《化學(xué)反應(yīng)的利用》

1化學(xué)反應(yīng)的利用（第1課時(shí)）2鉆木取火

:人類(lèi)接觸到化學(xué)現(xiàn)象現(xiàn)代化學(xué)------神州”五號(hào)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(huì)發(fā)展中的作用

目前人工合成的物質(zhì)已經(jīng)超過(guò)3500萬(wàn)種，而且仍以每年合成幾百萬(wàn)種新物質(zhì)的速度繼續(xù)增長(zhǎng)著。這些物質(zhì)極大的豐富了人類(lèi)賴(lài)以生存和發(fā)展著的物質(zhì)世界。從這個(gè)意義上可以說(shuō)，化學(xué)科學(xué)是社會(huì)生活和發(fā)展的基礎(chǔ)，一點(diǎn)都不為過(guò)。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(qǐng)你舉例說(shuō)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(kāi)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(lái)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(shí)驗(yàn)室制法

MnO2+4HCl(濃)=MnCl2+2H2O+Cl2↑1、實(shí)驗(yàn)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(wèn)題1：根據(jù)制氯氣所使用的原料和反應(yīng)條件，你會(huì)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(tái)(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(yè)凈化收集發(fā)生裝置反應(yīng)原理下一頁(yè)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(wèn)題2：根據(jù)制氯氣的性質(zhì)，你會(huì)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(yàn)滿(mǎn)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(lái)判別2、用濕潤(rùn)的淀粉碘化鉀試紙問(wèn)題3：根據(jù)制氯氣的性質(zhì)，你會(huì)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(yè)凈化收集發(fā)生裝置反應(yīng)原理下一頁(yè)裝置設(shè)計(jì)：19思考：

一般說(shuō)來(lái)，實(shí)驗(yàn)室制備氣體的裝置

要包括幾個(gè)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(shí)驗(yàn)室制法請(qǐng)觀察實(shí)驗(yàn)操作，填寫(xiě)探究報(bào)告

實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)室制法問(wèn)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(shí)驗(yàn)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(diǎn)燃Fe2O3+3H2

═2Fe+3H2O△高溫Fe2O3+3CO═2Fe+3CO2

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

練習(xí)：27請(qǐng)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?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。5.在瓶?jī)?nèi)充滿(mǎn)水，從B口進(jìn)氣，將瓶?jī)?nèi)水從A口壓出，可作為排水取氣裝置。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。!!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(shí)驗(yàn)裝置圖有那些錯(cuò)誤？①長(zhǎng)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)室要制得干燥純凈的氯氣，應(yīng)讓產(chǎn)生的氯氣依次通過(guò)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(lèi)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(lái)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)闊崮堋ｋ姵氐膹V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(lèi)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(wú)現(xiàn)象⑷若將Zn片,Cu片用一導(dǎo)線(xiàn)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(xiàn)間接一電流計(jì)有何現(xiàn)象產(chǎn)生？為什么？⑹用一干電池連接電流計(jì)驗(yàn)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(guò)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(chēng)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(xiàn)傳遞，產(chǎn)生電流活潑金屬失去電子溶液中陽(yáng)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(guò)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(xiàn)實(shí)驗(yàn)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(gè)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(shí)驗(yàn)（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(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)探究形成原電池的條件第三組實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)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(dòng)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(lái)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(lái)？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(dòng)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(shí)拓展】

1：什么樣的化學(xué)反應(yīng)可以設(shè)計(jì)成原電池？電子流動(dòng)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(huì)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(jì)原電池：例如：請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)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(qǐng)您來(lái)當(dāng)設(shè)計(jì)師：請(qǐng)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(jì)成一個(gè)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(yáng)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(zhǎng)。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(shí)，不斷從外界輸入，同時(shí)將電極反應(yīng)產(chǎn)物不斷排出電池新型燃料電池請(qǐng)你當(dāng)個(gè)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(dòng)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(shuō)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(cè)702.關(guān)于如圖所示裝置的