鲁科高中化学 化学反应的利用PPT课件

1、一、利用化学反应制备新物质一、利用化学反应制备新物质分类依据分类依据反应类型反应类型基本反应类型基本反应类型有无离子参加的反应有无离子参加的反应有无化合价变化的有无化合价变化的能量的变化能量的变化反应的限度反应的限度化合反应、分解反应、化合反应、分解反应、置换反应、复分解反应置换反应、复分解反应离子反应、分子反应离子反应、分子反应氧化还原反应、非氧化还原反应氧化还原反应、非氧化还原反应放热反应、吸热反应放热反应、吸热反应可逆反应、不可逆反应可逆反应、不可逆反应第1页/共41页1.1.氯气的实验室制法氯气的实验室制法 反应原理反应原理药品药品实验装置实验装置实验现象实验现象收集方法收集方法尾气的

2、处理尾气的处理第2页/共41页MnO2+4HCl(浓)= = MnCl2+2H2O+Cl2MnO2+4H+ +2Cl- = = Mn2+ +2H2O + Cl2反应原理反应原理试剂试剂二氧化锰二氧化锰MnOMnO2 2（黑色粉末）黑色粉末）浓盐酸浓盐酸（稀盐酸与二氧化锰不反应、反稀盐酸与二氧化锰不反应、反应必须加热、浓盐酸易挥发）应必须加热、浓盐酸易挥发）第3页/共41页 一套完整的氯气制取装置应该包括哪几步？气体收集装置尾气处理装置气体净化装置气体发生装置实验装置第4页/共41页气体发生装置气体发生装置固体固体固体液体固体(液体)液体2KClO3= 2KCl+3O2MnO2Zn+H2SO4=

3、ZnSO4+H2第5页/共41页净化装置净化装置固态试剂液态试剂第6页/共41页注意装置的顺序注意装置的顺序饱和食盐水饱和食盐水浓浓 H2SO4气流方向第7页/共41页收集比空气重的气体例如：氧气、收集难溶或微溶于水的气体例如：氧气、氢气 收集比空气轻的气体例如：氢气气体收集装置气体收集装置1 1体积的水溶解体积的水溶解2 2体积氯气体积氯气, ,不与空气反应不与空气反应, ,密度比空气大密度比空气大第8页/共41页a.a.向上排空气法（洗气后得到干燥的Cl2）b.b.排饱和食盐水法（对气体干燥程度不做要求）饱和食盐水气流方向制氯气的收集装置制氯气的收集装置第9页/共41页尾气的处理尾气的处理

4、难以吸收的可以点燃处理，选用D。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；若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囊中，选用C；第10页/共41页NaOH溶液多余的Cl2 Cl2 + 2NaOH = NaCl + NaClO + H2O Cl2 + 2OH- - = Cl- -+ ClO- -+ H2O制氯气尾气处理装置制氯气尾气处理装置第11页/共41页饱和食盐水浓硫酸NaOHNaOH溶液实验室制备氯气的装置图浓盐酸二氧化锰第12页/共41页问题讨论问题讨论1.1.为什么不能加强热？为什么不能加强热？答：浓盐酸有较强的挥发性，若加强热会使氯

5、气中有大量的氯化氢杂质，另外也降低了HCl的利用率。2.2.还能选用其他试剂反应制取氯气吗？还能选用其他试剂反应制取氯气吗？答：可以用高锰酸钾(氯酸钾)和浓盐酸反应2KMnO4 16HCl 2KCl 2MnCl2 5Cl2 8H2O也可以氯化钠、浓硫酸和MnO2混合制取氯气2NaCl 3H2SO4 MnO2 2NaHSO4 MnSO4 Cl2 2H2O第13页/共41页请思考图示的装置都有哪些用途？第14页/共41页1.1.从从A A口进气，从口进气，从B B口排出瓶内口排出瓶内的空气的空气, ,可收集可收集O O2 2、ClCl2 2等比空气重的气体。等比空气重的气体。2.2.从从B B口进

6、气，从口进气，从A A口排出瓶内的空气，可收口排出瓶内的空气，可收集集H H2 2、NHNH3 3等比空气轻的气体。等比空气轻的气体。3.3.从从B B口进气，从口进气，从A A口排出瓶内的液体，可收口排出瓶内的液体，可收集集H H2 2、等不溶气体气体。可以用排饱和食盐、等不溶气体气体。可以用排饱和食盐水的方法收集水的方法收集ClCl2 2气体收集装置气体收集装置第15页/共41页4. 4. 在瓶内加入适量液态净化剂，从在瓶内加入适量液态净化剂，从A A口进口进气，气，B B口出气，可作为气体净化装置。口出气，可作为气体净化装置。5.5.瓶内加入适量浓硫酸，从瓶内加入适量浓硫酸，从A A口进

7、气，口进气，B B口口出气，可作为气体干燥装置。出气，可作为气体干燥装置。气体提纯（除杂）装置气体提纯（除杂）装置第16页/共41页排水量气体体积装置排水量气体体积装置6.6.在瓶内充满水，从在瓶内充满水，从B B口进气，将瓶内口进气，将瓶内水从水从A A口压出，可作为排水量气装置。口压出，可作为排水量气装置。第17页/共41页安全瓶（防倒吸作用）安全瓶（防倒吸作用）7.7.把此瓶连接在气体收集装置后面、把此瓶连接在气体收集装置后面、尾气处理装置前面，防止尾气处理装尾气处理装置前面，防止尾气处理装置发生倒吸时，溶液进入集气瓶。置发生倒吸时，溶液进入集气瓶。第18页/共41页2 2在实验室中制取

8、纯净、干燥的氯气，常使生成在实验室中制取纯净、干燥的氯气，常使生成的氯气依次通过两个洗气瓶，这两个瓶内盛放的试的氯气依次通过两个洗气瓶，这两个瓶内盛放的试剂依次是剂依次是 盐酸盐酸 饱和食盐水饱和食盐水 浓硫酸浓硫酸 石灰水石灰水 烧碱溶液烧碱溶液 A A B BC C D D1 1二氧化锰与浓盐酸作用制氯气的反应中，作为还二氧化锰与浓盐酸作用制氯气的反应中，作为还原剂的原剂的HClHCl和参加反应的和参加反应的HClHCl物质的量之比是物质的量之比是 A A11 B11 B2121C C12 D12 D任意比任意比3 3实验室制取下述各组物质，所用的气体发生装置相实验室制取下述各组物质，所用

9、的气体发生装置相同的是同的是 A AH H2 2，O O2 2 B BO O2 2，HClCHClCClCl2 2，HCl DHCl DH H2 2，COCO2 2课堂练习BCACD第19页/共41页 一套完整的氯气制取装置应该包括哪几步？气体收集装置尾气处理装置气体净化装置气体发生装置第20页/共41页氯气的实验室制法氯气的实验室制法 反应原理反应原理MnO2+4HCl(浓浓)=MnCl2+2H2O+Cl2药品药品二氧化锰二氧化锰MnO2、浓盐酸、浓盐酸实验装置实验装置实验现象实验现象有黄绿色、刺激性气味气体生成有黄绿色、刺激性气味气体生成收集方法收集方法向上排空气法或排饱和食盐水法向上排空

10、气法或排饱和食盐水法尾气的处理尾气的处理用氢氧化钠溶液吸收用氢氧化钠溶液吸收固体(液体)液体第21页/共41页第三节第三节 化学反应的利用化学反应的利用( (第第2 2课时课时) )化学反应的能量应用化学反应的能量应用第22页/共41页 化学反应中总是物质的变化伴随着能量的变化化学反应中总是物质的变化伴随着能量的变化化学能化学能电能电能光能光能热能热能反应释放能量反应释放能量电能电能光能光能热能热能化学能化学能反应吸收能量反应吸收能量知识回顾知识回顾第23页/共41页化学能化学能热能热能化学能化学能光能光能第24页/共41页即热饭盒：Mg与水的反应：与水的反应：Mg + 2H2O =Mg(OH

11、)2 + H2 放热反应放热反应第25页/共41页2 2、把锌片插入稀硫酸中什么现象？、把锌片插入稀硫酸中什么现象？锌片上有气泡冒出锌片上有气泡冒出1 1、把铜片插入稀硫酸中什么现象？、把铜片插入稀硫酸中什么现象？无现象无现象3 3、将铜片和锌片平行插入稀硫酸不用导线连、将铜片和锌片平行插入稀硫酸不用导线连接什么现象？接什么现象？锌片上有气泡冒出，铜片无现象锌片上有气泡冒出，铜片无现象探讨：原电池反应原理探讨：原电池反应原理4 4、将铜片和锌片平行插入稀硫酸中再用导线连、将铜片和锌片平行插入稀硫酸中再用导线连接会有什么现象？接会有什么现象？第26页/共41页4 4、将铜片和锌片平行插入稀硫酸中

12、再用导线、将铜片和锌片平行插入稀硫酸中再用导线连接会有什么现象？连接会有什么现象？电流表指针发生电流表指针发生偏转，线路中有偏转，线路中有电流产生电流产生第27页/共41页产生电流的这个装置锌片、铜片产生电流的这个装置锌片、铜片发生哪个反应？总反应是什么？发生哪个反应？总反应是什么？锌片锌片 Zn-2e-Zn2+铜片铜片 2H+2e-H2铜片只提供场所，换成铜片只提供场所，换成Ag、石墨？、石墨？总：总：Zn+2H+= Zn2+ +H2第28页/共41页 锌失电子，电子流到外线路，电锌失电子，电子流到外线路，电子通过外线路流到铜片，在铜片上发子通过外线路流到铜片，在铜片上发生氢离子得电子反应生

13、氢离子得电子反应 ZnZn ZnZn2+2+2e+2e- - 2H 2H+ +2e-H+2e-H2 2外线路产生了电流，电流方向是从铜片外线路产生了电流，电流方向是从铜片经外线路到锌片经外线路到锌片第29页/共41页SO42-SO42-SO42-SO42-Zn2+Zn2+H+H+H+H+电流电流电子电子稀硫酸稀硫酸第30页/共41页铜锌稀硫酸组成原电池后，反应铜锌稀硫酸组成原电池后，反应速率变快还是慢？速率变快还是慢？变快了，因为氧化反应和还原变快了，因为氧化反应和还原反应的场所分开了，加速了反反应的场所分开了，加速了反应。应。第31页/共41页原电池：利用氧化还原反应将原电池：利用氧化还原反

14、应将化学能转化为电能的装置化学能转化为电能的装置正极：正极： 电子流入的一极电子流入的一极 发生还原反应发生还原反应负极负极: 电子流出的一极电子流出的一极 发生氧化反应发生氧化反应第32页/共41页C在下图装置中符合原电池的条件吗？这个在下图装置中符合原电池的条件吗？这个装置能否形成原电池？为什么？装置能否形成原电池？为什么？第33页/共41页 原电池的形成条件：原电池的形成条件： 首先是自发的氧化还原反应首先是自发的氧化还原反应1 1、两种金属活动性不同的金属（或两种金属活动性不同的金属（或 一种非金属导体）作电极一种非金属导体）作电极2 2、电极材料均插入电解质溶液中、电极材料均插入电解

15、质溶液中3 3、两电极相连形成闭合回路、两电极相连形成闭合回路第34页/共41页即热饭盒：铁粉和食盐的存在能加速Mg与水的反应，也恰恰是因为镁粉、铁粉和食盐溶液组成了原电池的缘故。在这个原电池中，Mg和Fe分别作两个电极，食盐溶液作电解质溶液，由于Mg比Fe活泼，所以Mg作负极，Fe作正极。其电极反应式如下所示：负极：Mg2eMg2+正极：2H2O2e H22OH电池反应：Mg + 2H2O =Mg(OH)2 + H2 从电池反应来看食盐并没有参与这个反应，但是它的存在却可以增强溶液的导电性，使原电池的电流强度增大。这样镁粉、铁粉、固体食盐和水混合后，形成了无数个微型原电池，自然会使反应速率加

16、快。第35页/共41页阅读归纳利用上述原理可制成多种电池，电池的种类有哪些？利用上述原理可制成多种电池，电池的种类有哪些？电池电池干电池（一次电池）干电池（一次电池）: :锌锰干电池锌锰干电池蓄电池（二次电池）蓄电池（二次电池）燃料电池燃料电池铅蓄电池铅蓄电池镍氢电池镍氢电池锂电池锂电池铅蓄电池铅蓄电池镍氢电池锂电池第36页/共41页 练习:1、下列装置中能组成原电池的是:( ) 酒精稀H2SO4稀H2SO4(A)(B)(C)(D)(E)(F)D、E、F第37页/共41页2.请将氧化还原反应：请将氧化还原反应：Fe + Cu2+ = Cu + Fe2+Fe比比Fe不活泼的金不活泼的金属（属（C

17、u）或石墨）或石墨 CuSO4 溶液、CuCl2溶液等等设计成一个原电池设计成一个原电池,并画出装置图并画出装置图.负极：负极：正极：正极：电解质溶液：电解质溶液：第38页/共41页3.X3.X、Y Y、Z Z都是金属，把都是金属，把X X浸入浸入Z Z的硝的硝酸盐溶液中，酸盐溶液中，X X的表面有的表面有Z Z析出，析出，X X与与Y Y组成原电池时，组成原电池时，Y Y为电池的负极。为电池的负极。X X、Y Y、Z Z三种金属的活动性顺序为三种金属的活动性顺序为( )( ) A AX XY YZ BZ BX XZ ZY Y C CY YX XZ DZ DY YZ ZX XC第39页/共41页 4. 4. 有有A A、B B、C C、D D四种金属，将四种金