《生活中的化学》
【课堂实录】
老师导入
老师:化学,来源于生活,又服务于生活,今天我们的开讲天下是——生活中的化学。下面咱们各小组准备的题目是:一大组是人体指纹中的化学;二大组是青海湖中的化学;三大组是厨房中的化学;四大组是松花蛋中的化学;下面呢,给大家七、八分钟的时间,来把这些知识呢,来准备好,好,开始。
分组合作,讨论交流(0′47″——4′16″)
(学生分组围在自己的版面前讨论,老师到各组巡视、与学生交流、指导学生解决问题)
老师:(……直接拓展出来就可以了……你可以用导入语……嗯,三组可以……这个是亚硝酸钠在这里面呢,食盐和纯碱也都有……他们一二组都不用这些实验,你要用至少四支试管,这是里面是蒸馏水,然后再分别滴加你所需要的鉴别……一个是鉴别亚硝酸钠和食盐,一个是鉴别咱们厨房里的碳酸钠和食盐……可以组合,可以直接梳理一下氯离子的鉴别方法、碳酸根离子的鉴别……可以多提问……)
【版块一、人体指纹中的化学——氯离子的检验】
学生导入
学生1:亲爱的观众朋友们,大家好。尅安天下,凸显民意。在一些生活中,如果家庭遇到盗窃等重大案件,公安机关往往要提取犯罪嫌疑人的指纹,而痕检便是公安机关提取犯罪嫌疑人指纹的一种重要的方式。在其中,硝酸银显现法是其中重要的一种。那么,到底具体应该怎么来看我们指纹中的奥秘呢?那么,这个生活中的化学,由杜郎口中学专家团来为大家具体的进行讲解。
展示提升
学生2:通过刚才的导入语我们已经知道:痕检是公安机关提取犯罪嫌疑人指纹的一种重要方法,硝酸银显现法就是其中的一种。人的手上有汗渍,手动用白纸后,沾有汗渍的手指纹就留在纸上。如果将硝酸银溶液小心的涂到纸上,硝酸银就和汗渍的氯化钠作用,生成氯化银。下面请看我们组来做一个实验:
学生3操作,学生4讲解:先取一个试管,在试管中加入氯化钠液体,再向试管中加入硝酸银,我们观察现象,就会发现有氯化银白色沉淀。氯化银白色沉淀既不溶于水,也不溶于酸,我们加入硝酸进行,看,观察现象,实验完毕。
学生2:通过刚才的实验,我们可以书写一下刚才实验的化学方程式(边板书边讲解):就是利用硝酸银和氯化钠反应,反应生成硝酸钠和氯化银沉淀。在这个化学反应的方程式中,我们应该注意银、硝酸根还有钠、氯,他们都显的是一价。
学生4:氯化银在光照的条件下,分解生成银粒和另一种单质,其反应的化学方程式为(板书)。这里需要两个易错点:要标明反应条件光照,还有氯气要加上升符号。
学生5:由此我想到了:氯化银它既不溶于水也不溶于酸,所以我们在检验时通常用硝酸。
学生6:我们在检验氯化盐(口误,应为碳酸)的时候,可以第一种方法就是加入酸性物质,加入酸性物质它能够与碳酸盐发生化学反应,产生气体二氧化碳,我们再检验二氧化碳,然后将产生的气体通入到澄清的石灰水中,如果说,澄清石灰水变浑浊,那么也就表示,它是二氧化碳,即这个盐,该种盐属于碳酸盐。第二种方法就是加入氢氧化钙或氢氧化钡,因为氢氧化钙和氢氧化钡会和碳酸盐发生化学反应,(边板书边讲解)生成碳酸钙沉淀或者是碳酸钡沉淀;第三种方法就是加入氯化钙或是氯化钡以及或者是硝酸钙、硝酸钡,因为我们考虑到氯元素的影响,所以说我们最好是加入硝酸钙和硝酸钡,它同样也会产生沉淀。
学生1:那么通过刚才一组的展示,我们就可以知道,为什么这个硝酸银它装要用这种颜色的瓶子,那么,桂荣你知道吗?为什么要用这种瓶子来装呢?
学生7:我不知道,请你帮助我一下。
学生2:我认为这里是属于这里。因为它说氯化银在光照的条件下,它会分解成银粒和氯气,所以说因为这个瓶子是这个颜色的,所以说它会避免光照的影响。
老师:在解释的过程中呢,炎中同学问的是:为什么硝酸银溶液应该装在棕色瓶中,而不是说呢是氯化银见光易分解,同学们能不能解决这个小小的疑问?要装在棕色瓶中,那就要考虑到,那这种溶液,或者说这种物质,它也和氯化银有类似的性质,是什么性质?
学生8:硝酸银遇到光就会分解。
老师:嗯,非常棒,来把掌声送给欣叶同学。实际上,硝酸银溶液受热或者说呢在光照的条件下呢,它也容易分解,分解成银、氧气和二氧化氮等物质。大家呢,你看一看硝酸银的瓶子,前面同学呢可以观察一下,上面呢,也有一些小银粒。现在沉底了应该是,看那么一点儿。大家有兴趣的话呢,我们实验室,你看这个上面比较多一些。这个黑色的小银粒也就是和咱们氯化银光照分解生成的是一样的。咱们还要特别表扬陈娇同学。她在写方程式的时候呢,你看她一下子就把前面的系数给加上了。对于我们非常熟悉的化学方程式我们可以这样写。但是,如果一个方程式,我们没有见过的话,我们能否直接就在前面贸然的加上些系数?
学生:不能。
老师:嗯,所以说呢,要根据它们的反应实质,来进一步的配平。好,咱们一大组的同学,对于咱们人体中的化学解释的非常的透彻了。咱们呢,给大家呢,一分钟的时间,对于这两个化学方程式,对子之间呢,来互相检测一下。
穿插巩固,对子互助(11′07″——11′47″)
【版块二、青海湖中的化学——氯化钠和硝酸钠的分离、提纯】
学生导入
学生9:欢迎大家收看本期的开讲天下,我们摄制组改变以往的播出方式,首先我们为大家去领略,带领大家一起去领略一个地方,那就是我国西部的青海省,青海省有一个美丽的湖泊,那就是青海湖。青海湖它不仅是一个鸟的天堂,而且还是一个神奇的地方。通过地理知识我们知道,青海湖它是一个咸水湖,到底有什么样的奥秘呢,让我们一起去探究一下吧。
展示提升
学生10:在我国北方有一个盐硝湖。当地居民夏天晒盐,冬天捞硝,请说明其中的道理。我们来看这一个曲线图,这一条代表的是氯化钠的随温度的变化,这里通过观察我们可以看出,氯化钠它随温度的增高,它的变化趋势不是很大,所以我们可以利用蒸发结晶的方法,来制,来析出氯化钠晶体,在这里,夏天的时候因为温度很高,所以人们利用蒸发结晶的方法,来将氯化钠晶体来析出,所以就是夏天晒盐;这里这一条是硝酸钾的溶解度的曲线,这里通过观察这一个曲线,可以看出它随温度的增高而增高,所以我们要想析出这个氯化钾,硝酸钾晶体,我们可以利用降温结晶的方法,因为在冬天的时候温度比较的低,所以可以利用降温结晶来析出硝酸钾晶体
学生11:在这里,我们在制取这两种物质的时候,关键的就是看它们的溶解度随温度的变化趋势,然后根据这一点来采取不同的制取方式。
学生12:大家好,我认为他们再画图的时候有一个不规范的地方,这个硝酸钾画图不应该是这样的。(板书)
老师:可以擦掉重画。不要用尺子,同学们,他应该是一个曲线。
生12:应该是这样的。
学生13:由此我们组也联想到了一个题:我国的内蒙古地区是世界上著名的天然碱地之一,每年的10月至来年的4月为天然碱的开采期,人们砸开冰面,深入海底取碱块,称为“破冰取碱”,请简要说明其中的道理。这里碱它的,它的溶解度随温度升高,它的溶解度也会随之增大,而到了每年的10月至来年的4月,它的温度都是比较低的,而碱它这里,它这是以晶体的形式存在所以我们可以深入海底捞碱块,而到了夏天,它的,而到了这些月以外的,就是它以液体的形式存在,所以不好,不好,不好捞,所以应该是在每年的10月或者是至来年的4月。
学生14:我们组的这道题主要为大家考查的知识就是:观察这个物质,它溶解度随温度的变化的影响,到底大不大。比如说这个盐,它随温度的就是变化,它的溶解度变化不大,所以说我们可以用蒸馏法,也就是夏天晒盐,而这个硝,它这个随温度的变化,溶解度比较大,所以说,就可以用降温结晶,也就是冬天捞硝。
生15:刚才朱灯有个错误,不应该是蒸馏法,而应该是蒸发法。
生14:哦,对,蒸发法。它就是这个碱块,碱块它就是碳酸钠,它的钠,它也可以,它的溶解度随温度的升高,变化也是比较大的,所以说可以就是冬天,冬天的时候温度比较低,从而就是降温结晶。
生16:我有一个问题,就是什么物质的溶解度会随温度的增高而减小?
生17:氢氧化钙,它的物质,随温度的升高,它的溶解度是逐渐降低的。
生18:那么,我们就可以由此来拓展联系一个问题:就是在氢氧化钙中混入一些,比如说食盐吧,那么,我们怎样才能把这食盐除去?谁能给我们解释一下、讲解一下?请大家讨论一下吧。
分组讨论(16′49″——17′49″)
展示提升
老师:哪位同学给大家解答一下?说错了不要紧。
生19:刚才蔡玉忠同学说的这个问题也就是氢氧化钙中含有少量的氯化钠,除去氯化钠,就是提纯氢氧化钙。我们首先要知道,氢氧化钙溶液它的溶解度随温度的升高而降低,所以我们通常采用升温结晶的办法来提纯氢氧化钙。
老师:到现在,我还有一个问题,咱们常常在提取的时候呢,有这两种方式:如果在硝酸钾,看黑板,硝酸钾中混有少量的氯化钠,如果我们提纯硝酸钾,应该采取什么方法?反过来,如果氯化钠中混有少量的硝酸钾,我们如果要提纯氯化钠的话,应该采取什么方式?同学们呢,可以讨论交流一下。
分组讨论(18′51″——19′23″)
展示提升
生20:如果说在硝酸钾溶液中混入了氯化钠,提取硝酸钾的话,可以是用降温结晶的方法进行提取硝酸钾;如果说氯化钠中混入了硝酸钾,提取氯化钠的话,就是用蒸发结晶将氯化钠提取。
生21:同学们再想一下,在我们那个日常生活中,如果是由饱和溶液转为不饱和溶液,它是如何转换的?
分组讨论(19′56″——20′22″)
展示提升
生22:一般来说,把饱和溶液变为不饱和溶液有两种方法,一个是升高温度,第二个就是增加溶剂。
老师:其他同学呢可以再结合一下其他的,如果是由不饱和溶液转化为饱和溶液的话,我们可以采取哪些方法?……嗯,嗯,还有那氢氧化钙那个特殊的呢。
生23:是由不饱和溶液变为饱和溶液的话,一般有三个方法:第一个就是蒸发,蒸发溶剂,第二个是降温,第三个是加溶质,加相同的这个溶质。
老师:大家再想一想,对于氢氧化钙这种物质来说,如果它由不饱和溶液转化为饱和溶液,应该采取升温还是降温的方法?
生群:升温。
老师:为什么要升高温度啊?谁给大家站到前面来解释一下?
生24:因为氢氧化钙这种物质它随温度的升高而溶解度降低。
老师:好,咱们二大组的这个问题呢,咱们就到现在就结束了。咱们下面呢也给大家一点时间,就专门对饱和溶液与不饱和溶液的转化,以及它们结晶的两种方式,好好的来讨论交流一下。
穿插巩固,组内交流互测(21′42″——22′02″)
【版块三、厨房中的化学——氯化钠和亚硝酸钠、碳酸钠的鉴别、检验】
学生导入
生25:家事国事天下事,事事关心。厨房中的化学知识也不可忽视,否则的话,会因为使用不当而发生危险。那么怎样使用,怎样判断厨房中瓶瓶罐罐的调味剂呢?下面请看三组的展示——厨房中的化学。
展示提升
生26:首先我们来看一下这一个大体的意,大体的思路:就这一个,它说的是亚硝酸钠和食盐的鉴别。亚硝酸钠它是一种工业用盐,它对人体有,有很大的危害,如果误食的话,那么人体就会中毒,所以说,我们在厨房中要慎重用好、慎重选择这两种。那么我们就用,用什么方法来鉴别亚硝酸钠和氯化钠这两种食盐呢?最简单的方法就是用,就是用酚酞,酚酞试液。(边讲解,边与生27配合操作)首先第一步我们取一支试管,在这支试管中我们可以加入,呃,可以加入亚硝酸钠,然后我们再在另一支试管中加入食盐溶液,食盐,氯化钠。
老师:同学们应该注意啊,应该是把它擦拭干净以后再使用,咱们在做实验的时候要注意,并且呢药匙我们呢应该准备了好几个,咱们取用的时候应该用不同的药匙。
生26:假如说这两种,这两种物质,它们的外形,它们嗯,我们很难区别出哪一个是氯化钠,哪一个是亚硝酸钠,那么我们可以用,可以向其滴加酚酞试液,我们可以先把它换成,制成,制成一种,两种溶液,加水。
老师:你别进去。好嘞,别伸进去。
生26:然后我们震荡一下,这两,我们然后再向这两支试管中加入酚酞试液,观察现象。
老师:好嘞,举起来,下面有没有溶解的也可以,好嘞少加,一滴。
生27:两个都变红了,这是怎么回事?
老师:同学们你看,都变红了,是怎么回事啊?
生26:啊,是因为刚才使用药匙的时候使用的是同一个药匙,有可能是这,在,这两种中都含有了。所以说,我们可以重做。
老师:陈敏杰很聪明,马上就找到了正解。那我们在重做的过程中,来,那边有药匙,给你们拿过来。
生26:我们再重做一遍。
老师:那边有滤纸,把滤纸拿过来,诶,少加,放入底部,看看你取的是不是,让大家看看那个标签,是不是食盐?
生26:我们再加另一种物质
老师:那是什么?
生26:亚硝酸钠
老师:先别加,换,换药匙了吗?
生群:换,换了。
老师:用完以后呢,应该把它擦拭干净。
生26:我们再向,先向里面加水。
老师:把它拿出来,不要伸里面去。
生26:通过震荡之后,我们再向里面,这两支试管中,分别加入酚酞试液。
老师:是酚酞吗?咱看看标签。
生26:我们通过观察这两支试管,它是一个变红,一个是没有什么变化,那么我们知道亚硝酸钠它是呈碱性的,酚酞试液遇碱它会变红,那么这一个试管中的加的物质就应该是亚硝酸钠,这个没变颜色的就应该是氯化钠。好,实验完毕。
老师:哎,同学们呀,咱们在刚才做实验的过程中,咱们再把那个无色的拿出来,为什么有的时候会出现这种情况呢?你可能不知道,因为酚酞这种指示剂啊,它适合溶解在酒精这种有机溶剂中,如果呢,我们往里面加的太多,而里面你又加的是水的溶液的话,里面的酚酞它就溶解不了这么多,所以说呢,出现了这种情况。所以呢,建议同学们在做这个实验的时候哇,酚酞试液一定不要加的太多,以免呢出现这种情况。好,同学们来,继续讲解。
生28:鉴别这两种物质我们还可以用紫色石蕊试液来鉴别。我们知道亚硝酸钠它是呈碱性的,而食盐它是呈中性的,所以我们将两种物质分别放入试管中,加入紫色石蕊试液,如果是紫色石蕊试液变蓝的话,那么说明这种物质是亚硝酸钠溶液,如果是不变色的话,那么就是食盐溶液。
生29:鉴别亚硝酸钠与食盐,除了可以用试液之外,我还,我们还可以利用试纸。首先是红色石蕊试纸,因为亚硝酸钠它的水,它的溶液呈,它的溶液呈碱性,所以说它在,红色石蕊试纸遇到它以后会变蓝,如果变蓝的话,它就是亚硝酸钠溶液;如果不变色的话就是食盐水溶液。另一个我们可以利用PH试纸,因为PH,因为亚硝酸钠的水溶液呈碱性,碱它的PH值要大于7,我们先把它滴在PH试纸上,然后再与标准的比色卡进行比较,如果说它的PH大于7,就是亚硝酸钠溶液,如果它的PH等于7,就是盐溶液,食盐溶液。
生30:在这里我有一个,我有一个问题要问,可不可以利用氯化银溶液来检验亚硝酸盐和食盐?
生31:我认为它应该硝酸银。是因为氯化银它首先它就是一种,可以说是一种沉淀,然后用硝酸银还有和氯化钠反应,它生成了氯化银沉淀,而与硝酸钠它不反应。
生32:通过我们组的实验,我们可以总结出鉴别亚硝酸钠与食盐溶液应选用的试剂有:紫色石蕊试纸(口误,应该为试液),无色酚酞试液,红色石蕊试纸,还有PH试纸。在这里我们要注意的是,不能选用蓝色石蕊试纸,因为亚硝酸钠呈的是碱性,而食盐呈的是中性,当它们遇蓝色石蕊试纸时,它们都不变色,所以这里不能选用蓝色石蕊试纸。
生33:我们知道厨房里的两个调味瓶中都有白色固体,只知道它们装有精盐,食盐,和纯碱中的某一种,我们利用家庭现有的条件,用两种方法把它们鉴,区别出来。我们知道纯碱是碳酸钠,里面的碳酸根离子和酸的氢离子反应生成水和二氧化碳,所以我们可以考用,考虑用家庭中的醋来鉴别。具体步骤就是:我们首先取两支,两个试管,分别放入食盐和纯碱,然后分别加入稀盐酸,有气泡产生的是纯碱,无气泡产生的是食盐。
生34:刚才季明涛同学有一个错误。因为它是在厨房中,厨房,厨房中所有的材料就是食醋它呈酸性,所以不能用稀盐酸,应该用,应该用白醋。
生35:由于时间关系,我们组的实验就不做了。我还想到了一种试剂,也可以鉴别。就是我们家中都有生石灰,然后用水配置成氢氧化钙溶液,然后再分别滴入这两个白色固体的溶液中,水溶液中,然后有白色沉淀的就是碳酸钙沉淀,它就是氯化钠,如果没有就是,哦,是,如果有沉淀那就是碳酸钠,如果是没有沉淀,就是食盐。
老师:好,同学们呀,咱们23题呢, 也当做咱们这一周的特别的家庭作业,回来以后呢,大家把你观察到的现象,以及你所设计的这个实验过程,来回来以后呢,交给我们,然后呢,咱们小组之内呢共享,看你能想出多少种鉴别咱们食盐和纯碱的方法。以及咱们家庭中的其它的那个调味品,你都可以试验试验,行不行同学们?嗯,行,好,咱们继续下一组。
【版块四、松花蛋中的化学——氯离子、碳酸根、氢氧根的鉴别、检验】
学生导入
生36:欢迎大家收看开讲天下之美食天下栏目,下面我们将为大家介绍的是松花蛋的制作方法,下面有请我们的刘师傅,为我们具体讲解一下。
展示提升
生37:首先我给大家介绍一下制造松花蛋所用的材料,我们所用的材料有:生石灰,纯碱,草木灰和水,这四样。然后它的制作方法,我,我们加工一百枚松花蛋,它需要五百克生石灰,一百五十克纯碱,五十克的草木灰和一百克的食盐,茶叶十五克,水一千克,铅丹少许。我们先将新鲜鸡蛋由碱粉、生石灰、盐、茶及少量的铅丹配置成的料,料汤或是料泥包覆在这鸡蛋上,然后,过一段时间,它就成了松花蛋。
生38:关于将上述的材料混合后,那么会发生哪些化学反应呢?因为它是说灰料的主要材料一般包括生石灰、纯碱以及草木灰,另外还加上水。那么生石灰也就是氧化钙,氧化钙和水混合之后,它会生成氢氧化钙,而纯碱它的化学式就是碳酸钠,碳酸钠和,生石灰和水混合之后,就成,就是生成氢氧化钙,氢氧化钙和碳酸钠,它会生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠。草木灰它的主要成分就是碳酸钾,氢氧化钙和碳酸钾他们发生的反应,反应后生成氢氧化钾和碳酸钾沉淀,和碳酸钙沉淀。
生39:这一个是我们来检验松花蛋浸出溶液中,有氯化钠、氢氧化钠和碳酸钠的一个具体方案。首先我们来检验,氯,送花蛋浸出溶液中含有氯化钠,它的具体步骤就是:在,取样品放入试管中,然后,再加入硝酸银溶液和过量的稀硝酸,加入硝酸银溶液后,我们发现它会出现白色的沉淀。这个白色的沉淀可能是氯化银,也可能是碳酸银。但是,我们还要加入过量的稀硝酸,因为我们知道,碳酸银它溶于酸,而氯化银不溶于酸,加入稀硝酸以后,它还有白色沉淀,说明这个白色沉淀是氯化银,所以这松花蛋浸出溶液中含有氯化钠。它的化学方程式是氯化钠加上硝酸银反应生成氯化银沉淀和硝酸钠。
生40:然后我们再检验这个样品中是否含有碳酸钠。首先取一定的样品,然后加入稀盐酸,我们会观察到的现象是有气体产生,我们然后将产生的气体通入澄清的石灰水中,这个气体它会使澄清的石灰水变浑浊,所以是二氧化碳,所以我们可以判定,在这个样品中,含有氢氧,碳酸钠。
老师:这里面啊,什么时候我们应该检验生成的产物中是不是二氧化碳,什么时候不需要检验?如果在取的样品中,只有溶液,是溶液和盐酸,和酸之间的反应的话,大家想一想,生成的气体,它只能是二氧化碳;如果是固体和酸反应的话,除了有可能生成二氧化碳以外,还有可能生成另外一种气体,是什么?
生群:氢气。
老师:为什么是氢气啊?氢气是怎么产生的?来,上讲台去说。
生41:就是,酸和活泼金属反应生成氢气。
老师:嗯,所以说呢,这里面的固体啊,可能是有这样两大类:一类是碳酸盐,另外一类是活泼金属。因为在这里面呢,是取的液体样品,所以说呢,咱们呀就没有必要检验生成的气体是不是二氧化碳了。
生42:第三步我们检验是否含有食盐。先取样,滴入过量的氯化钡溶液,再滴入酚酞试液,重要的现象是出现白色沉淀,化学方程式是碳酸钠加氯化钡生成碳酸,和氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠。再滴入酚酞试液是氯化钠遇,氯化钠呈中性,与酚酞试液,与酚酞,滴入酚酞试液不变色,可以确定为氯化钠。
老师:好,同学们呀,我这里面有一个疑问:如果我们在第一步里面,为什么要加过量的稀硝酸,如果不加的话,会可能出现哪些后果?哎,你可以讨论交流一下。
分组讨论(37′4″——38′19″)
展示提升
生43:哦,我们知道加入硝酸银溶液后,它出现了白色沉淀,它有两种,分别是氯化银或者是碳酸银,但是我们知道碳酸银它溶于酸,所以我们再加入稀硝酸,如果瓶内还有白色沉淀的话那么就是氯化银,如果没有白色沉淀的话,那么它就是碳酸银。这里的加入稀硝酸就是判断这个白色沉淀属于氯化银还是硝酸银。如果不加的话那么就不能判定它是,一定是氯化银,也可能是碳酸银。
老师:好的,同学们,我还有问题,如果我们不提过量的话,也是一部分呢是有白色沉淀,一部分呢产生了气泡,那你猜一猜,那应该浸出液中,应该含有哪一种成分?除了氯化钠以外,是不是碳酸钠也有啊?哎,注意咱这个问题呢,咱以后的时候还要进一步来解释,这些白色沉淀他们的性质问题。嗯,好,同学们看看这一个题,还有什么疑问吗?哎,对于这个问题呢,我感觉到再给大家一点思考交流的时间,对于加不加过量稀硝酸,怎么来进一步检测氢氧化钠,如果让你在一种试剂里面分别加入或者分别检验出这三种成分来,咱们又该如何操作?同学们呢,可以就这个问题呢,咱们留为呢课下的作业。咱们今天这一节课,也就上到这里,感谢同学们的参与。