《化學(xué)反應(yīng)的利用》

1化學(xué)反應(yīng)的利用（第1課時）2鉆木取火

:人類接觸到化學(xué)現(xiàn)象現(xiàn)代化學(xué)------神州”五號隔熱層和航天員穿的航天服，是用一種特殊材料制成的4合成新材料現(xiàn)代通信用光纜5化學(xué)在社會發(fā)展中的作用

目前人工合成的物質(zhì)已經(jīng)超過3500萬種，而且仍以每年合成幾百萬種新物質(zhì)的速度繼續(xù)增長著。這些物質(zhì)極大的豐富了人類賴以生存和發(fā)展著的物質(zhì)世界。從這個意義上可以說，化學(xué)科學(xué)是社會生活和發(fā)展的基礎(chǔ)，一點都不為過。672、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？合成新物質(zhì)，開發(fā)新能源。8討論根據(jù)氯氣的性質(zhì)，若以濃鹽酸為主要原料來制氯氣，試從氧化-還原反應(yīng)的角度分析這一思路是否可行？如何利用化學(xué)反應(yīng)制備——氯氣？

一、利用化學(xué)反應(yīng)制備新物質(zhì)

一、氯氣的實驗室制法

MnO2+4HCl(濃)=MnCl2+2H2O+Cl2↑1、實驗原理：氧化劑還原劑離子反應(yīng)方程式：

MnO2+4H++2Cl-=Mn2++2H2O+Cl2↑注：①反應(yīng)條件:②HCl作用：③轉(zhuǎn)移電子數(shù)：“濃鹽酸”和“加熱”還原性和酸性，兩者比例為1:1。

1molMnO2參加反應(yīng)轉(zhuǎn)移2mole-

固體＋固體固體＋液體固體(液體)＋液體2KClO3===2KCl+3O2↑MnO2Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑問題1：根據(jù)制氯氣所使用的原料和反應(yīng)條件，你會選用什么樣的發(fā)生裝置呢？制備新物質(zhì)氣體發(fā)生裝置分液漏斗圓底燒瓶酒精燈鐵架臺(帶鐵圈鐵夾)石棉網(wǎng)導(dǎo)管雙孔塞氯氣性質(zhì)尾氣處理上一頁凈化收集發(fā)生裝置反應(yīng)原理下一頁12凈化裝置液態(tài)試劑固態(tài)試劑飽和NaCl:除去Cl2中的HCl濃硫酸：干燥Cl214收集比空氣重的氣體例如：氧氣、氯氣收集難溶或微溶于水的氣體例如：氧氣、氫氣一氧化碳收集比空氣輕的氣體例如：氫氣、氨氣問題2：根據(jù)制氯氣的性質(zhì)，你會選用什么樣的氣體收集裝置？

選用排空氣法的依據(jù)是：

若選用排空氣法則應(yīng)當(dāng)要的驗滿措施方法是：1、與空氣的密度有較大的差別2、與空氣不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)1、氯氣黃綠色，觀察顏色變化來判別2、用濕潤的淀粉碘化鉀試紙問題3：根據(jù)制氯氣的性質(zhì)，你會選用什么樣的尾氣體處理裝置？

AB尾氣處理：2NaOH+Cl2===NaCl+NaClO+H2O

制備新物質(zhì)尾氣處理：2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O

NaOH溶液氯氣性質(zhì)尾氣處理上一頁凈化收集發(fā)生裝置反應(yīng)原理下一頁裝置設(shè)計：19思考：

一般說來，實驗室制備氣體的裝置

要包括幾個部分？1、發(fā)生裝置

2、除雜裝置

3、收集裝置

4、尾氣處理裝置1、氯氣的實驗室制法請觀察實驗操作，填寫探究報告

實驗現(xiàn)象裝置試劑有黃綠色的氣體產(chǎn)生濃鹽酸、二氧化錳固體發(fā)生裝置：收集裝置：固—液加熱制氣裝置向上排空氣法收集211、原理：2、試劑：

3、裝置：4、除雜：5、干燥：6、收集：7、尾氣處理：向上排空氣法MnO2+4HCl(濃)===MnCl2+Cl2↑+2H2O二氧化錳、濃鹽酸

發(fā)生裝置-----凈化裝置----收集裝置----尾氣處理裝置飽和食鹽水濃硫酸通入氫氧化鈉溶液中氯氣的實驗室制法問題討論還能選用其他試劑反應(yīng)制取氯氣嗎？答：可以用高錳酸鉀(氯酸鉀)和濃鹽酸反應(yīng)2KMnO4

＋16HCl＝2KCl＋2MnCl2

＋5Cl2

＋8H2O也可以氯化鈉、濃硫酸和MnO2混合制取氯氣2NaCl＋3H2SO4

＋MnO2

＝2NaHSO4

＋MnSO4

＋Cl2

＋2H2O二、氯氣的工業(yè)制法：電解2NaCl+2H2O==2NaOH+H2+CI2化學(xué)方程式：離子方程式：2CI-+2H2O==2OH-+H2+CI2電解三、利用化學(xué)反應(yīng)制備其他物質(zhì)物質(zhì)實驗室制法工業(yè)制法氫氣C+H2O(g)==CO+H2CO+H2O(g)==CO2+H2二氧化碳

CaCO3==CaO+CO2生鐵Fe2O3+3CO==2Fe+CO2CaCO3+2HCl==CaCl2+CO2+H2O高溫高溫高溫Zn+H2SO4==ZnSO4+H2高溫

化學(xué)方程式

物質(zhì)生鐵(以赤鐵礦為原料)

硫酸(以硫磺為原料)

催化劑高溫、高壓2SO2+O22SO3SO3+H2O═H2SO4S+O2═SO2

點燃Fe2O3+3H2

═2Fe+3H2O△高溫Fe2O3+3CO═2Fe+3CO2

你知道在實驗室中或工廠里是利用哪些化學(xué)反應(yīng)來制備下表所列的物質(zhì)的嗎？

練習(xí)：

物質(zhì)

化學(xué)方程式

氨Ca(OH)2+2NH4Cl═

CaCl2+2NH3↑+2H2O△N2+3H22NH3

催化劑高溫、高壓硝酸(以氨為原料)2NO+O2

═2NO2

催化劑高溫、高壓4NH3+5O24NO+6H2O

3NO2+H2O═2HNO3+NO

你知道在實驗室中或工廠里是利用哪些化學(xué)反應(yīng)來制備下表所列的物質(zhì)的嗎？

練習(xí)：27請思考圖示的裝置都有哪些用途？洗氣和收集作用討論1.從A口進(jìn)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(jìn)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。5.在瓶內(nèi)充滿水，從B口進(jìn)氣，將瓶內(nèi)水從A口壓出，可作為排水取氣裝置。3.在瓶內(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.瓶內(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。!!可以用排飽和食鹽水的方法收集Cl21．二氧化錳與濃鹽酸作用制氯氣的反應(yīng)中，作為還原劑的HCl和參加反應(yīng)的HCl物質(zhì)的量之比是[]A．1∶1B．2∶1C．1∶2D．任意比課堂練習(xí)C2、下列實驗裝置圖有那些錯誤？①長頸漏斗應(yīng)改成分液漏斗．②燒瓶下應(yīng)墊石棉網(wǎng)．③應(yīng)用酒精燈加熱．④稀鹽酸應(yīng)改為濃鹽酸．⑤多余Cl2應(yīng)通入NaOH溶液中31練習(xí)1、實驗室制取氯氣的試管壁上粘附有MnO2，除去粘附的MnO2可用的試劑是（）

A、蒸餾水B、氫氧化鉀溶液

C、稀鹽酸D、熱的濃鹽酸2、實驗室要制得干燥純凈的氯氣，應(yīng)讓產(chǎn)生的氯氣依次通過的試劑是（）

A、濃H2SO4,堿石灰B、飽和食鹽水,濃H2SO4

C、堿石灰,濃H2SO4

D、水,飽和食鹽水DB二、化學(xué)反應(yīng)為人類提供能量

交流·研討1.你知道即熱飯盒的原理嗎？2.鐵路工人經(jīng)常用利用鋁熱劑來焊接鐵軌，你能解釋其中的原因嗎？

在化學(xué)反應(yīng)中，物質(zhì)中的化學(xué)能變化通常表現(xiàn)為熱量的變化，即化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?。電池的廣泛應(yīng)用那么，物質(zhì)變化中的化學(xué)能在什么條件下轉(zhuǎn)化為電能呢？二、化學(xué)反應(yīng)為人類提供能量1.化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮堍艑n片插入H2SO4溶液中有什么現(xiàn)象？為什么？⑵將Cu片插入H2SO4溶液中有什么現(xiàn)象？為什么？2.化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔躗n表面有氣泡產(chǎn)生無現(xiàn)象⑷若將Zn片,Cu片用一導(dǎo)線連接再浸在H2SO4溶液中，有什么現(xiàn)象？為什么？⑶將一Zn片,Cu片平行插入H2SO4溶液中，有什么現(xiàn)象？為什么？Zn表面有氣泡產(chǎn)生Cu表面有氣泡產(chǎn)生⑸銅片與稀硫酸不反應(yīng)，但與鋅片相連后，銅片上為什么有氣泡產(chǎn)生？氣體是什么？怎樣產(chǎn)生的？導(dǎo)線間接一電流計有何現(xiàn)象產(chǎn)生？為什么？⑹用一干電池連接電流計驗證電子流向，確定Zn片,Cu片的正負(fù)極是怎樣的？【思考討論】

1、怎樣通過電流表指針的偏轉(zhuǎn)確定銅鋅原電池的正負(fù)極？

G指針的偏轉(zhuǎn)方向始終指向正極一端CuZn稀H2SO4正極負(fù)極原電池1.定義：這種將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置稱為原電池。CuZn---Zn2+H+H+氧化反應(yīng)還原反應(yīng)負(fù)極正極電子沿導(dǎo)線傳遞，產(chǎn)生電流活潑金屬失去電子溶液中陽離子得到電子SO42-原電池工作原理42原電池中正負(fù)極和電極反應(yīng)(Zn):Zn-2e-=Zn2+(Cu):2H++2e-=H2↑①電極反應(yīng)：②原電池正負(fù)極的判斷：負(fù)極：電子流

的一極，

電子，發(fā)生

反應(yīng)。正極：電子流

的一極，

電子，發(fā)生

反應(yīng)。負(fù)極正極出失氧化入得還原較活潑的金屬做負(fù)極氧化反應(yīng)還原反應(yīng)總反應(yīng)：Zn+2H+=Zn2++H2↑(離子方程式)氧化還原反應(yīng)原電池的工作原理較活潑的金屬發(fā)生氧化反應(yīng),電子從較活潑的金屬(負(fù)極)通過外電路流向較不活潑的金屬(正極)。電子流向：負(fù)極正極導(dǎo)線實驗探究形成原電池的條件（可以）（可以）（可以）（不可以）形成條件一：活潑性不同的兩個電極負(fù)極：較活潑的金屬正極：較不活潑的金屬、石墨等第一組實驗（可以）（不可以）形成條件二：電極需插進(jìn)電解質(zhì)溶液中第二組實驗實驗探究形成原電池的條件第三組實驗實驗探究形成原電池的條件形成條件三：必須形成閉合回路（不可以）③兩極相連形成閉合電路組成原電池的條件①有兩種活動性不同的金屬（或一種是非金屬導(dǎo)體）作電極②電極材料均插入電解質(zhì)溶液中水果電池1.銅片上的氣體是什么？

2.氫元素原來以什么形式存在？3.從電子得失的角度分析，H+如何轉(zhuǎn)變成氫氣？思考：

1.電子從何而來？2.H＋為何不直接在鋅片上得電子而在銅片上得電子？討論：ZnCuZnCuABCDEF√下列哪些裝置能構(gòu)成原電池？√G√水果未構(gòu)成閉合回路負(fù)極（鋅片）：

Zn－2e-=Zn2+負(fù)極（鋅片）：

Zn－2e-=Zn2+正極（石墨）：

2H++2e-=H2↑正極（銅片）：

Cu2++2e-=Cu54原電池的應(yīng)用：

1.比較金屬的活動性。

2.防止金屬被腐蝕。

3.加快化學(xué)反應(yīng)速率。

4.提供能源．【知識拓展】

1：什么樣的化學(xué)反應(yīng)可以設(shè)計成原電池？電子流動氧化還原反應(yīng)2：如果把銅鋅原電池中的硫酸溶液換成硫酸銅溶液會有什么變化？鋅片失去電子生成鋅離子進(jìn)入溶液，鋅片質(zhì)量減少；溶液中的銅離子在銅片上得到電子生成銅單質(zhì)，銅片質(zhì)量增加。56設(shè)計原電池：例如：請設(shè)計總反應(yīng)為：

Fe+2H+=H2↑+Fe2+的原電池方法：找出合適的電極材料和電解質(zhì)溶液。請您來當(dāng)設(shè)計師：請將氧化還原反應(yīng)：Fe+Cu2+=Cu+Fe2+Fe比Fe不活潑的金屬或石墨CuSO4

、CuCl2等設(shè)計成一個原電池。負(fù)極：正極：電解質(zhì)溶液：3.化學(xué)能與光能的相互轉(zhuǎn)化化學(xué)能燃燒光合作用光能如：光化學(xué)電池太陽能分解水制氫氣熱能電能光能……化學(xué)反應(yīng)提供能源60

鋅錳干電池是日常生活中常用的干電池。

正極材料：石墨棒

負(fù)極材料：鋅片

電解質(zhì)：化學(xué)糊狀物61鋰是密度最小的金屬，用鋰作為電池的負(fù)極，跟用相同質(zhì)量的其他金屬作負(fù)極相比較，使用壽命大大延長。鋰電池蓄電池63燃料電池不是把還原劑、氧化劑物質(zhì)全部貯藏在電池內(nèi)，而是在工作時，不斷從外界輸入，同時將電極反應(yīng)產(chǎn)物不斷排出電池新型燃料電池請你當(dāng)個小醫(yī)生682、原電池的應(yīng)用：原電池1、構(gòu)成原電池的條件利用氧化還原反應(yīng)將化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能的裝置。①兩種電極②在電解質(zhì)溶液中形成閉合回路③能自發(fā)進(jìn)行氧化還原反應(yīng)。

1.比較金屬的活動性。

2.防止金屬被腐蝕。

3.加快化學(xué)反應(yīng)速率。

4.提供能源．1：下列關(guān)于原電池的說法正確的是（）A．在正極上發(fā)生氧化反應(yīng)B．化學(xué)性質(zhì)較活潑的金屬為負(fù)極C．在外電路，電子流出正極

D．是由電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置課堂檢測702.關(guān)于如圖所示裝置的