最新焰色反应学案

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精品文档 焰色反应

多种金属或它们的化合物在灼烧时使火焰呈现特殊的颜色，这在化学上叫焰色反应。可使用它们的单质或化合物、固液态等进行实验。

【学习目标】

1、了解焰色反应对于化学实验和研究的作用

2、掌握焰色反应实验的基本步骤和现象

3、掌握和熟练关于焰色反应的练习

【自主探究】

1、焰色反应的基本介绍

2、焰色反应的操作方法

3、焰色反应的本质

【自主整理】

一、焰色反应的基本介绍

（1）“焰色反应”不是化学变化，不属于化学反应，它是金属原子或离子在灼热的条件下获得一定的能量，某些核外电子与原子核之间的距离发生一定变化的现象。

（2）焰色反应研究的对象是金属元素，研究的物质可以是单质也可以是化合物。其它的一些反应如：氢气在空气中燃烧火焰呈淡蓝色，硫磺在氧气中燃烧火焰呈紫色等等，都不属于焰色反应。

（3）并不是所有的金属元素都能发生焰色反应，在中学化学实验中要求掌握的有钠、钾元素的焰色反应。

（4）做焰色反应的实验一般要用一个物体做被灼烧物质的载体，中学化学实验中一般用的是铂丝，主要是因为铂丝灼烧时火焰没有特殊颜色。实际上凡是灼烧时火焰没有特殊颜色的金属，都可以作焰色反应的载体，如光洁无锈的铁丝或、镍、铬、钨丝等均可。

二、焰色反应的操作方法

以铂丝做被灼烧物质的载体，焰色反应的操作方法是：

（1洗洗：用稀盐酸蘸洗铂丝。目的是使铂丝上的高沸点杂质转化为沸点相对较低的氯化物。要注意用纯净的盐酸把铂丝洗得干干净净。

（2）烧烧：将用盐酸洗过的铂丝在火焰上灼烧。目的是除去铂丝上的杂质。要注意所用的火焰应是无色或浅色，而且一直烧到火焰恢复到原来的无色或浅色为止。

（3）蘸蘸：用灼烧合格的铂丝蘸取被灼烧的物质。

（4）再烧烧：将沾在铂丝上的物质在火焰上灼烧。要注意：在观察钾的焰色反应的焰色时，要透过蓝色的钴玻璃片观察，其主要原因是因钾及钾的化合物中可能混有钠元素，而钠的火焰能掩盖钾的紫色火焰，而蓝色的钴玻璃能滤去黄色的光，这样可以避免钾或钾的化合物中混有钠元素所造成的干扰。最后要洗净。

简略点说，即：洗 → 烧 → 蘸 → 烧 → 洗。

三、焰色反应的本质

根据构造原理，处于最低能量的原子叫基态原子，当基态原子的电子吸收能量后，电子会跃迁到高能级，变成激发态原子。激发态原子不稳定，电子又会跃迁回到较低能级，并释放出能量。不同的原子释放不同的能量，表现出不同的焰精品文档

精品文档 色。因为光辐射是电子释放能量的重要形式之一，在日常生活中，我们看到的许多可见光如灯光、激光、霓虹灯光等都与原子核外电子发生跃迁释放能量有关。

【实验】

实验用品：铂丝,酒精灯(或煤气灯),浓盐酸,蓝色钴玻璃(检验钾时用).

装置图：

操作过程：①将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,观察火焰颜色(若检验钾要透过钴玻璃观察).③将铂丝再蘸浓盐酸灼烧至无色。

钠离子

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精品文档 锶离子 钾离子

特殊方法（可以借鉴）

用石棉绳蘸取待测金属离子的甲醇溶液直接点燃进行焰色反应实验，操作简便，现象也很明显。

特殊方法特点：

（1）该方法的燃料为甲醇，它的火焰颜色很淡，对金属离子焰色的观察干扰小。

（2)石棉是一种耐火材料，实验时，它只是作为燃料载体，本身并不燃烧，因而其实验效果明显好于脱脂棉或滤纸等可燃物作燃料载体。

（3)火焰较高，焰色较纯，燃烧时间较长，便于观察。

注意事项：

（1)试剂瓶中剩余溶液可用石蜡将瓶口封住，防止甲醇挥发，可重复使用。

（2）观察钾离子焰色时，需透过蓝色钴玻璃，现象更明显。

【问题的提出】

焰色反应实验是高中化学第一册（必修）《碱金属》一章中的重要实验，课本中实验用铂丝蘸取待测液来做，每操作一次用盐酸洗净并烧至没有颜色为止，耗时比较长，并且有些离子的焰色现象很不明显，特别是钾的焰色反应现象很难直接观察到，必须透过蓝色钴玻片。为此，我们可以对实验操作上作些改进。

【改进后实验操作】

⑴检查酒精灯是否含有其他干扰杂质，并用滤纸擦干净，然后点燃酒精灯。

⑵待火焰稳定后，用装有硝酸钾溶液的喷雾器将雾状液滴喷向火焰，直接观察钾的火焰颜色（不用透过钴玻片）。

⑶换一个装有其他溶液的喷雾器重复上述操作，逐一观察这些金属离子呈现出的不同火焰颜色。

【改进的优点】

⑴实验现象明显（尤其是钾焰色的观察，不必用钴玻璃片），可见度高。

⑵实验操作简单，重复性好。

⑶实验耗时大大缩短。 精品文档

精品文档 ⑷实验仪器常见易用，可用于家庭实验。（用日常生活中容易找到的各种喷雾器）。

⑸有利于激发学生兴趣，提高学生学习的积极性。

【操作注意事项】

⑴喷雾器喷出的液滴越细越好。

⑵喷雾器距酒精喷灯（酒精灯）不要太近（一般距火焰5cm左右），同时不能将液滴喷在火焰的下方，以免把火焰熄灭。

⑶切忌喷雾器喷口对着他人或易燃物，以免发生危险或伤害。

【拓展升华】

1、通过这个实验，大家能否把课堂上焰色反应的各种焰色移植到蜡烛的烛光中，使点燃的蜡烛呈现出不同的颜色，制成彩色火焰蜡烛。

2、能否自己制作各种颜色的焰火。

3、当在玻璃管口点燃某可燃性气体时，火焰呈现黄色，能否由此说明该气体的火焰为黄色？为什么？

4、对钠原子和钠离子不正确叙述是（ ）

A它们相差一个电子层 B它们的化学性质相同

C钠原子的半径比钠离子的半径大 D火焰都是黄色

5、焰色反应是（ ）

A单质的性质 B化合物的性质

C离子的性质 D元素的性质

6、焰色反应为什么要用铂丝，为什么要用盐酸洗铂丝？

7、下列各组物质中，只有焰色反应才能区别的是（ ）

A.KNO3,NaNO3 B.NaCl,KCl

C.NaNO3.KCl D.BaCl2.NaOH

附录（其他物质在气体中燃烧发出的现象）：

1．镁条在空气中燃烧：发出耀眼强光，放出大量的热，生成白烟同时生成一种白色物质。

2．木炭在氧气中燃烧：发出白光，放出热量。

3．硫在氧气中燃烧：发出明亮的蓝紫色火焰，放出热量，生成一种有刺激性气味的气体。

4．铁丝在氧气中燃烧：剧烈燃烧，火星四射，放出热量，生成黑色固体物质。

5．氢气在空气中燃烧：火焰呈现淡蓝色。

6．氢气在氯气中燃烧：发出苍白色火焰，产生大量的热。

7．一氧化碳在空气中燃烧：发出蓝色的火焰，放出热量。

8．钠在氯气中燃烧：剧烈燃烧，生成白色固体。

9．点燃纯净的氯气，用干冷烧杯罩在火焰上：发出淡蓝色火焰，烧杯内壁有液滴生成。

10．细铜丝在氯气中燃烧后加入水：有棕色的烟生成，加水后生成绿色的溶液。

11．氯气遇到湿的有色布条：有色布条的颜色退去。 精品文档

精品文档 12．细铜丝在硫蒸汽中燃烧：细铜丝发红后生成黑色物质。

13．硫化氢气体不完全燃烧(在火焰上罩上蒸发皿)：火焰呈淡蓝色(蒸发皿底部有黄色的粉末)。

14．硫化氢气体完全燃烧(在火焰上罩上干冷烧杯)：火焰呈淡蓝色，生成有刺激性气味的气体(烧杯内壁有液滴生成)。

15．在集气瓶中混合硫化氢和二氧化硫：瓶内壁有黄色粉末生成。

16．二氧化硫气体通入品红溶液后再加热：红色退去，加热后又恢复原来颜色。

17．钠在空气中燃烧：火焰呈黄色，生成淡黄色物质。

18．氨气与氯化氢相遇：有大量的白烟产生。

19.将点燃的镁条伸入盛有二氧化碳的集气瓶中：剧烈燃烧，有黑色物质附着于集气瓶内壁。

20.在空气中点燃甲烷，并在火焰上放干冷烧杯：火焰呈淡蓝色，烧杯内壁有液滴产生。

21．光照甲烷与氯气的混合气体：黄绿色逐渐变浅，时间较长，（容器内壁有液滴生成)。

22.在空气中点燃乙烯：火焰明亮，有黑烟产生，放出热量。

23．在空气中点燃乙炔：火焰明亮，有浓烟产生，放出热量。

24．苯在空气中燃烧：火焰明亮，并带有黑烟。

25．乙醇在空气中燃烧：火焰呈现淡蓝色。

26．将乙炔通入溴水：溴水褪去颜色。

27．将乙炔通入酸性高锰酸钾溶液：紫色逐渐变浅，直至褪去。

28．紫色的石蕊试液遇碱：变成蓝色。

29．无色酚酞试液遇碱：变成红色。

30.氢气、一氧化碳、甲烷是淡蓝色的。碳在空气中燃烧，发出白光。 镁在空气中燃烧，发出耀眼的白光。 硫在纯氧中燃烧，火焰呈蓝紫色。 氢气在氯气中燃烧，火焰呈苍白色。