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1、-第 1 页实验一-焰色反应-第 2 页实验一焰色反应【实验目的】1、了解焰色反应的原理，并能利用焰色反应检验钠钾及其化合物；2、通过焰色反应实验，进一步了解原子核外电子的运动状态和构造原理；3、了解基态、激发态，知道原子核外电子在一定条件下会发生跃迁，并了解其简单应用。4、通过实验激发学生探索物质结构的兴趣，加深对“结构决定性质，性质反映结构”的认识。【方法指导】1、焰色反应的实验用的火焰和蘸取用的金属丝没有固定的限制，火焰颜色越浅越好，常用酒精灯或煤气灯，蘸取溶液最好用铂丝，也可用铁丝等灼烧无明显颜色的其它金属丝。2、蓝色钴玻璃的作用：钾元素的颜色反应很容易受到钠离子的干扰，蓝色钴玻璃可以
2、滤去钠元素的黄光，防止钠元素的干扰。【知识准备】1、霓虹灯的五颜六色、焰火的五彩斑斓、激光灯的强烈光线是如何产生的？为什么会产生不同颜色的光？2、原子核外电子的运动状态由哪些因素决定？同一原子中有运动状态完全相同的电子存在吗？3、原子核外电子的排布遵循哪些原理或原则？用典型的原子举例说明。4、什么是基态？什么是激发态？两者能量关系如何？相互转化时能量如何转化？【实验用品】酒精灯（或煤气灯）、火柴、铂丝（或光洁无锈的铁丝）、蓝色钴玻璃片Na2CO3溶液、NaCl 溶液、Na2CO3粉末、KC1 溶液、KC1 粉末、CaCl2溶液、CuSO4溶液、FeCl3溶液、稀盐酸。【实验过程】1.操作【实验
3、 1】把铂丝用盐酸洗涤后灼烧，反复多次，直至火焰变为无色。然后用铂丝蘸取Na2CO3溶液，放在酒精灯火焰上灼烧，观察火焰的颜色；再将铂丝用盐酸洗涤后灼烧至火焰无色，蘸取 NaCl 溶液，放在酒精灯火焰上灼烧，观察火焰颜色；再将铂丝用盐酸洗涤后灼烧至火焰无色，蘸取 Na2CO3粉末放在酒精灯火焰上灼烧，观察火焰颜色。【实验 2】用干净的铂丝分别蘸取 KC1 溶液和 KC1 粉末以及 Na2CO3和 KC1 的混合物粉-第 3 页末，放在酒精灯火焰上灼烧，观察现象。在观察时，先直接观察，再隔着蓝色钴玻璃观察。【实验 3】用干净的铂丝分别蘸取 CaCl2溶液、CuSO4溶液、FeCl3溶液放在火焰上
4、灼烧，观察现象。2.探究活动过程记录：物质现象Na2CO3溶液NaCl 溶液Na2CO3粉末KC1 溶液KC1 粉末Na2CO3和 KC1的混合物粉末CaCl2溶液CuSO4溶液FeCl3溶液3.结论（1）Na、K 元素的焰色反应颜色分别是、色，、Ca、Cu 焰色反应的颜色与Na、K 元素的焰色反应（相同或不同）（2）在观察 K 元素的焰色反应时，应透过观察，目的是。（3）不同金属元素的颜色反应颜色，有些元素颜色反应为无色。【思考总结】1.为什么说焰色反应是元素的性质？2.一次完整的焰色反应实验的步骤有哪些？3.做焰色反应实验时，所用溶液的浓度大些好还是小些好，为什么？用铂丝蘸一些蒸馏水后再蘸
5、一些盐的粉末，这是为什么？【联想质疑】1.下列电子排布式中，原子处于激发态的是（）。A.1s22s22P6B.1s22s22P33s1C.1s22s22P63s2D.1s22s22P63s23P6-第 4 页2.当镁原子由 ls22s22p63s2 ls22s22p63p2时，以下认识正确的是（）。A.镁原子由基态转化成激发态，这一过程吸收能量B.镁原子由激发态转化成基态，这一过程释放能量C.转化后位于 3p 能级上的两个电子处于同一轨道，且自旋方向相同D.转化后镁原子与硅原子电子层结构相同，化学性质相似3.焰色反应是物理变化，还是化学变化？为什么？4.所有的金属或它们的化合物都能发生焰色反应
6、吗？5.结合原子核外电子的运动状态及电子的排布规律揭示焰色反应的原理。6.请设计四种实验方案鉴别 K2CO3和 NaHCO3两种固体粉末。【自我评价】请从以下各方面分别对自己在本实验中的表现做出评价：实验设计：实验操作：实验分析：思考总结：合作交流：参考答案：思考总结（1）焰色反应的实质是（多为金属元素）电子的跃迁，即由基态转变到激发态时吸收能量，而后电子又回归到原轨道并以光的形式释放能量的过程，同种元素焰色反应现象相同。（2）灼烧蘸取灼烧洗（用盐酸）灼烧（3）浓度大一些为好，浓度太小呈现的焰色很快消去，不易观察。做实验时，可以用铂丝蘸一些蒸馏水后再蘸一些盐的粉末，然后进行灼烧，这样效果更明显
7、。联想质疑1.B 2.A3.物理变化原子中的电子吸收了能量，从能量较低的轨道跃迁到能量较高的轨道，但处于能量较高轨道上的电子是不稳定的，很快跃迁回能量较低的轨道，这时就将多余的能量以光的形式放出。但是物质本身不发生变化。4.多数金属元素灼烧有颜色，但有些金属如：铂、铁等灼烧无颜色。5.金属元素在火焰上灼烧时，原子中的电子吸收了能量，从能量较低的轨道跃迁到能量较高的轨道，但处于能量较高轨道上的电子是不稳定的，很快跃迁回能量较低的轨道，这时就将多余的能量以光的形式放出。而放出的光的波长在可见光范围内，因而能使火焰呈现颜色。6.方案一：取两种少许待检粉末于试管中，分别加热，有 CO2气体产生的是 NaHCO3或取两种粉末进行焰色反应实验，透过钴玻璃能够观察到紫色火焰的是 K2CO3。方案二：取两种少许待检粉末于试管中，同时分别在两支试管中加入 1mL 稀盐酸，放出气体速度快的是 NaHCO3。