山东省滕州市高中化学 第二章 第3节 化学反应的利用 第1课时 利用化学反应制备物质教案 鲁科版必修2.doc

第二章 第三节 利用化学反应制备新物质（第一课时）一、教材分析：教材从从三方面逐步深入介绍利用化学反应制备新物质。首先介绍实验室制取氯气，从药品、反应原理、实验装置、步骤、现象等层面去理解、掌握实验室制取氯气的有关知识；其次介绍对氯气的工业制法，只简单地介绍了反应原理，以减轻学生的负担。要求结合氧化还原的知识，比较氯气的实验室制法与氯气的工业制法在本质上的相同点，有利于学生从本质上理解物质制备的原理。最后教材注意新旧知识的联系，总结归纳以前学过的氢气、二氧化碳、氧气的实验室制法或工业制法。二、教学目标： 知识与技能：1、通过实验室和工业制取物质，对“利用化学反应造福人类”的认识进一步具体化；2、掌握实验室制备氯气的制取、净化、收集和尾气处理方法；3、归纳总结中学化学中了常见气体解制备装置、净化装置、收集装置及尾气处理装置。 过程与方法：1、 通过“实验室制取氯气”，培养学生实验观察能力、安全意识以及综合设计实验能力；2、 通过归纳总结中学化学中了常见气体解制备装置、净化装置、收集装置及尾气处理装置，培养学生的实验设和实验分析能力。情感态度与价值观：1、 通过介绍化学反应制备新物质，使学生体会化学科学与人类文明和社会发展的密切关系。 2、 通过集气瓶、洗气瓶、安全瓶的原理介绍，使学生了解化学实验设计的科学性和严谨性，进而培养学生实验分析设计的兴趣和能力。3、 通过尾气处理防止倒吸方法的教学与练习，培养学生认识并综合运用实验仪器的能力。三、重点、难点：重点：利用化学反应制造新物质。难点：实验室制取物质的设计与装置分析。四、教法： 实验法 归纳总结 练习巩固 教具：制取氯气装置、多媒体、学案五、教学过程 内容与时间安排教师活动学生活动设计意图一、实验室制取氯气25分钟1/1/3/10/3/5/【引入】在第二章第一节我们就知道人们利用化学反应主要有两个目的：第一是利用反应制取新物质，第二利用反应释放能量或储存能量。我们这节课来学习利用反应制取新物质。mno2 + 4hcl（浓）=mncl2 cl2 2h2o【板书提问】自然界中有游离态氯吗？ 在反应中氯元素被氧化还是被还原，为什么？【板书】实验室制取氯气+4 -1 +2-1 0mno2 + 4hcl（浓）= mncl2 cl2 2h2o氧化剂 还原剂（2 hcl） 1、原理：2、条件: 浓 【交流与讨论】1mol mno2与足量浓盐酸反应可制取1mol cl2；而含有4mol hcl的浓盐酸与足量mno2反应制取的cl2少于1mol，为什么？【结论】1、mno2与足量浓盐酸反应，mno2可完全反应掉； 2、浓盐酸与足量mno2反应，hcl和mno2都不能完全反应掉而胜于；【板书】3、装置与仪器：圆底烧瓶、分液漏斗。【投影】 或 【课前提前准备板书作图】 或 【在学生交流讨论时板书作图】 a b c d e 制取装置 净化装置 收集装置 尾气处理装置【思考讨论】1、 分液漏斗下端要插到液面下吗？ 能用长颈漏斗代替分液漏斗吗，为什么？2、制取氯气的过程中可能产生哪些杂质气体? b瓶中是什么试剂，用于除去哪种杂质？ 那c瓶呢？3、cl2为何用密封式向上排空气法收集，还有其他收集方法吗？ 如何判断集气瓶中充满氯气？4、多余氯气如何处理？【结论】：二氧化锰盐酸浓，隔网加热氯气生。盐水硫酸来除杂，尾气通入烧碱中。【板书】4、 步骤：连接验密装药制取净化收集验满尾气处理。【演示】课前安装好的简易装置，演示氯气制取检验实验。【思考回答】1、氯气活泼，自然界中没有游离态氯。2、氯元素被氧化，因为其化合价由-1变为0价。【思考讨论】1、盐酸中的氯元素都被氧化了吗？2、反应中体现了盐酸的那些性质？【思考回答】1、1mol mno2完全反应而制取1mol cl22、浓盐酸中的4mol hcl因挥发和变稀残留而未完全参加反应，因此制取的cl2少于1mol，【思考回答】1、不要，分液漏斗有旋钮和玻璃塞，产生的氯气不会由分液漏斗泄露到空中；不能，因为浓盐酸会从长颈漏斗挥发到空中。2、氯化氢气体和水蒸气。饱和食盐水，除氯化氢。浓硫酸，除水蒸气。3、氯气密度比空气大，有毒。排饱和食盐水法。瓶内充满黄绿色气体；或用湿润的ki-淀粉试纸。4、用浓氢氧化钠溶液吸收，不可用澄清石灰水。【思考】1、如何检验装置的气密性？ （加热法，加液法） 2、加药品顺序是什么？ （先固后液）使学生明确自然界中没有游离态氯。要制取氯气必须使化合态氯 （负价态或正价态） 被氧化或还原。1、强化该反应性质：部分氧化还原反应。2、强化认识反应中盐酸的作用：还原剂，酸性介质。结合反应原理与条件，强化认识反应中氯元素的四个去向:被氧化生成氯气；化合价未改变与锰元素结合生成mncl2；因加热以hcl气体形式挥发因浓盐酸反应变稀停止反应而残留。 强化分液漏斗的作用：加入液体，防止挥发。明确制取氯气中的杂质气体和净化方法明确氯气收集和检验方法。明确氯气尾气处理方法。明确连接仪器顺序：从下到上，从左到右。明确验密方法和加药先后顺序。二、工厂制取氯气、2分钟常见物质的实验室和工厂制法。4分钟三、小结制取气体的常见装置14分钟通电2nacl+2h2o=2naoh+h2+cl2【学生板书】氯碱工业反应方程式：【思考】实验室和工厂制取氯气的反应原理有何相同之处？ 【投影】学案练习 完成下列表格物质工厂制 原理实验室制取原理实验制取装置h2co2nhl fe-h2so4-hno3-b-【投影1】常用气体发生装置（学案练习） a b cba固固加热 固液加热 固液不加热【思考1】氧气、氨气、氢气、二氧化碳、氯气可用那个装置制取 【投影2】常用气体净化装置（学案练习） 甲 乙 丙【思考2】有试剂浓硫酸，浓磷酸、浓氢氧化钠溶液、固体氯化钙、固体碱石灰。除去氯气中水蒸气，选用甲装置时，试剂可选用 ，气体由 管进 管出；选用丙装置时，试剂可选用 ，气体由 管进 管出； 【投影3】常用气体收集装置（学案练习）向上排气法 向下排气法 排液集气法 【思考3】收集不与空气反应的气体，当所收集气体密度大于空气密度时，集气瓶中空气应在瓶的 部，用向 排气法；当所收集气体密度小于空气密度时，集气瓶中空气应在瓶的 部，用向 排气法。 【投影4】常用气体尾气处理装置（学案练习）abcd 说明：吸收溶解速度不很快，溶解度也不很大的气体用装置a; 气体在吸收剂中溶速快且溶解度极大，易倒吸，选用b 少量尾气可以集于气球中，选用c 处理难以吸收的可以点燃的气体，选用d。 【思考4】选出cl2 、hcl 、co尾气处理的装置【思考回答】都有氯元素被氧化。完成学案表格练习【思考回答】1、氧气、氨气用a装置，氢气、二氧化碳用b装置，氯气用c装置制取。2、 浓硫酸，浓磷酸a b固体氯化钙 a b3、 上、上、下、下4、a或c、b、d再次明确制取氯气必须使化合态氯 （负价态或正价态） 被氧化或还原。归纳总结常见物质的工厂、实验室制取、实验制取常见气体装置归纳总结常见气体的制取，净化、收集，尾气处理装置板书设计 2.3化学反应的应用1、原理+4 -1 +2-1 0mno2 + 4hcl（浓）= mncl2 cl2 2h2o氧化剂 还原剂（2 hcl） 一、 实验室制取氯气 a b c d e 制取、 净化 、 收集、尾气处理装置2、条件: 浓 三、小结3、装置与仪器：分液漏斗、圆底烧瓶。吸收 收集点燃 向上排气法 向下排气法 排液集气法洗气干燥固固加热固液加热 固液不加热4、步骤：连接验密装药制取净化收集验满尾气处理。通电2nacl+2h2o=2naoh+h2+cl2二、 工厂氯碱工业制取氯气 教后记：本节通过氯气制取实验教学，使学生认识常见气体制取、净化、收集、尾气处理的仪器装置。培养学生实验设计与分析能力，要在今后教学中强化仪器和试剂的选择与分析练习，突破实验教与学的难点。 附 利用化学反应制备新物质（第一课时学案）一、实验室制取氯气1、反应原理： mno2 + 4hcl（浓）= mncl2 cl2 2h2o ;离子反应方程式： mno2 + 4h+ + 2 cl - = mn2+ cl2 2h2o。 参加反应的hcl有 50 %被氧化， 反应中体现了hcl的 还原 性和 酸 性。2、反应条件： 浓盐酸、加热 。1mol mno2与足量浓盐酸反应可制取 1 mol cl2；而含有4mol hcl的浓盐酸与足量mno2反应制取的cl2少于（选择大于、小于、等于）1mol，原因是：浓盐酸中的4mol hcl因加热挥发和变稀残留而未完全参加反应 。3、制取装置：固固加热制取气体装置分液漏斗下端不需要（选择需要、不需要）插到圆底烧瓶中液面下，原因是：分液漏斗有旋钮和玻璃塞，氯气不会由分液漏斗泄露到空中； a b c d e 制取、 净化 、 收集、尾气处理装置不能（选择能、不能）用长颈漏斗代替分液漏斗，原因是：浓盐酸会从长颈漏斗挥发到空中。4、净化装置：制取氯气的过程中可能产生氯化氢气体和水蒸气等杂质气体。 b瓶中试剂是饱和食盐水，除去氯化氢杂质气体。c瓶中试剂是浓硫酸，除去水蒸气杂质气体。5、集气装置：d用密封式向上排空气法收集氯气，原因是：氯气密度比空气大，有毒。还可用排饱和食盐水法收集湿润的氯气。当集气瓶中充满黄绿色气体时，表明收集满氯气，还可以用湿润的ki-淀粉试纸验满氯气，现象是无色试纸变成 蓝 色。6、尾气处理装置：多余的氯气用浓氢氧化钠溶液吸收，反应的离子方程式为 :cl2+2oh-=cl-+clo-+h2o 。不可用澄清石灰水，原因是澄清石灰水中氢氧化钙含量少，吸收氯气的量少。7、 步骤：连接验密装药制取净化收集验满尾气处理。连接仪器的顺序是：先下后上从左到右， 装入药品顺序是先加固体二氧化锰，后加液体浓盐酸。加热法检验装置气密性的操作是：将整套装置的导气管末端插入盛水的烧杯中，用手捂住圆底烧瓶，导气管末端有气体放出，松开手后导气管末端产生一段气柱，长时间不消失，说明装置气密性好，否则装置漏气。通电2nacl+2h2o=2naoh+h2+cl2加液检验装置气密性的操作是：用止水夹夹住整套装置最后一段橡胶管，向分液漏斗中加一定量的水后，打开分液漏斗旋钮，分液漏斗中的水不流入圆底烧瓶，说明整套装置气密性良好，否则装置漏气。8、氯碱工业反应方程式：实验室和工厂制取氯气的反应原理相同之处是：都有氯元素被氧化。二、常见物质的实验室和工厂制法。完成下列表格物质工厂制取原理实验室制取原理实验制取装置h2通电2nacl+2h2o=2naoh+h2+cl2高温c+h2o=co+h2高温co+h2o=co2+h2zn+2hcl=zncl2+h2固液不加热至气体装置co2点燃c+o2= co2高温caco3=cao+=co2caco3+2hcl=cacl+co2固液不加热至气体装置nhl 高温高压n2+3h2o=2nh3催化剂通电fe2o3+3co=2fe+3co2加热2nh4cl+ca(oh)2=cacl2+2nh2+2h2o固固加热至气体装置fe-h2so4sso2so3h2so4-hno3nh3nono2hno3-三、制取气体常用装置1、常用气体发生装置a b c固固加热 固液加热 固液不加热 【练习1】制取氧气、氨气选用装置a;制取氢气、二氧化碳选用装置b;、制取氯气选用装置c; ba2、常用气体净化装置 甲 乙 丙【练习2】有试剂浓硫酸、浓磷酸、浓氢氧化钠溶液、固体氯化钙、固体碱石灰。除去氯气中水蒸气，选用甲装置时，试剂选用浓硫酸、浓磷酸、，气体由a管进 b 管出；选用丙装置时，试剂选用固体氯化钙，气体由a管进b管出； 3常用气体收集装置（学案练习）向上排气法 向下排气法 排液集气法 【练习3】收集不与空气反应的气体，当所收集气体密度大于空气密度时，集气瓶中空气应在瓶的 上 部，用向 上 排气法收集；当所收集气体密度小于空气密度时，集气瓶中空气应在瓶的下部，用向下 排气法收集。 4常用气体尾气处理装置abcd说明：吸收溶解速度不很快，溶解度也不很大的气体用装置a; 气体在吸收剂中溶速快且溶解度极大，易倒吸，选用b 少量尾气可以集于气球中，选用c 处理难以吸收的可以点燃的气体，选用d。 【练习4】cl2 尾气处理的装置a或c ;hcl尾气处理的装置b.; co尾气处理的装置 c 。课下检测与作业1、 某学生设计右实验装置用于制备纯净的cl2。装置中有五处错误，请指出用长颈漏斗错误，应用分液漏斗；不能用稀盐酸，应用浓盐酸；没有用酒精灯，应用酒精灯加热；盛浓硫酸的洗气瓶和盛饱和食盐水的洗气瓶位置颠倒，应予更换位置；盛饱和食盐水洗气瓶中的进气导管未插入液面下，出气导管插入液面，应进气导管插入液面下，出气导管不插入液面下2、某课外活动小组利用右图所示装置制取氯气。可用试剂浓盐酸、饱和食盐水、氢氧化钠溶液、高锰酸钾固体。已知：2kmno4+16hcl（浓）=2kcl+2mncl2+5cl2+8h2o； 注射器中盛放的试剂是浓盐酸；装置h和d中的试剂是饱和食盐水；装置p中的试剂是氢氧化钠溶液。 制取并收集氯气的操作是打开弹簧夹a、b，关闭弹簧夹c。尾气处理操作是关闭弹簧夹a和b，打开弹簧夹c 反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为1:5.用含0.032 mol hcl的浓盐酸跟足量高锰酸钾固体反应，产生氯气的物质的量应小于_（填“大于”“等于”或“小