焰色反应教学设计

钾离子的焰色反应

姓名：刘晓雪

（学号：1230070152 邮箱：电话：）

一、教学设计思路：

1.本选题在教材中的地位、作用

焰色反应来自于高中化学必修一第三章第二节，它是几种重要的金属化合物中钠的重要化合物之下引入的知识，来自实验3-6，能够更加直观地帮助学生了解自然学科的神秘，增强了学生的动手能力和对金属的认识。

2.学情分析：

要求：不通过蓝色钴玻璃即可观察到钾离子的浅紫色的焰色反应。学生已学习了金属的重要化学性质和几种重要的金属化合物，对于金属和金属与其他物质反应的实验现象也已经有了一定的了解，那么，单质本身经过灼烧会有什么现象呢？帮助学生建立一个完整的金属学习体系，知道金属本身灼烧也有一定的颜色。

在提高学生动手操作能力的同时，也一并提高学生独立思考的能力。即使课本中要求钾离子要透过蓝色钴玻璃进行观察，但是我们也可以找到不透过也可以观察到颜色的实验方法。培养学生独立思考的能力。也要让学生了解权威所做的解释不一定是唯一的方法。通过课前查资料，以及改进实验与原始实验的对比，让学生更好地理解改进实验的优点，先观察视频后进行动手操作实验，实验会更顺利更成功，学生的印象更深刻。

二、教学目标

1.知识与技能：

（1）了解焰色反应的概念。

（2）能够说出几种金属的灼烧颜色。

（3）能够做到钾离子不透过蓝色钴玻璃也可以观察到浅紫色。

2.过程与方法：

（1）观察钾进行灼烧后的颜色。

（2）初步学会观察、实验等方法，并能对实验中出现的问题给予解释。

3.情感态度与价值观：

（1）通过实验探究，认识到焰色反应与生活的联系，发展学习化学的使命感。

（2）感受到欣赏烟花美丽的同时，也应该认识到保护环境的意义。形成远离污染，保护环境的意识。

（3）体会到学习化学对于生活的意义，深刻反思化学对于环境的破坏。思考如何在做到化

学对于人类生活做出改进的同时，又能做到可持续发展。

三、重点与难点

1.重点：改进实验中的优缺点以及其中的问题及解决。

2.难点：观看视频分析实验的优缺点。

四、教学方法

多媒体辅助教学、实验探究法，分析归纳法等。

六、教学过程

课前准备：学生上网搜集关于焰色反应改进试验的资料。

七、板书设计

第三章金属及其化合物

第二节几种重要的金属化合物

一、焰色反应

1、各种离子的焰色反应

2、以钾离子为例探究焰色反应的实验步骤

试验3-6

（1）铂丝—酒精灯钾离子焰色反应试验的缺点：

A.过程繁琐。

B.铂丝价格昂贵。且铂丝或洁净铁丝蘸取样品少，焰色反应很快消失，学生不易观察到。

C.钾离子的焰色反应不明显，需透过蓝色钴玻璃观察。

(2)改进实验的优缺点：

优点：

A.器材简单易取。

B.操作简单易行。

C.颜色反应面积大，持续时间长。

D.钾离子的焰色反应不需透过蓝色钴玻璃就能观察到。

缺点：

A.药品浪费。

B.酒精灯污染。

二、焰色反应的利用

1、烟花的制作

2、燃放烟花的危害

八、教学设计特色

添加了课前准备这一环节，让学生自己动手查阅有关焰色反应改进的资料，即锻炼了学生的动手查阅资料的能力，又能使课程更容易进行。

课堂一开始，用多媒体向同学们展示烟火的图片，即吸引学生的注意力，提高学生的学习本节知识的积极性，进一步引导结合课本思考烟火产生的机理，引出今天的新知识：焰色反应。然后先向同学们播放书本上的焰色反应的方法：铂丝—酒精灯法的有关视频，让学生通过仔细观看，找出实验中的不足，锻炼学生观察实验，分析问题敢于质疑的能力。进一步引导学生，结合课前查阅的资料小组讨论应该如何进行改进。引出本节课的重点：焰色反应的改进实验。先向同学们播放改进实验的视频，通过让他们观察和分析找出视频实验中有问题的地方以及改进实验的优缺点，加深印象，深入讨论和分析之后，组织学生进行实验的实际操作，亲身体会实验过程，发现并解决实验中遇到的新问题。

最后的拓展延伸，向同学们展示烟花燃放的危害的资料，让学生在情感态度上有一个提升，让学生在此明白化学与环境的关系，引导他们正确看待环境与化学的关系。分组讨论减少烟花燃放的危害的途径，增强自身责任感。整体设计，以学生自主为主，自主思考、自主分析，自主分析。

九、附录：

1. 教学情景设计

【情景1】春节燃放烟花习俗

【图片展示】

【资料】

关于春节放鞭炮的由来，还有一个传说。相传在远古时候，我们的祖先曾遭受一种最凶猛的野兽的威胁。这种猛兽叫"年"，它捕百兽为食，到了冬天，山中食物缺乏时，还会闯入村庄，猎食人和牲畜，百姓惶惶不可终日。人和"年"斗争了很多年，人们发现，年怕三种东西，红颜色、火光、响声。于是在冬天人们在自家门上挂上红颜色的桃木板，门口烧火堆，夜里通宵不睡，敲敲打打。这天夜里，"年"闯进村庄，见到家家有红色和火光，听见震天的响声，吓得跑回深山，再也不敢出来。夜过去了，人们互相祝贺道喜，大家张灯结彩，饮酒摆宴，庆祝胜利。

为了纪念这次胜利，以后每到冬天的这个时间，家家户户都贴红纸对联在门上，电灯笼，敲锣打鼓，燃放鞭炮烟花；夜里，通宵守夜；第二天，大清早互相祝贺道喜。这样一代一代流传下来，就成了"过年"。

情景设计意图问题设计问题设计意图

激发学生的学习积极性烟花产生的机理引出新课：焰色反应。

【情景2】焰色反应

1.介绍焰色反应

焰色反应，也称作焰色测试及焰色试验，是某些金属或它们的化合物在无色火焰中灼烧时使火焰呈现特征的颜色的反应。其原理是每种元素都有其个别的光谱。样本通常是粉或小块的形式。以一条清洁且对化学惰性的金属线（例如铂或镍铬合金）盛载样本，再放到无光焰（蓝色火焰）中。在化学上，常用来测试某种金属是否存在在于化合物。同时利用焰色反应，人们在在烟花中有意识地加入特定金属元素，使焰火更加绚丽多彩。

焰色反应是物理变化。它并未生成新物质，焰色反应是物质原子内部电子能级的改变，通俗的说是原子中的电子能量的变化，不涉及物质结构和化学性质的改变。焰色反应是某些金属或它们的挥发性化合物在无色火焰中灼烧时使火焰呈现特征的颜色的反应。有些金属或它们的化合物在灼烧时能使火焰呈特殊颜色。

2.常见焰色反应：

元素符号元素名称焰色

As 砷蓝

B 硼青绿

Ba 钡黄绿

Ca 钙砖红

Cs 铯浅紫

Cu(I) 铜(没卤素) 浅蓝

Cu(II) 铜(II) (没卤素) 祖母绿

Cu(II) 铜(II) (有卤素) 蓝绿

Fe(III) 铁(III) 无色

In 铟蓝

K 钾紫

Li 锂紫红

Mn(II) 锰黄绿

Mo 钼黄绿

Na 钠金黄

P 磷黄

Pb 铅绿

Rb 铷浅紫

Sb 锑浅绿

Se 硒天蓝

Sr 锶洋红

Te 碲浅绿

Tl 铊绿

Zn 锌蓝绿

【情景3-1】

传统上钾离子的焰色反应

【观看视频】

【阅读材料】

1、用铂丝蘸浓盐酸在无色火焰上灼烧至无色。

2、蘸取试样在无色火焰上灼烧,透过蓝色钴玻璃观察火焰的颜色,若火焰为紫色,则说明试样中含钾,否则说明试样中不含钾。

3、实验完毕后将铂丝再蘸浓盐酸灼烧至无色。

【情景3-2】

【观看演示实验】改进的钾离子的焰色反应

【实验用品】

酒精灯、坩埚钳、烧杯、玻璃棒、量筒（10ml）、酒精、碳酸钾（粉末）、棉花团（滤纸条）

【实验步骤】

1.饱和碳酸钾溶液的配制（这里配制5ml即可）：用量筒量取5ml水倒入烧杯中，向小烧杯加入碳酸钾粉末并不断搅拌，加至有不溶的碳酸钾粉末出现为止。

2.取5ml乙醇溶液倒入盛有饱和碳酸钾溶液的烧杯中，混匀。

3.取小块棉花，先用水浸湿，挤干水，点燃酒精灯，用坩埚钳夹着棉花浸入步骤2中的混合溶液中，放在酒精灯上烧，棉花点燃后，离开酒精灯火焰，观察混合液火焰颜色（可用白纸或适当颜色的纸做背景来观察）。

【实验说明】

饱和碳酸钾溶液与乙醇混合液的配制中，两溶液的体积比为1:1

棉花事先用水浸湿的原因：防止棉团中的混合液燃烧完之后棉花被烧糊

【实验操作成败关键】

饱和碳酸钾溶液的配制，浓度不够的话，火焰颜色不成浅紫色

混合液的配制：酒精的体积不够的话火焰小且浅紫色不明显

【情景4-1】烟花的制作

烟花是爆竹和花炮的结合，既能像爆竹一样，升到半空中爆炸，又能像花炮一样，在爆炸后发光。我国在明清时代爆竹烟花已经很盛行，这从现在的电视剧中很容易发现。每逢婚丧喜庆或逢年过节，人们都要燃放爆竹烟花来祭神祭祖，表示庆贺，求神灵祖先保佑全家顺利，万事如意。中国花炮从燃放效果来看，分成礼花、字幕、盆花、瀑布、火箭、喷花。清咸丰年间，鞭炮庄号遍及湖南省内外各埠，烟花鞭炮年产量猛增，大瑶、金刚头、潭江、文家市及城区等地百分之九十的居民以家庭作坊式生产，烟花鞭花已开成大行业，素有“十家九爆之称”。

烟花由四部分组成，它们是燃烧剂、助燃剂、发光剂和发色剂。燃烧剂实际上就是爆竹，用黑火药做成，成分是KNO3，C，S，比例为三硫二硝一木炭；助燃剂是由硝酸钾等组成，遇热会放出大量的氧气，使燃烧更充分；发光剂是镁粉或铝粉或都有，我们放完烟花后看到的白烟，就是它们燃烧后的氧化物；发色剂是烟花的主角，他其实就是利用了金属盐的焰色反应，如硝酸钡发出红光，硝酸锶发出绿光，钠盐发出黄光，铜盐发出蓝光，镁粉或铝粉发出白光等。

点燃烟花后，类似以上提到的化学反应引发爆炸，而爆炸过程中所释放出来的能量，绝大部分转化成光能呈现在我们眼中。制作烟花的过程中加入一些发光剂和发色剂能够使烟花放出五彩缤纷的颜色。烟花便是利用金属的这种特性制成的。制作烟花的人经过巧妙的排列，决定燃烧的先后次序。这样，烟花引爆后，便能在漆黑的天空中绽放出鲜艳夺目、五彩缤纷的图案了。

但并不是单纯的把这些金素盐混在一起就可以了。比如在焰色反应中，钾虽然是呈浅紫色的，但是很多情况下我们都是看不到的，只能看到黄色，必须用蓝色的钴玻璃遮挡才能看到钾的焰色反应，但是在看烟花时，我们不可能带着蓝色钴玻璃，这是很不切合实际的。因此，这个时候，要让烟花显得五彩缤纷，各种金属盐之间的配比就显得极其重要了。据资料显示，即使是使用相同的几种化学物质，但如果配比不同，所得到颜色的深浅度也不同。所以若想得到高质量的颜色效果，准确的化学物质配比起着非常关键的作用。例如，红牡丹所显现的红色效果是由五种化学成分按照以下配比混合在一起产生的。其中高氯酸钾占40%，铝镁合金占20%，酚醛树脂占5%，碳酸锶占20%，聚氯乙烯占15%。如果配比稍加变化，就会出现深浅程度不同的红色。另外，在制作红牡丹烟花过程中，一般会在红色效果药中加入酒精等物质，经过搅拌使其滚成一粒粒小珠的形状，我们称之为红色药珠，即红珠。同样方法也可以得到其它颜色的药珠。由于配比比例的细微差别都会造成烟花颜色的变化，因此，各种颜色的配比数据在业界是各公司的商业秘密。

采用这些燃烧后能产生有火焰的药剂，可制成各种色彩鲜艳的发光体（如药柱、药球、药粒），可制成一面旋转一面喷花的转花；可制成被点燃后连续射出各种