2005年高考第二轮专题复习CO还原CuO的实验设计二十七.

1、 用心爱心专心117号编辑-8 - 2005年高考第二轮专题复习CO还原CuO的实验设计二十七 教学目标 知识技能： 能力培养： 根据考试说明要点复习 学会设计综合实验的方案。 培养学生运用化学信息，设计综合实验的能力。培养学生处理实验过程中有关安全问题的能力。培养 学生观察实验的能力。培养学生运用已知的知识，分析、解决实验中一些实际问题的能力。通过实验设计，培养学生 创造思维的能力。培养学生概括、归纳知识的能力。 科学思想：培养学生尊重科学和依靠科学，关心环境、能源、健康。 科学品质：通过实验设计的研讨，从中使学生领悟到科学研究所应持有的严谨科学的态度。 科学方法：通过实验探究获得知识的方法

2、。 重点、难点 重点：学会设计综合实验方案。 难点：净化气体；实验操作的程序。 教学过程设计 教师活动 【引入】实验室用固体草酸和浓硫酸制取CO 【投影】 HjClO, t +CO3 t +EjO *加追3 I J 要证明CO可以还原CuQ能否用草酸分解产生的气体来验证？ 学生活动 思考回答：不能，因为证明 CO能还原CuO的依据是看是否有 CQ2生成，而制取的 CO中已经含有CQ2所以不能证 明CC可以还原CuO 如果我们只有这种药品制 CO请同学们设计一套实验方案，证明CO可以还原CuO从实验的整体看，首先应该考 虑哪些问题？ 讨论归纳一：制气体7净化气体7证明反应7尾气的验证7尾气处理。

3、 下面我们围绕这个知识框架，进行气体综合实验复习，请同学们分组设计四部分实验装置，并画出装置草图。 从下列仪器中选择、组装各步反应的实验装置，注意思考几个问题： 1. 选择各步反应药品的依据是什么？ 2选择仪器的依据是什么？ 3组装实验装置时，连接仪器的顺序是什么？ 4各步实验操作的顺序及其要点是什么？ 类实验问题的规律。 通过每一具体问题的实验设计，归纳出解决每 【投影】设计综合实验装置： CO争化装置。 1. CO的制备装置。 2证明CO中混有CQ2制得纯净、干燥的 3.证明CO可以还原CuO的装置。 4尾气的验证与处理装置。 分组讨论，画装置草图。 【软件1】实验仪器： 1 Dear E

4、DUxom 【实验设计引导】实验室制备 CO的药品是已知的，怎么制 CO请展示你们的设计简图，说明设计原理，总结实验 规律，边叙述边组装仪器。 讨论归纳二： 【实验室制备气体的规律】 1 根据药品的状态和反应条件，选择、组装仪器。 因対用固体草酸与浓硫酸液体在加热条件下制CO气体，符合= 固C液）+液吕气 【投影】学生设计的方案 2组装仪器的顺序是： 因为气流方向是从左到右，组装仪器的顺序是：自下而上，从左到右。 组装制备CO装置的顺序是： 铁架台7酒精灯7铁圈7石棉网7烧瓶7带分液漏斗的双孔塞 操作：组装制CO的装置。 思考：实验前加入碎瓷片。 思考：有C02和水蒸气。 【设疑】加热液体时怎

5、么防止暴沸？ 制出的CO里混有什么气体？ 可能有水蒸气吗？为什么？ 不一定，因为用浓硫酸制 CO时，浓硫酸有吸水性，可能吸收产物中的水，所以产生的气体中可能没有水蒸气。 怎么证明CO中是否混有水和 CO2请设计检验气体的装置，说明原理，总结出检验气体的规律。 讨论归纳三：【检验气体的规律】 1证明气体中混有杂质的顺序是：先证明水，后证明其他气体，因为证明气体一般用水溶液，从水溶液里逸出的 气体一定混有水蒸气，干扰水的检验。 2证明气体杂质，要选用与气体杂质有特征反应的试剂。 C02生成，石灰水变浑浊证明有 C02 所以先用无水硫酸铜证明是否有水；再用澄清的石灰水证明是否有 讨论归纳四：【除杂仪

6、器的选择和使用】 U形管、两通管代替 1一般固体干燥剂放在干燥管里，粗管进气，细管出气，水蒸气可以被充分吸收。也可以用 干燥管。 2. 液体试剂放在洗气瓶中，长管进气，短管出气；长管深入液面下，短管露出胶塞少许。 所以无水硫酸铜放在干燥管里，石灰水放在洗气瓶里。 【设疑】为什么不用石灰水除CO2 讨论归纳五：【气体干燥、净化规律】 1 除杂顺序：一般是先除杂质，后干燥。 2除杂试剂：尽可能使用液体试剂，液体试剂可以充分吸收气体。 所以将CO混合气体先通入饱和 NaOH溶液，除去CO2再将气体通入浓硫酸，除去水蒸气。 思考：因为常温下氢氧化钙的溶解度较小，即便是饱和的石灰水，其浓度比较小，所以石

7、灰水不能吸收较多的二 氧化碳。 【设疑】饱和的NaOH溶液一定能除净 CO2吗？怎么办？ 思考：如果二氧化碳较多就不一定能除净。 增大容积，用广口瓶代替试管，增大氢氧化钠的用量。 3证明杂质已被除净。 将CO气体再通入石灰水，石灰水不变浑浊，证明CO2已被除去，最后再干燥。 【引导】接下来用干燥、纯净的CO来还原CuO请展示你们设计的实验装置，说明设计依据、原理和操作顺序, 总结出实验规律。 【投影】实验装置设计方案 讨论归纳六： 1 反应装置：因为是气体与固体加热的反应，所以用两端插有单孔塞的还原管；气体从左端进，右端出。 2 实验操作顺序： Dear EDUxom （1）加热前先通 CO排

8、净整个装置中的空气后，再加热 CuO防止CO和空气混合，点燃可能发生爆炸。 （2）反应后继续通 CO直到试管冷却。 【提问】实验前通入CO的目的是排净空气里的什么气体？ 此时排出的co尾气能点燃吗？ 排出的CO不点燃，会污染大气，点燃又有危险，怎么办？ 回答：主要是排除空气中的氧气，因为氮气对反应没有影响。 不能点燃。 思考：用一种无毒、稳定的气体代替 CO排净装置中的空气。选用氮气，因为氮气在一般条件下难与其它物质反应。 用什么盛N2?盛N2的装置怎么与串联装置连接？ 思考：将氮气充入球胆，用两通管连接。 组装仪器。 【设问】用N2排除装置中的空气，再通 CO这时加热尾气有没有危险？为什么？

9、 回答：没有危险，因为 CC不能在氮气中燃烧。 CC可以还原CuQ 3实验论证：将反应后的气体通入盛有澄清石灰水的洗气瓶中，石灰水变浑浊，证明 【设问】尾气处理的方法有哪些种？本实验应采用哪一种？ 讨论归纳七：【尾气处理】 1 把尾气收集起来，再处理掉。 2尽可能用液体试剂吸收尾气。 3如果尾气可燃，而且燃烧的产物又不会污染空气，可将尾气点燃。 所以最好是把尾气中的 CO点燃。 【软件2】 浓硫酸 遷厝氢暫化澄淆冰琉酸 石灰水訥落液石灰水 CC? 【设问】整个实验完成后，怎么排出残留在装置中的 讨论回答：向串联装置中通入 N2,排出CO 【设疑】实验中A、G两处进行加热，如果气流不稳，将会出现

10、什么后果？ 答：C中的液体倒吸进B,干扰了水的验证；G中新生成的Cu与空气中的氧气反应又生成 CuO 【设问】空气可能进入加热氧化铜的两通管吗？ 思考回答：不可能。下一个装置里的液体可能会倒吸进加热CuO的两通管里，使其炸裂。 【软件3】演示液体倒吸进加热 CuO的两通管里，使两通管炸裂。 【设问】采取什么措施防止倒吸？ 讨论：在B G装置的后边各增加一个防止倒吸的安全装置。 组装仪器。 【软件4】 h SO A. 【引导】下面请同学们讨论、归纳出实验操作步骤。 讨论归纳八：【综合实验步骤】 【软件5】随学生边总结边演示。 【设问】禾U用物理原理，怎么检查装置的气密性？ 1.检查装置的气密性。

11、 【方法1】稍微加热烧瓶，停止加热后观察每个洗气装置里的长导管中有无液体回升，如果有液体回升，说明装置 不漏气。 【方法2】将尾部橡胶导管夹住，再将分液漏斗的活栓打开，如果液面不下降，说明装置不漏气。 2通入N2排净串联装置中的空气。 3. 点燃加热尾气的酒精灯。 4通入CO排除串联装置中的 N2。 5. 加热CuO 6. 停止加热CuO 7. 通入N2,排净残留在串联装置中的 CO 8. 停止点燃尾气。 【提示】请同学们注意观察、记录各装置中的反应现象。 【演示】请大家描述实验现象，可以互相补充。 观察实验现象，记录实验现象。 实验现象及结论： A中有无色气体产生。 CO中混有CO2过量的C

12、O2使浑浊石灰水又变澄清。 B中无明显现象。结论：几乎没水溢出。 D中的石灰水开始变浑浊，反应片刻又变澄清，说明 E中没有明显现象。 CO中的CO2已经被除净，过量的 CO2 F中的石灰水开始没有变浑浊，实验快结束的时候又变浑浊，说明反应前期， 使E中的石灰水又变浑浊。 G中无明显现象。 H中黑色CuO逐渐变为红色。 J中的石灰水变浑浊，说明 CC还原CuC后生成了 CO2 K处尾气燃烧。 【？】怎样利用燃烧产生的大量热？ 思考：把燃烧CO的导管加长，伸到加热 CuO的酒精灯火焰上方。 实验结论：实验证明 CO可以还原 CuO 精选题 一、在实验室中用二氧化锰跟浓盐酸反应制备干燥纯净的氯气。

13、(1) 写出反应的化学方程式。 (2) 图5-28是一个学生设计的实验装置图： 这个装置图中有哪些错误？请分别指出。 （3）在改正的装置中，洗气瓶（净化气体用）中的水、浓硫酸和烧杯中的氢氧化钠溶液各起什么作用? 水起的作用是： 浓硫酸起的作用是： 氢氧化钠溶液起的作用是： CO H2,还含有CO2和水蒸气。请用下列装置设计一个 二、水蒸气通过灼热的煤所产生的混合气，其主要成分是 CO和 H2。 实验，以确认上述混合气中含有 J E S-29 CuO （1） 连接上述装置的正确顺序是：（填各接口的代码字母） 混合气7（）（）接（）（）接（ 接（ （2） 确认混合气中含有 H2的实验现象是： ，其

14、理由是： 。三、实验室是用加热 固体NaNO2来制备少量的N2。这种方法制得的 N2含有一定量的NH3 NO2（由NO和O2反应生成） 用纯净的N2和炽热的镁条反应制备少量的 ）接（ NH4C1饱和溶液和 ，O2和水蒸气。 现欲 Mg3N2进行此实验所用仪器装置如图 5-30。 A Z rib E F ijs 图 5-30 悒和涓液 根据要求填写下列空白： （1）如果所制气体从左流向右时， 接（）接（），其中b和c两装置相连时，玻璃管口（用装置图中字母表示） 应是（ （2）装置d烧瓶中发生反应的化学方程式为 装置C中发生反应的化学方程式为 各仪器装置正确的连接顺序是 ）接（ ）接（ ）接（ ）接（ Dear EDUxom (3) 反应完毕后应先熄灭 d装置中的酒精灯，试分析氮气中混有的少量 NH3 NO O2是由哪种物质发生的副反应 而生成的？ 参考答案 一、(1) MnO2+4HCI =MnCI2+CI2f +2H2O (2)烧瓶下缺酒精灯烧瓶下缺石棉网 盛浓硫酸的洗气瓶和盛水的洗气瓶位置颠倒了 两个洗气瓶中的气体入口导管应深插在液面下，出口导管口应靠近瓶塞 (3)吸收未起反应的氯化氢吸收水蒸气吸收多余的氯气 二、(1) ( E)(尸)接(D) (0接(A ( B)或(B) (A)接(J) (I )接(H) (G)。