高中化学第三节《化学反应的利用》(第一课时)

1第三节《化学反应的利用》课前预习学案班级：姓名：[目标要求]1、知道人们主要利用化学反应来制备新物质和提供能源。2、了解实验室制备氯气的原理、装置、收集方法和尾气处理方法。3、总结常见气体的制备装置及收集方法。4、掌握原电池的工作原理；5、通过“活动探究”培养观察能力和分析能力；6、多个角度体会化学科学与人类文明发展的密切关系。[知识导学]随着人类生产实践活动的深入以及科学技术的发展，人类对化学反应的利用更加深刻与广泛。为新物质的合成，新材料的研制及新能源的开发和合理利用奠定了基础。对复杂的化学反应为了研究方便，我们从不同的角度进行了分类：如：从基本反应类型可分为、、、；从反应程度可分为、；从有无电子的转移可分为、；从能量变化可分为、；从是否有离子参与可分为、等。一、利用化学反应制备新物质电解饱和食盐水可制备、、；利用和反应制备消毒剂二氧化氯……统计表明目前合成的物质已超过种，且以每年合成种的速度继续增长。1、氯气的实验室制法最早发现氯气的化学家是，他把和混合加热意外的发现了氯气。（1）实验室制氯气的反应的原理：________________________该反应的氧化剂是，还原剂是。浓盐酸在该反应显示了_______性和___________性。反应中，被氧化的氯化氢占参加反应的氯化氢的比例是_________。（注意：稀盐酸与MnO2难以发生反应）。（2）发生装置：(仪器名称)_______________________________实验步骤：①组装成套装置：按照从下到上、从左到右的顺序。②检验装置的气密性。（如何检验？）__________③向有关仪器中加入化学药品，重新连接各仪器。④通过分液漏斗向烧瓶中加入适量密度为1.19g/cm3的浓盐酸，缓缓加热，使反应进行。（3）净化装置：用_______________除去______，再用_____干燥。（4）收集装置：______________或_________________（5）尾气处理装置：用______________吸收多余的Cl2，防止污染空气。（6）实验装置图：2对于这套制取气体的装置，一定要认识各仪器并准确叫出名称，还要明确各装置的作用、原理及注意事项。2、氯气的工业制法工业上制备氯气化学方程式：_____________________________________与实验室制法在原理上的共同之处是。预习检测1.实验室由MnO2和浓盐酸制取纯净的氯气时，气体通过两个洗气瓶，第二个洗气瓶应盛（）A、稀盐酸B、浓硫酸C、水D、饱和食盐水2.实验室制取氯气时有如下操作，操作顺序正确的是（）①连接好装置，检查气密性②缓缓加热，加快反应，使气体均匀逸出③在烧瓶中加入二氧锰粉末④往分液漏斗中加入浓盐酸，再缓缓滴入烧瓶中⑤用向上排空气法收集氯气，尾气导入吸收剂中A、①②③④⑤B、④③①②⑤C、①③④②⑤D、①④③②⑤课堂学习案1.氯气的实验室制法（1）反应的原理：_______________________________________注意：稀盐酸与MnO2作用不能制取Cl2。（2）制气类型：_________________________________________（3）发生装置：(仪器名称)_______________________________（4）收集装置：______________或_________________（5）净化装置：用_______________除去______，再用_____干燥。（6）尾气处理装置：用______________吸收多余的Cl2，防止污染空气。（7）实验装置图：对于这套制取气体的装置，一定要认识各仪器并准确叫出名称，还要明确各装置的作用、原理及注意事项。2.氯气的工业制法工业上利用电解饱和食盐水的方法制氯气。化学方程式：_______________________________________________________33.实验室制备气体综述⑴常见物质的制取原理物质化学方程式（或方法）氢气实验室：工业上：二氧化碳实验室：工业上：生铁（以铁矿石为原料）工业上：硫酸（以硫黄为原料）工业上：氨实验室：工业上：硝酸实验室：工业上：（以氨为原料）二氧化硫实验室：氯化氢实验室：工业上：氧气实验室：工业上：一氧化氮实验室：二氧化氮实验室：硫化氢实验室（2）气体发生装置的类型设计原则：根据__________、____________和____________等因素来选择反应装置。反应类型发生装置典型气体仪器注意事项4固体反应物(加热)1、试管品应稍向下倾斜，以防止产生的水蒸气在管品冷凝后倒流而引起破裂。2、铁夹应夹在距试管口1/3处。3、胶塞上的导管伸入试管里面不能太长，否则会妨碍气体的导出。4、固体药品要放在试管底部平铺开。加热时首先均匀预热，然后在试管的最后部位集中加热，并逐步前移。固液反应物(不加热)1、在用简易装置时，如用长颈漏斗，漏斗颈的下口应伸入液面以下，否则起不到液封的作用。2、加入的液体反应物（如酸）要适当。3、块状固体与液体的混合物在常温下反应制备气体可用启普发生器制备。固液反应物(加热)1、称把固体药品加入烧瓶，然后加入液体药品。2、要正确使用分液漏斗。（3）净化与干燥装置设计原则：根据净化药品的状态及条件装置类型液体除杂剂（不加热）固体除杂剂（不加热）固体除杂剂（加热）适用范围装置示意图①气体净化剂的选择选择气体吸收剂应根据气体的性质和杂质的性质而确定，所选用的吸收剂只能吸收气体中的杂质，而不能与被提纯的气体反应。一般情况下：a.易溶于水的气体杂体可用水来吸收；b.酸性杂质可用碱性物质吸收；c.碱性杂质可用酸性物质吸收；d.水分可用干燥剂来吸收；e.能与杂质反应生成沉淀（或可溶物）的物质也可作为吸收剂。②气体干燥剂的类型及选择5选用干燥剂应根据气体的性质和干燥剂的性质而定，其原则是干燥剂只能吸收气体中的水份，而不能与气体发生反应。常见气体干燥剂的选择实例：干燥剂适合于干燥的气体备注P2O5不适于NH3浓硫酸不适于H2S、NH3、HBr等CaCl2不适用于NH3氧化钙氢氧化钠（碱石灰）不适用于酸性气体（4）收集装置设计原则：根据_____________________________装置类型排水（液）法像上排空气法向下排空气法装置示意图适用范围典型气体气体净化与干燥注意事项：一般情况下，若采用溶液作除杂试剂，则是先除杂后干燥；若采用加热除去杂质，则是先干燥后加热。（5）尾气处理对于有毒、有害的气体必须用适当的溶液加以吸收（或点燃），使它们变为无毒、无害、无污染的物质。如尾气Cl2、SO2、Br2（蒸气）等可用___________吸收；尾气H2S可用_______或________溶液吸收；尾气CO气体可用___________将它转化为_______气体。（6）气体实验装置的设计①装置顺序：____________→__________→_________________→____________②安装顺序：________________________________________③操作顺序：______________→______________→_________________【典题分析】例1.下列反应适用于实验室制备氧气的是①高锰酸钾热分解2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑②硝酸铵热分解2NH4NO34H2O+2N2↑+O2↑③过氧化氢催化分解2H2O22H2O+O2↑6④二氧化氮热分解2NO22NO+O2↑A．只有①B．①和②C．①和③D．①③④例2．(1)在没有现成的CO2气体发生器的情况下，请你选用下图中的部分仪器，装配成一个简易的、能随开随用、随关随停的CO2气体发生装置。应选用的仪器是(填入仪器的编号)_______________。(a)(b)(c)(d)(e)(f)(g)(h)(2)若用上述装置制取CO2气体，而实验室只有稀硫酸、浓硝酸、水、块状纯碱、块状大理石，比较合理的方案应选用的药品是_______________。当堂检测1.验室中准备有以下主要仪器及用品，大试管、带导管的单孔塞、药匙、镊子、水槽、集气瓶、玻璃片、酒精灯、铁架台，如果药品选用合理，用以上仪器用品，能制取()A．氧气B．氢气C．氢气和二氧化碳D．氢气、氧气、二氧化碳2.图装置可用于()A．加热NaHCO3制CO2B．用Cu和稀HNO3反应制NOC．用NH4Cl与浓NaOH溶液反应制NH3D．用NaCl与浓H2SO4反应制HCl3．实验室里可按下图所示的装置干燥、储存气体R，多余的气体可用水吸收，则R是()A．NO2B．HClC．CH4D．NH3课后拓展训练1.图是为采用排空气法收集气体而设计的装置。它可以正置(如图)也可倒置，气体可以从A管也可以从B管导入，完全可据实验需要确定。若以此装置分别收集下列气体，其中所集得气体纯度最低的是()A．H2B．O2C．COD．CO272．用以下三种途径来制取相等质量的硝酸铜：①铜跟浓硝酸反应；②铜跟稀硝酸反应；③铜先跟氧气反应生成氧化铜，氧化铜再跟硝酸反应。以下叙述正确的是()A．三种途径所消耗的铜的物质的量相等B．三种途径所消耗的硝酸的物质的量相等C．所消耗的铜的物质的量是：途径③途径①途径②D．所消耗的硝酸的物质的量是：途径①途径②途径③3．自来水生产时，用适量的氯气来杀菌消毒。市场上有些不法商贩为牟取暴利，用自来水冒充纯净水出售。为辨别真伪，可用下列一种化学试剂来鉴别，该试剂是()A．酚酞试液B．氯化钡试液C．氢氧化钠试液D．硝酸银试液4.按下述实验制备气体，合理而又实用的是（）A、锌粒与稀硝酸反应制备氢气B、大理石与稀盐酸反应制备二氧化碳C、二氧化锰与稀盐酸反应制备氯气D、铝与浓硝酸常温下制备二氧化氮气体5.实验室制取氧气的试管壁上粘附有MnO2，除去粘附的MnO2可用的试剂是（）A、蒸馏水B、氢氧化钾溶液C、稀盐酸D、热的浓盐酸6.从氧化还原反应的角度看，在实验室制取①H2、②CO2、③Cl2三种气体的反应中，盐酸的作用（）A、①②③互不相同B、在①和②中相同C、在②和③中相同D、在①②③中均相7.（选做）漂白粉与浓盐酸反应可产生氯气Ca(ClO)2+4HCl====CaCl2+2Cl2↑+2H2O某同学试图测定氯气的体积并验证干燥纯净的氯气无漂白性，现有如下装置，请回答：（1）请用字母填写装置的连接顺序：_____________________。（2）洗气瓶中所装液体是_______________________。（3）在制氯气前，必须进行的一项操作步骤是_______________。（4）某同学在实验中，发现量筒中未收集到液体，则失败的原因可能是____________________________________________8．（选做）请从下图中选用适当的实验装置，设计一个最简单的实验，制取和收集一瓶纯净的CO2气体。8(A)(B)(C)(D)(E)(F)请回答：(1)应选用的装置是_______________(填装置的字母)；(2)所选用的装置的连接顺序是(填各接口的字母)：()接()()接()()接()