课时1 物质的制备及性质.ppt

1、物质的制备及性质,高三化学复习,考纲要求,1.掌握常见气体的实验室制法（包括所用试剂、仪器、装置、反应原理、收集和尾气处理方法等） 2.具有安全意识，能顺利地完成化学实验，树立绿色化学思想，形成环境保护的意识。 3.认识反应条件控制在化学研究中的意义和作用，初步掌握控制反应条件的一些方法。 4.了解常见物质的制备和合成方法。,常见气体的制备,常见的气体,H2、O2、Cl2、HCl、H2S、SO2、NH3、NO、NO2、CO、CO2、CH4、C2H4、C2H2共14种气体,一.制取的原理,1.O2 2KClO3 2KCl+3O2 2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2 2H2O2 2H2O+

2、O2 2.NH3 2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2NH3+2H2O NH3H2O+CaO NH3+Ca(OH)2 3. CH4 CH3COONa+NaOH=Na2CO3+CH4 4. H2 Zn+H2SO4(稀)=ZnSO4+H2 5. CO2 CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2+H2O 6. H2S FeS+H2SO4(稀)=FeSO4+H2S,MnO2,CaO,7.SO2 Na2SO3+H2SO4(浓)=Na2SO4+SO2+H2O 8.NO2 Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2+2H2O 9.NO 3Cu+8HNO3(稀) = 3Cu(NO3)2+2NO

3、+4H2O 10.C2H2 CaC2+2H2OCa(OH)2+CHCH 11.Cl2 MnO2+4HCl(浓) = MnCl2+Cl2+2H2O 2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+5Cl2+8H2O 12.HCl NaCl(固)+H2SO4(浓)= NaHSO4+HCl NaCl(固)+NaHSO4 = Na2SO4+HCl 13.C2H4 C2H5OH CH2=CH2+H2O 14.CO HCOOH CO H2O,1.气体的发生装置,1.1判断原则 反应物的状态 反应条件 反应程度,1.气体的发生装置,1.2装置的分类 固固，加热 可制O2、NH3、CH4等 固液（液液），加

4、热 可制Cl2、HCl、C2H4、CO、NO、SO2等 固液 可制CO2、H2S、H、O2、NH3等,1.2.1 固固，加热,该实验装置要注意： （l）试管口应稍向下倾斜，以防止产生的水蒸气在管口冷凝后倒流而引起试管破裂。 （2）铁夹应夹在距试管口l/3处。 （3）胶塞上的导管伸入试管里面不能太长，否则会妨碍气体的导出。,标准装置,1.2.2 固液（液液），加热,实验时要注意： 先把固体药品加入烧瓶，然后加入液体药品。 要正确使用分液漏斗。,标准装置,1.2.2 固液（液液），加热,变化装置,1.2.3 固液,块状固体与液体的混合物在常温下反应制备气体可用启普发生器制备，当制取气体的量不多时，

5、也可采用简易装置。,标准装置,1.2.3 固液,启普发生器变化：,1.2.3 固液,简易启普发生器变化：,1.2.3 固液,其他装置：,2.气体的收集装置,2.1装置的分类,（1）排空气法,收集比空气重的气体,收集比空气重的气体,2.气体的收集装置,2.1装置的分类,（2）排水（液）法,2.气体的收集装置,2.1装置的分类,（3）贮气瓶,2.气体的收集装置,2.2判断原则,（1）易溶或与水反应的气体：排空气法 （2）与空气成分反应或与空气密度相近的气体：排水（液）法 （3）可溶性气体考虑用排液法 （4）两种方法皆可用时，排水法收集的气体较纯。若欲制取的气体用排空气法或排非水溶剂法。,3.气体的

6、净化装置,3.1除杂装置,（1）洗气瓶 （2）干燥管 （3）燃烧管,3.气体的净化装置,3.2干燥装置 3.2.1干燥装置,（1）洗气瓶 （2）干燥管,3.气体的净化装置,3.2干燥装置 3.2.2干燥剂的选择,3.气体的净化装置,3.3判断原则,（1）一般除杂在前，干燥在后。若是燃烧管除杂，则干燥在前。 （2）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。但可与杂质气体反应生成欲净化的气体。 （3）除杂反应要迅速、定量，不选择可逆反应或条件苛刻的反应。 （4）杂质气体很难去除时，可先吸收欲净化的气体，再反应放出欲净化的气体。 （5）干燥剂的选择时不与被干燥的气体反应。,4.尾气处理装

7、置,4.1处理装置,直接排放 直接吸收 防倒吸吸收 燃烧处理,尾气的处理方法,4.尾气处理装置,4.1处理装置,（1）直接吸收,（2）燃烧处理或袋装,4.尾气处理装置,（3）防倒吸吸收,标准装置,安全瓶装置,4.尾气处理装置,4.2判断原则 （1）有毒、污染环境的气体不能直接排放。 （2）尾气吸收要选择合适的吸收剂和吸收装置。 直接吸收：Cl2、H2S、NO2 防倒吸：HCl、NH3、SO2 常用吸收剂：水，NaOH溶液，硫酸铜溶液 （3）可燃性气体且难用吸收剂吸收：燃烧处理或袋装。,5.气体性质实验装置,5.1装置分类,（1）常温反应装置 （2）加热反应装置 （3）冷却反应装置,5.2判断原

8、则,6.排水量气装置,标准装置,变化装置,1.为制取纯净的气体A可用下图所示的装置，生成A的速度可通过滴液的速度控制，图中B、C、D均为液体，且为下列试剂中某一种： 浓硫酸、稀硫酸、浓硝酸、稀硝酸、浓盐酸、稀盐酸、浓氨水、稀氨水、蒸馏水、饱和氢硫酸溶液、饱和石灰水 请回答：A、B、C、D、E各是什么物质?,【答】：A是氯化氢气体，B是浓盐酸，C、D、E 均是浓硫酸,练 习,2.利用下图所示装置收集以下8种气体(图中烧瓶位置不得移动)：H2 Cl2 CH4 HCl NH3 NO H2S SO2(1)若烧瓶是干燥的，则由A口进气，在B口可收集的气体有(用数字表示，下同)_ 。 (2)若烧瓶充满水，

9、可收集的气体有_，这时气体由_口进入。(3)若在烧瓶内装入浓硫酸进行干燥气体，则 可用此装置的气体有_，这时气体 由_口进入。(4)若烧杯是干燥的，不能用此装置来收集的 气体是_。,【答】（1） （2），A （3），B（4）,3.某集气瓶中充满了HI气体，试设计一个装置表示：将这种气体排出烧瓶，并粗略证明它确实是HI气体，写出有关反应的离子方程式。,【答】：往装有气体的瓶中注入浓磷酸，使气体排出，用盛有适量水的烧杯吸收排出的气体(玻璃管下端接一个倒置漏斗)，一段时间以后，取少量烧杯中的溶液，测得PH值小于7;加入用硝酸酸化的硝酸银溶液，如发现有黄色沉淀生成，则可说明原气体是HI气体。,实验方案

10、的设计,化学实验方案设计的类型,制备实验方案的设计 性质实验方案的设计 物质检验实验方案的设计 实验探索方案的设计 ,化学实验设计时应遵循：,科学性，实验原理，准确，实验流程合理。 安全性，保护人身、保护环境、保护仪器。 可行性，条件允许，效果明显，操作正确。 简约性，做到步骤少，时间短、效果好等基本要求。,(1)明确目的原理 首先必须认真审题，明确实验的目的要求，弄清题目有哪些新的信息，综合已学过的知识，通过类比、迁移、分析，从而明确实验原理。 (2)选择仪器药品 根据实验的目的和原理，以及反应物和生成物的性质、反应条件，如反应物和生成物的状态，能否腐蚀仪器和橡皮、反应是否加热及温度是否控制

11、在一定的范围等，从而选择合理的化学仪器和药品。,如何迅速、准确地解答综合实验设计题呢?,(3)设计装置步骤 根据上述实验目的和原理，以及所选用的仪器和药品，设计出合理的实验装置和实验操作步骤。学生应具备识别和绘制典型的实验仪器装置图的能力，实验步骤应完整而又简明。 (4)记录现象数据 根据观察，全面而准确地记录实验过程中的现象和数据。 (5)分析得出结论 根据实验观察的现象和记录的数据，通过分析、计算、图表、推理等处理，得出正确的结论。 以上只是解答综合实验设计题的一般思考方法。在解答过程中，应根据实验设计题的具体情况和要求，作出正确的回答。,1.探索性实验、性质实验方案的设计 分析其结构特点

12、或从所属类型的典型代表物去推测物质可能具有的一系列性质，而后据此分别设计出合理的实验方案，去探索它所可能具有的性质。 2.验证性实验性质实验方案的设计 对物质具备的性质去求证，关键设计出简捷的实验方案，操作简单，简便宜行，现象明显，且安全可行。,具体的实验方案设计包括：,实验名称 实验目的 实验原理 实验用品 实验步骤 实验现象记录及结果处理,一.制备实验方案的设计,制备实验方案的设计，应遵循以下原则： 条件合适，操作方便； 原理正确，步骤简单； 原料丰富，价格低廉； 产物纯净，污染物少。 即从多种路线中优选出一种最佳的制备途径，合理地选择化学食品与药品，设计合理的实验装置和实验操作步骤。,在

13、设计物质制备的实验方案时，要使实验过程达到和保持某种状态、发生某种特定变化，并得到理想结果，就必须注意对实验条件进行严格、有效的控制。,【示例一】 以铝屑为原料制备Al（OH）3的实验方案设计,设计实验方案的一般思路：,可能途径 （科学合理）,优化选择 （综合评价）,拟定步骤 （周密严谨）,具体方案 （全面细致）,方案一,1.先用 稀硫酸与铝屑反应： 2Al+3H2SO4=Al2（SO4）3+3H2 2.再用NaOH溶液(或氨水)与所得溶液反应: Al2（SO4)3+6NaOH=2Al(OH)3+3Na2SO4 或Al2（SO4)3+6NH3H2O= 2Al(OH)3+3(NH4)2SO4 离

14、子方程式：2Al+6H+=2Al3+3H2 Al3+3OH-= Al(OH)3 或: Al3+ 6NH3H2O= Al(OH)3+3 NH4+,方 案 二,1.先将铝屑与浓NaOH溶液反应： 2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2 2.在向所得溶液中加入适量的稀硫酸： 2NaAlO2+H2SO4+2H2O=Na2SO4+2Al（OH）3 ,离子方程式： 2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2 AlO2-+H+H2O= Al（OH）3 ,方 案 三,1.将铝屑分为两份,分别与稀硫酸、浓NaOH溶液反应： 2Al+3H2SO4=Al2（SO4）3+3H2 2Al+2NaOH

15、+2H2O=2NaAlO2+3H2 2.然后，将得到的两种铝盐溶液混合： Al2（SO4）3+6NaAlO2+12H2O=8Al（OH）3 +3Na2SO4,离子方程式：2Al+6H+=2Al3+3H2 2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2 Al3+ 3AlO2-+6H2O= 4Al（OH）3 ,三种方案制1molAl（OH）3时消耗的H+、OH-的物质的量多少的比较,应选用方案三来制备Al（OH）3，反应流程可设计如下：,滤液,沉淀,Al（OH）3,铝屑 Al2(SO4)3,H2SO4溶液,NaAlO2 铝屑,NaOH浓溶液,洗涤,思考：按上述方案，铝的质量应如何分配才能充分利用

16、原料，制得最多的Al（OH）3？,二.有机物的制备,有机物A的性质,乙醇的消去反应,有机物B的制法,乙烯的实验室制法,有机物的转化关系：,酯,卤代烃 醇 醛 羧酸,讨论：以乙烯为原料，制备乙二酸乙二酯,乙烯 1，2二溴乙烷 乙二醇 乙二酸,讨论：设计制取苯甲酸甲酯的实验方案,苯甲酸甲酯的水解,练 习,1 实验室制备Al2S3，下列方案可行的是 （ ） A 将AlCl3溶液与Na2S溶液混合。 B 将H2S气体通入Al2（SO4）3溶液中。 C 将Al（NO3）3固体与K2S固体混合。 D 将金属铝与硫磺混合加热。,稀HNO3,2 实验室制备Cu（NO3）2的最佳途径为 （ ） A Cu Cu（

17、NO3）2 B Cu Cu（NO3）2 C Cu Cu（OH）2 Cu（NO3）2 D Cu CuO Cu（NO3）2,D,D,3. 用含有NaCl、MgCl2、MgS04的钠盐制备漂白精(次氯酸钠)。按各反应的先后顺序写出各有关化学反应方程式。 解析 此题思路：原料纯净物产物。需除去的杂质离子有Ca2+、Mg2+、SO42-，应注意除杂试剂的加入顺序，以便有利于除去过量试剂 引来的新杂质。例如，除Ca2+的Na2C03放在除SO42-的BaCl2试剂之后加入，可达到除去过量Ba2+的目的。,答案,BaCl2+MgSO4=BaSO4+MgCl2 MgC12+2NaOH=Mg(OH)2+2NaC

18、l CaCl2+Na2C03=CaCO3+2NaCl BaCl2+2Na2CO3=BaCO3+2NaCl NaOH+HCl=NaCl+H20 Na2C03+2HCl=2NaCl+CO2+H20 2NaCl+2H2O2NaOH+H2+Cl2 Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O,设计实验室制备硫酸亚铁的方案,制备硫酸亚铁的实验步骤如下：,在烧杯中到入40ml稀硫酸，加入足量废铁屑，以使稀硫酸浸没所有铁屑为度。小心加热（保持温度在50-80之间，不要沸腾），直到只有极少量气泡发生，同时溶液呈浅绿色为止（这时烧杯底部仍应留有少量铁屑）。 用少量热水通过过滤器，以提高它的温度（防止溶液在漏

19、斗里析出晶体），然后将溶液趁热过滤。将滤液转入试管中，用橡皮塞塞住管口（防止空气进入），静置、冷却、结晶，观察滤液冷却生长出浅绿色硫酸亚铁晶体的现象。 待结晶完毕后，取出晶体，用少量水洗涤23次，再用滤纸将晶体擦干。 把制得的晶体放在小广口瓶中，密闭保存。,维生素含量实验测定方案,维生素C是一种水溶性维生素(其水溶液呈酸性)，它的分子式是C6H806，人体缺乏这种维生素易得坏血症，所以维生素C又称抗坏血酸。维生素C易被空气中的氧气氧化。在新鲜的水果、蔬菜、乳制品中都富含维生素C，如新鲜橙汁中维生素C的含量在500mgL左右。 校课外活动小组测定了某晶牌的软包装橙汁中维生素C的含量。下面是测定实

20、验分析报告，请填写有关空白。 (1)测定目的：测定X X牌软包装橙汁维生素C含量。 (2)测定原理：C6H806+I2=C6H606+2HI (3)实验用品及试剂： 仪器和用品：自选，略。 试剂：指示剂_(填名称)、浓度为7.510-3molL标准碘溶液、蒸馏水等。,淀粉溶液,(4)实验过程： 洗涤仪器，检查滴定管是否漏液，润洗后装好标准碘溶液待用。 打开橙汁包装，目测：颜色橙黄色，澄清度好。用_(填仪器名称)向锥形瓶中移人20.00mL待测橙汁，滴人2滴指示剂。 用左手控制滴定管的_(填部位)，右手摇动锥形瓶，眼睛注视_ 直到滴定终点。滴定至终点的现象是 . (5)数据记录与处理。(设计数据

21、记录和数据处理的表格，不必填数据)若经数据处理，滴定中消耗标准碘溶液的体积是重5.00mL，则此橙汁中维生素C 的含量是 mgL。,溶液变蓝色且在半分钟内不退去和滴定管中液体流下的速率,酸式滴定管,活塞,锥形瓶中溶液颜色的变化,990 mgL,(6)问题讨论： 滴定时能否剧烈摇动锥形瓶?为什么 答不能剧烈摇动锥形瓶 。因为若摇动会增大溶液与空气的接触面积，使之被氧化响测定结果 从分析数据看，此软包装橙汁是否是纯天然橙汁?_(填编号) A.是 B.可能是 C不是 制造商可能采取的做法是_. B.加水稀释天然橙汁 B.橙汁已被浓缩 C.将维生素C作为添加剂 对于上述做法，你的意见是_. A.同意 B.不同意 C.调查后再作结论,C,C,C,三.探索性实验方案设计,（一）问题的提出 1有一同学在做乙醇催化氧化的实验过程中，把灼热螺旋状的铜丝伸进装有乙醇的