“离子检验”教学设计与反思
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文章编号：1005－6629(2010)11－0036－02 中图分类号：G633.8 文献标识码：B
2007年7月第3版、2009年8月第7次印刷的鲁科版化学必修1教材第46页第二段有这样一段话：“利用某些离子反应可以检验某种（或某些）离子是否存在。例如， 当向某溶液滴加BaCl2溶液后有白色沉淀产生，再滴加稀盐酸时白色沉淀不溶解，则可推断该溶液中含有SO42-”。很明显，教材表述检验溶液中是否存在SO42-的方法有些欠妥。那么，在教学过程中如何处理这个问题呢？以下是笔者在处理该问题时的教学设计。
1教学过程
师：请同学们回忆上节课学习的离子反应发生所需要的条件。
生：生成气体、沉淀或弱电解质。
师：CO2是大家非常熟悉的气体。若将少量CO2通入澄清石灰水中，可以观察到什么现象？
生：石灰水变浑浊。
师：发生了什么反应？用离子方程式如何表示？
生：Ca2++2OH-+CO2=CaCO3+H2O
师：某无色无味的气体通入足量澄清石灰水中，能使石灰水变浑浊，则该气体是
生：CO2。
师：对。所以，可以用澄清石灰水来检验CO2气体。利用某些离子反应及其现象可以检验某种（或某些）离子是否存在。
师：大家都认识自来水和纯净水吧？
生：认识！
师：能说出它们的区别吗？
生：自来水便宜，纯净水较贵。
生：纯净水不含杂质。
师：说得很对。现在有些不法商贩利欲熏心，用自来水冒充桶装纯净水出售谋取暴利。你能用化学方法鉴别出这种劣质纯净水吗？
生：不能。
师：想知道吗？
生：想！
师：通过今天这节课的学习，大家就能掌握这种方法。下面请同学们阅读课文第46页第二段，体会溶液中Cl-的检验方法，并思考其原理。
学生阅读课文。
教师展示问题：检验溶液中Cl-是否存在为什么要使用AgNO3溶液和稀HNO3？请结合物质的溶解性表分析（课本第139页）。
学生分组讨论，小组代表发言。
生: 因为Cl-能与Ag+结合, 生成难溶于水的AgCl, 且不溶于稀HNO3，反应现象明显。
生：除Cl-外，还有其他一些离子也可与Ag+反应生成白色沉淀。
生：只有AgCl不溶于稀HNO3，其他离子与Ag+反应生成的白色沉淀都可溶于稀HNO3。所以，可用稀HNO3来排除杂质离子的干扰。
师：对。观察第139页物质溶解性表得知，检验Cl-时使用含Ag+的试剂能得到白色AgCl沉淀，所以，可选用AgNO3溶液。除Cl-外，还有很多离子也可以与Ag+反应生成沉淀，但这些沉淀可被稀HNO3溶解，而AgCl不能被稀硝酸溶解，所以，在检验Cl-时若只滴加AgNO3溶液会造成误判，必须再滴加稀HNO3来排除杂质离子的干扰。那么，检验SO42-该引入什么离子，使用什么试剂呢？
生：应该引入Ba2+，因为硫酸盐中BaSO4溶解度最小，反应现象最明显。
生：含Ba2+的溶液都可以，如 Ba(OH)2、 BaCl2、 Ba(NO3)2等溶液。
师：对，下面请阅读课文中SO42-的检验方法，并从离子反应的角度分析SO42-的检验方法是否得当。注意：从选用的试剂引入的离子种类入手（提示：BaCl2=Ba2++2Cl-）。
学生分组讨论，总结发言。
生：加入BaCl2溶液，引入了Ba2+，若生成的白色沉淀不溶于稀盐酸，则白色沉淀为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同样不溶于稀盐酸，所以，无法判断原溶液是否含有SO42-。
生：Cl-干扰了SO42-的检验，白色沉淀可能是AgCl，也可能为BaSO4，故无法判断原溶液是否含有SO42-。
师：经过认真讨论，同学们对课本介绍的知识点有什么认识？
生：忽略了Cl-对SO42-的干扰。
生：检验方法不正确。
师：非常好，大家敢于质疑课本，提出不同的意见，这种质疑权威、追求真理的精神值得表扬。下面请同学们根据离子反应的知识，借鉴并改正课本中的错误，思考检验溶液中是否含有SO42-的正确方法。
生：先加入NaCl溶液，若无明显变化，再加入BaCl2溶液，若有白色沉淀产生，这样能否检验出SO42-呢？
生：不能。先加入NaCl溶液，只能排除Ag+的存在，无法排除CO32-离子的存在，因为BaCO3也是不溶于水的白色沉淀。
生：先加入足量盐酸，无明显变化，就可以排除Ag+、CO32- 等离子的存在，再加入BaCl2溶液，若产生白色沉淀，就能证明原溶液含有SO42-。
师：大家的分析思路很正确。先引入Cl-，排除杂质离子Ag+的存在，还需排除CO32-的存在，故需引入过量H+，将CO32-转变成CO2， 使其离开体系。再引入Ba2+，若产生白色沉淀，则生成的肯定是BaSO4，则可推断原溶液含有SO42-；若无明显变化，则原溶液不含SO42-。故检验SO42-需要使用稀盐酸和BaCl2溶液。盐酸的作用就是排除杂质离子对硫酸根离子的干扰，防止出现错误的判断。
师：若把上述操作中所用的BaCl2溶液改为Ba(NO3)2溶液，对硫酸根离子的检验结果有影响吗？为什么？
生：不影响。
生：先加入盐酸，若溶液无明显变化，就可排除杂质离子的干扰；再加入BaCl2溶液或Ba(NO3)2溶液，只要能引入Ba2+就行，若产生白色沉淀，则原溶液中含有SO42-。
师：所以，溶液中SO42-的检验方法应表述为：
生：取待测溶液少许于试管中，加入足量稀盐酸，若无明显变化，再加入BaCl2溶液或Ba(NO3)2溶液，若产生白色沉淀，则可推断该溶液中含有SO42-。
师：可以加入稀盐酸和BaCl2的混合溶液吗？
生：不能，那就和课本犯同样的错误了。
生：老师，检验Cl-的存在时使用的酸是稀HNO3，那么，检验SO42-时可不可以使用稀HNO3代替稀盐酸？
师：问得好！HNO3可以把SO32-转化为SO42-，这样如果原溶液中含有SO32-，使用HNO3就会把SO32-转化为SO42-，再加入BaCl2溶液也会产生白色BaSO4沉淀，这样根据现象得出的结论就是错误的。所以，这里只能使用稀盐酸。
请大家总结回顾检验溶液中的Cl-和SO42-的方法。并根据其原理思考课前我们提出的如何鉴别劣质桶装纯净水的问题。
学生茫然。
师：从水中的微粒分析，提示一点：在我国自来水主要是用液氯消毒的。
学生恍然大悟。
生：自来水用液氯消毒，其中含有Cl-，所以，问题就转化为检验水样中是否存在Cl-。
生：只需检验出水样中含Cl-即可。
生：使用AgNO3溶液和稀HNO3即可。
师生总结（略）。
2 教学背景及设计意图
学生刚升入高中，第一次从微观角度接触电解质溶液和离子反应，存在不少理解误区。本课试图在学生知识面较窄、基本理论知识薄弱的情况下，以本节刚学习的电解质溶液、离子反应知识为载体，通过小组讨论、互相交流的自主学习和师生对话，锻炼学生的分析、借鉴、区别、对比、推理、模仿、综合、归纳、合作学习、知识迁移等基本技能，使学生深刻理解并掌握溶液中Cl-和SO42-的检验方法。
3 教学体会及反思
在课堂上，学生经历了“发现知识”的过程，将“是什么”的知识和“如何获取这种知识”的过程融为一体，在合作中感悟，在交流中借鉴，在讨论中反思，在对话中提升，完成了知识的建构，思维的发展，分享了学习的快乐，有效地激发学生学习化学的兴趣和培养学生自主学习的能力。通过讨论、交流、推理、归纳等过程所获得的知识比教师系统讲授更富有“含金量”，更有利于学生的成长。
参考文献:
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