“離子檢驗”教學設計與反思

文章編號：1005－6629(2010)11－0036－02 中圖分類號：G633.8 文獻標識碼：B

2007年7月第3版、2009年8月第7次印刷的魯科版化學必修1教材第46頁第二段有這樣一段話：“利用某些離子反應可以檢驗某種（或某些）離子是否存在。例如， 當向某溶液滴加BaCl2溶液后有白色沉淀產生，再滴加稀鹽酸時白色沉淀不溶解，則可推斷該溶液中含有SO42-”。很明顯，教材表述檢驗溶液中是否存在SO42-的方法有些欠妥。那么，在教學過程中如何處理這個問題呢？以下是筆者在處理該問題時的教學設計。

1教學過程

師：請同學們回憶上節課學習的離子反應發生所需要的條件。

生：生成氣體、沉淀或弱電解質。

師：CO2是大家非常熟悉的氣體。若將少量CO2通入澄清石灰水中，可以觀察到什么現象？

生：石灰水變渾濁。

師：發生了什么反應？用離子方程式如何表示？

生：Ca2++2OH-+CO2=CaCO3↓+H2O

師：某無色無味的氣體通入足量澄清石灰水中，能使石灰水變渾濁，則該氣體是

生：CO2。

師：對。所以，可以用澄清石灰水來檢驗CO2氣體。利用某些離子反應及其現象可以檢驗某種（或某些）離子是否存在。

師：大家都認識自來水和純凈水吧？

生：認識！

師：能說出它們的區別嗎？

生：自來水便宜，純凈水較貴。

生：純凈水不含雜質。

師：說得很對。現在有些不法商販利欲熏心，用自來水冒充桶裝純凈水出售謀取暴利。你能用化學方法鑒別出這種劣質純凈水嗎？

生：不能。

師：想知道嗎？

生：想！

師：通過今天這節課的學習，大家就能掌握這種方法。下面請同學們閱讀課文第46頁第二段，體會溶液中Cl-的檢驗方法，并思考其原理。

學生閱讀課文。

教師展示問題：檢驗溶液中Cl-是否存在為什么要使用AgNO3溶液和稀HNO3？請結合物質的溶解性表分析（課本第139頁）。

學生分組討論，小組代表發言。

生: 因為Cl-能與Ag+結合， 生成難溶于水的AgCl， 且不溶于稀HNO3，反應現象明顯。

生：除Cl-外，還有其他一些離子也可與Ag+反應生成白色沉淀。

生：只有AgCl不溶于稀HNO3，其他離子與Ag+反應生成的白色沉淀都可溶于稀HNO3。所以，可用稀HNO3來排除雜質離子的干擾。

師：對。觀察第139頁物質溶解性表得知，檢驗Cl-時使用含Ag+的試劑能得到白色AgCl沉淀，所以，可選用AgNO3溶液。除Cl-外，還有很多離子也可以與Ag+反應生成沉淀，但這些沉淀可被稀HNO3溶解，而AgCl不能被稀硝酸溶解，所以，在檢驗Cl-時若只滴加AgNO3溶液會造成誤判，必須再滴加稀HNO3來排除雜質離子的干擾。那么，檢驗SO42-該引入什么離子，使用什么試劑呢？

生：應該引入Ba2+，因為硫酸鹽中BaSO4溶解度最小，反應現象最明顯。

生：含Ba2+的溶液都可以，如 Ba(OH)2、 BaCl2、 Ba(NO3)2等溶液。

師：對，下面請閱讀課文中SO42-的檢驗方法，并從離子反應的角度分析SO42-的檢驗方法是否得當。注意：從選用的試劑引入的離子種類入手（提示：BaCl2=Ba2++2Cl-）。

學生分組討論，總結發言。

生：加入BaCl2溶液，引入了Ba2+，若生成的白色沉淀不溶于稀鹽酸，則白色沉淀為BaSO4，故原溶液中肯定含有SO42-。

生：加入BaCl2溶液，引入了Cl-，生成的白色沉淀可能是AgCl，AgCl同樣不溶于稀鹽酸，所以，無法判斷原溶液是否含有SO42-。

生：Cl-干擾了SO42-的檢驗，白色沉淀可能是AgCl，也可能為BaSO4，故無法判斷原溶液是否含有SO42-。

師：經過認真討論，同學們對課本介紹的知識點有什么認識？

生：忽略了Cl-對SO42-的干擾。

生：檢驗方法不正確。

師：非常好，大家敢于質疑課本，提出不同的意見，這種質疑權威、追求真理的精神值得表揚。下面請同學們根據離子反應的知識，借鑒并改正課本中的錯誤，思考檢驗溶液中是否含有SO42-的正確方法。

生：先加入NaCl溶液，若無明顯變化，再加入BaCl2溶液，若有白色沉淀產生，這樣能否檢驗出SO42-呢？

生：不能。先加入NaCl溶液，只能排除Ag+的存在，無法排除CO32-離子的存在，因為BaCO3也是不溶于水的白色沉淀。

生：先加入足量鹽酸，無明顯變化，就可以排除Ag+、CO32- 等離子的存在，再加入BaCl2溶液，若產生白色沉淀，就能證明原溶液含有SO42-。

師：大家的分析思路很正確。先引入Cl-，排除雜質離子Ag+的存在，還需排除CO32-的存在，故需引入過量H+，將CO32-轉變成CO2， 使其離開體系。再引入Ba2+，若產生白色沉淀，則生成的肯定是BaSO4，則可推斷原溶液含有SO42-；若無明顯變化，則原溶液不含SO42-。故檢驗SO42-需要使用稀鹽酸和BaCl2溶液。鹽酸的作用就是排除雜質離子對硫酸根離子的干擾，防止出現錯誤的判斷。

師：若把上述操作中所用的BaCl2溶液改為Ba(NO3)2溶液，對硫酸根離子的檢驗結果有影響嗎？為什么？

生：不影響。

生：先加入鹽酸，若溶液無明顯變化，就可排除雜質離子的干擾；再加入BaCl2溶液或Ba(NO3)2溶液，只要能引入Ba2+就行，若產生白色沉淀，則原溶液中含有SO42-。

師：所以，溶液中SO42-的檢驗方法應表述為：

生：取待測溶液少許于試管中，加入足量稀鹽酸，若無明顯變化，再加入BaCl2溶液或Ba(NO3)2溶液，若產生白色沉淀，則可推斷該溶液中含有SO42-。

師：可以加入稀鹽酸和BaCl2的混合溶液嗎？

生：不能，那就和課本犯同樣的錯誤了。

生：老師，檢驗Cl-的存在時使用的酸是稀HNO3，那么，檢驗SO42-時可不可以使用稀HNO3代替稀鹽酸？

師：問得好！HNO3可以把SO32-轉化為SO42-，這樣如果原溶液中含有SO32-，使用HNO3就會把SO32-轉化為SO42-，再加入BaCl2溶液也會產生白色BaSO4沉淀，這樣根據現象得出的結論就是錯誤的。所以，這里只能使用稀鹽酸。

請大家總結回顧檢驗溶液中的Cl-和SO42-的方法。并根據其原理思考課前我們提出的如何鑒別劣質桶裝純凈水的問題。

學生茫然。

師：從水中的微粒分析，提示一點：在我國自來水主要是用液氯消毒的。

學生恍然大悟。

生：自來水用液氯消毒，其中含有Cl-，所以，問題就轉化為檢驗水樣中是否存在Cl-。

生：只需檢驗出水樣中含Cl-即可。

生：使用AgNO3溶液和稀HNO3即可。

師生總結（略）。

2 教學背景及設計意圖

學生剛升入高中，第一次從微觀角度接觸電解質溶液和離子反應，存在不少理解誤區。本課試圖在學生知識面較窄、基本理論知識薄弱的情況下，以本節剛學習的電解質溶液、離子反應知識為載體，通過小組討論、互相交流的自主學習和師生對話，鍛煉學生的分析、借鑒、區別、對比、推理、模仿、綜合、歸納、合作學習、知識遷移等基本技能，使學生深刻理解并掌握溶液中Cl-和SO42-的檢驗方法。

3 教學體會及反思

在課堂上，學生經歷了“發現知識”的過程，將“是什么”的知識和“如何獲取這種知識”的過程融為一體，在合作中感悟，在交流中借鑒，在討論中反思，在對話中提升，完成了知識的建構，思維的發展，分享了學習的快樂，有效地激發學生學習化學的興趣和培養學生自主學習的能力。通過討論、交流、推理、歸納等過程所獲得的知識比教師系統講授更富有“含金量”，更有利于學生的成長。

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