(共22张PPT)
第 2 章 第3节
化学反应的利用
第一课时
巨野实验中学
案例:氯气的制备
如何利用化学反
应制备新物质?
化学反应的应用
制备新物质
化学史话:氯气的发现
1774年,瑞典化学家舍勒把浓盐酸与软锰矿(主要成分二氧化锰)混在一起加热时发现生成了一种黄绿色的气体。
1810年,英国化学家戴维研究后得出这种气体仅由一种元素组成。我国早年译文将其译成“绿气”,后改为氯气。
二氧化锰(固体)、浓盐酸 (液体)
MnO2+4HCl(浓) = MnCl2+2H2O+Cl2↑
1、氯气的实验室制法
药 品:
反应原理:
设计实验装置
MnO2+4HCl(浓)=MnCl2+Cl2↑+2H2O
△
如何设计合适的实验装置?
反应原理:MnO2 + 4HCl(浓) = MnCl2 + Cl2 ↑ + 2H2O
氯气的实验室制法
你觉得该装置收集的氯气是否纯净?(浓盐酸具有挥发性)为了收集到纯净、干燥的氯气,我们该进行怎样的改进?
注意事项
1、实验前检查装置气密性。
2、通过观察颜色变化停止加热。
3、实验结束应先撤导管后撤酒精灯。
问题讨论
制得的氯气可能含有什么杂质?如何除杂?
HCl:
H2O:
饱和食盐水
浓硫酸
除杂的顺序怎样?
依次通过装有饱和食盐水和浓硫酸的洗气瓶
信息
Cl2能溶于水,难溶于饱和食盐水, HCl易溶于饱和食盐水
浓 H2SO4
饱和食盐水
Cl2、
H2O、
HCI
Cl2、
H2O
Cl2
发生装置
净 化 装 置
收集装置
尾气处理装置
氯气的实验室制法整套装置图:
归纳整理
实验室制备氯气的口诀:
二氧化锰浓盐酸,
隔网热瓶氯气生。
盐水硫酸除杂质,
吸收通入火碱中。
跟踪演练:
指出下列制取氯气的实验装置图有哪些错误并纠正
合 作 探 究
MnO2+4HCl(浓) = MnCl2+Cl2↑+2H2O
△
2KMnO4+16HCl(浓) =2MnCl2+2KCl+ 5Cl2↑+8H2O
2NaCl +2H2O ═ 2NaOH + H2↑+ Cl2↑
通电
分析以下三个反应:
1、从氧化还原反应的角度(氯元素化合价变化)
分析,有什么共同之处?
2、你认为还有哪个反应原理适合工业生产,哪个反应原理还可以用在实验室中?
共同之处:2Cl Cl2
-1
0
-2e-
以电解饱和食盐水为基础制取氯气等产品的工业称为——“氯碱工业”
2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑+Cl2↑
通电
反应方程式:
2.氯气的工业制取方法
电解饱和食盐水
你知道在工业上是利用哪些化学反应来制备下表所列的物质的吗?
迁移应用
物 质 化学方程式
生铁(以赤铁矿为原料)
硫酸(以硫磺为原料)
硝酸(以氨为原料)
高温
Fe2O3 + 3CO ═ 2Fe + 3CO2
S + O2═ SO2
点燃
催化剂
加热
2SO2 + O2 2SO3
SO3 + H2O ═ H2SO4
2NO+O2 ═ 2NO2
3NO2 + H2O ═ 2HNO3 + NO
4NH3+5O2 4NO+ 6H2O
催化剂
高温
化学反应的利用
制备程序
前沿展望
性 质
装 置
原 理
发生装置
净化装置
收集装置
尾气处理
制备新物质的一般思路
提供能源
制备新物质
制备新物质
谢 谢 !(共20张PPT)
利用化学反应制备物质 单县一中
必修2 第2章 第3节 化学反应的利用(第1课时)
现代化学----神州”六号隔热层和航天员穿的航天服,都是用一些 特殊材料制成的
有机合成材料制成的隐形眼镜和人造心脏
利用化学反应合成的药品和帆板
【学习目标】
知识与技能:
1.掌握实验室制备氯气的原理和尾气处理方法;
了解制备装置及收集方法。
2.掌握物质制备的一般思路。
过程与方法:
通过“活动·探究—氯气的制取”,提高观察能力,实验能力和分析推理能力。
情感态度与价值观:
通过学习过程,能够从大视野、高观点、多角度了解化学反应在人类社会发展中的作用 。
交流研讨1
1.氯气的实验室制备原理:
①氯元素在自然界中均以化合态存在,应依据什么原理制备氯气?
②若用盐酸制备氯气,还应该选择一种具有什么性质的物质?
③请列举具有氧化性的物质,它们都可与盐酸反应制备氯气么?
请尝试写出舍勒制取氯气的化学方程式。
2.下列实验室制取气体的发生装置中,适合制取氯气的是( )
3.依据氯气的性质,适合收集氯气的是( )
A
B
C
A.(饱和食盐水) B C
下列反应均可用于实验室制取氯气
2KMnO4+16HCl(浓)=2MnCl2+2KCl+5Cl2↑+8H2O
Ca(ClO)2 +4HCl(浓)=CaCl2+2H2O+2Cl2↑
KClO3+6HCl(浓)=3Cl2↑+KCl+3H2O
MnO2+4HCl(浓)=MnCl2+Cl2↑+2H2O
交流研讨2
1.制得的氯气中可能含有哪些杂质 用什么试剂来除去这些杂质?其接口数字的连接顺序是怎
样的?
2.多余的氯气能否直接排放到大气中?如果不能,可选用( )处理多余的氯气?
A
B
3.依据上述讨论,你认为如何制取纯净干燥的氯气? 连出其装置图。(填各接口字母)
a→f→h→b→c→e→d→g
实验室制取Cl2的整体装置图:
饱和食盐水
浓硫酸
NaOH溶液
浓盐酸
MnO2
【思考】1.该装置有几部分组成?
2.导气管在安装上有什么特点?
为小组争光
饱和食盐水
NaOH溶液
浓盐酸
MnO2
演示实验
注意观察、纠正、提醒。
【思考】通过探究氯气的制备并结合实验室制备CO2、
NH3 等气体。
1 .你认为实验室制备气体完整的实验装置应包括几部分?
2 . 你认为实验室制备一 种气体应该考虑哪些因素? 3.除杂试剂的选取原则是什么?尾气都需要处理吗?
【思考】2
①.依据物质的性质选择切实可行的反应原理;
②.根据反应物的状态及反应条件选择气体发生装置;
③.考虑气体的净化与吸收;
④.根据产物的性质选择收集装置。
【思考1】实验室用锌粒和稀硫酸反应制取氢气,
要制备并收集干燥的氢气,请将所选装置接口
按从左到右顺序连接为
b→d →c →i
[思考2] 氯气的工业制法
工业上为什么不用二氧化锰和浓盐酸制取氯气?
温馨提醒:工业上制备盐酸是利用氢气在氯气中燃烧。
化学方程式
物 质
生铁(以赤铁矿为原料)
氨气
高温
Fe2O3 + 3CO ═ 2Fe + 3CO2
【思考3】你知道在工厂里是怎样制备下列物质的吗?
N2 + 3H2 2NH3
催化剂
高温、高压
小论文
化学科学创造了第二个大自然
二氧化锰盐酸逢,隔网热瓶氯气生。
盐水硫酸除杂质,吸收通入火碱中。
上述过程实验室,工业却把盐水电。
对比分析有侧重 ,经济环保都要行。
性质原理和装置, 一般思路记心中。
物质制备
【学习目标】
知识与技能:
1.掌握实验室制备氯气的原理和尾气处理方法;
了解制备装置及收集方法。
2.掌握物质制备的一般思路。
过程与方法:
通过“活动·探究—氯气的制取”,提高观察能力,实验能力和分析推理能力。
情感态度与价值观:
通过学习过程,能够从大视野、高观点、多角度了解化学反应在人类社会发展中的作用 。
作业
必做题
1.课本54页第3题.
2.课本56页第7题.
选做题
1 .家庭小实验:氯气的制备
试剂:洁厕剂(盐酸) 、84消毒液(NaClO)、
高锰酸钾、食盐水 、苏打粉(可吸收氯气)等。
用品:带针头的注射器、软管 、 、“打孔器” 、带瓶塞的
药瓶等。(共18张PPT)
巨野一中
第三节 化学反应的利用
(第一课时)
请你利用氧化还原反应的知识分析这一反应。
MnO2 + 4HCl(浓)=== MnCl2 +Cl2 + 2H2O
实验室制氯气:
.
1、反应原理
目的:实验室制取纯净、干燥的氯气
仪器:
铁架台(带铁圈、铁夹)、酒精灯、石棉网、烧杯、圆底烧瓶、分液漏斗、集气瓶、洗气瓶、橡胶管、导管、双孔塞。
要求:
1.仪器组装:根据提供的仪器,小组成员选择合适的仪器合作完成仪器的连接,注意仪器的连接顺序。
2.标签粘贴:在每个需要添加试剂的仪器上注明所盛装的试剂(任选)。
3.成果展示:小组合作完成后,举手示意,小组代 表发言,介绍本组作品中各装置的作用,以及装置中所盛试剂的作用。发言时要声音洪亮,落落大方。
回味“实验室制取纯净干燥的氯气”的“活动探究”过程,总结:实验室要制备纯净干燥的气体,依次应该有哪些装置?
气体收集装置
尾气处理装置
气体发生装置
气体净化装置
2NaCl + 2H2O ===== 2NaOH + H2↑ + Cl2↑
通电
从氯元素化合价的变化来看,你能找出氯气的实验室制法和工业制法的共同之处吗?
工业制氯气——电解饱和食盐水
.
物质 实验室制法 工业制法
氢气
二氧化碳
生铁(以赤铁矿为原料)
硫酸(以硫磺为原料)
氨
硝酸(以氨为原料)
讨论:实验室或工厂里是利用哪些化学反应来制备下表所列的物质的。
要求:①每个小组都有主要负责展示的任务(具体如下)
②各小组按要求在小题板上完成展示的方程式,其中写的快 的小组先展示,另一组评价。书写和评价用不同颜色的笔。
第1、2小组
第5、6小组
第5、6小组
第7、8小组
第1、2小组
第1、2小组
第3、4小组
S+O2==SO2
2SO2+O2===2SO3
SO3+H2O ==H2SO4
点燃
催化剂
加热
2NH4Cl + Ca(OH)2 == CaCl2 + 2NH3↑+ 2H2O
加热
N2+3H2==2NH3
催化剂
高温、高压
Fe2O3+3CO==2Fe+3CO2
高温
CaCO3+2HCl=
CaCl2+ CO2 + H2O
高温
催化剂
4NH3+5O2==4NO+6H2O
2NO+O2==2NO2
3NO2+H2O==2HNO3+NO
Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2↑
反应原理
实验装置
实验操作
气体发生装置
气体收集装置
气体净化装置
尾气处理装置
请同学们回味“探究氯气的制取”过程,结合教材P48页活动探究栏目的问题3,体会物质制备的
一般思路:
学有所得,各抒己见
通过今天的学习你有哪些收获
羊年畅想曲
练习1(答对得笑脸两枚)
某化学小组用如图所示装置制取氯气,下列说法正确的是( )
A.该装置图中只存在两处错误
B.该实验中收集氯气的方法正确
C.为了防止氯气污染空气,必须用饱和食盐水进行尾气处理
D.在集气瓶的导管口处放一片湿润的淀粉碘化钾试纸可以证明是否有氯气逸出
D
练习2(答对得笑脸三枚)
在含4molHCl的浓盐酸中加入足量MnO2,加热至反应结束,在标准状况下制得氯气的体积可能为( )
A.16.2 L B.22.4 L
C. 28.6 L D.33.6 L
A
练习3(答对得笑脸一枚)
二氧化锰与浓盐酸作用制氯气的反应中,作为还原剂的HCl和参加反应的HCl物质的量之比是 ( )
A.1∶1
B.2∶1
C.1∶2
D.任意比
C
作业:
课本P54第3、4题(共13张PPT)
第3节 化学反应的利用
菏泽一中
化学反应伴随什么变化?
物质的变化
能量的变化
制备物质
提供能量
复合陶瓷材料
新建筑化工材料
电子信息材料
智能材料
高性能结构材料
生物医药材料
新功能材料
生态环境材料
纳米材料
新能源材料
新材料
航空航天材料
电动汽车
新功能衣料
治疗艾滋病药物
使用航天材料制作的iPhone外壳
第1课时 利用化学反应制备物质
化学反应伴随着
物质的变化
能量的变化
制备物质
提供能量
氯气的制备
【任务一】常见物质的制取
Ⅰ、小组成员合作整理《预习案》1、2内容并展示。
Ⅱ、小组成员讨论完成《探究案》1中的表格内容,根据教师提供的“装置模拟图”按要求组装并展示“作品”。
物质 发生装置 收集装置
H2
CO2
O2
NH3
固+液——气
固+液——气
固+固——气
△
固+固——气
△
排水法或向下排气法
向上排气法
排水法或向上排气法
向下排气法
说说本环节你有什么收获?
根据Cl2性质,思考实验室制备Cl2时应注意哪些问题?
【任务二】氯气的制取
Ⅰ、整理《预习案》3内容并思考回答问题。
1、比较课本提供的实验室与工业制备氯气的反应方程式,你能得出制备Cl2的化学反应类型吗?并完成(1)中内容。
【任务二】氯气的制取
Ⅰ、整理《预习案》3内容并思考回答问题。
Ⅱ、小组成员根据以下思路讨论完成《探究案》2内容。
B
3、若要收集得到干燥纯净的Cl2还需哪些仪器?完成(3)中内容。
4、再次利用手中的“装置模拟图”组装出完整的氯气制备装置图,最优秀的小组将亲手实践操作。
2、根据实验原理选择发生装置类型( ),根据课本图示完成(2)中内容。
A.固+液——气 B.固+液——气
C.固+固——气 D.液+液——气
△
△
说说两个反应分别适用于实验室和工业制备的理由
说说仪器组装的一般顺序:
先零后整、先主后次、从上到下、从左到右
发生装置
净化装置
收集装置
尾气处理
—水
—CCL4溶液
【任务三】归纳气体制备的流程(独立思考1min)
燃烧法 气囊法
F-117是一种单座战斗轰炸机,设计目的是凭隐身性能,在机身表面涂有雷达吸收材料(RAM使雷达无法捕捉此机)。
制备自然界不存在但具有重要性能的物质
制备自然界已经存在但不易利用的物质
我国已经可以人工合成叶绿素及模仿光合作用制造电池!
思维
导图
通过以上物质制备的探究,你认为制备一种新物质的一般思路是什么?
利用化学反应
物质变化
能量变化
制备物质
提供能量
找出获得该物
质的可能方法
对比分析各种
制法可操作性
根据反应条件、原理特点,
选取制取装置
根据产物特点,
设计产物的提纯、分离、收集及污染的处理方法
理论
成功(共15张PPT)
第二章第3节 化学反应的利用 第2课时
化学反应为人类提供能量
菏泽二中
实验步骤 现象 结论或解释
锌片上有气泡
锌和稀硫酸反应放出氢气
铜片上无气泡
铜与硫酸不反应
铜片上有气泡
探究目标:原电池的工作原理
铜片上无气泡
把细铜片插入盛稀硫酸的U型管一侧
再把细锌片插入U型管的另一侧
用导线把细锌片和细铜片连接起来
思考与交流:
铜片上的气体是什么?
是铜和稀硫酸反应还是锌和稀硫酸反应产生的?为什么?
写出锌和稀硫酸反应的离子方程式,用双线钱标出电子转移的方向和数目,注明发生的是氧化反应还是还原反应。
小组合作
实验步骤 现象 结论或解释
电流计
指针偏转
有电流形成
化学能转变成电能
利用氧化还原反应,
把化学能转化为电能的装置。
一、原电池
在锌片和铜片之间连上电流计
思考与交流:
1、导线中有电流通过,必然有闭合回路,溶液是怎么导电的?
2、锌片上发生什么反应?铜片上发生什么反应?
3、根据物理学的知识,如何确定Cu、Zn、稀硫酸组成原电池的正、负极?
小组合作
原电池.swf
小结:
溶液中离子
Zn片
Cu片
Zn – 2e- =Zn2+
2H+ + 2e- =H2↑
氧化
反应
还原
反应
电极
负极
正极
电极
材料
电极反应
反应
类型
电子流
动方向
Zn片
导 线
Cu片
负极:电子流出的一极
正极:电子流入的一极
总反应:Zn+2H+ = Zn2++H2↑
硫酸根移向负极
氢离子移向正极
Zn + 2H+ = Zn2+ + H2 ↑
电子流动的差异
能量转化的差异
反应速度的异差
Zn
H+
e-
Zn 导线 Cu H+
e-
e-
e-
较快
更快
化学能→热能
化学能→电能
二、发挥你的聪明才智
——自主设计原电池
思考与交流:
小组合作
你设计的装置是否都能够构成原电池产生电流?
你认为需要什么条件才能构成原电池装置?
原电池构成条件:
1、电极材料:两种活泼性不同的电极
(金属或一种非金属导体)
2、溶液:电解质溶液
3、导线连接连个电极,插入同一电解质溶液中构成闭合回路。
普通干电池
手机电池
钮扣电池
笔记本电脑
专用电池
摄像机
专用电池
燃料电池
生活中的电池
化学反应
物质变化
能量变化
制备物质
(氯气的制备)
提供能量
(化学能转变成电能——原电池)
概括·整合
氧化反应
Zn-2e-=Zn2+
铜锌原电池
稀硫酸溶液
失e-,沿导线传递,有电流产生
还原反应
2H++2e- =H2↑
阴离子
阳离子
负极
Zn
正极
Cu
铜锌原电池工作原理:
氧化反应、还原反应分开在两极进行。
作业:
1、动手实践: 制作水果电池
2、解决问题:了解一个真正的电池,看看哪些地方运用到今天大家的研究成果。
3、搜集关于废旧电池中存在的物质,废旧电池随便丢弃会对环境造成哪些不良影响?
www.themegallery.com
LOGO
脚踏实地、放飞梦想
向每一位追逐梦想的
学子致敬!(共18张PPT)
第3节 化学反应的利用
第1课时 利用化学反应制备物质
鲁科版 化学必修2
新闻播报
【历史回眸】
卡尔·威尔海姆·舍勒
(1742~1786)
软锰矿
【活动·探究】
氯气的实验室制法:
【探究任务一】实验装置的选择:
发生装置:
收集装置:
尾气处理装置:
通过以上三套装置的连接,可以得到干燥纯净的氯气吗?
氯气净化装置的选择 :
可供选择的药品:
浓硫酸、NaOH溶液、饱和食盐水
碱石灰、P2O5固体、氯化钙固体、 CuO固体
可供选择的仪器:
饱和食盐水
浓硫酸
氯气的制取实验:
实验室制取干燥纯净氨气的装置应该如何选择?
【对点演练】
【探究任务二】实验药品的选择:
利用氧化还原反应的原理,还可以选择那些物质反应
制取氯气?
KMnO4
KClO3
NaClO
Ca(ClO)2
······
NaCl+H2SO4(浓)
【分组实验】快速制取少量氯气
具体操作:
①实验操作人带上胶皮手套,选用20ml的注射器,取
少量漂白精粉于注射器中。
②从注射剂瓶中抽取2ml, 2mol/L的稀盐酸于针筒内,
固液混合开始反应,观察针筒内气体和注射剂瓶中液
体的颜色变化。
③实验结束后,将注射剂瓶和针筒的联通装置放在实验
篮中。
工业制取氯气:
氯碱工业
物质制备的基本思路:
化学就在我们身边
【随堂演练】
1、下列各组气体在常温下能共存且能用向上排空气法收集的是( )
A.NO和O2 B.HCl和NH3
C.H2和CO D.SO2和CO2
D
2、如图所示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.二氧化锰和浓盐酸
C.氨水和氧化钙 D.碳酸钙和稀盐酸
D
3、用向上排空气法收集Cl2和HCl时,可以用于检验瓶中是否已经充满又可区别两气体的是( )
A.湿润的淀粉KI试纸 B.湿润的蓝色石蕊试纸
C.蘸有浓氨水的玻璃棒 D.湿润的红色石蕊试纸
B
【作业】
教材P53 第3题
感谢专家指导!
祝同学们学习进步!(共15张PPT)
化学反应的应用(二)
1. 你知道即热饭盒的原理吗?
2. 铁路工人经常利用铝热剂来焊接钢轨,你能解释其中的原因吗?
化学能转化为热能
原电池反应原理
Cu
Zn
-
Zn2+
Zn2+
Zn2+
Zn2+
Zn2+
Zn2+
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
Zn2+
H+
SO42-
负极
正极
铜、锌、稀硫酸构成的原电池
氧化反应
还原反应
2H++2e-=H2↑
Zn-2e-=Zn2+
H2
原电池
将化学能转化为电能的装置称为原电池。
A
Zn
Cu
SO42-
H+
H+
实验探究:构成原电池的(一般)条件
(是)
(是)
(不是)
构成条件:1.活泼性不同的两个电极
负极:较活泼的金属
正极:较不活泼的金属、石墨等
一般情况下
稀硫酸
稀硫酸
实验1
Cu
A
Zn
Cu
A
Zn
A
Zn
Zn
稀硫酸
(是)
(不是)
构成条件:2.电极需插进电解质溶液中
实验2
Cu
A
Zn
Cu
A
Zn
酒精
稀硫酸
实验3
构成条件:3.必须形成闭合回路
(不是)
A
稀硫酸
Zn
Cu
利用上述原理可制成多种电池
电池的种类有哪些?
电池
干电池(一次电池):锌锰干电池
蓄电池(二次电池)
燃料电池
铅蓄电池
镍氢电池
锂电池
镍氢电池
锂电池
铅
蓄
电
池
化
学
能
转
化
为
光
能
化学能与其他能量的相互转化
化学能
热能
机械能
电能
光能
化学反应的利用
确定物质的组成、结构,测定物质有关组分的含量
为人类提供能源
制造新物质
如何利用化学反应制造新物质
如何将化学能转化为电能
原电池的工作原理
物
质
变
化
能量
变化
案例:氯气的制取
原电池的工作原理
Zn
Cu
Zn
Cu
A
B
C
D
E
F
下列哪些装置能构成原电池?
G
水果(共23张PPT)
郓城一中全体老师欢迎您的到来!
郓城一中
第二章 第3节 化学反应的利用
第2课时 化学反应为人类提供能量
嫦娥一号升空
即热饭盒
这种饭盒用起来非常方便,撤去底部的隔板
几分钟后,饭菜就热了,请从能量转化的角
度说明其中的道理?
九江长江大桥施工中利用铝热反应焊接钢轨
,你能解释其中的原因吗?
化学反应的利用
能量变化
形成
新键
释放能量
断裂
旧键
吸收能量
热
能
光
能
电
能
…
物质变化
制备物质
提供能量
释放能量
展示自己我要进步
评价他人共同提高
合作学习
5分钟
实验步骤 实验现象
1.锌片插入稀硫酸
2.铜片插入稀硫酸 铜片 。
3.Zn和Cu用导线连接后插入稀硫酸 铜片 。
4. Zn和Cu之间接入电流计再插入稀硫酸 电流计指针 。
有气泡逸出
有气泡逸出
偏转
无气泡逸出
解疑合探一
1、组长负责,分组实验,交流实验结果,安排同学记录。
2、汇集全组智慧,得出最佳答案,显现本组最高水平。
G
原电池装置
G
解疑合探二
1、分组讨论,交流讨论结果,安排同学记录。
2、汇集全组智慧,得出最佳答案,显现本组最高水平
6分钟
序号 探究内容 展示小组 评价小组
1 铜片上的H2是如何产
生的?电子从哪儿来?
2 电子的移动方向如何?
谁为正极,谁为负极?
3 阳离子向那极移动?
阴离子向那极移动?
4 从氧化还原反应的角度分析,铜锌电极分别发生什么反应?
展示自己我要进步
评价他人共同提高
合作学习
结论
H+在铜片上得电子产生H2,电子来自Zn片
电子由锌片移向铜片
铜为正极,锌为负极
阳离子向正极移动
阴离子向负极移动
锌电极发生氧化反应
铜电极发生还原反应
从微观的角度认识原电池
1.是不是所有的化学反应都能提供电能?
若不是,那些反应可以呢?
升华提高
2.在铜锌硫酸原电池中,可否将铜片换成碳棒?
3.在右图装置中,将溶液换成酒精能产生电流吗?为什么?
.
A
Zn
Cu
H2SO4
释放能量的氧化还原反应
可以
不能
如下图所示,将两种不同种类的金属插入同一水果中,并用导线与电流计连接,观察电流表指针是否偏转?
动手实践
1.下列装置中有电流产生的是( )
A
Fe
Ag
H2SO4
Fe
Zn
A
酒精
A B
C D
A
Cu
Cu
H2SO4
Zn
H2SO4
Cu
H2SO4
A
小试牛刀
C
常见电池
锂
电
池
干
电
池
铅蓄电池
燃料电池
太阳
能电
池
纽扣
电池
用途广泛
概括提升
热能
光能
电能
化学
能
燃烧
燃烧
原电池
电解池
光合作用
化学反应
美好的生活是从学好化学开始的!
三个一:
一种观念:能量转化的观念,尤其是化学
能转化为电能。
畅谈收获
一种方法:实验探究法,探究原电池原理。
一种思想: 学以致用的思想(西红柿电池)
质疑迸发智慧火花
当堂达标
1、下列说法不正确的是( )
A、化学反应除了生成新物质外,还伴随着能量的转化
B、任何化学反应都可以为人类提供电能
C、可燃物燃烧时,主要是把化学能转化成热能和光能
D、能量之间的转化在自然界中普遍存在
B
当堂达标
2、下列关于原电池的说法正确的是 ( )
A.在外电路,电子流出正极
B.在正极上发生氧化反应
C.化学性质较活泼的金属为负极
D.是由电能转化为化学能的装置
C
当堂达标
3、随着人们生活质量的不断提高,废电池必须进行集中处理的问题被提到议事日程,其首要原因是( )
A.利用电池外壳的金属材料
B.回收其中石墨电极
C.不使电池中渗泄的电解液腐蚀其它物品
D.防止电池中汞、镉和铅等重金属离子对土壤和水源 的污染
D
作 业
1. 完成学案巩固提高 A 部分。
2. 学有余力的同学完成A、 B 部分。
3. 登陆“百度”查阅不同类型的电池,分析它们的构造和工作原理,撰写《废电池的回收与利用》的研究性报告。
√
√
√
①
②
③
④(共15张PPT)
优秀预习笔记展示
点评
知识全面结构合理
高考考查基本仪器简图的绘制
第三节 化学反应的利用
化学反应
能量变化
物质变化
提供能量
制备物质
反应原理的选择
实验室制备下列气体选用的反应合适吗?为什么?
回答氯气的实验室制法和工业制法在原理上的共同之处?
制备氯气反应原理——质疑
这样书写给分吗?
(浓)
Δ
盐酸越浓,还原性越强。
及时在自己的预习笔记上纠错、补充。
学习方法友情提示:
氯气的发生装置
仪器名称正确吗?若不对,请改正。
分液漏斗
圆底烧瓶
能换成长颈漏斗吗?
及时在自己的预习笔记上纠错、补充。
学习方法友情提示:
氯气的除杂装置
下面除杂装置正确吗?
洗气瓶
及时在自己的预习笔记上纠错、补充。
学习方法友情提示:
用无水CaCl2或P2O5干燥氯气时选什么装置?
干燥管
氯气的干燥装置
及时在自己的预习笔记上纠错、补充。
学习方法友情提示:
检验气密性思路
实现封闭
形成压强差
观察现象
结论
实验操作
聚氯乙烯塑料
氯气
严谨科学的态度,不懈的探索,为人类谋幸福。
小结
发现氯气
工业制备
100多年
37年实践
500多次循环试验,分析2000多个样品
哈伯(1918诺贝尔奖)合成氨实验
:1万多次
筛选4000多种催化剂
赵超群命题
邓玉璇命题
李心如命题
化学科代表总结本节同学们的表现:依据得分榜宣布优秀小组!依据奖卡数量宣布课堂表现之星!
评价总结:
请谈谈你的收获(知识上、能力上…….)
课后作业
1.课本54页第3题、第4题。
2.预习第二课时。(共14张PPT)
第三节 化学反应的利用
化学反应为人类提供能量
巨野一中
【学习目标】
1.了解化学能是能量的一种形式,可以转化为热能、光能、电能等
2.理解化学能与电能之间转化的实质,初步掌握原电池的工作原理。
【学习重点】 原电池的工作原理
二、化学反应为人类提供能量
化 学 反 应
放热反应
吸热反应
在“天宫一号”升空的过程中,
存在着哪些能量的转化?
化学能
机械能
热 能
光 能
天宫舱内
氢氧燃料电池
化学能
电能
?
常 见
电 池
电 池
名 称 锌锰干
电 池 铅 蓄
电 池 氢氧燃料电池
工 作
原 理
反 应
共同点
都是氧化还原反应反应,
PbO2+Pb+2H2SO4=
2PbSO4+2H2O
2H2+O2=2H2O
Zn+2NH4Cl=ZnCl2
+2NH3↑+H2↑
都是放热反应。
Zn + 2H+ = Zn2+ + H2↑
2e-
能否让电子“飞”
起来形成电流?
【活动.探究】
氧化反应:
还原反应:
Zn - 2e- = Zn2+
2H+ + 2e- = H2↑
【交流.研讨】
1.H+在铜片上得到了电子,是铜失去的吗?如何
证明?
2.锌片失去了电子,电子都去哪儿了?
3.该电池中的正极和负极分别是?如何判断?
4.溶液中的阴阳离子如何移动?
不是,因为溶液没有变蓝。
一部分电子通过导线流向了铜片,H+在铜片上得到;
一部分被H+在锌片上直接得到。
H+移向正极铜片,SO42-移向负极锌片。
正极是不活泼金属铜,电子流入的电极;
负极是活泼金属锌, 电子流出的电极。
【归纳.总结】
根据刚才的实验现象和交流研讨,试用自己的语言总结铜锌原电池的工作原理。
1.下列说法中正确的是( )
A.原电池是把电能转为化学能的装置
B.原电池中电子流出的一极是正极,发生氧化反应
C.原电池两极均发生氧化还原反应
D.原电池中的阳离子向正极移动
2.某金属能和盐酸反应生成氢气,该金属与锌组成原电池时,锌为负极,则该金属可能为( )
A.铝 B.铜 C.铁 D.硅
【巩固.练习】
√
√
常见化学电源
干电池
铅蓄电池
燃料电池
镍氢电池
锂电池
水果电池
诺贝尔奖获得者
美国核化学家西博格
【课后作业】
1.制作一个水果电池(苹果、橘子、梨均可)
2.完成本节巩固练习
3.对本章内容进行整合归纳(共24张PPT)
*
高中鲁科版 化学(必修2)
第二章
第三节 化学反应的利用
第1课时 利用化学反应制备物质
定陶一中
*
钻木取火 : 人类接触到化学现象
*
视频
如何利用化学反
应制备新物质
案例:氯气的制备
第一课时
一·利用化学反应制备新物质
阅读教材P48【活动.探 究】
书写实验室制取氯气的化学方程式。
【设疑自探】
MnO2+4HCl(浓)== MnCl2+2H2O+Cl2↑
反应原理
1.二氧化锰为难溶于水的黑色粉末。
2.稀盐酸与二氧化锰不反应。
3. 此反应常温下不反应,故必须加热。
4.浓盐酸易挥发。
5. KClO3、KMnO4、NaClO均可以替代MnO2且无需加热。
温馨提示
, 得,条件容易实现,反应易于控制.
反应原理: 药品廉价易得,
条件容易实现,反应易于控制.
【解疑合探一】
实验室制备气体的装置一般包括哪几个部分?
小组讨论(2分钟)回答
1.发生装置
2.净化装置
3.收集装置
4.尾气处理装置
1.气体发生装置
固体+固体
固体+液体
固体(液体)+液体
根据反应物的状态和反应条件选择发生装置
分液漏斗
圆底烧瓶
O2、 NH3
CO2、 H2
Cl2
A
B
C
2.净化装置
固态试剂
液态试剂
A
B
C
固态试剂
杂质
氯化氢气体 水蒸气
浓硫酸
饱和食盐水
除水蒸气
除氯化氢
先除哪一种
先除氯化氢气体后除水蒸汽
【讨论】:
MnO2+4HCl(浓)== MnCl2+2H2O+Cl2↑
注意装置的顺序
饱和食盐水
浓硫酸
气流方向
除杂原则: 分析杂质,
结合除杂原理, 思考除杂顺序.
收集不与空气反应比空气重的气体
例如:O2、Cl2、CO2
收集难溶或微溶
于水的气体
例如: O2、H2
收集不与空气反应 ,
比空气轻的气体
例如: H2、NH3
3.气体收集装置
1体积的水溶解2体积氯气,且不与空气反应,密度比空气大
收集原理:是否与空气反应,
与空气密度的比较,
水溶性.
a.向上排空气法(洗气后得到干燥的Cl2)
b.排饱和食盐水法(对气体干燥程度不做要求)
饱和食盐水
实验室制Cl2收集装 置
气流方向
A
B
4.尾气的处理
D 难以吸收的可以点燃处理
A
B
C
D
说明:
A 吸收溶解速度不很快,溶解度也不很大的气体用装置
B 若气体在吸收剂中溶速快且溶解度极大,易倒吸
C 少量尾气可以集于气球中
尾气有毒或污染空气,不能直接排空气!!!
尾气处理装置
NaOH溶液
多余的Cl2
Cl2 + 2OH == Cl + ClO + H2O
【解疑合探二】:你会按照什么样的顺序组装仪器?
组装顺序:从下到上,从左到右
请小组内合作,按照教材P48组装实验仪器(4分钟)
分液漏斗旋塞,
将最右端导管放入盛水的烧杯中,
该装置气密性如何检验?
连接好装置后,
关闭
若导管口有气泡冒出,停止加热,导管中形成一段稳定的水柱,说明气密性良好。
用酒精灯微热圆底烧瓶底部,
视频氯气的制备
【质疑再探】
*
你能找出氯气实验室制法与工业制法在原理上有什么共同之处?(从化合价变化的角度)
答:都是通过氧化还原反应将负一价氯氧化成零价氯
MnO2 + 4HCl(浓)=== MnCl2+Cl2 +2H2O
2NaCl+2H2O==2NaOH+H2 + Cl2
通电
↑
↑
实验室制法
工业制法
想一想:
在科学上没有平坦的大道,只有不畏劳苦,沿着陡峭山路攀登的人,才有希望达到光辉的顶点。
—— 马克思
小结
发现氯气
工业制备
100多年
37年
500多次循环试验
合成氨:1万多次试验
筛选4000多种催化剂
【情感教育】
发生装置
一、实验室制备 氯气的装置
收集装置
尾气处理装置
除HCl装置
干燥装置
净 化 装 置
饱和食盐水
浓硫酸
制备思路
课堂小结
纯净
4HCl(浓) + MnO2 MnCl2 + 2H2O + Cl2
物质的性质
反应原理
实验装置
实验操作
发生装置
净化装置
收集装置
尾气处理
课堂小结
分析杂质
思考除杂顺序
结合除杂原则
药品廉价易得
反应易于控制条件容易
根据反应物的状态和反应条件选用
尾气有毒或污染空气,不能直接排空气
二、制备物质的一般思路
是否与空气反应,
与空气密度的比较,
水溶性.
是否与空气反应,
与空气密度的比较,
水溶性.
*
2.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剂依次 ( )
①盐酸 ②饱和食盐水 ③浓硫酸 ④石灰水 ⑤烧碱溶液
A.①② B.②③
C.③⑤ D.②④
1.二氧化锰与浓盐酸作用制氯气的反应中,作为还原剂的HCl和参加反应的HCl物质的量之比是 ( )
A.1∶1 B.2∶1
C.1∶2 D.任意比
3.下列各组气体在常温下能共存且能用向上排空气法收集的是( )
A.NO,O2 B.HCl,NH3
C.H2,CO D.SO2,CO2
当堂双基达标
B
C
D
4、下列实验装置图有那些错误?
①长颈漏斗应改成分液漏斗. ②烧瓶下应垫石棉网. ③应用酒精灯加热. ④稀盐酸应改为浓盐酸. ⑤多余Cl2应通入NaOH溶液中
*
5. 实验室用MnO2和浓盐酸来制取氯气,主要操作有:
①将烧瓶固定在铁架台上
②把酒精灯放在铁架台上,根据酒精灯确定铁圈的高度,固定铁圈,放上石棉网
③用药匙向烧瓶中加入MnO2,再向分液漏斗中加浓盐酸,并将导管放入集气瓶中
④检查装置的气密性
⑤在烧瓶上装好分液漏斗,连接好导管
最好的实验操作顺序是( )
A.②③④①⑤ B.②①③⑤④
C.②①⑤④③ D.②①③④⑤
C
*
作业:P48----第3题(共20张PPT)
第 二 章
第3节 化学反应的利用
第1课时 利用化学反应制备物质
郓城实验中学
化学反应伴随着能量变化,例如煤的燃烧释放出热能,电池能提供电能。
如图为高吸水树脂,是一种
合成高分子材料。目前,为
了更好地满足人们生活的需
要,丰富人们赖以生存和发
展的物质世界,人工合成的
物质已超过3 500万种,且其数量仍在以每年几百万种
的速度继续增长着。
高吸水树脂
化 学 反 应
物 质 变 化
能 量 变 化
制 备 新 物 质
提 供 能 量
1.生活中的化学反应有哪些用途?
【思考 交流】
提示:
2.生活中的一些新物质是怎么制备出来的?
【思考与交流】
现代通信用光缆
2.生活中的一些新物质是怎么制备出来的?
【思考与交流】
新盖中盖高钙片
2.生活中的一些新物质是怎么制备出来的?
【思考与交流】
碳酸氢铵
应该根据物质的性质,选择科学合理的实验原理,合适的仪器和药品;根据实验的特点,设计安全可靠的实验装置。如果是工业生产,还需考虑原料的用量、价格以及设备的承受能力等;实验室中制备物质还要考虑切实可行和简单易行。
方法导引
氯气的性质
物理
性质
化学
性质
黄绿色、刺激性气味的有毒气体,密度比空气大,能溶于水 ,在饱和食盐水中的溶解度较小。
Cl2+H2O=HCl+HClO
2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O
MnO2+4HCl(浓) ==== MnCl2+Cl2↑+2H2O
2NaCl+ 2H2O ==== 2NaOH+Cl2↑+H2↑
通电
通电
2NaCl (熔融) ==== 2Na + Cl2↑
工业制单质钠
氯碱工业
实验室制取氯气
分析下列三种制取氯气的方法,从氧化还原反应的角度分析,它们有什么共同之处,哪一种适合在实验室中制备氯气?在氯气的实验室制法中,盐酸的浓度对该反应有影响吗?盐酸体现了哪些性质?
问题1:根据制氯气所使用的原料和反应条件,你会选用什么样的发生装置呢?
固—固 加热型
固—液 不加热型
固—液加热型
A
B
C
B
分液漏斗
圆底烧瓶
2KMnO4 == K2MnO4+MnO2+O2↑
Ca(OH)2+2NH4Cl == 2NH3↑+CaCl2+2H2O
Zn+2HCl==ZnCl2+H2↑
CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑
2H2O2=== O2↑+2H2O
MnO2
碱石灰
(CaO、NaOH)
A
B
问题2:制得的氯气中可能会含有那些杂质?
A
A
B
问题3:根据制氯气的性质,你会选用什么样的气体收集装置?
A
问题4:根据制氯气的性质,你会选用什么样的尾气体处理装置?
A
B
A
尾气处理: 2NaOH+Cl2===NaCl+NaClO+H2O
制备氯气
2、检查气密性:
1、连接仪器:
5、加热制备气体
用酒精灯微热,有气泡生成,冷却后导管中能形成一段稳定的水柱说明气密性良好。
固体药品 烧瓶
液体药品 分液漏斗
与固体接触
4、打开开关,让液体试剂
从下到上,从左到右
关闭分液漏斗开关,导气管末端伸入到水中,
3、加药品
物质性质
反应原理
仪器药品
实验装置
实验操作
发生装置
收集装置
除杂装置
尾气处理装置
请同学们回味“探究氯气的制取”过程,体会物质制备的一般思路:
符合 科学性、 安全性、 可行性、 简约性 等原则。
【阅读理解】教材49页的“化学前沿——分子设计与新物质的合成”
我国人工合成叶绿素结构示意图
纳米材料及
高分子材料(共20张PPT)
化学反应为人类提供能量 单县一中
必修2 第2章 第3节 化学反应的利用(第2课时)
化学能
化学反应所释放出的能量是当今世界上
最重要的能源
化学能
交流·研讨
1.你知道即热饭盒的原理吗?
2.铁路工人经常用利用铝热剂来焊接铁轨,你能解释其中的原因吗?
撤去隔板,镁粉与水反应,释放出大量的热,加热食物。
2Al+Fe2O3 Al2O3+ 2 Fe释放出大量热,使生成的铁熔化成铁水,冷却后可焊接钢轨。
高温
活动·探究
实验步骤 现象 结论或解释
稀硫酸
锌片
稀硫酸
铜片
稀硫酸
锌片
铜片
锌片上有气泡
温度升高
Zn+2H+ = Zn2++H2↑
放出热量
铜片上无气泡
铜与稀硫酸不反应
铜片上有气泡
问题探讨
实验2和实验3铜片和稀硫酸都有直接的接触,你针对铜片上出现的现象,你有什么疑问吗?把你的问题提出来
稀硫酸
锌片
铜片
稀硫酸
铜片
推理:
Zn-2e-=Zn2+
2H+→H2↑
Zn→Zn2+
推理:
2H++2e-=H2↑
预测原因
稀硫酸
锌片
铜片
你能不能设计实验证明你的假设呢?
实验探究
稀硫酸
锌片
铜片
现象:
铜片上有气泡 电流计指针偏转
结论:
外电路有电流形成
原电池:这种化学能转化为电能的装置
原电池的微观分析
2、请你尝试用氧化还原的知识分析锌片、铜片上发
生反应的情况?
1、课本图2-3-9是原电池工作原理示意图,请根据图
示尝试解释实验中发生的现象
Cu
Zn
-
-
-
Zn2+
H+
H+
Zn-2e-=Zn2+
2H++2e-=H2↑
氧化反应
还原反应
负极
正极
电子沿导线传递,产生电流
阳离子
失去电子
溶液中阳离子得到电子
阴离子
正极
负极
SO42-
活泼金属
不活泼金属或石墨
原电池工作原理
试着从不同角度对下列反应进行分类;其中哪些
反应能将化学能直接转化成电能?说明你的理由。
化学反应 反应中的能量变化
HCl + NaOH =NaCl + H2O 放出能量
Zn + Cu2+ = Zn2+ + Cu 放出能量
2NaCl =2Na + Cl2↑ 吸收能量
通电
分析一道题目
释放能量的氧化还原反应
实验5
实验6
实验7
稀硫酸
稀硫酸
稀硫酸
稀硫酸
稀硫酸
稀硫酸
能
不能
能
能
不能
不能
活泼性不同的两个电极
电解质溶液
形成闭合回路
Zn
Zn
盐酸
Cu
Ag
稀硫酸
Cu
Zn
酒精
下列哪些装置能构成原电池?
Cu
Zn
硫酸铜
露他一小手
利用上述原理可制成多种电池,电池的种类有哪些?
电池
干电池(一次电池):锌锰干电池
蓄电池(二次电池)
燃料电池
铅蓄电池
镍氢电池
锂电池
镍氢电池
锂电池
生活中的电池
光合作用
如: 化学能
燃烧
光能
化学反应可以为人类提供能量
化学能与其他形式能量的相互转化
如: 化学能
原电池
电能
电解
化学能以多种途径与其他形式的能进行着转化,并直接参与到整个自然界的能量循环之中。
我们收获了什么
请小组内交流: 收获与疑问
开始小组间交流:总结知识
解决疑问
1.下列关于原电池的说法正确的是 ( )
A.在正极上发生氧化反应
B.阳离子移向正极
C.在外电路,电子流出正极
D.是由电能转化为化学能的装置
B
露他一小手
2. 下列说法正确的是( )
A.化学反应不一定伴随着能量的变化。
B.释放能量的反应都有电子的转移。
C.释放能量的反应都可通过原电池实现化学
能到电能的转化。
D.化学能和其他能量间可以相互转化。
D
再露他一小手
课下作业
1.动手实践:制作水果电池
(课本P54第5题)
2.以“合理利用化石能源”
为课题进行研究性学习(共21张PPT)
预习后存在的疑问
原电池的工作原理?
构成条件?
正负极的判断?
电极反应式的书写 ?
温馨提示:金属片锋利注意操作安全
实验编号 ① ② ③ ④ ⑤
有电流吗 有
对比①得到原电池构成条件 已经验证
预习时存在的疑问解决了吗?
原电池的工作原理?
构成条件?
正负极的判断?
电极反应式的书写 ?
第5组—状元组
第3组—探花组
第2组—榜眼组
其他组—优胜组加油奥
昵图间pcon
BA的m92029239
Y数
6-DZM-12
Meg tok CaHH
氢燃料电池汽车
储氢耀
电池组
电池阳极
电力电子系统
电池隔膜电池阴极
电动机
ga0ca°。
1a00e
一儿L童问
4
Cu z
Z
C
石墨三
稀硫酸ˉ稀硫酸酒精稀硫酸稀硫酸
思考1:为什么电子会从电极自发的流向优醋
Cu电极,并与溶液中的H发生反应,而不是
直接与溶液中的H发生反应
Zn
Cu
H
浓
优酷
跟着幸运星去旅行
电子沿导线传递,产生电流
SO
火力发电
(1)能量转换:
化学能燃烧
(燃料)
热能
机械能
电
能
(蒸汽轮机)
Mg碳
碳
棒
棒
稀硫酸NaOH溶液浓硫酸稀硫酸
稀H2S
TEXT
TEXT
原电池原理
负极
正极
锌
原电池示意图(共23张PPT)
化学组:
化学反应的实质是什么?
旧化学键的断裂
新化学键的形成
既有物质变化
也有能量变化
化学反应中都伴随着哪些变化?
【问题1】
【问题2】
化学反应过程中
化学反应的应用
制备新物质
物质
变化
提供能源
能量
变化
光纤
建材
航天
航空
航海
如何将化学能转化为电能
如何利用化学反
应制备新物质
化学反应的应用
制备新物质
物质
变化
提供能源
能量
变化
案例:氯气的制备
一、利用化学反应制备新物质(以Cl2为例)
【合作探究1】
分析以下三个制取氯气的反应原理:
MnO2 + 4HCl(浓) = MnCl2 + Cl2↑+ 2H2O
△
2NaCl + 2H2O ═ 2NaOH + H2↑+ Cl2↑
通电
2KMnO4 + 16HCl(浓) = 2MnCl2 + 2KCl + 5Cl2↑+ 8H2O
1、从氧化-还原反应的角度分析,有什么共同之处?
2、从原料来源,价格等角度你认为哪个原理适合工业生产,哪些原理可以用在实验室中制备?
共同之处:2Cl Cl2
-1
0
失2e-
【整理归纳】
1、工业上制备物质反应原理的选择依据是什么?
2、实验室制备物质反应原理的选择依据是什么?
原料来源广、价格低廉
简约、可行、安全、易操作。
工艺简单、经济效益高
【学以致用】利用化学反应制备氯气,试填写下表:
实验室制法 工业制法
原理
还原剂、
氧化产物
HCl Cl2
NaCl Cl2
MnO2+4HCl(浓) = MnCl2+Cl2 ↑ + 2H2O
2NaCl+2H2O ═ 2NaOH +H2 ↑+ Cl2↑
通电
如何选择合适的
仪器装置?
工业电解食盐水制Cl2设备
类型 固—固 加热型 固—液不加热型 固—液加热型
示
意
图
选择依据
典型气体
依据反应原理、反应物的状态、反应条件来选择。
O2
H2 CO2
Cl2
NH3
O2
气
体
发
生
装
置
分液漏斗
圆底烧瓶
酒精灯
铁架台(带铁圈铁夹)
石棉网
导管
双孔塞
【合作探究2】
1、根据氯气实验室制备的原理,应选择什么类型的发生装置? 用到的仪器有哪些?
2、用下面哪个装置收集氯气更好呢?为什么?收集时气流的方向应该怎样?
气流方向
A
B
3、如何处理多余的氯气?用何装置?写出相关反应的离子方程式。
NaOH溶液
多余的Cl2
Cl2 + 2NaOH == NaCl + NaClO + H2O
Cl2 + 2OH― == Cl ― + ClO ― + H2O
饱和食盐水
浓 H2SO4
气流方向
除 HCl
干燥Cl2
4、这样制备的Cl2中可能混有哪些杂质?如何除去?先除哪一种杂质?选用什么试剂和仪器?(已知氯气难溶于饱和食盐水,而HCl气体极易溶于水)
杂质:氯化氢和水蒸气
收集Cl2
5、小组合作组装一套完整的制备纯净干燥的氯气的装置。(按照从下往上,从左往右的顺序组装)
尾气处理
净化装置
收集装置
发生装置
【小结】制备纯净氯气的完整装置:
【知识拓展】
制备原理:
请同学们思考实验室制备纯净SO2的完整装置
与制备纯净Cl2的完整装置有什么差别呢?
Na2SO3 + H2SO4(浓) = Na2SO4 + SO2 ↑+ H2O
实验室制备SO2
尾气处理
净化装置
收集装置
发生装置
【拓展】制备纯净SO2的完整装置
演示实验
1.下表是实验室制备气体的有关内容:
1)根据表中所列实验原理,
从下列装置中选择合适的气
体发生装置,将其编号填入
上表中的空格中。
2)从氧化还原的角度看,明显
不同于其他两种气体的是 。
编号 实验内容 实验原理 气体发生装置
① 制氧气 H2O2→O2
② 制氨气 NH4Cl→NH3
③ 制氯气 HCl→Cl2
【练习】
NH3
C
B
A
A
B
C
2、下图所示的装置最适宜于哪种气体的干燥、收集和吸收 ( )
A.NO2 B.HCl C.CH4 D.NH3
D
物质性质
实验操作
控制 条件
收集产物
杂质、废物的处理
仪器装置
反应
原理
科学性、安全性
可行性、简约性
【整合提升】
制备物质的一般思路是什么?(共20张PPT)
鄄城一中:
化学反应的利用
——制备新物质
新药物
新型陶瓷材料的关节
防晒霜
新型材料的航天服
制防弹服的新材料
利用化学反应
制备氯气
化学反应
制备新物质
物质变化
提供能源
能量变化
第三节 化学反应的利用
第一课时 利用化学反应制备物质
解疑合探:积极参与、做好配合 ,注意记录
1、实验室制氯气的反应原理(用氧化还原反应知识分析)。
2、实验装置(发生、净化、收集、尾气处理)的选择及连接。
3、实验操作顺序和步骤。
展示要求:展示同学的字迹要工整。如不完整,组内其他同学可予以帮助。其他组的同学也可作答。
8分钟
1、反应原理:
拓展运用:
关于实验室制取Cl2的反应,下列说法中错误的是( )
A.还原剂是HCl,氧化剂是MnO2
B.每生成1mol Cl2,转移电子的物质的量为 2mol
C.每消耗1mol MnO2,起还原剂作用的HCl是2mol
D.足量MnO2与含HCl 0.4mol的浓盐酸共热
可得到0.1mol Cl2
D
其他同学:认真聆听、仔细观察同学的展示,如有异议,
请提出来。
MnO2+4HCl(浓)===MnCl2+Cl2↑+2H2O
Δ
2.实验室制取纯净干燥Cl2的装置图:
饱和食盐水
浓硫酸
NaOH溶液
C
D
E
A
B
F
A:浓盐酸
B:MnO2
(2)实验操作步骤:
连——
3、实验操作注意事项
(1)安装顺序:
从下到上,从左到右
检——装——制——集——验
拓展运用
1. 实验室制取氯气时有如下操作,正确的顺序是( )。
①连接好装置,检查气密性
②缓缓加热,加快反应,使气体均匀逸出
③在烧瓶中加入二氧化锰粉末
④往分液漏斗中加入浓盐酸,再缓缓滴人烧瓶中
⑤用向上排空气法收集氯气,尾气导入吸收剂中
A.①②③④⑤ B.④③①②⑤
C.①③④②⑤ D.①④③②⑤
C
2.下列物质可用来干燥Cl2的是( )
①碱石灰 ②浓硫酸
③无水CaCl2 ④P2O5
A.①② B.①③④
C.②③④ D.①②③④
C
解疑合探4: 组内回忆讨论实验室制取H2、CO2、NH3时所用的发生装置、净化试剂及装置、收集方法和尾气处理方法,比较得出每一种装置选取上应遵循的一般原则。
3分钟
发生装置: H2、CO2、NH3分别选择哪套装 置?
固—固 加热
固—液 不加热
固—液加热
A
B
C
考虑反应物的状态,反应条件等。
净化装置: H2、CO2、NH3分别用什么试剂除杂?什么试剂干燥?选择依据是什么?
常用液体干燥剂:浓硫酸、
常用固体干燥剂:无水CaCl2
碱石灰
P2O5
考虑含有杂质的成分、性质;所制气体的性质。
→
→
除杂
→
→
→
→
干燥
A
B
C
收集装置:H2、CO2、NH3分别选用什么 样的装置收集?
考虑要收集气体的密度,溶解性等。
水
向上排空气法
排水法
向下排空气法
尾气处理装置
A
B
D
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球中,选用C
难以吸收的可以点燃处理,选用D。
:H2、CO2、NH3分别选用哪一
个尾气处理装置?
考虑气体性质,吸收剂性质等。
C
气囊
实验室可用如图所示装置干燥、收集某气体R,则R可能是( )
A.SO2 B.NH3 C.HCl D.Cl2
B
拓展运用
对本节知识你还有什么疑问,请提出来!
你还有疑问吗?
化学反应的利用
原 理
操作
装置
发生装置
净化装置
收集装置
尾气处理
制备新物质的一般思路
制备程序
提供能源
制备新物质
制备新物质
作业:
查阅资料,以“化学创造了第二个大自然”为主题写一篇小论文。(共52张PPT)
第3节 化学反应的利用
郓城一中
第1课时 利用化学反应制备物质
钻木取火 : 人类接触到化学现象
古代中国青铜器的制造
近代工业革命
化学—人类进步的关键!
-----1951年诺贝尔化学奖得主西博格教授
化学科学中最具创造性的工作就是设计和制备新物质,为人类造福。
工业制盐酸:H2+ Cl2 =2HCl
工业制漂白粉:
2Cl2 + 2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
制备"84"消毒液:
Cl2 + 2NaOH=NaCl+NaClO+H2O
点燃
交流预习成果
同位交换学案互相订正:
任务1 实验原理的选择
交流研讨
1.分析以上二个制取氯气的反应:它们的共同之处在哪里(从化合价)?
2.你认为哪个反应适合工业生产,为什么?
3.哪个反应可以用在实验室中,为什么?
活动探究
Cl- → Cl2(做还原剂)
①
②
①
②
舍勒 【瑞典】
一套完整的气体制取装置包括以上四步
气体收集装置
尾气处理装置
气体净化装置
气体发生装置
探究一、气体制备的一般方法
实验室中制备干燥的H2方法?
规律总结:
Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2
浓硫酸
向下排气法
点燃
NH3 CO2 O2 总结升华
(理论依据)
反应原理
制取
装置
净化
装置
收集
装置
尾气处理
看原料状态反应条件
有无杂质,是否影响实验
根据所制气体的物理性质
所制气体是否污染环境
固体+固体,加热
固体+液体, 不加热
碱石灰
饱和碳酸氢钠溶液浓硫酸
浓硫酸.
向下排空气法
向上排空气法
排水法
向上排空气法
棉花团(稀硫酸)
固体+固体,加热
CaCO3+2HCl=CaCl2+
CO2 ↑ +H2O
2KClO3 2KCl+3O2↑
Ca(OH)2+2NH4Cl CaCl2+2NH3↑+2H2O
展示预习成果
请根据H2 CO2 NH3的制备所需的装置步骤分析:
实验室制备氯气该如何选择合适的装置和试剂?
1、组长负责,分组讨论,交流探究结果,安排同学记录。
2、某一小组代表展示汇报交流成果;
其他小组转为评价组进行评价;
评价组公正评价,及时补充,敢于提出问题、敢于质疑、敢于阐述自己观点 ,其他小组对提出的问题讨论解决。
合作探究
特别提醒:
探究二.氯气的实验室制法
请同学们从以下几方面讨论:
实验室制氯气 依据条件
反应原理 MnO2+4HCl(浓)= MnCl2+Cl2 +2H2O
制备装置
净化所需试剂
收集方法
尾气处理
看原料状态反应条件 选择装置
有无杂质,是否影响实验
根据所制气体的物理性质
所制气体是否污染环境,是否有害
探究卡
固液反应加热
饱和食盐水、浓硫酸
向上排空气取气法
氢氧化钠溶液处理氯气
问题2:净化所需试剂的先后顺序?
问题1:制取的氯气含有那些杂质气体?
问题3:为什么用饱和食盐水除去HCl
问题4:氯气的验满方法?
△
问题:根据制氯气所使用的原料和反应条件,你会选用什么样的发生装置呢?
A
B
C
B
分液漏斗
圆底烧瓶
收集方法:(连线)
排饱和食盐水法
净化装置:(连线)
HCl气体
水蒸气
用饱和食盐水;
向上排气法
用无水CaCl2
用浓硫酸
A
B
C
D
E
洗气瓶
干燥管
U形管
最新洗气瓶
问题2:根据制氯气的性质,你会选用什么样的尾气体处理装置?
A
B
A
尾气处理: 2NaOH+Cl2===NaCl+NaClO+H2O
NaOH溶液
2、玻璃导管要先用水润湿(用胶头滴管),
再连接橡皮管。
1、仪器组装的一般顺序:
先零后整、先主后次、
从下到上、从左到右。
任务2 完成实验室中制备氯气仪器的组装
体验成功
我动手,我快乐!
以学习小组为单位,按照以下步骤完成组装:
仔细观察实验·填写实验报告
仔细观察实验·填写实验报告
实验目的 实验室制备氯气
实验原理及所需要主要试剂
实验仪器
实验步骤
实验现象
浓盐酸、二氧化锰固体 、氢氧化钠溶液,浓硫酸
有黄绿色的气体产生
MnO2+4HCl(浓)=MnCl2+Cl2↑+2H2O
△
酒精灯、石棉网、圆底烧瓶、分液漏斗、铁架台、烧杯、洗气瓶、集气瓶。
交流汇报
①.链接仪器,检查装置气密性。②加入药品,缓慢加热。③.向上排气法收集氯气。氢氧化钠溶液尾气处理。
1、实验室制氯气时有如下操作,操作顺序正确的( )
①连接好装置,检查气密性
②缓缓加热,加快反应,使气体均匀逸出
③在烧瓶中加入二氧化锰粉末
④往分液漏斗中加入浓盐酸,再缓缓滴入烧瓶中
⑤用向上排空气法收集氯气,尾气导入吸收剂中
A ①②③④⑤ B ④③①②⑤
C ①③④②⑤ D ①④③②⑤
C
当堂检测
2.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剂依次是 ( )
①盐酸 ②饱和食盐水 ③浓硫酸 ④石灰水 ⑤烧碱溶液
A.①② B.②③
C.③⑤ D.②④
B
侯德榜先生---侯氏制碱法
著名科学家,杰出的化工专家,我国重化学工业的开拓者。他于20年代突破氨碱法制碱技术的奥秘,主持建成亚洲第一座纯碱厂;30年代领导建成了我国第一座兼产合成氨、硝酸、硫酸和硫酸铵的联合企业;四五十年代又发明了连续生产纯碱与氯化铵的联合制碱新工艺,以及碳化法合成氨流程制碳酸氢铵化肥新工艺,并使之在60年代实现了工业化和大面积推广。
【近代中国化学成果展一】
纯碱: Na2CO3
诺贝尔奖委员会主席蒂斯利尤斯曾说:“比核能力更有说服力的是胰岛素。因为,人们可以从书本上学到制造原子弹,但不能从书本上学习制造胰岛素。”中国科学家取得的这项成果不但开创了人工合成蛋白质的新纪元,而且标志着人类在认识生命、探索生命奥秘的征途上,迈出了关键性的一步。
【近代中国化学成果展二】
从事科学研究没有捷径,“基本修养就是由兴趣、观察、实验、毅力等辛苦做起” -------吴健雄
吴健雄:一生获得众多奖项和奖誉,被称为:世界物理女王、原子弹之母、原子核物理的女王、中国居里夫人、物理科学的第一夫人、最伟大的实验物理学家。
物质性质
反应装置
反应原理
发生装置
净化装置
收集装置
尾气处理
制备新物质的一般思路
作业
1.完成学案【课后习题】
2.预习化学反应为人类提供能量
3.网上搜索,了解侯德榜制碱原理
物 质 工业生产的反应原理
生铁(以赤铁矿为原料)
高温
Fe2O3 + 3CO ═ 2Fe + 3CO2
硫酸
(以硫磺为原料)
S + O2═ SO2
点燃
催化剂
高温、高压
2SO2 + O2 2SO3
SO3 + H2O ═ H2SO4
硝酸
(以氨为原料)
催化剂
高温、高压
4NH3+5O2 4NO+ 6H2O
2NO+O2 ═ 2NO2
3NO2 + H2O ═ 2HNO3 + NO
2、利用化学反应制备其他物质(课本p48)
发生装置
净化装置
收集装置
尾气处理装置
饱和食盐水
浓硫酸
集气瓶
氢氧化钠溶液
Cl2实验室制法: 制备、净化、收集、尾气处理的整体装置图
成果展示
任务2 填写实验报告
实验目的 实验室制备氯气
实验原理及所需要主要试剂
实验仪器
实验步骤
实验现象
浓盐酸、二氧化锰固体 、氢氧化钠溶液、浓硫酸
有黄绿色的气体产生,湿润的淀粉KI试纸变蓝
MnO2+4HCl(浓)=MnCl2+Cl2↑+2H2O
△
酒精灯、石棉网、圆底烧瓶、分液漏斗、铁架台、烧杯、集气瓶 洗气瓶
交流汇报
①.链接仪器,检查装置气密性。②加入药品,缓慢加热。③.向上排气法收集氯气。氢氧化钠溶液尾气处理。
工业制盐酸:H2+ Cl2 =2HCl
工业制漂白粉:
2Cl2 + 2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
制备"84"消毒液:
Cl2 + 2NaOH=NaCl+NaClO+H2O
点燃
交流预习成果
预习检测答案核对:
物 质 化学方程式
生铁(以赤铁矿为原料)
高温
Fe2O3 + 3CO ═ 2Fe + 3CO2
硫酸
(以硫磺为原料)
S + O2═ SO2
点燃
催化剂
高温、高压
2SO2 + O2 2SO3
SO3 + H2O ═ H2SO4
硝酸
(以氨为原料)
催化剂
高温、高压
4NH3+5O2 4NO+ 6H2O
2NO+O2 ═ 2NO2
3NO2 + H2O ═ 2HNO3 + NO
2、利用化学反应制备其他物质
2、利用化学反应制备其他物质
教材p48,填写活动探究 3
分析以下三个制取氯气的反应:它们的共同之处在哪里(从化合价)?
你认为哪个反应适合工业生产,哪些反应可以用在实验室中?为什么?
MnO2 + 4HCl(浓) 〓 MnCl2 +Cl2 + 2H2O
②
4HCl + O2 = 2H2O + 2Cl2↑
△
CuCl2
①
(地康法制氯气)
③ 2NaCl + 2H2O = 2NaOH + H2↑ + Cl2↑
通电
科学性、安全性
可行性、简约性
交流研讨
Cl- → Cl2(做还原剂)
1、实验原理的选择
化学方程式
物 质
生铁(以赤铁矿为原料)
硫酸
(以硫磺为原料)
催化剂
高温、高压
2SO2 + O2 2SO3
SO3 + H2O ═ H2SO4
S + O2═ SO2
点燃
Fe2O3+ 3H2 ═ 2Fe + 3H2O
△
高温
Fe2O3 + 3CO ═ 2Fe + 3CO2
你知道在实验室中或工厂里是利用哪些化学反应来制备下表所列的物质的吗?
练习:
物 质 化学方程式
氨
Ca(OH)2+2NH4Cl═
CaCl2+2NH3↑+2H2O
△
N2 + 3H2 2NH3
催化剂
高温、高压
硝酸
(以氨为
原料)
2NO+O2 ═ 2NO2
催化剂
高温、高压
4NH3+5O2 4NO+ 6H2O
3NO2 + H2O ═ 2HNO3 + NO
你知道在实验室中或工厂里是利用哪些化学反应来制备下表所列的物质的吗?
练习:
二、利用化学反应制备其他物质
教材P48,填写活动探究 3
NH3 CO2 O2 总结升华
反应原理
制取
装置
净化
装置
收集
装置
尾气处理
复习回顾
2、检查装置气密性
(先关闭分液漏斗的活塞,在杯中加水淹没导管,再用酒精灯微热烧瓶,一段时间后烧杯中导管口有气泡,撤去酒精灯导管内形成一段水柱)
3、在烧瓶中加入相应的试剂(先加固体后再加液体)
1、组装仪器
操作步骤及注意事项:
学以致用
1、组长负责,分组讨论,交流探究结果,安排同学记录。
2、小组代表展示本组交流成果;评价组进行评价、也可质 疑、补充。
第1小组讨论完成NH3的制备,第4组评价。
第2个小组完成CO2的制备,第5组评价。
第3个小组完成O2的制备,第6组评价。
要求各个小组讨论积极主动,展示组发言人声音洪亮。评价组公正评价,大胆质疑,看哪位小组能够提出新的有价值的问题,最后共同完成总结升华。
精诚合作
制备物质的一般思路
【思考、讨论、小结】请同学们回味“探究氯气的制取”过程,体会物质制备的一般思路:
根据物质的性质选择适当的反应原理及发生装置,设计实验过程应符合科学性、安全性、可行性、简约性等。
物质 发生装置 净化装置
收集装置
尾气处理
装置
H2
CO2
O2
NH3
小结:选择原则
Zn+2HCl=H2↑+ZnCl2
固—液 不加热型
根据反应物的状态和反应条件选择
CaCO3+2HCl=CaCl2+
CO2 ↑ +H2O
固—液 不加热型
2KClO3 2KCl+O2↑
固—固 加热型
Ca(OH)2+2NH4Cl CaCl2+2NH3↑+2H2O
固—固 加热型
物质 发生装置 净化装置
收集装置
尾气处理
装置
H2 Zn+2HCl=H2↑+ZnCl2
固—液 不加热型 除杂:用水吸收
干燥:浓硫酸
碱石灰等
CO2 CaCO3+2HCl=CaCl2+
CO2 ↑ +H2O
固—液 不加热型 除杂:饱和
NaHCO3溶液
干燥:浓H2SO4 等
O2
2KClO3 2KCl+O2↑
固—固 加热型
干燥:碱石灰
浓硫酸
无水氯化钙
NH3 Ca(OH)2+2NH4Cl CaCl2+2NH3↑+2H2O
固—固 加热型 干燥:碱石灰
小结:选择原则
根据反应物的状态和反应条件选用
根据气体的性质和制取要求选择
根据气体的水溶性和对空气的相对密度选用
向下排空气法
排水法
向上排空气法
排饱碳酸氢钠
溶液
向上排空气法
排水法
向下排空气法
化学方程式
物 质
生铁(以赤铁矿为原料)
硫酸
(以硫磺为原料)
催化剂
加热
2SO2 + O2 2SO3
SO3 + H2O ═ H2SO4
S + O2═ SO2
点燃
高温
Fe2O3 + 3CO ═ 2Fe + 3CO2
你知道在实验室中或工厂里是利用哪些化学反应来制备下表所列的物质的吗?
练习:
物 质 化学方程式
氨
Ca(OH)2+2NH4Cl═
CaCl2+2NH3↑+2H2O
△
N2 + 3H2 2NH3
催化剂
高温、高压
硝酸
(以氨为
原料)
2NO+O2 ═ 2NO2
3NO2 + H2O ═ 2HNO3 + NO
你知道在实验室中或工厂里是利用哪些化学反应来制备下表所列的物质的吗?
练习:
4NH3+5O2 4NO+ 6H2O
催化剂
△
实验室制氯气的装置图
发生装置
净化装置
收集装置
尾气处理装置
浓盐酸
二氧化锰
发生装置
净化装置
收集装置
尾气处理装置
饱和食
盐水
浓硫酸
发生装置
净化装置
收集装置
尾气处理装置
气
体
发
生
装
置
分液漏斗
圆底烧瓶
酒精灯
铁架台(带铁圈铁夹)
石棉网
导管
双孔塞
认识仪器
2.二氧化锰与浓盐酸作用制氯气的反应中,作为还原剂的HCl和参加反应的HCl物质的量之比是 ( )
A.1∶1 B.2∶1
C.1∶2 D.任意比
C(共20张PPT)
第二章 第三节 化学反应的利用
第二课时
化学反应为人类提供能量
定陶一中:
KMnO4和浓硫酸反应放热,生成强氧化性的Mn2O7,它可强烈氧化酒精等有机物而放热,从而引燃酒精灯
H2SO4(浓)+2KMnO4=K2SO4+Mn2O7+H2O
魔术大揭密
在整个过程中发生哪些形式的能量转化?
自学课本P50交流·研讨
回答学案中1、化学能与热能的转化(1)(2)
干电池
锂离子电池
纽扣电池
蓄电池
序号 实验步骤 现象 结论或解释
1
2
3
4
稀硫酸
锌片
稀硫酸
铜片
稀硫酸
锌片
铜片
合作探究
稀硫酸
锌片
铜片
共享成果
8组
7组
5组
3组
4组
2组
1组
6组
答题组
评价组
注意:
1、时间3分钟,各组在规定时间内完成实验,并讨论得出最佳答案。
2、实验完要马上取出Zn片!
Cu
Zn
稀硫酸
思考讨论(2分钟):
3、从电子得失的角度分析,H+ 是如何变成H2的
1、铜片上的气体是什么?
2、氢元素在变H2之前,以什么形式存在?
4、对比实验3、实验4的装置和现象,判断电子是如何移动的?
稀硫酸
锌片
铜片
稀硫酸
锌片
铜片
(实验3)
(实验4)
H+
H+
H+
H+
H+
H+
锌棒
铜棒
观察思考:
锌棒
铜棒
H2
H+
H+
H+
H+
H+
H+
H+
H2
观察思考:
SO42-
SO42-
Zn2+
H+
H+
H+
原电池工作原理:
Zn(—) Cu(+)
导线
电极反应:
Zn -2e- = Zn2+
2H++2e- = H2↑
Zn + 2H+ = Zn2+ + H2↑
SO42-
SO42-
H+
Zn2+
氧化反应
还原反应
e-
e-
Cu(+) Zn(-)
负极:
正极:
电子流出
即失电子
电子流入
即得电子
电池总反应 :
H+ (阳离子) Cu极 (+)
SO42- (阴离子) Zn极(—)
电子流向:
电流流向:
离子流向:
原电池工作原理:
氧化还原反应
发生氧化反应
发生还原反应
电池总反应 :
Zn + 2H+ = Zn2+ + H2↑
下列关于原电池的说法正确的是 ( )
A.在正极上发生氧化反应 B.阳离子移向正极
C.在外电路,电子流出正极 D.是由电能转化为化学能的装置
B
对点练习1
自发进行氧化还原反应
原电池的形成条件之一:
对比实验一
对比实验二
对比实验三
Cu
稀硫酸
稀硫酸
稀硫酸
稀硫酸
稀硫酸
稀硫酸
时间(三分钟)实验完,整理仪器
要求:
每组实验只做第 个,然后与第 个对比
1组2组7组
3组4组8组
5组6组
①
①
①
②
②
②
①
②
实验装置
① ②
电流表指针是否偏转
能否构成
原电池
原电池形成条件二
对比实验一:
Cu
稀硫酸
稀硫酸
2组回答,1组点评
实验装置
① ②
电流表指针是否偏转
能否构成原电池
原电池形成条件三
对比实验二
Cu
稀硫酸
4组回答,3组点评
对比实验三
实验装置
① ②
电流表指针是否偏转
能否构成原电池
原电池形成条件四
6组回答,5组点评
稀硫酸
稀硫酸
*
(3)、原电池的形成条件:
① 、自发的氧化还原反应
② 、一般是两个活泼性不同的金属电极(或金属和一种非金属导体)
③ 、电解质溶液
④ 、形成闭合回路
(B)
下列装置中能组成原电池的是( )
(C)
(D) 稀硫酸
(A)
酒精
CuSO4
D
硫酸铜溶液
硫酸铜溶液
对点练习2
电池中含有大量的重金属,如铅、镉、汞、锰等。据专家测试,一节一号电池烂在地里,能使1平方米的土地失去价值,一粒纽扣电池能污染600立方米水。
废旧电池如果与生活垃圾混合处理,电池腐烂后,其中的汞、镉、铅、镍等重金属溶出会污染地下水和土壤,再渗透进入鱼类、农作物中,破坏人类的生存环境,威胁人类的健康。人如果汞中毒,会患中枢神经疾病,死亡率高达40%;废旧电池中的镉元素,则被定为致癌物质.
废旧电池与环境保护
保护环境,从我做起;保护环境,从身边的小事做起。
环保教育
3、化学能与光能等其他形式能的转化
概括提升
整理出本节知识体系。
你还有哪些不理解的问题吗?
热能
原电池定义
工作原理
形成条件
化学能
光能
电能
其他能量
课本: P54、第1题 第2题
P56、第2题
课后作业:(共24张PPT)
成武二中
1、原电池的概念
2、掌握原电池的工作原理
3、了解原电池的形成条件
预习案完成较好的同学
秦丽悦 闫苏 陈博 丁羽 王宁 张娜
陈志辉 刘长山 宋海洋 吴佩佩 韩衍澍
仝玉淼 刘玉秋 乔庚 薛艳丽
活动时间:每年三月的最后一个星期六20:30~21:30
活动内容:关上不必要的耗电产品一小时以上
阅读火力发电基本流程 :
化学能
热能
机械能
电能
化石燃料燃烧,使锅炉中的水变为水蒸汽,
水蒸汽推动汽轮机转动,从而带动发电机发电。
思考:在火力发电的过程中,能量是怎样进行转换的?
实验
步骤
现象
结论
或解释
铜与稀硫
酸不反应
锌与稀硫酸反应
Zn+2H+==== Zn2++H2↑
Zn
稀H2SO4
Cu
稀H2SO4
G
Zn
Cu
稀H2SO4
①
②
③
实验探索
锌片上
产生气泡
铜片上
无气泡
铜片、锌片上
都有气泡;
电流计指针偏转
1、Cu与稀硫酸不反应,铜片上生成的气体是什么?
2、H+得到的电子,是哪种物质失去的?
3、导线在这个过程中的作用?
4、电流是怎样产生的?
5、对比实验③和①,H+分别在何处得电子,
能量分别是如何转化的?
第4组
第5组
第3组
实验③
稀H2SO4
G
Zn
Cu
小组之间展开交流,时间约4分钟
Zn
稀H2SO4
实验①
Cu
Zn
稀硫酸
-
-
-
H+
H+
Zn2+
SO42-
第8组
离子
离子
正
极
负
极
电子,沿导线定向移动,有 产生,
电解质溶液
负极:Zn -2e- == Zn2+ (氧化反应)
正极:2H++2e- == H2↑ (还原反应)
负失氧
正得还
化学电池的反应本质:
氧化还原反应
第1组
锌 片
铜片
电池反应 :Zn + 2H+ = Zn2+ + H2↑
电极反应式:
反应
反应
自主探索原电池的构造
G
Zn
Cu
稀硫酸
G
Zn
Cu
稀硫酸
G
Zn
C
稀硫酸
G
Zn
Zn
稀 H2SO4
G
Zn
Cu
乙醇
G
Zn
Cu
G
Zn
Cu
①
②
③
④
⑤
⑥
按照实验卡片的内容完成实验(不浪费每一分每一秒)
注意:1、做第2次实验的时候请更换电极
2、做完实验后请用蒸馏水冲洗电极,
并用吸水纸擦干,放在表面皿中。
电极材料 介质 电流计指针
是否偏转
① Zn---Cu 稀硫酸 偏转
② Zn---C 稀硫酸
③ Zn---Zn 稀硫酸
④ Zn---Cu 酒精
⑤ Zn---Cu 西红柿
⑥ Zn---Cu 两个
西红柿
偏转
偏转
不偏转
不偏转
不偏转
对比实验①②③;对比① ④⑤;对比⑤和⑥
总结构成原电池的条件
第6组
形成原电池的条件
①有两种活动性不同的金属做电极。
(或一种金属和一种非金属导体做电极)
②电解质溶液
③构成闭合回路
④发生氧化还原反应
两极一液成回路 氧化还原释能量
Zn
Cu
稀硫酸
思考1:实验室制氢气为什么用粗锌(含碳等杂质)
而不用纯锌?
Zn
C
稀硫酸
粗锌
思考2:铜-锌原电池中,为什么锌片上也会有H2产生?
稀硫酸
e-
e-
e-
Zn2+
Zn2+
Zn2+
Zn2+
Zn2+
纯锌
G
Zn
Cu
H+
知识支持:即热饭盒中,24g镁粉和水混合产生的热量可以把1L水从室温加热到100°C
1、“即热饭盒”
2、铝热反应焊接钢轨
3、燃放的烟花
4、干电池、手机电池
化学反应过程中能量的转化方式
第7组
一、原电池定义:将化学能直接转化为电能的装置。
二、反应原理:
三、原电池的形成条件
负极
氧化反应
Zn-2e-=Zn2+
还原反应
2H++2e-=H2
正极
失e- ,有电流产生
电解质溶液
阳
离
子
阴
离
子
铜锌原电池
( 4分题)
下列反应不能设计成原电池的是
a、NaOH+HCl=NaCl+H2O
b、2H2+O2=2H2O
c、C+CO2=2CO
d、Zn+2HCl=ZnCl2+H2
e 、Fe+2Fe3+=3Fe2+
ac
下列说法正确的是( )
A.化学反应不一定伴随着能量的变化。
B.释放能量的反应都有电子的转移。
C.化学能和其他形式的能量间可以相互转化。
D.释放能量的反应都可通过原电池实现化学能
到电能的转化。
(2分题)
C
B
(3分题)
人造地球卫星用到一种高能电池——银锌蓄电池,在使用时发生的电极反应为: Zn+2OH––2e– ==== ZnO+H2O,
Ag2O+H2O+2e– ====2Ag+2OH–,据此判断氧化银是( )
A.负极,发生氧化反应 B.正极,发生还原反应
C.负极,发生还原反应 D.正极,发生氧化反应
右图装置中,下列说法不正确的是( )
A. 铁极上发生氧化反应,碳棒上发生还原反应,
B. 碳棒上有气体逸出
C. 导线上有电流,电流方向从铁片到碳棒
D. 铁极为负极,反应后质量减少
C
A
Fe
C
稀H2SO4
( 3分题)
传捷报扬眉吐气 踏征程斗志昂扬
精彩人生
创佳绩洋洋得意 铸辉煌扬帆起航
学案:达 标 测 试
课下小实验:土豆能发电吗?(共15张PPT)
*
高中鲁科版 化学(必修2)
第二章
第三节 化学反应的利用
第1课时 利用化学反应制备物质
成武一中
第二章
第三节 化学反应的利用
第1课时 利用化学反应制备物质
*
学习目标:
1、探究实验室制备气体实验装置的选择
2、掌握实验室制氯气的原理和尾气处理 方法
3、重点是如何利用化学反应制备新物质
自主学习案完成较好的组:
预习疑惑:
1 制氯气能否用长颈漏斗代替分液漏斗?
2 收集气体的装置怎样能防止收集时漏气?
1组 3组 4组 7组
问题:
一般说来,实验室制备气体的实验装置要包括几个部分?
① 发生装置
② 收集装置
③ 净化装置
④ 尾气处理装置
*
实验装置
探究一
【注意】
1.组内可以先一对一讨论,再小组内集中得出 结论。
2. 新生成问题组长记录好,以便点评时提出。
请各组按组长要求 团结协作,积极讨论,尽快得出结果。选出代表展示在黑板相应的位置上。
展 示 内 容 展示位置
问题1 问题2
问题3 问题4
【要求】
1.展示同学书写工整、迅速,按时完成。
2.非展示同学全心投入学习,对于未解决问题和新生成 问题、疑问困惑可以继续讨论,并做好点评和提问准 备,不浪费一分一秒。
前黑板
前黑板
【要求】 大声激情地表达你们的心灵
1. 点评同学点出错误地方并用红色笔圈出,给予改正,适当拓展
2. 非点评同学都要认真倾听、积极思考、迅速记录,大胆提出疑
问和补充观点。
点 评 内 容 点评小组
问题1 问题2 5组
问题3 问题4 6组
*
探究二:
组装顺序:从下到上,从左到右
小组合作 组装仪器
如何检验该装置的气密性
*
关闭分液漏斗活塞,将装置末端的导管放入水中,用酒精灯微热圆底烧瓶,观察导管末端是否有气泡冒出,若有气泡冒出,停止加热,导管中上升一段水柱,则证明气密性良好。
*
制备较纯净干燥的氯气的实验装置
*
【总结】请同学们回顾“氯气的制备”过程,讨论总结物质制备的一般思路
反应原理
实验装置
实验操作
仪器药品
↓
↓
↓
发生装置
净化装置
收集装置
尾气处理
作 业
1.完成课本48页—讨论题3
2.预习第二课时学案
*
*
谢 谢!(共26张PPT)
第3节 化学反应的利用
第一课时 利用化学反应制备物质
执教人:
1.知识与技能:
(1)掌握氯气的实验室制法;了解制备装置及收集方法 。
(2)了解氯气的工业制法。
(3)掌握常见物质制备的一般思路和程序 。
2.过程与方法:
通过组装仪器培养实验能力和分析推理能力。
3.情感态度与价值观:
从多个角度体会化学科学与人类文明和社会发展的密切关系,进一步认识化学科学的创造性和实用性。
【学习目标】
钻木取火 : 人类接触到化学现象
促进人类文明
丰富了日常生活
现代化学------神州”五号隔热层和航天员穿的航天服,是用一种 特殊材料制成的
推动科技发展
歼20隐形战斗机,使用了雷达吸收材料或涂层
合成新材料
现代通信用光缆
黄伯云
飞机刹车片
【集思广益】
我想在实验室制 备一瓶Cl2,我应该遵循怎样的思路或程序呢?
请小院士们帮帮忙吧!
一、实验室制备氯气
【分析 思考】
1、分析以下三个制取氯气的反应:它们的共同之处在哪里?
2、你认为哪个反应可作为实验室制氯气的方法,为什么?
①
通电
知识支持:实验室制备物质一般要符合:科学性、
安全性、可行性、简约性等原则。
工业制氯气
MnO2 + 4HCl(浓) MnCl2 +Cl2 + 2H2O
②
③ 2NaCl + 2H2O 2NaOH + H2↑ + Cl2↑
(地康法制氯气)
4HCl + O2 2H2O + 2Cl2↑
△
CuCl2
合作探究
请小院士们根据反应物的状态、反应条
件和产物性质选择仪器,组装实验装置。
展示时请指明仪器名称、所装试剂、设
计意图:
饱和食盐水
浓硫酸
NaOH溶液
实验室制备氯气的装置图
浓盐酸
二氧化锰
A
B
C
D
实验室制备二氧化碳的装置图
稀盐酸
碳酸钙
饱和碳酸氢钠
浓硫酸
NaOH溶液
A
B
C
D
实验室里完整的制气装置应该包括哪几方面?
气体收集装置
尾气处理装置
气体发生装置
【归纳总结】
气体净化装置
实验
①Na2SO3+H2SO4(浓)==Na2SO4+H2O+SO2↑
③3Cu+8HNO3(稀)==3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
④N2 + O2 == 2NO
放电
点燃
②S + O2 == SO2
二、常见物质的制备
如果在实验室制备SO2和NO气体,你会
选择哪一个反应原理呢?
【交流研讨】
固体+固体
固体+液体
固体(液体)+液体
根据反应物的状态和反应条件来选择
1、如何选择气体发生装置
2、净化装置
固态试剂
液态试剂
收集密度比空气大的气体,如:CO2、Cl2
收集难溶或微溶于水的气体,如:O2、H2、NO
收集密度比空气小的气体,如:H2、NH3
3、如何根据气体的性质选择收集装置
①
②
③
④
吸收溶解速度不很快,溶解度也不很大的气体用装置①
若气体在吸收剂中溶速快且溶解度极大,易倒吸,选用②
少量尾气可以集于气球中,选用③
难以吸收的可以点燃处理,选用④。
4、尾气处理装置
请同学们回味“探究氯气的制取”过程,体会物质制备的一般思路:
【概括整合】
物质性质
反应原理
仪器药品
实验装置
发生装置
收集装置
净化装置
尾气处理装置
实验操作
弗里茨·哈伯
德国化学家哈伯,因发明氮气和氢气直接合成氨的方法,获得了1918年诺贝尔化学奖。
把空气变成面包的天使
如催化剂设计、 材料设计、药物设计等
性能
结构
合成
“艾滋病病毒蛋白酶抑制剂”的分子
化学前沿
感动中国
中国化学家 ,因制备 获得了 年诺贝尔化学奖。
被称为造福人类的天使
若干年后……
1.知识与技能:
(1)掌握氯气的实验室制法;了解制备装置及收集方法 。
(2)了解氯气的工业制法。
(3)掌握常见物质制备的一般思路和程序 。
2.过程与方法:
通过组装仪器培养实验能力和分析推理能力。
3.情感态度与价值观:
从多个角度体会化学科学与人类文明和社会发展的密切关系,进一步认识化学科学的创造性和实用性。
【学习目标】
再 见