魯科版必修2 第2章第3節(jié) 化學反應的利用（第1課時） 課件（48張）.ppt

1 列表比較實驗室制取co2和nh3所用到的藥品及其狀態(tài) 反應條件和發(fā)生裝置中的主要儀器 提示 第三節(jié)化學反應的利用 2 如何根據(jù)氣體的性質(zhì)選擇收集方法 提示根據(jù)氣體與空氣密度的相對大小可選擇向上排空氣法或者向下排空氣法收集 根據(jù)氣體是否溶于水可選擇排水法或者排空氣法收集 3 化學反應中能量變化的實質(zhì)是什么 提示化學反應中的能量變化取決于舊化學鍵的斷裂所吸收能量與形成新化學鍵所釋放的能量的相對大小 若形成新化學鍵所釋放的能量大于舊化學鍵的斷裂所吸收的能量 則該反應釋放能量 若形成新化學鍵所釋放的能量小于舊化學鍵的斷裂所吸收的能量 則該反應吸收能量 1 掌握實驗室制備氯氣的原理和尾氣處理方法 2 了解其他氣體制備裝置及收集方法 3 了解原電池的工作原理 第1課時利用化學反應制備物質(zhì) 人們可以通過電解飽和食鹽水制備 和 以氯氣和氫氣為原料合成等 利用與反應制造漂白粉 人們可以利用化學反應制備所需的物質(zhì) 這對人類的生產(chǎn)活動和日常生活有著十分重要的意義 新的物質(zhì)的制備應根據(jù)物質(zhì)的性質(zhì) 選擇科學合理的實驗原理 合適的儀器和藥品 根據(jù)實驗的特點 設(shè)計安全可靠的實驗裝置 篤學一化學物質(zhì)的制備 氫氧化鈉 氯氣 氫氣 鹽酸 氯氣 熟石灰 篤學二利用化學反應制備氯氣 濃鹽酸 二氧化錳 mncl2 cl2 2h2o mno2 hcl 濃鹽酸 酸性 還原性 加熱 2 制備裝置實驗室制取氯氣的裝置包括 裝置 裝置 包括裝置和裝置 裝置 裝置四部分 氣體發(fā)生 凈化 除雜 干燥 收集 尾氣處理 3 氣體發(fā)生裝置可根據(jù)原料的狀態(tài) 反應條件選擇氣體發(fā)生裝置為 型反應裝置 氣體發(fā)生裝置中的各儀器名稱為 帶鐵夾 鐵架臺 分液漏斗 圓底燒瓶 石棉網(wǎng) 酒精燈 導管 4 凈化方法由于濃鹽酸具有 則氯氣中會混有hcl和h2o蒸氣等雜質(zhì) 除去氯氣中的hcl可用盛洗氣瓶洗氣 除去氯氣中的h2o蒸氣可用盛洗氣瓶洗氣 即可得到純凈的氯氣 5 收集方法由于氯氣的密度比空氣的密度且與空氣反應 所以可以用法收集 又由于氯氣在飽和食鹽水中的溶解度 所以氯氣也可以用法收集 揮發(fā)性 飽和食鹽水 濃硫酸 大 不 向上排空氣 不大 排飽和食鹽水 6 驗滿方法因氯氣是黃綠色氣體 若觀察到 則證明已收集滿氯氣 可將貼在玻璃棒一端的的靠近集氣瓶口 若試紙 則證明已收集滿氯氣 7 尾氣處理由于氯氣有毒 結(jié)合氯氣的性質(zhì) 可用吸收多余氯氣 以防止造成污染 反應的化學方程式為 黃綠色氣體充滿集氣瓶 濕潤 淀粉 ki試紙 變藍 naoh溶液 cl2 2naoh naclo nacl h2o 2 氯氣的工業(yè)制法化學方程式為 反應中的氧化劑是 還原劑是 cl2的實驗室制法和工業(yè)制法中都是 h2o nacl 1價的氯被氧化為氯氣單質(zhì) 慎思1 舍勒用鹽酸和軟錳礦礦石混合在一起加熱制取氯氣的方法 實驗室中至今仍在使用 在實驗室沒有mno2的情況下 可用什么物質(zhì)代替 提示kmno4 kclo3等 慎思2 在mno2與濃鹽酸反應制取氯氣的反應中濃鹽酸的作用是什么 提示還原性 酸性 慎思3 氫氣在氯氣中燃燒及氫氣和氯氣混合光照的反應都能生成hcl 工業(yè)上制鹽酸通常用上述哪個方法合成hcl 提示工業(yè)上制鹽酸通常用點燃h2在cl2中燃燒的方法合成hcl 慎思4 怎樣檢查裝置的氣密性 提示 1 加熱法 是將裝置的導管口的一端浸沒于水中 再用雙手握住容器 試管可用一只手握住 如上圖所示 有時還可稍微加熱 若在導管口有氣泡冒出 手掌離開后 管端又形成一段高于水面的水柱 則證明連接裝置不漏氣 2 液面下降法 有長頸漏斗插入液面內(nèi) 如啟普發(fā)生器 的氣體發(fā)生裝置可用緊閉導氣管出口 從漏斗中加水 觀察液面穩(wěn)定后是否下降的方法檢查氣密性 若水面下降 則表示漏氣 若水面不下降 表示不漏氣 慎思5 氯氣的實驗室制法與工業(yè)制法的區(qū)別是什么 提示實驗室制法主要考慮快速 便捷 不考慮成本 工業(yè)制法考慮的是成本 經(jīng)濟和總量及效率 要點一 cl2的實驗室制備 說明 c裝置的作用是除去cl2中的hcl d裝置的作用是干燥cl2 f裝置的作用是吸收多余的cl2 3 收集方法 1 向上排空氣法 cl2的密度大于空氣且不與空氣反應 2 排飽和食鹽水法 cl2在飽和nacl溶液中的溶解度很小 4 凈化裝置用飽和食鹽水洗氣除去hcl 再用濃硫酸干燥 5 尾氣處理cl2有毒 易污染空氣 需用naoh溶液吸收 例1 某?；瘜W實驗興趣小組探究實驗室中制備cl2的過程 為證明實驗過程中有水蒸氣生成 同時證明cl2的某些性質(zhì) 甲同學設(shè)計了如下圖所示的實驗裝置 按要求回答問題 1 若用含有0 2molhcl的濃鹽酸與足量的mno2反應制備cl2 制得的cl2體積 標準狀況下 總是小于1 12l的原因是 2 裝置b中盛放的試劑名稱為 作用是 現(xiàn)象是 裝置d和e中出現(xiàn)的不同現(xiàn)象說明的問題是 裝置f的作用是 解析只有濃鹽酸才能被mno2氧化生成cl2 反應一段時間后 濃鹽酸濃度變小 將不再與mno2反應 本實驗選用無水硫酸銅檢驗cl2中水蒸氣的存在 答案 1 濃鹽酸的濃度隨著反應的進行逐漸變稀 變稀以后將不再與mno2反應 加熱時濃鹽酸因揮發(fā)而損失 2 無水硫酸銅證明有水蒸氣產(chǎn)生白色固體變藍 干燥的cl2無漂白性 hclo有漂白性 吸收cl2 一套氣體綜合實驗的裝置通常設(shè)計如下 體驗1 實驗室用二氧化錳和濃鹽酸來制取氯氣 主要操作有 將燒瓶固定在鐵架臺上 把酒精燈放在鐵架臺上 根據(jù)酒精燈確定鐵圈高度 固定鐵圈并放好石棉網(wǎng) 用藥匙向燒瓶中加二氧化錳 再向分液漏斗中加入濃鹽酸 并將導氣管放入集氣瓶中 檢查裝置的氣密性 在燒瓶上裝好分液漏斗 連接好導氣管 則最合理的實驗操作順序是 a b c d 解析實驗室組裝儀器時 要遵循 從下往上 從左到右 的原則 組裝完成后 要先檢查裝置氣密性完好后再加入試劑 答案c 1 常見氣體發(fā)生裝置根據(jù)反應原理 反應物狀態(tài)和反應所需條件等因素來選擇合適反應裝置 裝置基本類型 要點二 常見氣體的制備 2 凈化與干燥裝置 1 根據(jù)凈化藥品的狀態(tài)及條件等選擇合適的干燥裝置 常見的凈化裝置基本類型 2 氣體的凈化劑的選擇選擇氣體吸收劑應根據(jù)氣體的性質(zhì)和雜質(zhì)的性質(zhì)而確定 所選用的吸收劑只能吸收氣體中的雜質(zhì) 而不能與被提純的氣體反應 一般情況下 易溶于水的氣體雜質(zhì)可用水來吸收 酸性雜質(zhì)可用堿性物質(zhì)吸收 堿性雜質(zhì)可用酸性物質(zhì)吸收 水分可用干燥劑來吸收 能與雜質(zhì)反應生成沉淀 或可溶物 的物質(zhì)也可作為吸收劑 3 常用的氣體干燥劑按酸堿性可分為三類 酸性干燥劑 如濃硫酸 五氧化二磷 硅膠 酸性干燥劑能夠干燥顯酸性或中性的氣體 如co2 so2 no2 hcl h2 cl2 o2等氣體 堿性干燥劑 如生石灰 堿石灰 固體naoh 堿性干燥劑用來干燥顯堿性或中性的氣體 如nh3 h2 o2等氣體 中性干燥劑 如無水氯化鈣等 可以干燥中性 酸性 堿性氣體 如o2 h2等 但不能干燥nh3 因二者易生成cacl2 8nh3 3 常見氣體收集裝置根據(jù)所收集氣體的溶解性和密度等因素選擇合適的收集裝置 裝置基本類型 4 尾氣吸收裝置有毒 污染環(huán)境的氣體應在最后安裝尾氣吸收裝置 實驗室常用的尾氣吸收裝置 例2 某化學興趣小組為探究so2的性質(zhì) 按下圖所示裝置進行實驗 請回答下列問題 1 裝置a中盛放亞硫酸鈉的儀器名稱是 其中發(fā)生反應的化學方程式為 2 實驗過程中 裝置b c中發(fā)生的現(xiàn)象分別是 這些現(xiàn)象分別說明so2具有的性質(zhì)是 和 裝置b中發(fā)生反應的離子方程式為 3 裝置d的目的是探究so2與品紅作用的可逆性 請寫出實驗操作及現(xiàn)象 4 尾氣可采用 溶液吸收 解析 1 裝置a中盛放亞硫酸鈉的儀器帶有支管 所以是蒸餾燒瓶 2 由于酸性的kmno4具有強氧化性 so2具有一定的還原性 二者發(fā)生氧化還原反應 使kmno4紫紅色退去 s2 具有很強的還原性 so2具有一定的氧化性 二者也可發(fā)生氧化還原反應生成s單質(zhì)沉淀 使無色溶液中出現(xiàn)黃色渾濁 3 so2與品紅相互作用生成不穩(wěn)定的無色物質(zhì)使品紅退色 而時間一長或稍微加熱 不穩(wěn)定的無色物質(zhì)會分解而使品紅又恢復原來的顏色 所以為探究so2與品紅作用的可逆性 等品紅溶液退色后 關(guān)閉分液漏斗的旋塞 點燃酒精燈加熱 溶液恢復為紅色 4 由于so2是酸性氧化物 可與naoh溶液反應 故尾氣可采用naoh溶液吸收 其他幾種常見物質(zhì)的制取 體驗2 下圖是中學化學中常用玻璃儀器組成的實驗裝置圖 根據(jù)需要可在其中加入液體或固體 請回答下列問題 1 能用作干燥氨氣的裝置有 填字母序號 下同 2 能用于收集氯氣的裝置有 3 在氯氣和鐵反應實驗中 能添加在收集氯氣和反應裝置之間以除去氯氣中氯化氫等雜質(zhì)氣體的裝置有 答案 1 cd 2 ab 3 a 規(guī)律探究十一防止倒吸的尾氣處理裝置 知識支持 實驗原理防止倒吸問題 在某些實驗中 由于吸收液的倒吸 會對實驗產(chǎn)生不良的影響 如玻璃儀器的炸裂 反應試劑的污染等 因此 在有關(guān)實驗中必須采取一定的措施防止吸收液的倒吸 防止倒吸一般采用下列措施 1 切斷裝置將有可能產(chǎn)生液體倒吸的密閉裝置系統(tǒng)切斷 以防止液體倒吸 如實驗室中制取氧氣 甲烷時 通常用排水法收集氣體 當實驗結(jié)束時 必須先從水槽中將導管拿出來 然后熄滅酒精燈 2 設(shè)置防護裝置 倒立漏斗式這種裝置可以增大氣體與吸收液的接觸面積 有利于吸收液對氣體的吸收 當易溶性氣體被吸收液吸收時 導管內(nèi)壓強減小 吸收液上升到漏斗中 由于漏斗容積較大 導致燒杯中液面下降 使漏斗口脫離液面 漏斗中的吸收液受自身重力的作用又流回燒瓶內(nèi) 從而防止吸收液的倒吸 所以除了選擇像漏斗這樣的大體積容器之外 還要注意漏斗放在燒杯中的位置 不能深入太多 只要漏斗面和液面接觸就行了 如下圖甲所示 肚容式當易溶于吸收液的氣體由干燥管末端進入吸收液被吸收后 導氣管內(nèi)壓強減小 使吸收液倒吸進入干燥管的吸收液本身質(zhì)量大于干燥管內(nèi)外壓強差 吸收液受自身重量的作用又流回燒杯內(nèi) 從而防止吸收液的倒吸 這種裝置與倒置漏斗很類似 如下圖乙所示 蓄液式當吸收液發(fā)生倒吸時 倒吸進來的吸收液被預先設(shè)置的蓄液裝置貯存起來 以防止吸收液進入受熱儀器或反應容器 這種裝置又稱安全瓶 如下圖丙所示 此外 還有如圖丁和戊類的防倒吸的裝置 圖丁所示的為易溶于水而不溶于ccl