入硝酸鋇，產(chǎn)生白色沉淀，然后再加稀硝酸，沉淀不溶解，證明有SOeq\o\al(2－,4)存在C．先加入稀鹽酸，沒有產(chǎn)生沉淀，然后再加氯化鋇，產(chǎn)生白色沉淀，證明有SOeq\o\al(2－,4)存在D．先加入氯化鋇，產(chǎn)生白色沉淀，然后再加稀鹽酸，沉淀不溶解，證明有SOeq\o\al(2－,4)存在【答案】C【解析】A．硝酸具有強(qiáng)氧化性，在溶液中先加入硝酸，會將SOeq\o\al(2－,3)氧化為SOeq\o\al(2－,4)，導(dǎo)致即使原溶液中無SOeq\o\al(2－,4)，再加硝酸鋇時也會生成白色沉淀，即此方法不能排除SOeq\o\al(2－,3)的干擾，不能說明原溶液中含SOeq\o\al(2－,4)，故A錯誤；B．先加硝酸鋇，產(chǎn)生白色沉淀，則白色沉淀可能是BaCO3或BaSO3或BaSO4，再加稀硝酸，則BaCO3會溶解，BaSO3會被氧化為BaSO4，故白色沉淀不溶解，不能說明原溶液中含SOeq\o\al(2－,4)，故B錯誤；C．先加稀鹽酸，會將SOeq\o\al(2－,3)、COeq\o\al(2－,3)反應(yīng)掉，再加BaCl2，如果還生成白色沉淀，則說明溶液中含SOeq\o\al(2－,4)，故C正確；D．先加BaCl2，生成白色沉淀，白色沉淀可能是BaCO3或BaSO3或BaSO4，還可能是AgCl，再加稀鹽酸，BaCO3或BaSO3均溶解，但BaSO4和AgCl均不溶解，故原溶液中可能含SOeq\o\al(2－,4)，也可能含Ag+，故D錯誤；故選C。3．下列實驗方案不可行的是（）選項實驗?zāi)康膶嶒灧桨窤檢驗干燥的氯氣是否具有漂白性將干燥的氯氣通過鮮花花瓣B鑒別Na2CO3和NaHCO3兩種溶液分別逐滴滴加稀鹽酸，觀察現(xiàn)象C鑒別Na2CO3、BaCl2、NaCl溶液分別加入稀H2SO4，觀察現(xiàn)象D檢驗溶液中是否有SOeq\o\al(2－,4)先加稀鹽酸無明顯現(xiàn)象，再加BaCl2溶液，觀察是否有沉淀【答案】A【解析】A．氯氣與鮮花花瓣中的水反應(yīng)生成的HClO具有漂白性，鮮花花瓣褪色，不能檢驗干燥的氯氣是否具有漂白性，故A錯誤；B．逐滴滴加稀鹽酸，Na2CO3一段時間后產(chǎn)生氣泡，NaHCO3開始就有氣泡，現(xiàn)象不同，可以區(qū)分，故B正確；C．加入稀H2SO4，Na2CO3有氣泡放出，BaCl2有白色沉淀產(chǎn)生，NaCl溶液無明顯現(xiàn)象，現(xiàn)象不同，可以鑒別，故C正確；D．先加稀鹽酸無明顯現(xiàn)象，排除碳酸根離子、銀離子等的干擾，再加BaCl2溶液，觀察是否有沉淀，可以檢驗溶液中是否有SOeq\o\al(2－,4)，故D正確；故選A。4．下列有關(guān)實驗的操作正確的是（）A．容量瓶、量筒和滴定管上都標(biāo)有使用溫度，量筒、容量瓶無“0”刻度，滴定管有0刻度：它們使用時均需水洗后再潤洗B．為觀察Mg條在氣體中的燃燒，在一個底部鋪有少量沙子的集氣瓶中收集滿氣體，取一小段除去表面氧化膜的Mg條用坩堝鉗夾持伸入集氣瓶中燃燒C．檢驗?zāi)橙芤菏欠窈袝r，應(yīng)取少量該溶液，依次加入溶液和稀硝酸D．用干燥且潔凈的玻璃棒蘸取溶液，滴到放在桌面的試紙上測值【答案】B【解析】A．容量瓶、量筒和滴定管都屬于量取液體體積的容器，都標(biāo)有使用溫度，量筒、容量瓶無“0”刻度，滴定管有0刻度，滴定管需要水洗后再潤洗，量筒需干燥狀態(tài)時使用，容量瓶洗凈后無需干燥和潤洗，可以直接使用，故A錯誤；B．為防止鎂和CO2反應(yīng)后生成的灼熱的物質(zhì)炸裂容量瓶底，要在一個底部鋪有少量沙子的集氣瓶中收集滿CO2氣體，取一小段除去表面氧化膜的Mg條用坩堝鉗夾持伸入集氣瓶中燃燒，故B正確；C．檢驗?zāi)橙芤菏欠窈蠸Oeq\o\al(2－,3)時，應(yīng)取少量該溶液，依次加入鹽酸和BaCl2溶液，若先加入BaCl2溶液，不能排除Ag+的干擾，也不能加入硝酸，不能排除亞硫酸根離子的干擾，故C錯誤；D．NaClO溶液中有強(qiáng)氧化性和漂白性的次氯酸，會使pH試紙褪色，無法測定pH，pH試紙也不能放在桌面上，應(yīng)放在潔凈的玻璃片或表面皿上，故D錯誤；故選B。5．實驗是解決化學(xué)問題的基本途徑。下列對于某些離子的檢驗及結(jié)論正確的是（）A．向某溶液中加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成，則溶液中一定含SOeq\o\al(2－,4)B．用鉑絲蘸取某溶液在火焰上灼燒，火焰呈黃色，則溶液中一定含Na+無K+C．向溶液中滴加KSCN溶液，溶液無明顯變化，溶液中一定不含F(xiàn)e3+D．向某溶液中加入足量稀鹽酸，有能使澄清石灰水變渾獨的氣體生成，則溶液中一定含COeq\o\al(2－,3)【答案】C【解析】A．向某溶液中加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成，則溶液中不一定含SOeq\o\al(2－,4)，可能含COeq\o\al(2－,3)等，故A錯誤；B．用鉑絲蘸取某溶液在火焰上灼燒，火焰呈黃色，可能掩蓋鉀元素所呈現(xiàn)的淺紫色火焰，則溶液中一定含Na+可能含有K+，故B錯誤；C．KSCN與鐵離子生成血紅色的物質(zhì)，向溶液中滴加KSCN溶液，溶液無明顯變化，溶液中一定不含F(xiàn)e3+，故C正確；D．向某溶液中加入足量稀鹽酸，有能使澄清石灰水變渾獨的氣體生成，可能是二氧化碳，也可能是二氧化硫，則溶液中不一定含COeq\o\al(2－,3)，可能是SOeq\o\al(2－,3)等，故D錯誤；故選C。6．某工業(yè)廢水中存在大量的Na+、Cl、Cu2+、SO，欲除去其中的Cu2+、SO，設(shè)計工藝流程如圖所示：下列有關(guān)說法錯誤的是A．NaOH的作用是除去Cu2+B．試劑a為Na2CO3，試劑b為BaCl2C．操作x為過濾，試劑c為稀鹽酸D．檢驗SO是否除盡可取適量待測溶液，先加入鹽酸，再加入BaCl2溶液【答案】B【解析】工業(yè)廢水中存在大量的Na+、Cl、Cu2+、SOeq\o\al(2－,4)，欲除去其中的

Cu2+、SOeq\o\al(2－,4)，由實驗流程可知，先加NaOH除去Cu2+，然后加試劑a為BaCl2可除去SOeq\o\al(2－,4)，再加試劑b為Na2CO3，試劑b可除去過量鋇離子，操作x為過濾，分離出溶液含氯化鈉、碳酸鈉，最后加試劑c為鹽酸可除去碳酸鈉，以此來解答。A．由上述分析可知，NaOH的作用是除去Cu2+，生成氫氧化銅沉淀，故A正確；B．試劑a為BaCl2，試劑b為Na2CO3，碳酸鈉在氯化鋇之后可除去過量的鋇離子，故B錯誤；C．由上述分析可知，操作x為過濾，試劑c為稀鹽酸，故C正確；D．檢驗SOeq\o\al(2－,4)是否除盡可取適量待測溶液，先加入鹽酸，排除干擾離子，再加入BaCl2溶液若不生成白色沉淀，則除盡，反之沒有除盡，故D正確；故選：B。7．食鹽是日常生活中的必需品。粗鹽中常含有少量泥沙以及Mg2+、Ca2+、SO，某興趣小組用稀鹽酸、氫氧化鈉、碳酸鈉、氧化鋇等試劑，設(shè)計了如下的精制的方案。下列說法中不正確的是（）A．試劑①、②、③依次是氫氧化鈉、碳酸鈉、氧化鋇B．操作Ⅰ是過濾，操作Ⅱ是蒸發(fā)結(jié)晶C．除去Mg2+的反應(yīng)為：Mg2++2OH=Mg(OH)2↓D．加入鹽酸發(fā)生的反應(yīng)只有OH+H+=H2O【答案】AD【解析】A.粗鹽提純，要注意加的試劑均過量，氧化鋇在最后加，那么過量的鋇離子又成為新的雜質(zhì)，所以碳酸鈉必須在氧化鋇之后加入，氫氧化鈉只要在過濾之前加入即可，A錯誤；B.操作Ⅰ是過濾，操作Ⅱ是蒸發(fā)結(jié)晶，B正確；C.用氫氧化鈉除去Mg2+故反應(yīng)為：Mg2++2OH==Mg(OH)2↓，C正確；D.加入鹽酸不僅要除去過量的氫氧化鈉還要除去碳酸鈉，所以發(fā)生的反應(yīng)有OH+H+==H2O和COeq\o\al(2－,3)+2H+==CO2↑+H2O，D錯誤；故答案選AD。8．某無色溶液中可能含有Mg2+、Cu2+、Ba2+、COeq\o\al(2－,3)、Cl、SOeq\o\al(2－,4)、NOeq\o\al(－,3)中的幾種，現(xiàn)進(jìn)行如下實驗：Ⅰ．取適量溶液，加入足量NaOH溶液，生成白色沉淀。Ⅱ．過濾，向?qū)嶒灑袼玫臑V液中加入足量H2SO4溶液，有白色沉淀生成。根據(jù)上述實驗回答下列問題。(1)溶液中一定不存在的離子是_______；(2)寫出Ⅰ和Ⅱ中所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式_______、_______；III．“生活無處不化學(xué)”，請你回答下列問題。(3)小蘇打可以治療胃酸過多，用離子方程式表示其原理___________。(4)食鹽的精制，需要將粗鹽中含有的SOeq\o\al(2－,4)、Mg2+、Ca2+離子沉淀除去，進(jìn)行提純，下列加入試劑的順序不可行的是___________。A．BaCl2溶液→NaOH溶液→Na2CO3溶液→過濾→鹽酸ⅢB．NaOH溶液→Na2CO3溶液→Ba