高中化學 2.3化學反應的利用課件 魯科版必修2.ppt

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第三節(jié) 化學反應的利用,(第一課時),利用化學反應制備物質(zhì),教學目標 （一）知識與技能目標 1、使學生對“利用化學反應造福人類”認識進一步具體化。 2、引導學生掌握實驗室制備氯氣的原理和尾氣處理方法，了解制備裝置及收集方法，以及原電池的工作原理。 3、通過“活動·探究—氯氣的制取和原電池的工作原理”，培養(yǎng)學生的觀察能力，實驗能力和分析推理能力。 4、利用“化學前沿”、“資料在線”等拓展性欄目，為學生提供豐富的材料，開拓他們的視野，使他們從更多角度體會化學科學與人類文明和社會發(fā)展的密切關(guān)系。 （二）過程與方法目標 1、通過“交流·研討”，提高學生的分析、比較、綜合的能力。 2、通過 “活動·探究”，培養(yǎng)學生的觀察能力和分析解決問題的能力。 （三）情感態(tài)度與價值觀目標 1、通過教材中活動欄目的設(shè)計，培養(yǎng)學生的探索精神和實事求是的科學態(tài)度。 2、提升學生對化學反應價值的認識，贊賞化學科學對個人生活和社會發(fā)展的貢獻。,教學過程 第1課時 【引入】人類對化學反應的認識和利用從遠古時代就開始了。隨著人類生產(chǎn)生活實踐的深入以及科學技術(shù)的發(fā)展，人類對化學反應的利用逐漸從經(jīng)驗走向理性，尤其是現(xiàn)在對物質(zhì)結(jié)構(gòu)和化學反應實質(zhì)的探討，使人們對物質(zhì)及其性質(zhì)的認識更加深入，并能科學地創(chuàng)造適宜的條件調(diào)控化學反應。這就為新物質(zhì)的合成、新材料的研制以及新能源的開發(fā)和合理利用等奠定了基礎(chǔ)，大大提高了人類對化學反應的利用水平。,【投影】檢查學生課前預習提綱。,交流·研討 1、到目前為止，你已經(jīng)學習過哪些化學反應？你對化學反應的實質(zhì)、規(guī)律有了哪些了解？ 我們學習了具有代表性的金屬和非金屬元素單質(zhì)及其化合物的化學性質(zhì)，了解了這些物質(zhì)之間的化學反應。知道了化學反應的實質(zhì)就是舊化學鍵的斷裂、新化學鍵的生成,既有物質(zhì)的變化也有能量的變化。 2、化學反應與人們的日常生活和化工生產(chǎn)有著密切的聯(lián)系。請你舉例說明，在日常生活中和化工生產(chǎn)中，化學反應有哪些應用？ 化學反應中物質(zhì)的變化被應用在新物質(zhì)的合成、新材料的研制上，能量的變化被應用在新能源的開發(fā)和利用等方面。,請你對已學過的化學反應進行簡單的歸納分類。,從基本反應類型分： 從有無離子參加的角度分： 從有無化合價變化的角度分： 從能量的變化的角度分： 從反應的限度分：,化合、分解、置換、復分解,離子反應、分子反應,氧化還原反應、非氧化還原反應,吸熱反應、放熱反應,可逆反應、不可逆反應,例如:1. Mg + 2HCl == MgCl2 + H2↑ 2.,【講述】人們利用這些反應，來制備在日常生活和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有著十分重要用途的新物質(zhì)，以滿足人類的生存和發(fā)展。,【過渡】我們將利用兩節(jié)課的時間來認識人們是怎樣利用化 學反應制備新物質(zhì)以及能量的轉(zhuǎn)化。本節(jié)課先來探究有關(guān)新 物質(zhì)的制備。 【板書】第三節(jié) 化學反應的利用 一、利用化學反應制備新物質(zhì) 【講述】20世紀40～50年代，人們用高純度的人工制備的化 合物代替黏土制得了“先進陶瓷”，使其具有不同于普通磚瓦 的優(yōu)異性能；70年代后，一些不同材質(zhì)和不同結(jié)構(gòu)的陶瓷復 合材料相繼出現(xiàn)，材料結(jié)構(gòu)進一步完善，性能進一步提高， 適用范圍擴展到航空領(lǐng)域、軍事領(lǐng)域等。 為了更好的滿足人們生活的需要，豐富人們賴以生存和 發(fā)展的物質(zhì)世界，目前人工合成的物質(zhì)已超過3500萬種，且 其數(shù)量仍在以每年合成幾百萬種新物質(zhì)的速度繼續(xù)增長著。,【思考、討論、提問】那么,一種新物質(zhì)是怎樣利用化學反應制備出來的呢？ 【概述】 應該根據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)，選擇科學合理的實驗原理，合適的儀器和藥品；根據(jù)實驗的特點，設(shè)計安全可靠的實驗裝置。如果是工業(yè)生產(chǎn)，還需考慮原料的用量、價格以及設(shè)備的承受能力等；實驗室中制備物質(zhì)還要考慮切實可行和簡單易行。,【講述】消毒劑和漂白劑的有效成分中大多含有氯元素，如次氯酸鹽和二氧化氯等，它們都可以由氯氣和其它物質(zhì)反應制得，那么，氯氣又是如何制備的呢？本節(jié)課我們就以氯氣的制備為例來學習怎樣利用化學反應制備新物質(zhì)。,【思考】回憶氯氣的物理性質(zhì)和化學性質(zhì) 【活動?探究】分析以下四個制取氯氣的反應原理: （1）從氧化還原反應知識的角度分析，有什么共同之處？ （2）你認為哪個反應原理適合工業(yè)生產(chǎn)，哪些反應原理可以用在實驗室中？ ① ② ③ ④,4HCl + O2 ＝ ２H2O + 2Cl2,CuCl2,△,△,MnO2+4HCl(濃)＝MnCl2+Cl2↑+2H2O,2KMnO4+16HCl(濃) ＝2MnCl2+2KCl+8Cl2↑+5H2O,2NaCl +2H2O＝2NaOH+H2↑+Cl2↑,通電,【結(jié)論】通過學生的比較分析，可得出這幾個反應都是利用了氧化劑把-1價的Cl變成了0價的Cl 。 【媒體顯示】電解食鹽水裝置。工業(yè)上利用反應④通過電解食鹽水制備氫氧化鈉、氯氣和氫氣。反應①是歷史上曾經(jīng)使用過的地康法制氯氣。 【評述】反應②和③從原料、反應條件分析都可以用于實驗室中制取氯氣。 【講述】反應②是瑞典化學家舍勒在研究軟錳礦石時，把鹽酸和軟錳礦礦石混合在一起加熱，意外地發(fā)現(xiàn)有一種令人窒息的黃綠色氣體生成，產(chǎn)生的就是氯氣。至今，實驗室中仍用這種方法制取氯氣。反應③也是實驗室中常用的制取氯氣的方法之一。,化學方程式：,離子方程式：,得2e-,失2e-,1、氯氣的實驗室制法,,氧化劑： 還原劑：,MnO2,HCl,反應藥品及原理： 藥品： 反應原理：,濃鹽酸和二氧化錳,,作用？,1.二氧化錳為難溶于水的黑色固體。 2.稀鹽酸與二氧化錳不反應。 3.此反應必須加熱。,【過渡】確定了反應原理和藥品，還需要選擇合適的儀器裝置。 【思考、討論、提問】回憶實驗室制取氫氣、二氧化碳、氧氣和氨氣時所用的發(fā)生裝置和收集方法，比較得出在氣體發(fā)生裝置和收集方法的選取上遵循的一般原則。 【評述】可根據(jù)原料的狀態(tài)、反應條件選擇氣體發(fā)生裝置，根據(jù)氣體的性質(zhì)確定收集方法。,一套完整的制氣裝置應該包括：,,氣體發(fā)生裝置,,,,氣體凈化裝置,,,,氣體收集裝置,,,,尾氣處理裝置,根據(jù)反應物的狀態(tài)和反應條件選用,根據(jù)氣體的水溶性和對空氣的相對密度選用,尾氣有毒或污染空氣，不能直接排空,向上排空氣法 向下排空氣法 排水法,用試劑吸收點燃,根據(jù)氣體的性質(zhì)和制取要求選擇,除雜、 干燥,發(fā)生裝置,凈化裝置,收集裝置,尾氣處理裝置,氣體發(fā)生裝置,,,,固體反應物加熱制氣 例如：制氧氣、氨氣等,固體和液體混合 制氣（不需加熱） 例如：制氫氣、 二氧化碳等,固體和液體混合 制氣，需要加熱 例如：制氯氣等,氣體凈化裝置,,,,液態(tài)試劑,固態(tài)試劑,,,,大進小出,長進短出,氣體收集裝置,,,,收集比空氣重 的氣體 例如：氧氣、 氯氣等,收集難溶或微溶于水的氣體 例如：氧氣、氫氣 一氧化碳等,收集比空氣輕 的氣體 例如：氫氣、 氨氣等,尾氣處理裝置,,A,,B,,,C,吸收溶解速度不很快，溶解度也不很大的氣體用裝置A,若氣體在吸收劑中溶速快且溶解度極大，易倒吸，選用B,難以吸收的可以點燃處理，選用C。,練習：請選出Cl2 、HCl 、CO尾氣處理的裝置,,,發(fā)生裝置-----除雜裝置—干燥裝置--收集裝置--吸收裝置,A B C D,討論：制取氯氣的過程中可能產(chǎn)生哪些雜質(zhì)氣體， 如何除去，A瓶中是什么試劑，用于除哪種雜質(zhì)？ 那B瓶呢？D瓶中作用是什么？應放什么試劑？,交流研討：,問題1：氯氣有毒，怎樣聞氯氣的氣味？,問題2：實驗室制氯氣能不能采用強熱？還能選用其它 試劑反應制取氯氣嗎？,問題3：如何收集氯氣？,問題4：多余的氯氣如何處理？,問題5：工業(yè)中用電解飽和食鹽水的方法制備氯氣， 你能找出氯氣實驗室制法和工業(yè)制法的共同 之處嗎？,問題6：書P48你知道在實驗室或工廠里是利用哪些 化學反應來制取下列物質(zhì)的嗎？ 寫出化學方程式。,概括整合：通過上述物質(zhì)的制法，你認為制備一種 新物質(zhì)的一般思路是什么？,制備新物質(zhì)的一般思路： 1、找出獲得該物質(zhì)的可能方法 2、對比分析各種制法的可操性 3、根據(jù)反應條件、原料特點，選取制取裝置 4、根據(jù)產(chǎn)物特點，設(shè)計產(chǎn)物的提純、分離 及污染物的處理方法,儀器組裝的一般順序：,先零后整、先主后次、從下到上、從左到右,（先塞后定、先放后加、先驗后點）,請思考圖示的裝置都有哪些用途？,,洗氣和收集作用,1.從A口進氣，從B口排出瓶內(nèi)的空氣， 可收集O2、Cl2等比空氣重的氣體,,2.從B口進氣，從A口排出瓶內(nèi)的空氣，可收集H2、NH3 等比空氣輕的氣體。,3. 在瓶內(nèi)加入適量液態(tài)凈化劑，從A口進氣，B口出氣， 可作為氣體凈化裝置。,4.瓶內(nèi)加入適量濃硫酸，從A口進氣，B口出氣，可作為 氣體干燥裝置。,5.在瓶內(nèi)充滿水，從B口進氣，將瓶內(nèi)水從A口壓出， 可作為排水收集氣體裝置。,典型例題,1、已知漂白粉與濃鹽酸反應可產(chǎn)生氯氣 Ca(ClO)2+4HCl====CaCl2+2Cl2↑+2H2O某同學試圖測定氯氣的體積并驗證干燥純凈的氯氣無漂白性，現(xiàn)有如下裝置，請回答：,,,（1）請用字母填寫裝置的連接順序：a接( )，( )接( )， ( )接( )，( )接( )，( )接( )，( )接( )。 （2）洗氣瓶中所裝液體是_______________________。 （3）在制氯氣前，必須進行的一項操作步驟是________。 （4）某同學在實驗中，發(fā)現(xiàn)量筒中未收集到液體， 則失敗的原因可能是 _________________________________________________。,2.實驗室制氯氣時有如下操作步驟： ①連接好裝置并檢查其氣密性 ②緩緩加熱， 加快反應使氣體均勻逸出 ③在燒瓶中加入二氧化錳粉末 ④向分液漏斗中加入濃鹽酸，再緩緩滴入燒瓶中 ⑤用向上排空氣法收集氯氣，尾氣導入吸收試劑中 下列各步驟的順序排列正確的是 （ ） A.①②③④⑤ B.①④③②⑤ C.④③①②⑤ D.①③④②⑤,書中作業(yè)：P54、3 P57、5,成功體驗：氧氣的制備,問題1、你認為獲取氧氣的方法有哪些？,問題2、上述方法中哪些適合于實驗室制?。磕男?適合工業(yè)上制??？如果適合實驗室制取，又 可以采用什么樣的實驗裝置？,,,,