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文檔簡介
年級高三學(xué)科化學(xué)版本山東科技版
內(nèi)容標(biāo)題復(fù)習(xí)《化學(xué)必修2》第2章第3節(jié)
【本講教化信息】
教學(xué)內(nèi)容:
高考第一輪復(fù)習(xí):《化學(xué)必修2》
第2章化學(xué)鍵化學(xué)反應(yīng)與能量
第3節(jié)化學(xué)反應(yīng)的利用
I.利用化學(xué)反應(yīng)制備新物質(zhì)
2.氯氣的制法
3.化學(xué)反應(yīng)為人類供應(yīng)能源
4.原電池原理
二.教學(xué)目的
I.相識利用化學(xué)反應(yīng)造福人類
2.駕馭氯氣的制備方法和原理
3.了解化學(xué)反應(yīng)供應(yīng)能源有哪些應(yīng)用
4.了解原電池的工作原理
5.預(yù)料考查新分子的合成
三.教學(xué)重點、難點
1.如何利用化學(xué)反應(yīng)新物質(zhì),氯氣的試驗室制法。
2.怎樣將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,原電池的工作原理。
四.考點分析
本節(jié)內(nèi)容在高考中主要考查點是:
1.試驗室制備氯氣的反應(yīng)原理和尾氣處理方法,制備裝置及收集方法。
2.原電池工作原理,原電池中的電極反應(yīng),電極的推斷和原電池的應(yīng)用。
五.學(xué)問要點
人類利用化學(xué)反應(yīng),不但要利用化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的新物質(zhì),還要充分利用化學(xué)反應(yīng)過程中
產(chǎn)生的能量。在化學(xué)反應(yīng)中,能量以不同的形式表現(xiàn)出來,通常有熱能、電能等。
(一)氯氣的制法
I.氯氣的試驗室制法
(1)反應(yīng)原理:MnO2+4HC1G農(nóng)苣=Mn02+C%T+2H2。
(2)試驗裝置如圖
裝置中所盛試劑及其作用:
C飽和食鹽水,除去氯氣中的氯化氫氣體;
D濃硫酸,除去氯氣中的水蒸氣(或干燥氯氣);
F氫氧化鈉溶液,汲取尾氣中的氯氣。
(3)驗滿方法
假如采納排空氣法收集氯氣,可在瓶口用潮濕的淀粉碘化鉀試紙(變藍(lán))來檢驗,也可
以用潮濕的有色布條(褪色)來檢驗。
(4)試驗步驟
①組裝儀器使之構(gòu)成成套裝置:I.組裝儀器的依次是:“先左后右、先下后上”;II.氣
體在洗氣瓶中的走向是長管進(jìn)氣,短管出氣。
②檢驗裝置的氣密性:
檢驗裝置的氣密性確定要在裝入藥品之前進(jìn)行。應(yīng)把制備裝置、凈扮裝置、收集裝置作
為一個整體來檢驗氣密性,檢驗方法是:關(guān)閉分液漏斗的活塞,將最末端的導(dǎo)氣管插入盛水
的燒杯中,用手捂熱圓底燒瓶(或點燃酒精燈,對圓底燒瓶微微加熱),若導(dǎo)氣管的末端有
氣泡冒出,且松手后(或拿開酒精燈后)導(dǎo)氣管內(nèi)有一段水柱,則裝置的氣密性良好。
③向有關(guān)儀器中加入相應(yīng)的化學(xué)藥品,重新連接各儀器。
留意:盛有濃鹽酸的分液漏斗要蓋上上11塞,以防鹽酸揮發(fā),但要使塞上的孔(或凹槽)
與口上的孔對齊,使分液漏斗內(nèi)外氣壓平衡,確保鹽酸能順當(dāng)流下。
④打開分液漏斗的活塞,使?jié)恹}酸流到圓底燒瓶中,緩緩加熱。
加熱要緩緩進(jìn)行,以減弱鹽酸的揮發(fā),提高氯氣的純度,節(jié)約鹽酸。
要通過視察氣泡產(chǎn)生的快慢來推斷MnO2和濃鹽酸反應(yīng)的快慢,利用酒精燈限制反應(yīng)速
率,使氣流連續(xù)、平穩(wěn)。
⑤收集氯氣:收集起來的氯氣要蓋嚴(yán),瓶口朝上放置。
⑥停止制氣:要先將插入氫氧化鈉溶液的導(dǎo)氣管拿出,再停止加熱。
通電人上
2.工業(yè)制氯氣的反應(yīng)原理2NaCl+2H2。=--=2NaOH+H2T+C12T
占燃
3.工業(yè)合成鹽酸的反應(yīng)原理Hz+CJ二二之2H。
4.工業(yè)上合成消毒劑一一二氧化氯(CIO?)
(二)常見氣體的制備
1.一套完整的制取氣體的裝置,應(yīng)當(dāng)由四部分組成:
2.發(fā)生裝置基本類型
裝置固體反應(yīng)物固液反應(yīng)物固液反應(yīng)物
類型(加熱)(不加熱)(加熱)
裝
置
示
盡
圖
主要圓底燒瓶、分液漏
酒精燈、大試管分液漏斗、大試管
儀器斗、酒精燈、石棉網(wǎng)
固體反應(yīng)物固液反應(yīng)物固液反應(yīng)物
裝置類型
(加熱)(不加熱)(加熱)
典型氣體。2、NH?等笆等5、HQ等
(1)在用簡易裝置
(1)試管口應(yīng)稍向
時,如用長頸漏斗,
下傾斜,以防止產(chǎn)生
漏斗頸的下口應(yīng)伸
的水蒸氣在管口冷
入液面以下,否則起
凝后倒流而引起試(1)先把固體藥
操不到液封的作用。
管炸裂。(2)鐵夾應(yīng)品加入燒瓶,然后
作(2)加入的液體反
夾在距試管口1/3加入液體藥品。
要應(yīng)物(如酸)要適當(dāng)。
處。(3)膠塞上的導(dǎo)(2)要正確運(yùn)用
J占、、、(3)塊狀固體與液
管伸入試管里面不分液漏斗。
態(tài)的混合物在常溫
能太長,否則會阻礙
下反應(yīng)制備氣體可
氣體的導(dǎo)
用啟普發(fā)生
出。
器制備。
3.收集裝置基本類型
裝置類型排氣(液)集氣法向上排空氣集氣法向下排氣法
\、圜L
裝置示意圖L1J
不溶于水(液)的密度小于空氣的
適用范圍密度大于空氣的氣體
氣體氣體
也、。2、NO、5、HQ、C0.
2、
典型氣體H2NH3
COS02
4.干燥裝置基本類型
液體除雜劑固體除雜劑固體除雜劑
裝置類型
(不加熱)(不加熱)(加熱)
常溫下不與除雜加熱條件下不與除雜
適用范圍不溶于水(液)的氣體
劑反應(yīng)劑反應(yīng)
1—?
agn___(U
裝置
示意圖?一
a■..一
5.氣體的凈化劑的選擇
選擇氣體汲取劑應(yīng)依據(jù)氣體的性質(zhì)和雜質(zhì)的性質(zhì)而確定,所選用的汲取劑只能汲取氣體
中的雜質(zhì),而不能與被提純的氣體反應(yīng)。一般狀況下:①易溶于水的氣體雜質(zhì)可用水來汲取;
②酸性雜質(zhì)可用堿性物質(zhì)汲??;③堿性雜質(zhì)可用酸性物質(zhì)汲??;④水分可用干燥劑來汲??;
⑤能與雜質(zhì)反應(yīng)生成沉淀(或可溶物)的物質(zhì)也可作為汲取劑。
6.氣體干燥劑的類型及選擇
常用的氣體干燥劑按酸堿性可分為三類:
(1)酸性干燥劑。如濃硫酸、五氧化二磷、硅膠。酸性干燥劑能夠干燥顯酸性或中性
的氣體,如CO?、SO2、NO,>HC1、也、。2、。2等。
(2)堿性干燥劑,如生石灰、堿石灰、固體NaOH。堿性干燥劑可以用來干燥顯堿性
或中性的氣體,如NH?、H,、。2等氣體。
(3)中性干燥劑,如無水氯化鈣等,可以干燥中性、酸性、堿性氣體,如。2、H2等
氣體。
7.尾氣汲取裝置:有毒污染環(huán)境的氣體應(yīng)在最終,安裝尾氣汲取裝置試驗室常用的尾
氣汲取裝置如圖
溶于水或能溶于水的氣體汲取裝置如圖(a),極易溶于水的氣體選用(b)或(c)裝置。
(三)化學(xué)反應(yīng)為人類供應(yīng)能源
1.化學(xué)能轉(zhuǎn)化成熱能
(1)加熱飯盒:利用Mg與水的反應(yīng)放出熱量將食物加熱。
(2)鋁熱反應(yīng):利用鋁與鐵的氧化物反應(yīng)放出大量的熱,將鐵熔化成鐵水,來焊接鋼
軌。
2.化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能
原電池原理
例1.現(xiàn)有如下反應(yīng)
A.3H2+FC2O3=2FC+3H2O
B.Fe+CuSO4=Cu+FeSO4
C.Ba(OH)2+H2SO4=BaSO4>L+2H2O
D.NH4HCO3=NH3T+CO2T+H2O
(1)有元素化合價升降的反應(yīng)是(用序號填空)。
(2)既屬于置換反應(yīng)又屬于氧化還原反應(yīng)的是(壓序號填空)。
分析:以化合價升降觀點來看,A和B屬于氧化還原反應(yīng),C和D屬于非氧化還原反
應(yīng);以四種基本類型反應(yīng)的觀點來看,A和B屬于置換反應(yīng),C屬于復(fù)分解反應(yīng),D屬于分
解反應(yīng)。
答案:(1)A、B(2)A、B
例2.在試驗室中用MnO2和濃鹽酸反應(yīng)制備純凈干燥的氯氣。
(1)寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式。
(2)下圖是一個學(xué)生設(shè)計的試驗裝置圖。
這個裝置中有哪些錯誤?請分別指出:
①____________________________________________________________________________
②____________________________________________________________________________
③____________________________________________________________________________
④____________________________________________________________________________
⑤____________________________________________________________________________
(有幾處填兒處)
(3)在改正的裝置中,①洗氣瓶中的H?。、②濃H2so「③燒杯中的NaOH溶液各
起什么作用?
分析:本題屬識圖題,要求學(xué)生依據(jù)試驗?zāi)康?,對全套試驗裝置錯誤之處作出推斷,學(xué)
生必需對試驗室制取氯氣的反應(yīng)原理和試驗過程特別熟識。
首先應(yīng)依據(jù)試題要求制得干燥純凈的氯氣。用MnO?和濃鹽酸共熱制得的氯氣中有揮發(fā)
出來的H。氣體和水蒸氣,這是兩種要除掉的雜質(zhì)。用水洗法是為了除去HC1氣體,這個
裝置必需在先,用濃硫酸洗氣是為了除掉水蒸氣,它應(yīng)當(dāng)在后,圖中兩個洗氣瓶的位置和進(jìn)
出氣導(dǎo)管都裝反了。
答案:(1)Mu。?+4HC1(濃)已乂11。2+CLT+2H2。
(2)①燒瓶下面缺石棉網(wǎng)②鐵圈下面缺酒精燈③盛濃硫酸的洗氣瓶和盛水的洗氣瓶位
置顛倒了④兩個洗氣瓶中的氣體入II導(dǎo)管應(yīng)深插在液面下,而出II導(dǎo)管應(yīng)靠近瓶塞
(3)①汲取未反應(yīng)的氯化氫②汲取水蒸氣@汲取多余的氯氣
例3.據(jù)報道,鋅電池可能取代目前廣泛運(yùn)用的鉛蓄電池,因為鋅電池容量大,而且沒有
鉛污染。其電池反應(yīng)為2Zn+O?^=2ZnO,原料為鋅粒、電解液和空氣,則下列敘述正確
的是()
A.鋅為正極,空氣進(jìn)入負(fù)極反應(yīng)
B.負(fù)極反應(yīng)為Zn-Zif++2e-
C.正極發(fā)生氧化反應(yīng)
D.電解液確定不是強(qiáng)酸
4-
r~i
分析:Zn與O?反應(yīng)的電子轉(zhuǎn)移狀況為2Zn+O2~=2ZnO,所以Zn作負(fù)極,負(fù)極
發(fā)生氧化反應(yīng):Zn^Zn2++2e-o02是正極反應(yīng)物,發(fā)生還原反應(yīng)。若電解液是強(qiáng)酸,
2+
電池的化學(xué)反應(yīng)不是2Zn+O2=2Zn0,而是Zn+2H,-Zn+H2TO
答案:B、D
例4.有A、B、C、D四種金屬。將A與B用導(dǎo)線連接起來,浸入電解質(zhì)溶液中,B不易
腐蝕。將A、D分別投入等濃度鹽酸中,D比A反應(yīng)猛烈。將銅浸入B的鹽溶液里,無明
顯改變。假如把銅浸入C的鹽溶液里,有金屬C析出.據(jù)此推斷它們的活動性由強(qiáng)到弱的
依次是()
A.D、C、A、BB.DNA、B>CC.D、B、ACD.B、A、D、C
分析:A、B形成原電池,B
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