《氣體的制備復習》課件

氣體的制備復習課程導引復習要點回顧常見氣體的制備方法，包括實驗室制備和工業(yè)制備。重要概念掌握常見氣體的性質(zhì)和用途，以及氣體制備過程中涉及的原理和操作。實驗技能提升氣體制備實驗的技能，包括實驗裝置的設(shè)計、操作步驟和安全注意事項。氣體的基本性質(zhì)無固定形狀氣體可以自由地填充任何容器。無固定體積氣體可以被壓縮或膨脹?？闪鲃有詺怏w分子可以自由地運動。擴散性氣體分子會擴散到整個容器中。氣體的分類按來源分類天然氣、合成氣按化學性質(zhì)分類氧化性氣體、還原性氣體、惰性氣體按物理性質(zhì)分類可燃氣體、不可燃氣體、有毒氣體常用氣體的制備方法實驗室制備實驗室制備氣體通常使用簡單易行的化學反應，如酸堿反應、置換反應等。工業(yè)制備工業(yè)制備氣體則需要采用更復雜的工藝，如電解、催化反應等，以滿足大規(guī)模生產(chǎn)的需求?，F(xiàn)代氣體制備技術(shù)現(xiàn)代氣體制備技術(shù)不斷發(fā)展，更加注重環(huán)保、安全和效率，并應用于各種領(lǐng)域。氫氣的制備1電解水利用電解將水分解成氫氣和氧氣2化石燃料重整通過蒸汽重整甲烷等化石燃料產(chǎn)生氫氣3生物質(zhì)氣化利用生物質(zhì)材料，如木材和廢棄物，制備氫氣氫氣的實驗室制備1反應原理鋅粒與稀硫酸反應2裝置啟普發(fā)生器3收集方法排水法氫氣的工業(yè)制備天然氣蒸汽轉(zhuǎn)化法主要原料為天然氣，在高溫下與水蒸氣反應生成氫氣和二氧化碳。煤氣化法將煤炭與水蒸氣和氧氣反應生成合成氣，合成氣中含有氫氣和一氧化碳。電解水法將水電解生成氫氣和氧氣，該方法具有環(huán)保優(yōu)勢，但成本較高。氫氣的性質(zhì)和用途1易燃性氫氣是一種無色、無味、無毒的氣體，易燃，在空氣中燃燒產(chǎn)生淡藍色火焰，并生成水。2還原性氫氣具有還原性，可以將一些金屬氧化物還原成金屬，如氧化銅還原成銅。3用途廣泛氫氣可以作為燃料，用于合成氨、甲醇等化工產(chǎn)品，以及作為火箭推進劑等。氧氣的制備1實驗室制備常用方法是加熱高錳酸鉀或氯酸鉀等氧化物，也可以利用過氧化氫分解。2工業(yè)制備主要采用分離液態(tài)空氣的方法制取，利用氧氣和氮氣沸點的差異進行分離。氧氣的實驗室制備1反應原理利用加熱高錳酸鉀或過氧化氫溶液，分解產(chǎn)生氧氣。2實驗裝置加熱高錳酸鉀需要使用試管，并用酒精燈加熱。過氧化氫溶液的分解可以使用錐形瓶，并用雙氧水和二氧化錳催化劑。3收集方法氧氣可以用排水法收集，因為氧氣不易溶于水。4注意事項加熱高錳酸鉀時，試管口要略向下傾斜，防止冷凝水倒流炸裂試管。收集氧氣時，要等到試管口有連續(xù)均勻的氣泡冒出時再開始收集。氧氣的工業(yè)制備1分離空氣法利用空氣中氮氣和氧氣的沸點不同，將空氣液化后進行分離2電解水法電解水生成氫氣和氧氣3其他方法如氧氣發(fā)生器等，用于小型氧氣供應氧氣的性質(zhì)和用途助燃性氧氣是一種重要的助燃劑，能使燃燒更加劇烈。呼吸作用氧氣是生命活動必需的物質(zhì)，參與生物體的呼吸作用。工業(yè)用途氧氣廣泛應用于冶金、化工、醫(yī)療等領(lǐng)域。氮氣的制備實驗室制備加熱**亞硝酸鈉**和**氯化銨**的混合溶液，可制得氮氣。工業(yè)制備利用液態(tài)空氣分餾法，分離出氮氣。其他方法電解水或空氣分離等方法。氮氣的實驗室制備1加熱加熱氯化銨和亞硝酸鈉的混合物2收集用排水法收集3干燥通過濃硫酸干燥氮氣的工業(yè)制備液態(tài)空氣分餾法利用液態(tài)空氣中各組分沸點不同進行分離，氮氣沸點最低，先被蒸發(fā)出來。氨氧化法以氨氣為原料，在催化劑作用下與氧氣反應，生成氮氣和水。其他方法例如，從天然氣中分離得到氮氣。氮氣的性質(zhì)和用途性質(zhì)氮氣是無色、無味、無臭的氣體，在常溫常壓下，氮氣是惰性的，不易與其他物質(zhì)發(fā)生反應。用途氮氣在工業(yè)生產(chǎn)中有著廣泛的應用，如作為惰性保護氣體，用于金屬冶煉、電子器件制造等。氮氣還可以用于合成氨、硝酸等重要化工產(chǎn)品。二氧化碳的制備1反應原理碳酸鹽與酸反應生成二氧化碳2常見反應碳酸鈣與鹽酸反應3反應方程式CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑二氧化碳的實驗室制備1反應原理實驗室制備二氧化碳通常采用碳酸鹽與酸反應，如碳酸鈣與稀鹽酸反應。2反應裝置使用固體與液體反應的發(fā)生裝置，通常采用啟普發(fā)生器或錐形瓶。3收集方法由于二氧化碳密度大于空氣，通常采用向上排空氣法收集。4驗滿方法用燃著的木條放在集氣瓶口，火焰熄滅則表明集滿。二氧化碳的工業(yè)制備1燃燒法化石燃料燃燒產(chǎn)生的二氧化碳2發(fā)酵法利用微生物發(fā)酵產(chǎn)生二氧化碳3合成法通過化學合成反應制備二氧化碳二氧化碳的性質(zhì)和用途物理性質(zhì)無色無味氣體，密度比空氣大，能溶于水，在加壓降溫下可液化，固態(tài)二氧化碳俗稱干冰?；瘜W性質(zhì)二氧化碳能與水反應生成碳酸，碳酸不穩(wěn)定，易分解為二氧化碳和水。用途制造碳酸飲料滅火劑溫室氣體常見氣體的制備實驗氧氣過氧化氫分解制氧氣氫氣鋅和稀硫酸反應制氫氣二氧化碳碳酸鈣和稀鹽酸反應制二氧化碳實驗操作要點1裝置的選擇根據(jù)反應物的狀態(tài)和反應條件選擇合適的反應裝置，例如固體+液體反應，固體+固體反應等。2藥品的取用準確稱量或量取藥品，注意安全操作，避免誤操作。3反應的控制控制反應速度，避免劇烈反應，防止意外發(fā)生。4產(chǎn)物的收集根據(jù)氣體的性質(zhì)選擇合適的收集方法，如排水法、向上排空氣法、向下排空氣法等。安全注意事項操作過程中要注意安全，避免發(fā)生意外。注意防火，實驗過程中應遠離火源。實驗時應注意通風，防止有害氣體中毒。氣體制備工藝概述原料選擇根據(jù)目標氣體的性質(zhì)和應用場景，選擇合適的原材料。反應過程通過化學反應或物理方法，將原料轉(zhuǎn)化為目標氣體。氣體凈化去除雜質(zhì)，提高氣體純度，滿足應用需求。氣體制備常見問題反應條件控制反應溫度、壓強、催化劑等因素都會影響氣體產(chǎn)率和純度。氣體收集方法選擇合適的收集方法，例如排水法、向上排空氣法、向下排空氣法，保證氣體純度。尾氣處理妥善處理反應產(chǎn)生的廢氣，避免污染環(huán)境。氣體制備的發(fā)展趨勢1綠色制備環(huán)境友好型技術(shù)成為主流，例如利用可再生能源和低碳排放工藝。2智能化自動化和數(shù)字化技術(shù)應用，提高生產(chǎn)效率和安全性。3個性化定制滿足不同應用場景的特定需求，例如高純度氣體和特殊混合氣體。課程總結(jié)知識回顧本課程回顧了氣體的制備方法，包括實驗室制備和工業(yè)制備。實驗技能重點強調(diào)了常見氣