高中化学《第三节化学反应的利用》导学案

1人教版高中化学第三节 化学反应的利用导学案【课标要求】活动与探究建议实验：中和反应与中和热的测定。调整到选修 4 模块中。3.举例说明化学能与电能的转化关系及其应用。 只要求了解铜锌原电池的反应原理。 对各类电池的电极反应式书写不作教学要求。【考纲要求】1、掌握常见气体的实验室制法，包括所用试剂、仪器、反应原理和收集方法。2、了解原电池的工作原理，能写出电极反应和电池反应方程式。了解常见化学电源的种类及其工作原理。第 1 课时【学习目标】1. 以氯气的制备为例，了解和体会利用化学反应来制备新物质。2. 掌握实验室制备氯气的原理，了解仪器装备、收集方法、尾气处理等。3. 列举、比较、归纳常见气体（例如：氢气、二氧化碳、氨气、氯气）制备的原理，能够根据原理进行试验方法的选择。重点：氯气的实验室制备原理及仪器、收集、尾气处理等注意事项难点：知识梳理基础上，提升知识整合的能力。【课前预习区】1、通过填写下表，比较氢气、二氧化碳及氨气的实验室制法：气体 试剂 反应原理 气体发生装置 收集及检验 方法氢气二氧化碳氨气2、你知道工业上是利用哪些化学反应来制备下列物质的吗？物质 化学方程式生铁（以赤铁矿为原料）2硫酸（以硫黄为原料）硝酸（以氨为原料）氯气（以饱和食盐水为原料）【课堂互动区】通过填写和分析【课前预习区】第一个表格的内容，交流讨论：【问题组】1、在实验室制备气体时，如何根据物质的性质选择科学的反应原理？2、如何根据反应的原理选择合适的发生装置和药品？3、如何确定收集装置和尾气处理装置？【总结规律】一、实验室制备物质的一般要求1、根据物质的性质、本着反应条件简单、减少污染、切实可行等原则选择科学合理的实验原理；2、根据反应原料和所制备气体的性质，设计安全可靠的实验装置（包括发生装置、收集装置和尾气处理装置） 。3、如果是工业生产，还需考虑原料的用量、价格以及设备的承受能力等； 【活动探究】1、分析以下四个制取氯气的反应原理:从氧化-还原反应知识的角度分析，有什么共同之处？你认为哪个反应原理适合工业生产，哪些反应原理可以用在实验室中？2、根据以下信息，选择哪些实验仪器组装成制取氯气的发生和收集装置较为合适？ MnO2+4HCl(浓)MnCl 2+Cl2+2H 2O2KMnO4+16HCl(浓) 2MnCl 2+2KCl+8Cl2+5H 2O2NaCl +2H2O2NaOH+H 2+Cl 2通电4HCl+O2 H2O+2Cl2CuCl2 3物质 发生装置 收集装置氢气 固液 不加热型 向下排空气法、排水法二氧化碳 固液 不加热型 向上排空气法氨气 固固 加热型 向下排空气法【整理归纳】二、实验室制备氯气原理：MnO 2+4HCl(浓) MnCl 2+Cl2+2H 2O【演示实验】连接制取氯气的发生装置和收集装置，以及尾气处理装置，制取氯气。 （如图所示，在烧瓶里加入少量的二氧化锰粉末，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，使反应加速进行。观察实验现象。用向上排空气法收集氯气，多余的氯气用氢氧化钠溶液吸收）体会物质制备的一般思路：根据物质的性质选择适当的反应原理及发生装置，设计实验过程应符合科学性、安全性、可行性、简约性等。【阅读理解】教材 49 页的“化学前沿分子设计与新物质的合成” 。【总结】研究物质的性质、制备物质都是为了更好的利用，本节我们以氯气制备为例探究了新物质的合成，认识了化学反应在新物质制备方面的应用价值。人类对化学反应的利于还突出的试剂 浓盐酸、二氧化锰固体装置发生装置：固液混合加热制气装置圆底烧瓶+分液漏斗+酒精灯收集装置：向上排空气法收集尾气处理：用氢氧化钠溶液实验现象 有黄绿色的气体产生4表现在能量的利用上，下节课我们将要探究化学能与电能之间的相互转化。【课后巩固区】1、实验室用 KMnO4 制氧气，为除去粘附在试管壁上的 MnO2，可用试剂 （ ）A汽油 B水 C稀盐酸 D浓盐酸2、检验氯化氢气体中是否混有 Cl2,可采用的方法是 （ ）A用干燥的蓝色石蕊试纸 B用干燥有色布条C将气体通入 AgNO3 溶液 D用湿润的淀粉碘化钾试纸3、实验室用下列两种方法制氯气：用含 HCl 146g 的浓盐酸与足量的 MnO2 反应；用87gMnO2 与足量浓盐酸反应。所得的氯气 （ ） A比多 B比多 C一样多 D无法比较4、下列离子方程式书写不正确的是（ ）A氯气和水反应：Cl 2+H2O 2H+Cl +Cl +ClOB二氧化锰和盐酸制氯气：MnO 2+4H+2Cl Mn2+Cl2+2H 2OC氢氧化钠溶液吸收氯气：Cl 2+2OH Cl +ClO +H2OD漂白粉和盐酸：Ca（ClO） 2+2HCl Ca2+2Cl +2HClO5、下图是某学生设计的制取氯气的装置，找出装置中有的错误：（1） ；（2） ；（3） ；（4） ；（5） 。 （有几处填几处）6、右图是实验室制取氯气的装置图，根据要求填空回答。（1）A 烧瓶中发生反应的化学方程是 （2）集气瓶 B 中导气管需要伸入集气瓶底部的原因是 ,如何认定集气瓶已收集满氯气? 。（3）C 装置的作用是 ，C 装置中的反应离子方程式 5（4）集气瓶 B 中的氯气中气中混有的杂质主要是_,要制得纯净干燥的氯气，可采取的措施是 .6第三节 化学反应的利用第 2 课时【学习目标】1.了解化学能转化为光能、热能和电能，体会利用化学反应可以提供能源。2.以铜锌原电池为例，了解原电池组成的条件、正负极判断、形成原电池对反应速率的影响。3.通过活动探究，培养学生的观察能力、实验能力和分析推理能力。4.了解和认识二次电池、燃料电池，体会化学反应在人类社会发展中的应用，提升学生对化学反应价值的认识。重点：原电池的工作原理难点：原电池工作原理的微观解释【课前预习区】1、什么是吸热反应？什么是放热反应？2、你所学过的反应中，哪些是放热反应，哪些是吸热反应？3、原电池是利用 将 转化为 的装置。电能也可以转化为 ，实例有： 、等。【课堂互动区】 【交流研讨】观察书本 50 页图 2-3-7“即热饭盒”的结构示意图，思考并讨论下列问题：1 撤去底部隔板几分钟后，饭菜为什么就变热了？发生了什么反应？2 用铝热剂焊接钢轨的原因是什么？以上例子都说明了什么？3 你所知道的哪些反应是放热反应，哪些是吸热反应？【整理归纳】一、化学能可以转化为热能：1、常见的放热反应有:吸热反应有：【实验探究】怎样证明化学能是可以转化为电能的？（实验中用的电解质溶液均为稀硫酸） Cu Zn Cu ZnG Zn Cu CBA7现象： 现象： 现象：方程式： Cu 能与 H2SO4 反应生成 H2？ 结论：【问题组】1 实验中你观察到了什么现象？尝试解释这些现象的原因。2 标明电子的流动方向和溶液中阴阳离子的移动方向。3 根据氧化还原的知识分析锌片、铜片上发生反应的情况。【整理归纳】：二、化学能可以转化为电能1、原电池工作原理（1） 原电池就是将 能转化为 能的装置。（2）原电池根据两极活泼性的不同，分为_和_。正极：通常是活泼性较弱的金属或非金属导体，电子流_（填“出”或“入”）的一极，电极上发生_（填“氧化”或“还原”反应）。负极：通常是活泼性较强的金属，电子流_（填“出”或“入”）的一极，电极被_（填“氧化”或“还原”），电极发生_（填“氧化”或“还原”反应）。(3) Cu 片 正极反应 Zn 片 负极反应 （4） 电子流动方向 （5） 溶液中离子移动方向 【变式】问题：如下图装置，是否构成了原电池呢？如何改进?8【规律总结】：2、构成原电池的条件是：（1） (2) (3) 【应用】浇花用的水壶和水桶等器具一般是用白铁皮(镀锌铁皮)制成的，你知道为什么吗？【整理归纳】3、原电池的应用（1） 判断金属的活动性顺序：一般来说， 极即电子流 的金属电极活泼性强。（2）防止金属腐蚀：将活泼性的 金属镀在被保护金属表面 指导学生阅读书本 51-52 页的内容，交流讨论：一次电池和二次电池的区别? 试举例说出你所知道化学电源。废旧电池有什么危害，我们应该怎么正确使用呢？【整理归纳】(3)常见的化学电源和化学能的利用三、 研究性学习课题：介绍一种常见的化学电源（如工作原理、特点、应用等方面）要求：分组研究，组内成员选择电池种类不同：每位同学将自己搜集的文字、图片或者视频资料交给小组长，由小组长制作成 PPT 文档在我校研究性学习课堂中展示。【反馈练习】1 下列关于原电池的叙述中正确的是（ ）A原电池能将化学能转变为电能B原电池负极发生的电极反应是还原反应C原电池在工作时其正极不断产生电子并经外电路流向负极D原电池的电极只能由两种不同的金属构成2 在如图所示的装置中，a的金属性比氢要强，b为碳棒，关于此装置的各种叙述不正确的是（ ） A碳棒上有气体放出，溶液酸性变弱Ba是正极，b是负极 C导线中有电子流动，电子流向从a极到b极Da极上发生了氧化反应9【课后巩固区】1 人造地球卫星用到的一种高能电池银锌蓄电池，它在放电时的电极反应为：Zn + 2OH 2e ZnO + H2O，Ag 2O + H2O + 2e2Ag + 2OH，据此判断氧化银是（ ） A负极，并被氧化 B正极，并被还原C负极，并被还原 D正极，并被氧化2 下列装置能构成原电池的有（ ）3 下列关于实验现象的描述不正确的是（ ）A.铜锌组成原电池中电子是从锌经过导线流向铜 B.把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀硫酸中，铜片表面出现气泡C.把铜片插入三氯化铁溶液中，在铜片表面出现一层铁D.把锌片放入盛有盐酸的试管中，加入几滴氯化铜溶液，气泡放出速率加快4 .把 a、b、c、d 四块金属片浸泡在稀 H2SO4 中，用导线