高中化學(xué) 2.3化學(xué)反應(yīng)的利用課件 魯科版必修2.ppt

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第三節(jié) 化學(xué)反應(yīng)的利用,(第一課時(shí)),利用化學(xué)反應(yīng)制備物質(zhì),教學(xué)目標(biāo) （一）知識(shí)與技能目標(biāo) 1、使學(xué)生對(duì)“利用化學(xué)反應(yīng)造福人類”認(rèn)識(shí)進(jìn)一步具體化。 2、引導(dǎo)學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)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(dòng)·探究—氯氣的制取和原電池的工作原理”，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力，實(shí)驗(yàn)?zāi)芰头治鐾评砟芰Α?4、利用“化學(xué)前沿”、“資料在線”等拓展性欄目，為學(xué)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(huì)化學(xué)科學(xué)與人類文明和社會(huì)發(fā)展的密切關(guān)系。 （二）過程與方法目標(biāo) 1、通過“交流·研討”，提高學(xué)生的分析、比較、綜合的能力。 2、通過 “活動(dòng)·探究”，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和分析解決問題的能力。 （三）情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo) 1、通過教材中活動(dòng)欄目的設(shè)計(jì)，培養(yǎng)學(xué)生的探索精神和實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。 2、提升學(xué)生對(duì)化學(xué)反應(yīng)價(jià)值的認(rèn)識(shí)，贊賞化學(xué)科學(xué)對(duì)個(gè)人生活和社會(huì)發(fā)展的貢獻(xiàn)。,教學(xué)過程 第1課時(shí) 【引入】人類對(duì)化學(xué)反應(yīng)的認(rèn)識(shí)和利用從遠(yuǎn)古時(shí)代就開始了。隨著人類生產(chǎn)生活實(shí)踐的深入以及科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人類對(duì)化學(xué)反應(yīng)的利用逐漸從經(jīng)驗(yàn)走向理性，尤其是現(xiàn)在對(duì)物質(zhì)結(jié)構(gòu)和化學(xué)反應(yīng)實(shí)質(zhì)的探討，使人們對(duì)物質(zhì)及其性質(zhì)的認(rèn)識(shí)更加深入，并能科學(xué)地創(chuàng)造適宜的條件調(diào)控化學(xué)反應(yīng)。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(duì)化學(xué)反應(yīng)的利用水平。,【投影】檢查學(xué)生課前預(yù)習(xí)提綱。,交流·研討 1、到目前為止，你已經(jīng)學(xué)習(xí)過哪些化學(xué)反應(yīng)？你對(duì)化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)、規(guī)律有了哪些了解？ 我們學(xué)習(xí)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(xué)性質(zhì)，了解了這些物質(zhì)之間的化學(xué)反應(yīng)。知道了化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)就是舊化學(xué)鍵的斷裂、新化學(xué)鍵的生成,既有物質(zhì)的變化也有能量的變化。 2、化學(xué)反應(yīng)與人們的日常生活和化工生產(chǎn)有著密切的聯(lián)系。請(qǐng)你舉例說明，在日常生活中和化工生產(chǎn)中，化學(xué)反應(yīng)有哪些應(yīng)用？ 化學(xué)反應(yīng)中物質(zhì)的變化被應(yīng)用在新物質(zhì)的合成、新材料的研制上，能量的變化被應(yīng)用在新能源的開發(fā)和利用等方面。,請(qǐng)你對(duì)已學(xué)過的化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行簡(jiǎn)單的歸納分類。,從基本反應(yīng)類型分： 從有無離子參加的角度分： 從有無化合價(jià)變化的角度分： 從能量的變化的角度分： 從反應(yīng)的限度分：,化合、分解、置換、復(fù)分解,離子反應(yīng)、分子反應(yīng),氧化還原反應(yīng)、非氧化還原反應(yīng),吸熱反應(yīng)、放熱反應(yīng),可逆反應(yīng)、不可逆反應(yīng),例如:1. Mg + 2HCl == MgCl2 + H2↑ 2.,【講述】人們利用這些反應(yīng)，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(shí)間來認(rèn)識(shí)人們是怎樣利用化 學(xué)反應(yīng)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(xué)反應(yīng)的利用 一、利用化學(xué)反應(yīng)制備新物質(zhì) 【講述】20世紀(jì)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(jìn)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(fù) 合材料相繼出現(xiàn)，材料結(jié)構(gòu)進(jìn)一步完善，性能進(jìn)一步提高， 適用范圍擴(kuò)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(zhǎng)著。,【思考、討論、提問】那么,一種新物質(zhì)是怎樣利用化學(xué)反應(yīng)制備出來的呢？ 【概述】 應(yīng)該根據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)，選擇科學(xué)合理的實(shí)驗(yàn)原理，合適的儀器和藥品；根據(jù)實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)安全可靠的實(shí)驗(yàn)裝置。如果是工業(yè)生產(chǎn)，還需考慮原料的用量、價(jià)格以及設(shè)備的承受能力等；實(shí)驗(yàn)室中制備物質(zhì)還要考慮切實(shí)可行和簡(jiǎn)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(yīng)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(xué)習(xí)怎樣利用化學(xué)反應(yīng)制備新物質(zhì)。,【思考】回憶氯氣的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì) 【活動(dòng)?探究】分析以下四個(gè)制取氯氣的反應(yīng)原理: （1）從氧化還原反應(yīng)知識(shí)的角度分析，有什么共同之處？ （2）你認(rèn)為哪個(gè)反應(yīng)原理適合工業(yè)生產(chǎn)，哪些反應(yīng)原理可以用在實(shí)驗(yàn)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(xué)生的比較分析，可得出這幾個(gè)反應(yīng)都是利用了氧化劑把-1價(jià)的Cl變成了0價(jià)的Cl 。 【媒體顯示】電解食鹽水裝置。工業(yè)上利用反應(yīng)④通過電解食鹽水制備氫氧化鈉、氯氣和氫氣。反應(yīng)①是歷史上曾經(jīng)使用過的地康法制氯氣。 【評(píng)述】反應(yīng)②和③從原料、反應(yīng)條件分析都可以用于實(shí)驗(yàn)室中制取氯氣。 【講述】反應(yīng)②是瑞典化學(xué)家舍勒在研究軟錳礦石時(shí)，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(shí)驗(yàn)室中仍用這種方法制取氯氣。反應(yīng)③也是實(shí)驗(yàn)室中常用的制取氯氣的方法之一。,化學(xué)方程式：,離子方程式：,得2e-,失2e-,1、氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法,,氧化劑： 還原劑：,MnO2,HCl,反應(yīng)藥品及原理： 藥品： 反應(yīng)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(yīng)。 3.此反應(yīng)必須加熱。,【過渡】確定了反應(yīng)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(shí)驗(yàn)室制取氫氣、二氧化碳、氧氣和氨氣時(shí)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(píng)述】可根據(jù)原料的狀態(tài)、反應(yīng)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(yīng)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(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件選用,根據(jù)氣體的水溶性和對(duì)空氣的相對(duì)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(diǎn)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(yīng)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(jìn)小出,長(zhǎng)進(jìn)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(diǎn)燃處理，選用C。,練習(xí)：請(qǐng)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(yīng)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(shí)驗(yàn)室制氯氣能不能采用強(qiáng)熱？還能選用其它 試劑反應(yīng)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)室或工廠里是利用哪些 化學(xué)反應(yīng)來制取下列物質(zhì)的嗎？ 寫出化學(xué)方程式。,概括整合：通過上述物質(zhì)的制法，你認(rèn)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(duì)比分析各種制法的可操性 3、根據(jù)反應(yīng)條件、原料特點(diǎn)，選取制取裝置 4、根據(jù)產(chǎn)物特點(diǎn)，設(shè)計(jì)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(yàn)后點(diǎn)）,請(qǐng)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(jìn)氣，從B口排出瓶?jī)?nèi)的空氣， 可收集O2、Cl2等比空氣重的氣體,,2.從B口進(jìn)氣，從A口排出瓶?jī)?nèi)的空氣，可收集H2、NH3 等比空氣輕的氣體。,3. 在瓶?jī)?nèi)加入適量液態(tài)凈化劑，從A口進(jìn)氣，B口出氣， 可作為氣體凈化裝置。,4.瓶?jī)?nèi)加入適量濃硫酸，從A口進(jìn)氣，B口出氣，可作為 氣體干燥裝置。,5.在瓶?jī)?nèi)充滿水，從B口進(jìn)氣，將瓶?jī)?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(yīng)可產(chǎn)生氯氣 Ca(ClO)2+4HCl====CaCl2+2Cl2↑+2H2O某同學(xué)試圖測(cè)定氯氣的體積并驗(yàn)證干燥純凈的氯氣無漂白性，現(xiàn)有如下裝置，請(qǐng)回答：,,,（1）請(qǐng)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(jìn)行的一項(xiàng)操作步驟是________。 （4）某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)室制氯氣時(shí)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(yīng)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(dǎo)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(yàn)：氧氣的制備,問題1、你認(rèn)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(shí)驗(yàn)室制??？哪些 適合工業(yè)上制取？如果適合實(shí)驗(yàn)室制取，又 可以采用什么樣的實(shí)驗(yàn)裝置？,,,,