鲁科版必修2 第2章第3节 化学反应的利用（第1课时） 课件（48张）.ppt

1 列表比较实验室制取co2和nh3所用到的药品及其状态 反应条件和发生装置中的主要仪器 提示 第三节化学反应的利用 2 如何根据气体的性质选择收集方法 提示根据气体与空气密度的相对大小可选择向上排空气法或者向下排空气法收集 根据气体是否溶于水可选择排水法或者排空气法收集 3 化学反应中能量变化的实质是什么 提示化学反应中的能量变化取决于旧化学键的断裂所吸收能量与形成新化学键所释放的能量的相对大小 若形成新化学键所释放的能量大于旧化学键的断裂所吸收的能量 则该反应释放能量 若形成新化学键所释放的能量小于旧化学键的断裂所吸收的能量 则该反应吸收能量 1 掌握实验室制备氯气的原理和尾气处理方法 2 了解其他气体制备装置及收集方法 3 了解原电池的工作原理 第1课时利用化学反应制备物质 人们可以通过电解饱和食盐水制备 和 以氯气和氢气为原料合成等 利用与反应制造漂白粉 人们可以利用化学反应制备所需的物质 这对人类的生产活动和日常生活有着十分重要的意义 新的物质的制备应根据物质的性质 选择科学合理的实验原理 合适的仪器和药品 根据实验的特点 设计安全可靠的实验装置 笃学一化学物质的制备 氢氧化钠 氯气 氢气 盐酸 氯气 熟石灰 笃学二利用化学反应制备氯气 浓盐酸 二氧化锰 mncl2 cl2 2h2o mno2 hcl 浓盐酸 酸性 还原性 加热 2 制备装置实验室制取氯气的装置包括 装置 装置 包括装置和装置 装置 装置四部分 气体发生 净化 除杂 干燥 收集 尾气处理 3 气体发生装置可根据原料的状态 反应条件选择气体发生装置为 型反应装置 气体发生装置中的各仪器名称为 带铁夹 铁架台 分液漏斗 圆底烧瓶 石棉网 酒精灯 导管 4 净化方法由于浓盐酸具有 则氯气中会混有hcl和h2o蒸气等杂质 除去氯气中的hcl可用盛洗气瓶洗气 除去氯气中的h2o蒸气可用盛洗气瓶洗气 即可得到纯净的氯气 5 收集方法由于氯气的密度比空气的密度且与空气反应 所以可以用法收集 又由于氯气在饱和食盐水中的溶解度 所以氯气也可以用法收集 挥发性 饱和食盐水 浓硫酸 大 不 向上排空气 不大 排饱和食盐水 6 验满方法因氯气是黄绿色气体 若观察到 则证明已收集满氯气 可将贴在玻璃棒一端的的靠近集气瓶口 若试纸 则证明已收集满氯气 7 尾气处理由于氯气有毒 结合氯气的性质 可用吸收多余氯气 以防止造成污染 反应的化学方程式为 黄绿色气体充满集气瓶 湿润 淀粉 ki试纸 变蓝 naoh溶液 cl2 2naoh naclo nacl h2o 2 氯气的工业制法化学方程式为 反应中的氧化剂是 还原剂是 cl2的实验室制法和工业制法中都是 h2o nacl 1价的氯被氧化为氯气单质 慎思1 舍勒用盐酸和软锰矿矿石混合在一起加热制取氯气的方法 实验室中至今仍在使用 在实验室没有mno2的情况下 可用什么物质代替 提示kmno4 kclo3等 慎思2 在mno2与浓盐酸反应制取氯气的反应中浓盐酸的作用是什么 提示还原性 酸性 慎思3 氢气在氯气中燃烧及氢气和氯气混合光照的反应都能生成hcl 工业上制盐酸通常用上述哪个方法合成hcl 提示工业上制盐酸通常用点燃h2在cl2中燃烧的方法合成hcl 慎思4 怎样检查装置的气密性 提示 1 加热法 是将装置的导管口的一端浸没于水中 再用双手握住容器 试管可用一只手握住 如上图所示 有时还可稍微加热 若在导管口有气泡冒出 手掌离开后 管端又形成一段高于水面的水柱 则证明连接装置不漏气 2 液面下降法 有长颈漏斗插入液面内 如启普发生器 的气体发生装置可用紧闭导气管出口 从漏斗中加水 观察液面稳定后是否下降的方法检查气密性 若水面下降 则表示漏气 若水面不下降 表示不漏气 慎思5 氯气的实验室制法与工业制法的区别是什么 提示实验室制法主要考虑快速 便捷 不考虑成本 工业制法考虑的是成本 经济和总量及效率 要点一 cl2的实验室制备 说明 c装置的作用是除去cl2中的hcl d装置的作用是干燥cl2 f装置的作用是吸收多余的cl2 3 收集方法 1 向上排空气法 cl2的密度大于空气且不与空气反应 2 排饱和食盐水法 cl2在饱和nacl溶液中的溶解度很小 4 净化装置用饱和食盐水洗气除去hcl 再用浓硫酸干燥 5 尾气处理cl2有毒 易污染空气 需用naoh溶液吸收 例1 某校化学实验兴趣小组探究实验室中制备cl2的过程 为证明实验过程中有水蒸气生成 同时证明cl2的某些性质 甲同学设计了如下图所示的实验装置 按要求回答问题 1 若用含有0 2molhcl的浓盐酸与足量的mno2反应制备cl2 制得的cl2体积 标准状况下 总是小于1 12l的原因是 2 装置b中盛放的试剂名称为 作用是 现象是 装置d和e中出现的不同现象说明的问题是 装置f的作用是 解析只有浓盐酸才能被mno2氧化生成cl2 反应一段时间后 浓盐酸浓度变小 将不再与mno2反应 本实验选用无水硫酸铜检验cl2中水蒸气的存在 答案 1 浓盐酸的浓度随着反应的进行逐渐变稀 变稀以后将不再与mno2反应 加热时浓盐酸因挥发而损失 2 无水硫酸铜证明有水蒸气产生白色固体变蓝 干燥的cl2无漂白性 hclo有漂白性 吸收cl2 一套气体综合实验的装置通常设计如下 体验1 实验室用二氧化锰和浓盐酸来制取氯气 主要操作有 将烧瓶固定在铁架台上 把酒精灯放在铁架台上 根据酒精灯确定铁圈高度 固定铁圈并放好石棉网 用药匙向烧瓶中加二氧化锰 再向分液漏斗中加入浓盐酸 并将导气管放入集气瓶中 检查装置的气密性 在烧瓶上装好分液漏斗 连接好导气管 则最合理的实验操作顺序是 a b c d 解析实验室组装仪器时 要遵循 从下往上 从左到右 的原则 组装完成后 要先检查装置气密性完好后再加入试剂 答案c 1 常见气体发生装置根据反应原理 反应物状态和反应所需条件等因素来选择合适反应装置 装置基本类型 要点二 常见气体的制备 2 净化与干燥装置 1 根据净化药品的状态及条件等选择合适的干燥装置 常见的净化装置基本类型 2 气体的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 易溶于水的气体杂质可用水来吸收 酸性杂质可用碱性物质吸收 碱性杂质可用酸性物质吸收 水分可用干燥剂来吸收 能与杂质反应生成沉淀 或可溶物 的物质也可作为吸收剂 3 常用的气体干燥剂按酸碱性可分为三类 酸性干燥剂 如浓硫酸 五氧化二磷 硅胶 酸性干燥剂能够干燥显酸性或中性的气体 如co2 so2 no2 hcl h2 cl2 o2等气体 碱性干燥剂 如生石灰 碱石灰 固体naoh 碱性干燥剂用来干燥显碱性或中性的气体 如nh3 h2 o2等气体 中性干燥剂 如无水氯化钙等 可以干燥中性 酸性 碱性气体 如o2 h2等 但不能干燥nh3 因二者易生成cacl2 8nh3 3 常见气体收集装置根据所收集气体的溶解性和密度等因素选择合适的收集装置 装置基本类型 4 尾气吸收装置有毒 污染环境的气体应在最后安装尾气吸收装置 实验室常用的尾气吸收装置 例2 某化学兴趣小组为探究so2的性质 按下图所示装置进行实验 请回答下列问题 1 装置a中盛放亚硫酸钠的仪器名称是 其中发生反应的化学方程式为 2 实验过程中 装置b c中发生的现象分别是 这些现象分别说明so2具有的性质是 和 装置b中发生反应的离子方程式为 3 装置d的目的是探究so2与品红作用的可逆性 请写出实验操作及现象 4 尾气可采用 溶液吸收 解析 1 装置a中盛放亚硫酸钠的仪器带有支管 所以是蒸馏烧瓶 2 由于酸性的kmno4具有强氧化性 so2具有一定的还原性 二者发生氧化还原反应 使kmno4紫红色退去 s2 具有很强的还原性 so2具有一定的氧化性 二者也可发生氧化还原反应生成s单质沉淀 使无色溶液中出现黄色浑浊 3 so2与品红相互作用生成不稳定的无色物质使品红退色 而时间一长或稍微加热 不稳定的无色物质会分解而使品红又恢复原来的颜色 所以为探究so2与品红作用的可逆性 等品红溶液退色后 关闭分液漏斗的旋塞 点燃酒精灯加热 溶液恢复为红色 4 由于so2是酸性氧化物 可与naoh溶液反应 故尾气可采用naoh溶液吸收 其他几种常见物质的制取 体验2 下图是中学化学中常用玻璃仪器组成的实验装置图 根据需要可在其中加入液体或固体 请回答下列问题 1 能用作干燥氨气的装置有 填字母序号 下同 2 能用于收集氯气的装置有 3 在氯气和铁反应实验中 能添加在收集氯气和反应装置之间以除去氯气中氯化氢等杂质气体的装置有 答案 1 cd 2 ab 3 a 规律探究十一防止倒吸的尾气处理装置 知识支持 实验原理防止倒吸问题 在某些实验中 由于吸收液的倒吸 会对实验产生不良的影响 如玻璃仪器的炸裂 反应试剂的污染等 因此 在有关实验中必须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 切断装置将有可能产生液体倒吸的密闭装置系统切断 以防止液体倒吸 如实验室中制取氧气 甲烷时 通常用排水法收集气体 当实验结束时 必须先从水槽中将导管拿出来 然后熄灭酒精灯 2 设置防护装置 倒立漏斗式这种装置可以增大气体与吸收液的接触面积 有利于吸收液对气体的吸收 当易溶性气体被吸收液吸收时 导管内压强减小 吸收液上升到漏斗中 由于漏斗容积较大 导致烧杯中液面下降 使漏斗口脱离液面 漏斗中的吸收液受自身重力的作用又流回烧瓶内 从而防止吸收液的倒吸 所以除了选择像漏斗这样的大体积容器之外 还要注意漏斗放在烧杯中的位置 不能深入太多 只要漏斗面和液面接触就行了 如下图甲所示 肚容式当易溶于吸收液的气体由干燥管末端进入吸收液被吸收后 导气管内压强减小 使吸收液倒吸进入干燥管的吸收液本身质量大于干燥管内外压强差 吸收液受自身重量的作用又流回烧杯内 从而防止吸收液的倒吸 这种装置与倒置漏斗很类似 如下图乙所示 蓄液式当吸收液发生倒吸时 倒吸进来的吸收液被预先设置的蓄液装置贮存起来 以防止吸收液进入受热仪器或反应容器 这种装置又称安全瓶 如下图丙所示 此外 还有如图丁和戊类的防倒吸的装置 图丁所示的为易溶于水而不溶于ccl