高中化学第三册D（）

1、第三章 元素及其化合物1 知识结构氯及其化合物 2 知识结构硫及其化合物 3 知识结构氮及其化合物 4 知识结构磷及其化合物 5 知识结构碳及其化合物 6 知识结构硅及其化合物 7 知识结构钠及其化合物 8 知识结构镁及其化合物 9 知识结构铝及其化合物 10 知识结构铁及其化合物 11 知识结构铜及其化合物 12 元素及其化合物元素化合物是中学化学的核心内容，在高考中约占20%，但它同时也是考核其他化学内容的载体，如概念、理论、实验、计算等无不以元素化合物的知识为载体。元素化合物的内容庞杂、琐碎、条理性较差、逻辑性也不够强，复习时要注意：1充分利用已有的理论知识(物质结构理论、氧化-还原理论

2、、反应速率与平衡移动原理等)作为指导来学习元素化合物的知识，尽可能地理解。2理清知识的内在逻辑关系，尽可能地使知识变得有序化、网络化、条理化、规律化。元素化合物的主线为两条：3抓重点、抓特点、强化记忆、强化练习。对于重点元素及其化合物，要认真研究、熟练掌握。如非金属元素的重点为Cl、S、N；金属元素的重点为Na、Al、Fe。第四章 有机化学13 知识结构烃：碳氢化合物 14 知识结构烃的衍生物 第五章 化学计算15 知识结构 一、式量、分子式、最简式之间关系二、物质的量、气体摩尔体积、摩尔质量、物质的量浓度、质量分数、溶解度之间的关系三、水的离子积、H+、OH-、pH之间的关系1Kw=H+OH

3、-=10-14(25时)2pH=-1gH+四、化学方程式的意义及计算类型16 知识点精析定义、公式法 涉及计算的定义有：物质的量、阿伏加德罗常数、摩尔质量、原子量、气体摩尔体积、物质的量浓度、质量分数、溶解度、电离度、水的离子积、pH值等等。这些概念定义的本身以及之间的联系就是一些重要的化学公式。【例1】某人造空气中N2的质量百分比为75，O2为25，计算该空气在标准状况下的密度为多少克升？即求1mol混合气体的质量。设：取100g人造空气，则含N275g，O225g。所以 =28.922.4=1.29(gL)【例2】 某乙酸的密度为dgcm3，质量分数为a，pH=b。求该密度下此乙酸的电离度

4、。解析 题应先从电离度的定义式入手，逐步逼近已知条件。式中的：H+应由pH求得：pH=-1gH+=b故H+=10-b17 知识点精析差量法 在众多的解题技巧中，“差量法”当属优秀方法之一，它常常可以省去繁琐的中间过程，使复杂的问题简单、快捷化。所谓“差量”就是指一个过程中某物质始态量与终态量的差值。它可以是气体的体积差、物质的量差、质量差、浓度差、溶解度差等。【例3】把22.4g铁片投入到500gCuSO4溶液中，充分反应后取出铁片，洗涤、干燥后称其质量为22.8g，计算(1)析出多少克铜？(2)反应后溶液的质量分数多大？解析“充分反应”是指CuSO4中Cu2+完全反应，反应后的溶液为FeSO

5、4溶液，不能轻率地认为22.8g就是Cu！(若Fe完全反应，析出铜为25.6g)，也不能认为22.8-22.4=0.4g就是铜。分析下面的化学方程式可知：每溶解56gFe，就析出64g铜，使铁片质量增加8g(64-56=8)，反过来看：若铁片质量增加8g，就意味着溶解56gFe、生成64gCu，即“差量” 8与方程式中各物质的质量(也可是物质的量)成正比。所以就可以根据题中所给的已知“差量”22.8-22.4=0.4g 求出其他有关物质的量。设：生成Cu x g，FeSO4 y gFe+CuSO4 =FeSO4+Cu 质量增加56 152 64 64-56=8y x 22.8-22.4=0.4

6、故析出铜3.2克铁片质量增加0.4g，根据质量守恒定律，可知溶液的质量必减轻0.4g，为500-0.4=499.6g。【例4】将N2和H2的混合气体充入一固定容积的密闭反应器内，达到平衡时，NH3的体积分数为26，若温度保持不变，则反应器内平衡时的总压强与起始时总压强之比为1_。解析 由阿伏加德罗定律可知，在温度、体积一定时，压强之比等于气体的物质的量之比。所以只要把起始、平衡时气体的总物质的量为多少mol表示出来即可求解。方法一 设起始时N2气为a mol， H2为b mol，平衡时共消耗N2气为xmolN2+3H2 2NH3起始(mol) a b 0变化(mol) x 3x 2x平衡(mo

7、l) a-x b-3x 2x起始气体：a+bmol平衡气体：(a-x)+( b-3x)+2x=(a+b-2x)mol又因为：体积比=物质的量比(注意：若N2为1mol，H2为3mol，是不够严密的。)方法二 设平衡时混合气体总量为100mol，则其中含NH3为10026=26molN2+3H2 2NH3 物质的量减少1 3 2 4-2=226mol xx=26mol即生成 NH3的量，就是减少量，所以反应起始时混合气体共为：100+26=126mol比较上述两种方法，不难看出“差量法”的优越性。【例5】在200时将11.6g二氧化碳和水蒸气的混合气体通过足量的Na2O2，反应完全后，固体质量增

8、加3.6g。求混合气体的平均分子量。=11.6混合气体总物质的量。方法一 设11.6g混合气体中含xmolCO2、y mol水蒸气。解得：x=0.1， y=0.4方法二 分析下列框图向固体Na2O2中通入11.6gCO2和H2O且完全反应，为何固体只增加3.6g？原来是因跑掉O2之故。根据质量守恒可知：放出O2为11.6-3.6=8g。得：x+y=0.5(mol)混合气体的平均分子量=11.60.5=23.2本题的两种解法虽都属“差量法”，但方法二则更简捷，可以说是“差量法”的经典之作，值得很好体会。18 知识点精析守 恒 法 在化学中有许多守恒关系，如质量守恒、电子守恒、电荷守恒等。1质量守

9、恒宏观表现：变化前后的质量相等微观表现：变化前后同种元素的原子个数相等2电子守恒凡是有得失电子的化学过程都必须遵循得电子总数=失电子总数。在氧化-还原反应中，氧化剂得电子总数(或化合价降低总数)=还原剂失电子总数(或化合价升高总数)。在电解池中，通过阴、阳两极的电子数相等。在原电池中，通过正、负两极的电子数相等。3电荷守恒在电解质溶液中，由于整个溶液是电中性的，所以阴、阳离子所带的正、负电荷总量必须相等。在离子方程式中，反应物所带的正(或负)电荷总量与生成物所带正(或负)电荷总量相等。以上各种守恒关系为我们解答复杂题目提供了一个简便的方法，利用守恒关系解题，可以不必纠缠过程的细节，只注意所涉及

10、问题始态与终态之间的某种守恒关系，建立等式求解。这实际上是一种整体思维方式在化学上的应用。【例6】在一密闭烧瓶中注满NO2，25时建立下列平衡：2NO2(气) N2O4(气)+56.8kJ将烧瓶置于100水中，则下列各量中不会变化的是：颜色 平均分子量 密度 压强 反应热解析 体系升温，平衡向逆反应方向移动。NO2增多，所以颜色加m总n总减小；反应热与平衡移动无关，是反应固有的性质，所以不变。故不变的为：和【例7】某黄铁矿中含FeS285，惰性杂质15，在过量空气中燃烧：4FeS2(固)+11O2(气)=Fe2O3(固)+8SO2(气)+3318kJ充分燃烧后，反应所得固体残渣中仍含FeS24

11、，试计算燃烧1000g这种黄铁矿所放出的热量。解析 中的Fe=黄铁矿中的Fe黄铁矿中含Fe：设固体残渣为xg含惰性杂质：100015=150g含Fe2O3：(x-4x-150)g解得：x=671.88(g)残渣中含Fe2O3=x-4x-150=495(g)设共放出ykJ热量解得：y=5132.5(kJ)【例8】在0.1molL的Na2S溶液中含有多种分子和离子，则下列关系正确的是A0.1=S2-+HS-+S2-BH+Na+=OH-+HS-+S2-COH-=H+HS-+H2SDH+OH-=10-14解析 N2S在水中的行为如下：Na2S=Na+S2-(完全电离)或：S2-+H2O HS-+OH-

12、HS-+H2O H2S+OH-由于产生的H2S很少，溶在水中不能放出。A正确，因S守恒B错误，此关系试图反映电荷守恒关系，但忽视了1个S2-带2个负电荷这一事实。应为H+Na+OH-+HS-+2S2-C错误，溶液中的H+和OH-均为水电离出来的，包括HS-、H2S中的H。而1分子水中生成1个H+和1个OH-应相等。电离产生的OH-全部在水中以OH-的形式存在，而水电离产生的H+只有一部分以H+的形式存在，还有一部分结合在HS-和H2S中，但同样要注意1个H2S分子结合2个H+，所以正确的关系为OH-=H+HS-+2H2SD正确，因为在通常状况下水及稀酸、碱、盐的水溶液中：H+OH-=Kw=10

13、-14。【例9】38.4mg铜跟适量的浓硝酸反应，铜全部作用后，共收集到气体22.4mL(标准状况)。反应消耗HNO3的物质的量为多少mol？(忽略NO2与N2O4之间的转化。)解析本题首先要明确：22.4mL气体是否全是NO2。因Cu2NO2，所以38.4mg铜共产生NO2为38.464222.4=26.88mL22.4。故22.4mL气体为NO2和NO的混合气体。为什么浓HNO3反应后生成NO气体？这正是容易被忽视的一个实际问题：随着反应的进行，反应物逐渐减少，其浓度也逐渐降低，即开始为浓HNO3，与Cu反应生成NO2，但当HNO3的浓度降至稀HNO3时便生成了NO。方法一 设与浓HNO3

14、反应的Cu为xmmol，则与稀HNO3反应的Cu为0.6-xmmol。x=0.45(mmol)方法二 根据反应前后N原子守恒。反应消耗的HNO3中的N分别在Cu(NO3)2和气体中。CuCu(NO3)22N0.6 1.21(NO2+NO)1N22.422.4 1所以共耗HNO3：1.2+1=2.2(mmol)方法一为常规方法：摩尔代数法，与之相比方法二：守恒法真是太好了！【例10】取钠、钙各一小块，投入适量水中，反应完毕时只收集H21.568L(标准状况)。再取碳酸钠和碳酸氢钠的混合物3.8g加入到所得的溶液中，当反应完毕后(此时Ca2+、CO32-、HCO3-等离子均完全进入沉淀)将溶液蒸干

15、，得到白色固体8.8g，再将白色固体用水洗涤、干燥得白色不溶物4g。试求：(1)钠、钙各多少克？(2)NaHCO3和Na2CO3各多少克？解析 先将题目图解如下：n=0.06(mol)则：Ca：0.0440=1.6(g)Na：0.0623=1.38(g)(2)方法一 根据Na守恒可得解得x=y=0.02(mol)所以NaHCO3：0.0284=1.68(g)Na2CO3：0.02106=2.12(g)方法二 根据C守恒可得方法三 根据OH-守恒可得Ca(OH)2和NaOH中的OH-等于NaHCO3消耗的OH-和剩余NaOH中的OH-NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2Ox x0.042+

16、0.06=x+4.840解得：x=0.02(mol)19 知识点精析关系式法 化学计算的依据是物质之间量的比例关系，这种比例关系通常情况下可以从化学反应方程式或分子式中得到。但对复杂问题，如已知物与所求之间是靠很多个反应来联系的，这种情况下就需要直接确定已知与未知之间的比例关系，即“关系式”。其实从广义上说，很多的化学计算都是需要关系式的。只是对于多步反应的计算显得十分的重要。确定已知与未知之间关系式的一般方法：1根据化学方程式确定关系式先写出化学方程式，然后再根据需要从方程式中提炼出某些关系。如：3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO+4H2O从中可提炼出：CuCu(NO3)2

17、2HNO3(未被还原)2根据守恒原理确定关系式如：FeS22SO22H2SO4(S守恒)(NN4)NO32NH3(N守恒)【例11】高温下还原mg氧化铁得ng铁，若已知氧的相对原子质量为16，则铁的相对原子质量可表示为_。解析 是否一定要写出化学方程式才能解出此题呢？本题的已知为Fe2O3、Fe的质量及氧的相对原子质量，求Fe元素的相对原子质量，所以只需找出Fe、O之间的关系即可，而与CO、CO2无关。关系式：Fe2O32Fe3O本题若用Fe2O32Fe关系求解M则要麻烦些。【例12】电解某金属硝酸盐的溶液，当阴极增重ag时，阳极收集到bmL(标准状况)气体，若该金属的化合价为+n价，则该金属

18、的相对原子质量为_。解析 阴极增重说明该金属阳离子在阴极上得电子被还原成单质。阳极上放出的气体为O2。根据两极通过的电子数相等的原理得：对于该电解过程还可得到以下重要关系式：1nH+Mne24H+O24e【例13】将0.44g含硫的铁矿石在空气中充分煅烧，其中的硫全部转化成SO2，SO2全部氧化成SO3，SO3全部转化成H2SO4，这些硫酸恰好被20mL0.5molLNaOH溶液中和，则此铁矿中硫的质量百分比为_。解析 由于每一步反应硫均完全转化，可得关系式：2NaOHH2SO4SO3SO2S2 10.20.5 xx=0.005(mol)【例14】向VmL硫酸铁溶液中加足量的苛性钠溶液，将产生

19、的沉淀在高温下灼烧后得固体残渣mg，则原溶液中SO42-的物质的量浓度为_。解析 最后得到的固体残渣为Fe2O3，【例15】工业上用NH3、空气和水作原料，合成化肥硝酸铵。(1)若要制100吨硝酸铵，需NH3多少吨？空气中的氧气多少吨？水多少吨？(2若NH3制NO的转化率为96，NO转化为HNO3的转化率为92，生产100吨硝酸铵需NH3多少吨？解析 (1)用NH3制NH4NO3时，需要先把NH3分成两部分，一部分用于制HNO3，另一部分留作与HNO3反应生成NH4NO3，即NH4NO3中的氮原子均来自于NH3，即：2NH3NH4NO3由于2molNH3含6molH，而NH4NO3中只有4mo

20、lH，损失的2molH应该在生成物的H2O中，即生成1molH2O。又1molNH4NO3和1molH2O中共含4molO即2molO2由此可得下列关系式：解得：x=42.5ty=80t由上述关系式可知合成NH4NO3的过程并不消耗水反而生成水。(2)方法一 由于有两步转化不是100，所以要生成1molNH4NO3消耗NH3应大于2mol：NH4NO3?NH3上述数量之间关系的关键，是制得的HNO3应恰好与留下的NH3完全反应后生成NH4NO3。解得y=45.3(t)方法二 留下与HNO3反应的NH3没有损失，由(1)可知为42.52=21.25(t)，则另21.25tNH3应理解为损失两次之

21、后的剩余量，所以原来为：共消耗NH3：21.25+24.06=45.3(t)20 知识点精析平均值法 3a1+a2=15其他平均问题，如平均分子式、平均密度、平均浓度等。应用范围：1分析混合物的组成2求元素的原子量常用技巧：“十字交叉”法【例16】把含有某一种杂质氯化物的MgCl2粉末95g溶于水后，与足量AgNO3溶液反应，测得生成的AgCl为300g，则该MgCl2粉末中杂质可能是_。ANaClBAlCl3CKClDCaCl2说明杂质中含Cl的质量百分比大或提供1molCl-所需物质的质量小。提供1molCl-所需各物质的质量为：物质 MgCl2 NaCl AlCl3 KCl CaCl2提

22、供1molCl-的质量 47.5 58.5 44.5 74.5 55.5只有AlCl3小于47.5，故应选B。此题还可以进一步求得AlCl3的含量。【例17】在150时将20L由两种气态烃组成的混合气体在过量的氧气中充分燃烧，之后恢复至原来状况，再将生成的混合气体依次通过浓H2SO4和碱石灰(设每步都完全作用)，通过浓H2SO4后，混合气体减少25L，通过碱石灰后混合气体减少40L。通过计算确定该混合气体是由哪两种烃组成的？它们的体积比为多少？解析 设混合气体的平均分子式为CmHn所以平均分子式为：C2H2.5则两种气态烃(碳原子数一般在4以内)的分子组成必须满足：每个分子内含碳原子数一个大于

23、2另一个小于2，或者都等于2；每个分子内含氢原子数一个大于2.5，另一个小于2.5。分子中含H数少于2.5的烃只有C2H2(乙炔)，所以混合气体中一定含C2H2。则另一气态烃分子中也只能含2个碳原子，所以可能为：C2H4、C2H6。可有两种组合情况1混合气体为C2H2和C2H4所以VC2H2VC2H4=1.50.5=312混合气体为C2H2和C2H6所以VC2H2VC2H6=3.50.5=71如果用设两烃的通式(分别为CmHn，CxHy)及组成比的方法来求解，未知数可达到6个，很难求解。本题在得到平均分子式C2H2.5后决不可以将其化成C4H5。因为C2H2.5的含义为1mol混合气体中含C2

24、mol、含H2.5mol，若扩大2倍就不是分子式的含义了。求出平均分子式C2H2.5也就知道了平均分子量：212+12.5=26.5。【例18】由一种气态烷烃和一种气态单烯烃组成的混合气体，在同温同压下其密度是氦气的6倍，取混合烃1mol与4molO2混合于密闭容器中，用电火花引燃，使烃充分燃烧，如果反应前后温度不变，且保持在100以上，容器内气体的压强由1.01105Pa增加到1.0504105Pa。问混合烃的组成及体积分数。解析 将题目图解如下：混合烃的平均分子量为：46=24，而分子量小于24的烃只有CH4，所以必含CH4，设含CH4为xmol，单烯烃CnH2n为ymol混合烃的平均分子

25、量：可得n2=5+y(0.5n-1)在T、V一定时：整理得：y(0.5n-1)=0.2又：x+y=1联立式、解得：n=4，x=0.8，y=0.2所以该混合烃由CH4和C4H8组成，CH4占80，C4H8占20。解此题的关键在于灵活利用混合气体的平均分子量24，先确定出CH4，之后又得到一个代数方程。21 知识点精析讨论法 讨论法是解决化学计算中疑难问题的一种重要而有效的方法，该法所涉及的数学知识、化学知识的范围广、跨度大，既要求数学能力，又要求化学能力，掌握起来有很大的困难。但由于此种类型的计算题能够考查学生的整体素质，有利于高考选拔功能的体现，所以在高考中有较高的出现率。现就讨论法可能出现的

26、几种类型及特点归纳说明如下：(一)可能结果的讨论很多化学反应在不同的条件下(包括温度、催化剂、反应物的用量、反应物的浓度等)会生成不同的物质。这就需要我们对反应可能出现的情况心中有数、逐一讨论。常见的反应有：1向NaOH溶液中通CO2CO2不足时：CO2+2NaOH=Na2CO3+H2OCO2过量时：CO2+NaOH=NaHCO32向AlCl3溶液中加入NaOH溶液NaOH不足时：AlCl3+3NaOH=Al(OH)3+3NaClNaOH过量时：AlCl3+4NaOH=NaAlO2+3NaCl+2H2O3铜与硝酸反应浓HNO3时：Cu+4HNO3=Cu(NO3)2+2NO2+2H2O稀HNO3

27、时：3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO+4H2O4Fe与稀硝酸反应Fe不足时：Fe+4HNO3=Fe(NO3)3+NO+2H2OFe过量时：3Fe+8HNO3=3Fe(NO3)2+2NO+4H2O5H2S在O2中燃烧O2不足时：2H2S+O2 2S+2H2OO2过量时：2H2S+3O2 2SO2+2H2O6NaCl固体与浓H2SO4反应低温时：NaCl+H2SO4=NaHSO4+HCl高温时：2NaCl+H2SO4 Na2SO4+2HCl7乙醇与浓H2SO4共热8向AgNO3溶液中加氨水氨水不足：AgNO3+NH3H2O=AgOH+NH4NO3氨水过量：AgOH+2NH3H2O=A

28、g(NH3)2OH+2H2O【例19】40g铁粉投入到500g稀HNO3中，若反应完毕后两物质均无剩余，求此稀HNO3的浓度及放出的气体在标准状况下的体积。解析 Fe与稀HNO3反应的过程为首先：Fe+4HNO3=Fe(NO3)3+NO+2H2O之后：Fe+2Fe(NO3)3=3Fe(NO3)2总式：3Fe+8HNO3=3Fe(NO3)2+2NO+4H2O1当Fe与HNO3恰好按式进行时2当Fe与稀HNO3恰好按式时3当铁与HNO3反应生成Fe(NO3)3和Fe(NO3)2时HNO3的质量分数为36HNO324NO的体积为：16LVNO10.7L综合1、2、3题三种情况可得HNO3的质量分数为

29、36HNO324NO的体积为：16LVNO10.7L(二)组合讨论【例20】现有一份CuO和Cu2O的混合物，用H2还原法测定其中CuO的质量x(g)。实验中可以测定如下数据：W混合物的质量(g)，WH2O生成水的质量(g)，WCu生成铜的质量(g)，VH2参加反应的H2在标准状况下的体积(L)。(1)为了计算x，至少需要测定上述四个数据中的_个，这几个数据组合共有_种，请将这些组合一一填入下列表格中(注意：每个空格中填一种组合，有几种组合就填几种，不必填满，选用W、WH2O、WCu、VH2来表示)(2)从上述组合中选出一个含W的，求x的计算式。解析 本题文字阅读量大，且在答法上有诸多说明与限

30、制，所以要认真审题，忌答非所问或不合要求。有关的反应为：CuO+H2 Cu+H2OCu2O+H2 2Cu+H2O要求CuO的质量x，只需用W、WCu、WH2O、VH2四个量用任意两个量即可。所组合数为5种。分别为W和WCu；W和WH2O；W和VH2；WCu和VH2；WCu和WH2O。此处要注意：用VH2和WH2O两数据无法求得x，因为VH2和WH2O本质上是一个条件。到此组合讨论问题已结束。x的求法：组，已知W和WCuCuO为xg，则Cu2O为(W-x)g由Cu守恒可得组，已知W和WH2O由O守恒可得或：用水与H2等物质的量，即组，已知WCu和VH2(三)不定方程讨论用尽所有的已知数据，仍找不

31、到足够的代数方程，即未知数多于方程，一般情况下是解不出未知数的。这时就需要根据化学知识进行分析、讨论了。【例21】某金属6.98g和足量盐酸反应，可得H22.8L(标准状况)，该金属11.17g与21.3g氯气恰好完全反应生成相应的氯化物，求该金属的原子量，并指出它是什么金属。解析 本题的关键是该金属在两个反应中的化合价是否相同？已有的化学知识表明，并非所有的金属与盐酸反应和与Cl2反应都表现相同的化合价，如Fe，所以不能设为同价。设该金属为M，与盐酸反应时表现+n价，与Cl2反应时表现+m价。整理得：M=27.9n整理得M=18.6m由、得27.9n=18.6m(不定方程)因为n、m均为该金

32、属的化合价，应取正整数1，2，3，4等，代入式可得可见只有n=2、m=3时合理代入或式得：M=18.63=55.8=56，为铁。(四)区间(或边界)讨论通常指发生某一反应时，所要求反应物之间明确的数量范围。如向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液：当nNaOHnAlCl331时，发生3NaOH+AlCl3=Al(OH)3+3NaCl当nNaOHnAlCl341时，发生4NaOH+AlCl3=NaAlO2+3NaCl+2H2O当41nNaOHnAlCl331时，以上两个反应同时存在。即定量地确定所谓“过量”、“不足量”的具体数量区间，这种数量区间显然是根据化学方程式来确定的。【例22】在标准状况下的

33、H2和Cl2的混合气体aL，经光照反应完全后，所得气体恰好能使含bmolNaOH的稀溶液完全转化为盐，分别求出下列各种情况下的a、b的关系。(1)若VH2VCl211则_(2)若VH2VCl2=11则_(3)若VH2VCl211则_解析(1)VH2VCl211，即H2过量，发生的反应为：(2)VH2VCl2=11即H2与Cl2恰好反应(3)VH2VCl211时，Cl2过量，设含H2xmol。反应为当x0时代入式第六章 化学实验22 气体的制备 教学目标知识技能：复习常见气体的制备、收集、净化、尾气处理等知识，掌握各种仪器装置的使用方法及操作注意事项。能力培养：通过对常见气体实验室制法的复习，培

34、养学生选择仪器装置，解决气体制备、净化等问题的分析、迁移能力。科学思想：通过对气体制备有关知识的整理，使学生感悟到科学实验的规律性和严谨性。科学品质：通过对气体制备的各种仪器装置的探讨，激发学生的发散性思维。科学方法：通过对气体制备的各种仪器装置的探讨，指导学生学会根据反应原理、气体性质以及常见仪器的特点，选择、组装各种装置的一般方法。重点、难点 对气体制备装置的归纳和装置变形的探讨；激发学生学习兴趣，培养学生发散性思维。 教学过程设计 教师活动【投影】【提问】1这套装置在实验室用于制取什么气体？学生活动观察、思考、回答：1制氯气。2要制得纯净的氯气，请说明B、C、D、E各装置应盛装的试剂及其

35、作用是什么？2B装置应装饱和食盐水，用来吸收挥发出来的HCl气体；C装置应装浓硫酸，用来吸收Cl2中的水分；D装置是用向上排空气法收集Cl2；E装置应装NaOH溶液，用来吸收多余的Cl2，避免有毒气体排入空气。【提问】通过上述实例可以看出，实验室制取纯净的气体一般有几个环节？思考、回答：实验室制取纯净的气体一般有以下环节：（1）气体的发生；（2）气体的净化；（3）气体的收集；（4）尾气的处理（对于有毒气体）。【组织讨论】分小组进行，要求：1气体发生装置通常可分成几种类型？将各类型的装置示意图画出来。分类的依据是什么？2每种类型可制备什么气体？3使用注意事项及原因。说明：示意图的画法（以上面制取

36、Cl2的装置为例）。指导学生讨论，将学生画的图展示出来，评价。思考、讨论、画图；小组代表回答：类型有：（1）固-固加热型：可制O2、CH4、NH3等；使用注意：1试管口略向下倾斜；2试管内导管刚伸出胶塞即可；3用酒精灯外焰加热。（2）固-液不加热型：可制H2、H2S、SO2、CO2、NO、NO2、C2H2等；使用时注意：长颈漏斗下端管口伸入液面以下。（3）固-液或液-液加热型：可制Cl2、HCl等。使用时注意：1组装装置接从下到上的顺序；2加热应垫石棉网；3烧瓶内液体体积不超过容积的1/3。分类依据：反应物的状态和反应条件是否加热。【提问】启普发生器是一种气体发生的经典装置，能否说明它适合发生

37、什么样的气体？它的优点是什么？（同时展示启普发生器的仪器图）回答：启普发生器适合常温下块状固体与液体反应，且难溶或不易溶于水的气体，如：H2、CO2、H2S。它的优点是可通过活塞控制反应的发生与停止，操作简便。【设疑】实验室能否用以下仪器组装启普发生器的替代装置？讨论、回答：能。画出装置图：【提问】使用装置时要注意什么？回答：长颈漏斗必须伸到隔板下面，否则无法控制反应，而且产生的气体也易从长颈漏斗逸出。【设疑】属于固一液不加热反应，但不能用启普发生器发生的气体有哪些？可用什么装置？设计、回答：不能用启普发生器发生的气体有SO2、C2H2、NO、NO2等。可用以下装置：此为简易装置，无隔板，无活

38、塞，不能控制反应的发生或停止。若将长颈漏斗改为分液漏斗，分液漏斗可控制液体滴入的量，从而调节反应产生气体量。【提问】实验室制C2H4属于液-液加热制气，其装置有何特点？操作时需注意什么？思考、回答：实验室制C2H4需要控制温度（170）应加温度计；温度计的水银球应插入液面下。【评价】很好。我们掌握一类事物既要认识共性，又要抓住特点。【启发讨论】在固（液）液加热制气时，如果气体产生较快，或所连装置较多，烧瓶内气压较高，分液漏斗中的液体不易滴下与烧瓶内试剂反应。如何解决这一问题，使分液漏斗中的液体顺利滴下？学生设计方案。交流各自的方案。最简单方便的方案是：【评价】学生所设计的各种方案，指出其优点及

39、不足并鼓励学生设计尽可能简单的方案。【练习】在实验室，制备O2、Cl2、HCl、NH3有什么合理、简单、快速的方法，用到哪类装置？思考、回答：（1）向MnO2中滴加H2O2可制氧气；（2）向高锰酸钾固体中滴加浓盐酸可制Cl2；（3）向浓盐酸中滴加浓H2SO4可制HCl；（4）向NaOH溶液中滴加浓氨水可制NH3。以上制备方法均用固液不加热型装置。【启发练习】如果要收集纯净的气体，须除杂质和干燥气体。试判断下列气体净化时应使用的试剂和装置：思考、回答：【投影】气体（所含杂质）除杂试剂和装置CO（CO2）CO2（H2O）Cl2（HCl）N2（O2）SO2（HCl）碱石灰 干燥管NaOH溶液 洗气瓶

40、浓H2SO4 洗气瓶饱和NaCl溶液 洗气瓶铜网（灼热）硬质 玻璃管NaHSO3溶液 洗气瓶【提问】气体净化的原则是什么？讨论、回答：1尽量用化学方法；一般酸性气体杂质用碱性试剂除去，还原性气体杂质用氧化性试剂除去；2净化试剂只与杂质发生反应；3不生成新的杂质。【提问】气体净化常用装置是什么？画出装置图。分几类？回答：气体净化装置有：分两类：1用固体物质除去气体杂质（包括水蒸气）；如图（1）、（2）、（3）。2用液体物质除去气体杂质（包括水蒸气）；如图（4）。【启发讨论】根据净化试剂的状态不同选择装置。【例题】为除去O2中少量的CO2和水蒸气，应采用的装置是 其中左边试管盛 ，右边试管盛 。从

41、上述例题可以看出气体净化要注意什么问题。思考、回答：选D；甲试管盛NaOH溶液，乙试管盛浓硫酸。应注意：1洗气瓶使用时应长管进气、短管出气；2净化包括除杂和干燥，一般先除杂后干燥。【启发提问】净化后的气体就可以收集，那么常用的收集方法和装置有哪些？依据什么来选择适合的方法及装置？思考、回答：气体收集装置有两类方法：1排水法：用于收集不易溶于水的气体，例如，H2、O2、CH4、NO、C2H4、C2H2等如图（1）。2排空气法：（1）向上排空气法：用于收集密度大于空气的气体，例如O2、CO2如图（2）。（2）向下排空气法：用于收集密度小于空气的气体，例如H2、NH3、CH4如图（3）。选择依据：气

42、体的溶解性和对空气的密度。【提问】下列气体在收集时须注意什么？Cl2、HCl、H2S、NO2、SO2回答：Cl2、HCl、H2S、NO2、SO2均属于能溶或易溶于水的气体，不宜用排水法，而且它们均有毒，不能用装置（2），应用以下装置：a口进气，b口出气，b口应连接尾气处理装置，防止有毒气体排入空气。【组织讨论】上述装置可收集具有什么性质的气体？怎样使用？回答：若烧瓶是干燥的，a口进气，瓶口向上或b口进气，瓶口向下，可收集密度大于空气的气体，如CO2；a口进气，瓶口向下或b口进气，瓶口向上，可收集密度小于空气的气体，如H2、NH3、CH4。若烧瓶中充满水，瓶口向上，b口进气或瓶口向下，a口进气，

43、可收集难溶于水的气体，如H2、CH4、CO、NO等。【设疑】如图装置：上述收集装置中干燥管的用途是什么？回答：干燥管是防止外界含有水蒸气的空气进入瓶内，从而保证收集到干燥的气体。【提问】金属钠与水反应生成H2，如何收集？回答：用图5-17装置：【启发提问】有毒气体必须进行尾气处理。尾气处理常用装置有哪些？如何选择？试举例。思考、回答：尾气处理常用装置有：选择原则：1对于极易溶于水的气体可用水吸收，用装置（2）、（3），防止倒吸其中装置（3）用于吸收少量气体，例如HCl、HBr、NH3。2对于溶解速率不快的气体可用装置（1），一般使气体与吸收剂发生化学反应而被吸收，例如：Cl2、H2S、SO2等

44、可用NaOH溶液吸收。3对于可燃性有毒气体，可用装置（4），经点燃除掉，例如：CO。【小结】制备气体的各个环节是有联系的，在解决具体问题时，要综合考虑。但有时并不要求完整地制备气体，而是制出气体后进行一系列的性质实验，所用到的仪器装置均是各部分基本仪器装置的变形，因此应熟知各仪器装置的适用范围和使用方法。聆听、理解、记忆。 精选题 一、选择题1图5-19装置可用于 A加热NaHCO3制CO2 B用铜和稀硝酸反应制NOC用NH4Cl与浓NaOH溶液反应制NH3D用NaCl与浓硫酸反应制HCl2按下述方法制备气体，合理而又实用的是 A锌粒与稀硝酸反应制备H2B向饱和氯化钠溶液中滴加浓硫酸制备HCl

45、C亚硫酸钠与浓硫酸反应制备SO2D大理石与浓硫酸反应制备CO23图5-20是一套实验室制气装置，用于发生、干燥和收集气体。下列各组物质中能利用这套装置进行实验的是 A铜屑和浓硝酸B二氧化锰和浓HClC电石和水D碳酸钙和稀盐酸4现用二氧化锰氧化浓盐酸来制取氯气，将氯气经过净化装置、干燥装置后，再跟灼热的铜屑反应，以制取氯化铜固体，最后还应连接尾气吸收装置，以保护环境。在尾气吸收装置中，若只有以下试剂，你认为不适宜的试剂是 A溴化钠溶液B氢氧化钠溶液C氯化钠溶液D硫酸亚铁溶液5实验桌上只有烧碱、盐酸、铜片、大理石、蒸馏水五种试剂，从欠缺试剂的角度来看（实验仪器齐全），无法进行的实验项目是 A制取氢

46、气B制取碳酸钠C制取氯化铜D测定盐酸的浓度6如图5-21装置，红磷、硫磺分别在a、b瓶中燃烧，当燃烧结束后同时打开两个夹子，可看到 A水同时流入a、b两集气瓶B水只流入a集气瓶C水只流入b集气瓶Da、b集气瓶中都无水流入 7某实验室有锥形瓶、集气瓶、各种玻璃导管、橡皮塞、烧杯、药匙和所需药品，可以制备下列各组气体的是 AH2、NO2、CH4BHCl、Cl2、O2CH2、CO2、H2SDC2H2、NH3、C2H48当氢气混有氯化氢、硫化氢、二氧化碳和水蒸气时，为得到干燥纯净的氢气，操作步骤和顺序完全正确的是（每一步只除去一种杂质） 通过装浓硫酸的洗气瓶 通过装水的洗气瓶 通过装氢氧化钠溶液的洗气

47、瓶 通过灼热的氧化铜 通过装硫酸铜溶液的洗气瓶 通过装有五氧化二磷的干燥管A、B、C、D、二、非选择题9图5-22所示装置可以收集以下气体：H2、NO、CH4、HCl、Cl2、NH3、SO2。（1）若集气瓶是干燥的，气体从a进入，可收集的气体有_。（2）若将集气瓶盛满水，收集气体并测量气体的体积，可收集并测量体积的气体有_。此时气体应由_管进入，由_管通向量筒。10图5-23装置：（铁架台和加持仪器均略去）制得的气体X是干燥和纯净的，在装置A、B、C中盛放的试剂在下列（11）中选用。MnO2粉末 P2O5粉末 NaOH粒 无水CaCl2 NaBr粉粒 浓盐酸 浓硫酸 浓氨水 浓NaOH溶液 稀

48、盐酸 (11)稀硫酸。试回答：（1）A中a盛放的是（均用编号）_，B中盛放的是_，B中盛放的是_，C中盛放的是_。（2）发生器中产生气体X的原理是_。 答 案 一、选择题1B 2C 3A、D 4C 5A、D 6B 7C 8A二、非选择题9（1）Cl2、H2S、SO2；（2）H2、CH4、NO；b，a。10（1）a为、b为、B中为、C中为；（2）因浓氨水滴入固体NaOH时NaOH迅速溶解，同时放热使温度升高，溶液里OH-的浓度大增，使反应NH3+H2O NH3H2O NH4+OH-的平衡向逆反应方向移动，并因升高温度使氨气的溶解度减小而逸出氨气。23 物质的分离和提纯 教学目标知识技能：复习常见物质分离和提纯的实验知识，掌握常见物质分离、提纯的一般方法。能力培养：通过对常见物质分离与提纯以及分离提纯物质一般方法的复习巩固，培养学生综合抽象的逻辑思维能力、语言表达能力、实验设计和评价辨析能力。科学思想：通过对物质的分离和提纯及