高一化学必修2.《化学反应的利用》课件(鲁科版).ppt

,2.3化学反应的利用,反应原理,装置分析,实验演示,交流研讨,一般思路：,一、氯气的实验室制法,氧化剂,离子方程式：,反应原理：,还原剂,还能选用其他试剂反应制取氯气吗？,一套完整的制气装置应该包括：,气体发生装置,气体净化装置,气体收集装置,尾气处理装置,工业制单质钠,氯碱工业,实验室制取氯气,“地康法”制氯气,思考：下列哪个原理最适合实验室制氯气？,CuCl2,实验室制取气体的四个环节及其装置？,1、气体发生装置,2、气化净化装置,3、气体收集装置,4、尾气吸收装置,气体发生装置,固体反应物加热制气例如：制氧气等,固体和液体混合制气例如：制氢气、二氧化碳等,有液体反应物，反应需要加热例如：制氯气等,如何选择收集方法？,排饱和食盐水法,如何选择净化装置？,HCl气体,水蒸气,饱和NaCl溶液,浓硫酸无水CaCl2,如何验满？,湿润的淀粉-KI试纸(检验氯气),如何选择尾气处理？,NaOH溶液,2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O,结合反应原理讨论：A、B瓶中是什么试剂，除哪种杂质？D的作用是什么？应放什么试剂？,发生装置,除杂装置,收集装置,吸收装置,浓硫酸,饱和食盐水,？溶液,除去HCl,除去H2O,尾气处理,净化装置,液态试剂,固态试剂,气体收集装置,收集比空气重的气体例如：氧气、氯气,收集难溶或微溶于水的气体例如：氧气、氢气一氧化碳,收集比空气轻的气体例如：氢气、氨气,尾气的处理,A,B,C,D,发生装置-除杂装置干燥装置-收集装置-吸收装置,ABCD,讨论：制取氯气的过程中可能产生哪些杂质气体，如何除去，A瓶中是什么试剂，用于除哪种杂质？那B瓶呢？,交流研讨：,问题1：氯气有毒，怎样闻氯气的气味？,问题2：实验室制氯气能不能采用强热？还能选用其它试剂反应制取氯气吗？,问题3：如何收集氯气？,问题4：多余的氯气如何处理？,问题5：工业中用电解饱和食盐水的方法制备氯气，你能找出氯气实验室制法和工业制法的共同之处吗？,概括整合：通过上述物质的制法，你认为制备一种新物质的一般思路是什么？,制备新物质的一般思路：1、找出获得该物质的可能方法2、对比分析各种制法的可操作性3、根据反应条件、原料特点，选取制取装置4、根据产物特点，设计产物的提纯、分离及污染物的处理方法,仪器组装的一般顺序：,先零后整、先主后次、从下到上、从左到右,（先塞后定、先放后加、先验后点）,成功体验：氧气的制备,问题1、你认为获取氧气的方法有哪些？,问题2、上述方法中哪些适合于实验室制取？哪些适合工业上制取？如果适合实验室制取，又可以采用什么样的实验装置？,请思考图示的装置都有哪些用途？,洗气、量气、收集作用,1.从A口进气，从B口排出瓶内的空气，可收集O2、Cl2等比空气重的气体,2.从B口进气，从A口排出瓶内的空气，可收集H2、NH3等比空气轻的气体。,3.在瓶内加入适量液态净化剂，从A口进气，B口出气，可作为气体净化装置。,4.瓶内加入适量浓硫酸，从A口进气，B口出气，可作为气体干燥装置。,5.在瓶内充满水，从B口进气，将瓶内水从A口压出，可作为排水取气装置(CO、NO等)。,6.在瓶内充满水，从B口进气，将瓶内水从A口压出，并用量筒测量A口流出水的体积可作为“量气”装置。,实验室制氯气时有如下操作步骤：连接好装置并检查其气密性缓缓加热，加快反应使气体均匀逸出在烧瓶中加入二氧化锰粉末向分液漏斗中加入浓盐酸，再缓缓滴入烧瓶中用向上排空气法收集氯气，尾气导入吸收试剂中下列各步骤的顺序排列正确的是（）A.B.C.D.,D,1、如图所示装置，可用于实验室中（）A加热NaHCO3固体制CO2B用Cu和稀HNO3反应制NOC用NH4Cl与浓NaOH溶液反应制NH3D用铜与浓硫酸反应制SO2,B,2二氧化锰与浓盐酸作用制氯气的反应中，作为还原剂的HCl和参加反应的HCl物质的量之比是A11B21C12D任意比,C,3实验室制取下述各组物质，所用的气体发生装置相同的是AH2，O2BO2，HClCCl2，HClDH2，CO2,CD,4、实验室用下列两种方法制氯气：用含146gHCl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,B,5、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（）ANO2BHClCCH4DNH3,D,6.研究性学习小组进行SO2的制备及性质探究实验。根据反应Na2SO3固H2SO4浓Na2SO4SO2H2O，制备SO2气体。1选择发生装置类型是（）2收集方法是（）3尾气处理装置（）,固液常温型,向上排空气法,用氢氧化钠溶液吸收,6、已知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，请回答：,（1）请用字母填写装置的连接顺序：a接()，()接()，()接()，()接()，()接()。（2）洗气瓶装的液体是_。（3）在制氯气前，必须进行的一项操作步骤是_。（4）某同学实验时，如果气密性良好，发现量筒中未收集到液体，则失败的原因可能是。,debcghedf,第一个装饱和食盐水，第二个装水,检验气密性,漂白粉变质,解析：漂白粉主要成分：CaCl2、Ca(ClO)2，在强酸性条件下可反应：Cl-+ClO-+2H+=Cl2+H2O，所以用第一个装置产生Cl2，用第三个装置（装饱和食盐水）除去其中的HCl（因为浓盐酸易挥发出HCl混入氯气中），再用第二个装置干燥氯气（也可以用浓硫酸干燥），再通过第五个装置证明干燥氯气不具有漂白性，最后由短管通入第三个装置（装饱和食盐水）把食盐水排到量筒。答案：（1）d；e；b（或c）；c（或b）；g；h；e；d；f（2）洗气瓶；浓硫酸，饱和食盐水（3）检验装置的气密性；（4）盐酸浓度小，反应没发生或装置漏气，或e与f连接。,6、双氧水常用于消毒漂白，它是H2O2的水溶液。在盛有少量MnO2的容器中，加入含H2O230%的双氧水，常温下即可迅速分解成氧气：2H2O2=2H2O+O2实验室可用此方法制取氧气。试回答下列问题：,（1）反应的发生装置应选用实验室制取_的装置。（填CO2或NH3）（2）欲分离反应后混合物中的MnO2，用到的玻璃仪器有：。（3）实验室还可以用加热氯酸钾和二氧化锰的混合物的方法制取氧气，化学方程式为_。,CO2,漏斗、玻璃棒、烧杯,催化剂,第二课时,化学电源原电池,第二课时：化学反应为人类提供能源,本节课主要介绍化学反应的另一方面的应用，即利用化学反应中释放的能量，为人类提供能源。通过日常生活中的“即热饭盒”、铁路工人用铝热反应焊接钢轨两个实例，让学生感知化学能与热能的关系。通过实验着重介绍了原电池的工作原理，要求从原电池的概念、电极反应、电子流向、形成条件等方面理解原电池的有关知识，简单讲述了实用电池，开阔学生的视野，扩大学生的知识面。,难点：电极反应的书写,重点：原电池的工作原理,引课：从分析以下两个问题开始：,1、“即热饭盒”的原理？2、“铝热反应”为何能焊接钢轨？,得出结论：化学能热能,新课：实验探究：如何将化学能转化为电能,演示：原电池原理,引出：原电池概念、电极反应式,学生探究：几种实验装置看有无电流？,交流：原电池形成的条件,课堂巩固练习,锌片上有气泡,锌与稀硫酸反应,铜片上无气泡,铜与硫酸不反应,铜片上有气泡,?,一、原电池,1、定义：这种将化学能转变为电能的装置叫做原电池,2、原电池工作原理,较活泼的金属失去电子发生氧化反应，电子从较活泼金属（负极）通过外电路流向较不活泼的金属（正极）。,实验探究形成原电池的条件,形成条件一：活泼性不同的两个电极,负极：较活泼的金属正极：较不活泼的金属、石墨等非金属材料,第一组实验,（可以）,（可以）,（可以）,（不可以）,实验探究形成原电池的条件,（可以）,（不可以）,形成条件二：电极需接触电解质溶液中；,第二组实验,实验探究形成原电池的条件,形成条件三：必须形成闭合回路,第三组实验,可以,不可以,3、形成原电池的条件,有两种活动性不同的材料（未必一定是金属导体）作电极,电极材料均插入电解质溶液中,两极相连形成闭合电路,两材料；浸溶液；一回路,电解质溶液,下列哪些装置能构成原电池？自己分析一下。,A,B,C,D,E,F,G,Zn,Cu,电极反应式的书写：,以铜锌原电池为例：,负极反应式：Zn-2e-=Zn2+(氧化反应),正极反应式：Cu2+2e-=Cu(还原反应),原电池反应式：Cu2+Zn=Cu+Zn2+,燃料电池的反应原理:,一.以稀硫酸为电解质溶液，分别在两根铂黑电极板上慢慢压入氢气和氧气构成氢氧燃料电池(两级相同)。负极反应式：H2-2e-=2H+正极反应式：O2+4H+4e-=2H2O2+即得：原电池反应式：2H2+O2=2H2O,二.以烧碱溶液为电解质溶液，分别在两根铂黑电极板上慢慢压入氢气和氧气构成氢氧燃料电池。负极反应式：H2-2e-+2OH-=2H2O正极反应式：O2+2H2O+4e-=4OH-2+即得：原电池反应式：2H2+O2=2H2O细心比较一下碱性电池与酸性电池电极反应式的差别三.甲烷气体构成碱性电池和酸性电池（略）,根据氧化还原方程式书写电极反应式：,例1.根据CuSO4+Zn=ZnSO4+Cu设计原电池装置画出简图正确书写电极反应式写出原电池反应的离子方程式,作业：,一.写出下列原电池反应的电极反应式：1.2Fe3+Fe=3Fe2+2.Fe+2Ag+=2Ag+Fe2+二.把下列各组电极反应式合并写出原电池反应式：1.2H+2e-=H2;Zn-2e-=Zn2+2.2Fe3+2e-=2Fe2+;Cu-2e-=Cu2+,电池的分类：,干电池（一次电池）：日常使用的锌锰电池,蓄电池（二次电池）：汽车用的铅蓄电池、手机用的镍氢电池、锂电池,燃料电池：用于航天、军事领域。,认识到生活中的电池是一种能源，以生活实际帮助学生理解和消化本节内容。,干电池：,随着用电器朝着小型化、多功能化发展的要求，对电池的发展也提出了小型化、多功能化发展的要求。,体积小、性能好的碱性锌锰电池应运而生。这类电池的重要特征是电解液由原来的中性变为离子导电性更好的碱性，负极也由锌片改为锌粉，反应面积成倍增长，使放电电流大幅度提高。,铅蓄电池,锂是密度最小的金属，用锂作为电池的负极，跟用相同质量的其他金属作负极相比较，使用寿命大大延长。,锂电池,燃料电池不是把还原剂、氧化剂物质全部贮藏在电池内，而是在工作时，不断从外界输入，同时将电极反应产物不断排出电池,新型燃料电池,典型例题：,1.下列装置