第二章第二章第三节第三节 化学反应的利用化学反应的利用 第第1课时课时利用化学反应制备物质利用化学反应制备物质1 化学反应物质变化的实质：化学反应物质变化的实质： 旧化学键断裂旧化学键断裂 新化学键形成新化学键形成调控化学反应的速率：调控化学反应的速率： 浓度，温度，压强，催化剂浓度，温度，压强，催化剂 2 345硅芯片和计算机硅芯片和计算机6现代化学现代化学-神州神州”五号隔热层和航天员穿的航天服，是用一种五号隔热层和航天员穿的航天服，是用一种 特殊材料制成的特殊材料制成的7一、利用化学反应制备新物质一、利用化学反应制备新物质请同学们对已学过的化学反应进行简单的归纳小结：请同学们对已学过的化学反应进行简单的归纳小结：分分类依据依据反反应类型型基本反基本反应类型型有无离子参加的反有无离子参加的反应有无化合价有无化合价变化反化反应能量的能量的变化化反反应的限度的限度化合反化合反应、分解反、分解反应、置、置换反反应、复分解反、复分解反应离子反离子反应、分子反、分子反应氧化氧化还原原反反应、非氧化、非氧化还原反原反应放放热反反应、吸、吸热可逆反可逆反应、不可逆反、不可逆反应81.1.氯气的实验室制法氯气的实验室制法 请同学们从以下几方面总结：请同学们从以下几方面总结：药品品反反应原理原理制制备装置装置净化装置净化装置收集装置收集装置尾气尾气处理装置理装置9 为什么将为什么将”洁厕灵洁厕灵”和和”84消毒液消毒液”混合会产生氯气混合会产生氯气?盐酸盐酸次氯酸钠次氯酸钠10MnO2+4HCl(浓浓)= MnCl2+2H2O+Cl2 反应原理反应原理反应原理反应原理 1.二氧化锰为难溶于水的黑色粉末。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。稀盐酸与二氧化锰不反应。 3.浓盐酸易挥发浓盐酸易挥发. 4.此反应必须加热。此反应必须加热。注意注意注意注意舍勒舍勒 【瑞典瑞典】公元公元1742一一1786 11气体发生装置气体发生装置 固体固体固体固体固体液体固体液体固体固体(液体液体)液体液体2KClO3 = 2KCl+3O2MnO2Zn+H2SO4=ZnSO4+H212净化装置净化装置固态试剂液态试剂13注意装置的顺序注意装置的顺序饱和食盐水饱和食盐水浓浓 H2SO4气流方向气流方向14收集比空气重收集比空气重的气体的气体例如：氧气、例如：氧气、收集难溶或微溶收集难溶或微溶于水的气体于水的气体例如：氧气、氢气例如：氧气、氢气 收集比空气轻的收集比空气轻的气体气体例如：氢气例如：氢气气体收集装置气体收集装置1 1体积的水溶解体积的水溶解2 2体积氯气体积氯气, ,不与空气反应不与空气反应, ,密度比空气大密度比空气大15a.a.向上排空气法（洗气后得到干燥的向上排空气法（洗气后得到干燥的Cl2）b.b.排饱和食盐水法（对气体干燥程度不做要求）排饱和食盐水法（对气体干燥程度不做要求）饱和食盐水饱和食盐水制氯气的收集装置制氯气的收集装置气流方向气流方向16尾气的处理尾气的处理难以吸收的可以点燃处理，选用难以吸收的可以点燃处理，选用D。ABCD说明：吸收溶解速度不很快，溶解度也不很大的气体用装置说明：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，选用少量尾气可以集于气球中，选用C；氯气氯气?17尾气处理装置尾气处理装置NaOH溶液溶液多余的多余的Cl2 Cl2 + 2NaOH = NaCl + NaClO + H2O 18饱和食盐水饱和食盐水浓硫酸浓硫酸NaOHNaOH溶液溶液实验室制备氯气的装置图实验室制备氯气的装置图浓盐酸浓盐酸二氧化锰二氧化锰二氧化锰盐酸逢，二氧化锰盐酸逢， 隔网热瓶氯气生。隔网热瓶氯气生。 盐水硫酸除杂质，盐水硫酸除杂质，吸收通入火碱中。吸收通入火碱中。 19问题讨论问题讨论1.为什么不能加强热？为什么不能加强热？答：浓盐酸有较强的挥发性，若加强热会使氯气中有大量的氯化氢杂质，另外也降低了答：浓盐酸有较强的挥发性，若加强热会使氯气中有大量的氯化氢杂质，另外也降低了HCl的利用率。的利用率。2.2.还能选用其他试剂反应制取氯气吗？还能选用其他试剂反应制取氯气吗？答：可以用高锰酸钾答：可以用高锰酸钾(氯酸钾氯酸钾)和浓盐酸反应和浓盐酸反应2KMnO4 16HCl 2KCl 2MnCl2 5Cl2 8H2O也可以氯化钠、浓硫酸和也可以氯化钠、浓硫酸和MnO2混合制取氯气混合制取氯气2NaCl 3H2SO4 MnO2 2NaHSO4 MnSO4 Cl2 2H2O20请思考图示的装置都有哪些用途？请思考图示的装置都有哪些用途？211.从从A口进气，从口进气，从B口排出瓶内的空气，可收集口排出瓶内的空气，可收集O2、Cl2等比等比空气重的气体空气重的气体2.从从B口进气，从口进气，从A口排出瓶内的空气，可收集口排出瓶内的空气，可收集H2、NH3等比空气轻的气体。等比空气轻的气体。5.在瓶内充满水，从在瓶内充满水，从B口进气，将瓶内水从口进气，将瓶内水从A口压出，可作为口压出，可作为排水取气装置。排水取气装置。3. 在瓶内加入适量液态净化剂，从在瓶内加入适量液态净化剂，从A口进气，口进气，B口出气，可作口出气，可作为气体净化装置。为气体净化装置。4.瓶内加入适量浓硫酸，从瓶内加入适量浓硫酸，从A口进气，口进气，B口出气，可作为气体干燥装置。口出气，可作为气体干燥装置。! ! 可以用排饱和食盐水的方法收集可以用排饱和食盐水的方法收集ClCl2 2222在在实验室中制取室中制取纯净、干燥的、干燥的氯气，常使生成的气，常使生成的氯气依次通气依次通过两个洗气瓶，两个洗气瓶，这两个瓶两个瓶内盛放的内盛放的试剂依次是依次是 盐酸酸 饱和食和食盐水水 浓硫酸硫酸 石灰水石灰水 烧碱溶液碱溶液 A B C D1二氧化二氧化锰与与浓盐酸作用制酸作用制氯气的反气的反应中，作中，作为还原原剂的的HCl和参加反和参加反应的的HCl物物质的量的量之比是之比是 A1 1 B2 1 C1 2 D任意比任意比课堂练习课堂练习BC233、下列实验装置图有那些错误？、下列实验装置图有那些错误？ 长颈漏斗应改成分液漏斗长颈漏斗应改成分液漏斗烧瓶下应垫石棉网烧瓶下应垫石棉网应用酒精灯加热应用酒精灯加热稀盐酸应改为浓盐酸稀盐酸应改为浓盐酸多余多余Cl2应通入应通入NaOH溶液中溶液中24MnO24H2Cl =Mn2Cl22H2O 2、讨论、讨论:实验室通常用二氧化锰和浓盐酸反应制取实验室通常用二氧化锰和浓盐酸反应制取Cl2。（1）该反应的离子方程式为）该反应的离子方程式为 。 （2）甲、乙两同学用下列两种方法制取）甲、乙两同学用下列两种方法制取Cl2：甲：用含甲：用含HCl 146 g的浓盐酸与足量二氧化锰反应的浓盐酸与足量二氧化锰反应乙：用乙：用87 g二氧化锰与足量浓盐酸反应二氧化锰与足量浓盐酸反应则二者制得的则二者制得的Cl2（填序号）（填序号） 。甲比乙多甲比乙多 乙比甲多乙比甲多 一样多一样多 无法比较无法比较已知下列反应也可以生成氯气。已知下列反应也可以生成氯气。 2 KMnO416 HCl2 KCl2 MnCl25 Cl28 H2O 2 NaCl2 H2O= NaOHCl2H2其中，适宜于实验室制取其中，适宜于实验室制取Cl2的反应是的反应是 （填序号，下同），适宜于工业生产（填序号，下同），适宜于工业生产Cl2的反的反应是应是 。4 HClO2 Cl22 H2O催化剂催化剂高温高温通电通电25煮煮海海为为盐盐盐场工人在晒盐盐场工人在晒盐海水海水盐田盐田析出粗盐析出粗盐引入引入风吹日晒风吹日晒H2O蒸发蒸发海水晒盐海水晒盐26以电解食盐水为基础制取氯气等产品的工业称为以电解食盐水为基础制取氯气等产品的工业称为“氯碱工业氯碱工业”2NaCl+2H2NaCl+2H2 2O 2NaOH+HO 2NaOH+H2 2+Cl+Cl2 2通电通电反应方程式：反应方程式：2.氯气的工业制取方法氯气的工业制取方法 电解饱和食盐水电解饱和食盐水27家用消毒液发生器是化学知识在日常生活中的家用消毒液发生器是化学知识在日常生活中的“创新创新”应用。该发生器利用常见的精盐和自应用。该发生器利用常见的精盐和自来水为反应物，通电时，发生器内电解槽里的极板上产生大量气泡。切断电源后所得消毒液来水为反应物，通电时，发生器内电解槽里的极板上产生大量气泡。切断电源后所得消毒液具有强烈的杀菌能力，跟发生器直接有关的反应是具有强烈的杀菌能力，跟发生器直接有关的反应是A2NaCl2H2O 2NaOHH2Cl2BH2Cl2=2HClCCl22NaOH=NaClNaClOH2ODNaClOHCl=NaClHClO动脑时间动脑时间AC28制制制制 备备备备 新新新新 物物物物 质质质质450o4HCl+O2 H2O+2Cl2CuCl2MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2+2H2O2KMnO4+16HCl(浓) 2MnCl2+2KCl+ 5Cl2+8H2O2NaCl +2H2O 2NaOH + H2+ Cl2通电通电分析以下四个制取氯气的反应原理分析以下四个制取氯气的反应原理分析以下四个制取氯气的反应原理分析以下四个制取氯气的反应原理: : 1 1、从氧化、从氧化、从氧化、从氧化- -还原反应的角度分析，有什么共同之处？还原反应的角度分析，有什么共同之处？还原反应的角度分析，有什么共同之处？还原反应的角度分析，有什么共同之处？ 2 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？装置选择上、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？装置选择上、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？装置选择上、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？装置选择上会有何不同？会有何不同？会有何不同？会有何不同？共同之处：2Cl Cl2-10-2e-29 化学方程式化学方程式 物物 质质 生铁生铁生铁生铁( (以赤铁矿为原料以赤铁矿为原料以赤铁矿为原料以赤铁矿为原料) ) 硫酸硫酸硫酸硫酸( (以硫磺为原料以硫磺为原料以硫磺为原料以硫磺为原料) ) 催化剂高温、高压2SO2SO2 2 + O + O2 2 2SO 2SO3 3SOSO3 3 + H + H2 2O HO H2 2SOSO4 4S + O2 SO2 点燃Fe2O3+ 3H2 2Fe +3H2O 高温FeFe2 2OO3 3 + 3CO 2Fe + 3CO + 3CO 2Fe + 3CO2 2 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？吗？ 练习：练习：30 物物 质质 化学方程式化学方程式 氨氨氨氨Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3+2H2ON N2 2 + 3H + 3H2 2 2NH 2NH3 3 催化剂催化剂高温、高压高温、高压硝酸硝酸硝酸硝酸( (以氨为以氨为以氨为以氨为原料原料原料原料) ) 2NO+O2 2NO2 催化剂高温、高压高温、高压4NH4NH3 3+5O+5O2 2 4NO+ 6H 4NO+ 6H2 2OO 3NO3NO2 2 + H + H2 2O 2HNOO 2HNO3 3 + NO + 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？吗？ 练习：练习：31 一套完整的氯气制取装置应该包括哪几步？一套完整的氯气制取装置应该包括哪几步？气体收集装置气体收集装置尾气处理装置尾气处理装置气体净化装置气体净化装置气体发生装置气体发生装置32第第2课时课时化学反应为人类提供能源化学反应为人类提供能源33交流交流研讨研讨1. 1. 你知道即热饭盒的原理你知道即热饭盒的原理吗？吗？2. 2. 铁路工人经常用利用铝铁路工人经常用利用铝热剂来焊接铁轨，你能解热剂来焊接铁轨，你能解释其中的原因吗？释其中的原因吗？34 在化学反应中，物质中的化学能变化通常表现为热量的变化，即化学能转变为在化学反应中，物质中的化学能变化通常表现为热量的变化，即化学能转变为热能。热能。电池的广泛应用那么，物质变化中的化学能在什么条件下转化为电能呢？那么，物质变化中的化学能在什么条件下转化为电能呢？二、化学反应为人类提供能量二、化学反应为人类提供能量1.1.化学能转变为热能化学能转变为热能35 氢氧燃料氢氧燃料电池电池(电极材料为多孔镍电极材料为多孔镍) 普通干电池普通干电池年年 雷克兰士雷克兰士 36 将将Zn片插入片插入H2SO4溶液中有什么现象？为什么？溶液中有什么现象？为什么？ 将将Cu片插入片插入H2SO4溶液中有什么现象？为什么？溶液中有什么现象？为什么？演示讨论探究演示讨论探究2.2.化学能转变为电能化学能转变为电能37若将若将Zn片片,Cu片用一导线连接再浸在片用一导线连接再浸在H2SO4溶液中，有什溶液中，有什么现象？为什么？么现象？为什么？将一将一Zn片片,Cu片平行插入片平行插入H2SO4溶液中，有什么现象？为溶液中，有什么现象？为什么？什么？38铜片与稀硫酸不反应，但与锌片相连后，铜片上为什铜片与稀硫酸不反应，但与锌片相连后，铜片上为什么有气泡产生？气体是什么？怎样产生的？导线间接么有气泡产生？气体是什么？怎样产生的？导线间接一电流计有何现象产生？为什么？一电流计有何现象产生？为什么？用一干电池连接电流计验证电子流向，确定用一干电池连接电流计验证电子流向，确定Zn片片, Cu片片的正负极是怎样的？的正负极是怎样的？39化学能化学能转化为转化为的的装置装置就叫就叫原电池。原电池。把把电能电能1. 什么是原电池？什么是原电池？40原电池原电池1.1.定义：这种将化学能转化为电能的装置称为原电池。定义：这种将化学能转化为电能的装置称为原电池。412.原电池工作原理原电池工作原理较活泼的金属失去电子发生氧化反应，电子从较活泼金属（负极）通过外电路流向较不活泼较活泼的金属失去电子发生氧化反应，电子从较活泼金属（负极）通过外电路流向较不活泼的金属（正极）的金属（正极） 。42实验探究形成原电池的条件实验探究形成原电池的条件（可以）（可以）（可以）（可以）（可以）（可以）（不可以）（不可以）形成条件一：形成条件一：活泼性不同的两个电极活泼性不同的两个电极负极：较活泼的金属负极：较活泼的金属正极：较不活泼的金属、石墨等正极：较不活泼的金属、石墨等第一组实验第一组实验43（可以）（可以）（不可以）（不可以）形成条件二：电极需插进电解质溶液中形成条件二：电极需插进电解质溶液中第二组实验第二组实验实验探究形成原电池的条件实验探究形成原电池的条件44第三组实验第三组实验实验探究形成原电池的条件实验探究形成原电池的条件形成条件三：必须形成闭合回路形成条件三：必须形成闭合回路（不可以）（不可以）45原电池的工作原理原电池的工作原理较活泼的金属发生氧化反应较活泼的金属发生氧化反应,电子从较活泼的金属电子从较活泼的金属(负极负极)通过外电路流向较不活泼的金属通过外电路流向较不活泼的金属(正极正极)。 电子流向：负极 正极导线导线46两极相连形成闭合电路两极相连形成闭合电路组成原电池的条件组成原电池的条件有两种活动性不同的金属（或一种是非金属导体）作电极有两种活动性不同的金属（或一种是非金属导体）作电极电极材料均插入电解质溶液中电极材料均插入电解质溶液中471.1.铜片上的气体是什么？铜片上的气体是什么？ 2. 2.氢元素原来以什么形式存在？氢元素原来以什么形式存在？3. 从电子得失的角度分析，从电子得失的角度分析，H H+ +如何如何 转变成氢气？转变成氢气？思考：思考：48 1. 1. 电子从何而来？电子从何而来？2. 2. H为何不直接在锌片上得电子而在铜片上得电子？为何不直接在锌片上得电子而在铜片上得电子？讨论讨论：49 结论或解释结论或解释现象现象实验步骤实验步骤电流计指针偏转电流计指针偏转导线中有电流通过导线中有电流通过测干电池时，电流计指针偏向测干电池时，电流计指针偏向 极方向极方向测铜锌原电池时，电流计指针偏向测铜锌原电池时，电流计指针偏向 片片方向方向锌片为负极锌片为负极 铜片为正铜片为正极极 正正铜铜50ZnCuZnCuABCDEF下列哪些装置能构成原电池？自己动手做一做。下列哪些装置能构成原电池？自己动手做一做。G水果水果51未构成闭合回路未构成闭合回路52负极（锌片）：负极（锌片）： Zn 2e - = Zn 2+负极（锌片）：负极（锌片）： Zn 2e - = Zn 2+正极（石墨）：正极（石墨）： 2H+2e - = H2 正极（铜片）：正极（铜片）： Cu2+ + 2e - = Cu 53原电池的工作原电池的工作原理原理543.化学能与光能的相互转化化学能与光能的相互转化化学能化学能燃烧燃烧光合作用光合作用光能光能如：光化学电池如：光化学电池 太阳能分解水制氢气太阳能分解水制氢气热能热能电能电能光能光能化学反应提供能源化学反应提供能源55请将氧化还原反应：请将氧化还原反应：Fe + Cu2+ = Cu + Fe2+Fe比比Fe不活泼的金属或石墨不活泼的金属或石墨 CuSO4 、CuCl2等等设计成一个原电池。设计成一个原电池。负极：负极：正极：正极：电解质溶液：电解质溶液：56