《化学反应的利用》

1化学反应的利用（第1课时）2钻木取火

:人类接触到化学现象现代化学------神州”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4合成新材料现代通信用光缆5化学在社会发展中的作用

目前人工合成的物质已经超过3500万种，而且仍以每年合成几百万种新物质的速度继续增长着。这些物质极大的丰富了人类赖以生存和发展着的物质世界。从这个意义上可以说，化学科学是社会生活和发展的基础，一点都不为过。672、化学反应与人们的日常生活和化工生产有着密切的联系。请你举例说明，在日常生活中和化工生产中，化学反应有哪些应用？合成新物质，开发新能源。8讨论根据氯气的性质，若以浓盐酸为主要原料来制氯气，试从氧化-还原反应的角度分析这一思路是否可行？如何利用化学反应制备——氯气？

一、利用化学反应制备新物质

一、氯气的实验室制法

MnO2+4HCl(浓)=MnCl2+2H2O+Cl2↑1、实验原理：氧化剂还原剂离子反应方程式：

MnO2+4H++2Cl-=Mn2++2H2O+Cl2↑注：①反应条件:②HCl作用：③转移电子数：“浓盐酸”和“加热”还原性和酸性，两者比例为1:1。

1molMnO2参加反应转移2mole-

固体＋固体固体＋液体固体(液体)＋液体2KClO3===2KCl+3O2↑MnO2Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑问题1：根据制氯气所使用的原料和反应条件，你会选用什么样的发生装置呢？制备新物质气体发生装置分液漏斗圆底烧瓶酒精灯铁架台(带铁圈铁夹)石棉网导管双孔塞氯气性质尾气处理上一页净化收集发生装置反应原理下一页12净化装置液态试剂固态试剂饱和NaCl:除去Cl2中的HCl浓硫酸：干燥Cl214收集比空气重的气体例如：氧气、氯气收集难溶或微溶于水的气体例如：氧气、氢气一氧化碳收集比空气轻的气体例如：氢气、氨气问题2：根据制氯气的性质，你会选用什么样的气体收集装置？

选用排空气法的依据是：

若选用排空气法则应当要的验满措施方法是：1、与空气的密度有较大的差别2、与空气不发生化学反应1、氯气黄绿色，观察颜色变化来判别2、用湿润的淀粉碘化钾试纸问题3：根据制氯气的性质，你会选用什么样的尾气体处理装置？

AB尾气处理：2NaOH+Cl2===NaCl+NaClO+H2O

制备新物质尾气处理：2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O

NaOH溶液氯气性质尾气处理上一页净化收集发生装置反应原理下一页装置设计：19思考：

一般说来，实验室制备气体的装置

要包括几个部分？1、发生装置

2、除杂装置

3、收集装置

4、尾气处理装置1、氯气的实验室制法请观察实验操作，填写探究报告

实验现象装置试剂有黄绿色的气体产生浓盐酸、二氧化锰固体发生装置：收集装置：固—液加热制气装置向上排空气法收集211、原理：2、试剂：

3、装置：4、除杂：5、干燥：6、收集：7、尾气处理：向上排空气法MnO2+4HCl(浓)===MnCl2+Cl2↑+2H2O二氧化锰、浓盐酸

发生装置-----净化装置----收集装置----尾气处理装置饱和食盐水浓硫酸通入氢氧化钠溶液中氯气的实验室制法问题讨论还能选用其他试剂反应制取氯气吗？答：可以用高锰酸钾(氯酸钾)和浓盐酸反应2KMnO4

＋16HCl＝2KCl＋2MnCl2

＋5Cl2

＋8H2O也可以氯化钠、浓硫酸和MnO2混合制取氯气2NaCl＋3H2SO4

＋MnO2

＝2NaHSO4

＋MnSO4

＋Cl2

＋2H2O二、氯气的工业制法：电解2NaCl+2H2O==2NaOH+H2+CI2化学方程式：离子方程式：2CI-+2H2O==2OH-+H2+CI2电解三、利用化学反应制备其他物质物质实验室制法工业制法氢气C+H2O(g)==CO+H2CO+H2O(g)==CO2+H2二氧化碳

CaCO3==CaO+CO2生铁Fe2O3+3CO==2Fe+CO2CaCO3+2HCl==CaCl2+CO2+H2O高温高温高温Zn+H2SO4==ZnSO4+H2高温

化学方程式

物质生铁(以赤铁矿为原料)

硫酸(以硫磺为原料)

催化剂高温、高压2SO2+O22SO3SO3+H2O═H2SO4S+O2═SO2

点燃Fe2O3+3H2

═2Fe+3H2O△高温Fe2O3+3CO═2Fe+3CO2

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？

练习：

物质

化学方程式

氨Ca(OH)2+2NH4Cl═

CaCl2+2NH3↑+2H2O△N2+3H22NH3

催化剂高温、高压硝酸(以氨为原料)2NO+O2

═2NO2

催化剂高温、高压4NH3+5O24NO+6H2O

3NO2+H2O═2HNO3+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吗？

练习：27请思考图示的装置都有哪些用途？洗气和收集作用讨论1.从A口进气，从B口排出瓶内的空气，可收集O2、Cl2等比空气重的气体2.从B口进气，从A口排出瓶内的空气，可收集H2、NH3等比空气轻的气体。5.在瓶内充满水，从B口进气，将瓶内水从A口压出，可作为排水取气装置。3.在瓶内加入适量液态净化剂，从A口进气，B口出气，可作为气体净化装置。4.瓶内加入适量浓硫酸，从A口进气，B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Cl21．二氧化锰与浓盐酸作用制氯气的反应中，作为还原剂的HCl和参加反应的HCl物质的量之比是[]A．1∶1B．2∶1C．1∶2D．任意比课堂练习C2、下列实验装置图有那些错误？①长颈漏斗应改成分液漏斗．②烧瓶下应垫石棉网．③应用酒精灯加热．④稀盐酸应改为浓盐酸．⑤多余Cl2应通入NaOH溶液中31练习1、实验室制取氯气的试管壁上粘附有MnO2，除去粘附的MnO2可用的试剂是（）

A、蒸馏水B、氢氧化钾溶液

C、稀盐酸D、热的浓盐酸2、实验室要制得干燥纯净的氯气，应让产生的氯气依次通过的试剂是（）

A、浓H2SO4,碱石灰B、饱和食盐水,浓H2SO4

C、碱石灰,浓H2SO4

D、水,饱和食盐水DB二、化学反应为人类提供能量

交流·研讨1.你知道即热饭盒的原理吗？2.铁路工人经常用利用铝热剂来焊接铁轨，你能解释其中的原因吗？

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。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？二、化学反应为人类提供能量1.化学能转变为热能⑴将Zn片插入H2SO4溶液中有什么现象？为什么？⑵将Cu片插入H2SO4溶液中有什么现象？为什么？2.化学能转变为电能Zn表面有气泡产生无现象⑷若将Zn片,Cu片用一导线连接再浸在H2SO4溶液中，有什么现象？为什么？⑶将一Zn片,Cu片平行插入H2SO4溶液中，有什么现象？为什么？Zn表面有气泡产生Cu表面有气泡产生⑸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？导线间接一电流计有何现象产生？为什么？⑹用一干电池连接电流计验证电子流向，确定Zn片,Cu片的正负极是怎样的？【思考讨论】

1、怎样通过电流表指针的偏转确定铜锌原电池的正负极？

G指针的偏转方向始终指向正极一端CuZn稀H2SO4正极负极原电池1.定义：这种将化学能转化为电能的装置称为原电池。CuZn---Zn2+H+H+氧化反应还原反应负极正极电子沿导线传递，产生电流活泼金属失去电子溶液中阳离子得到电子SO42-原电池工作原理42原电池中正负极和电极反应(Zn):Zn-2e-=Zn2+(Cu):2H++2e-=H2↑①电极反应：②原电池正负极的判断：负极：电子流

的一极，

电子，发生

反应。正极：电子流

的一极，

电子，发生

反应。负极正极出失氧化入得还原较活泼的金属做负极氧化反应还原反应总反应：Zn+2H+=Zn2++H2↑(离子方程式)氧化还原反应原电池的工作原理较活泼的金属发生氧化反应,电子从较活泼的金属(负极)通过外电路流向较不活泼的金属(正极)。电子流向：负极正极导线实验探究形成原电池的条件（可以）（可以）（可以）（不可以）形成条件一：活泼性不同的两个电极负极：较活泼的金属正极：较不活泼的金属、石墨等第一组实验（可以）（不可以）形成条件二：电极需插进电解质溶液中第二组实验实验探究形成原电池的条件第三组实验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（不可以）③两极相连形成闭合电路组成原电池的条件①有两种活动性不同的金属（或一种是非金属导体）作电极②电极材料均插入电解质溶液中水果电池1.铜片上的气体是什么？

2.氢元素原来以什么形式存在？3.从电子得失的角度分析，H+如何转变成氢气？思考：

1.电子从何而来？2.H＋为何不直接在锌片上得电子而在铜片上得电子？讨论：ZnCuZnCuABCDEF√下列哪些装置能构成原电池？√G√水果未构成闭合回路负极（锌片）：

Zn－2e-=Zn2+负极（锌片）：

Zn－2e-=Zn2+正极（石墨）：

2H++2e-=H2↑正极（铜片）：

Cu2++2e-=Cu54原电池的应用：

1.比较金属的活动性。

2.防止金属被腐蚀。

3.加快化学反应速率。

4.提供能源．【知识拓展】

1：什么样的化学反应可以设计成原电池？电子流动氧化还原反应2：如果把铜锌原电池中的硫酸溶液换成硫酸铜溶液会有什么变化？锌片失去电子生成锌离子进入溶液，锌片质量减少；溶液中的铜离子在铜片上得到电子生成铜单质，铜片质量增加。56设计原电池：例如：请设计总反应为：

Fe+2H+=H2↑+Fe2+的原电池方法：找出合适的电极材料和电解质溶液。请您来当设计师：请将氧化还原反应：Fe+Cu2+=Cu+Fe2+Fe比Fe不活泼的金属或石墨CuSO4

、CuCl2等设计成一个原电池。负极：正极：电解质溶液：3.化学能与光能的相互转化化学能燃烧光合作用光能如：光化学电池太阳能分解水制氢气热能电能光能……化学反应提供能源60

锌锰干电池是日常生活中常用的干电池。

正极材料：石墨棒

负极材料：锌片

电解质：化学糊状物61锂是密度最小的金属，用锂作为电池的负极，跟用相同质量的其他金属作负极相比较，使用寿命大大延长。锂电池蓄电池63燃料电池不是把还原剂、氧化剂物质全部贮藏在电池内，而是在工作时，不断从外界输入，同时将电极反应产物不断排出电池新型燃料电池请你当个小医生682、原电池的应用：原电池1、构成原电池的条件利用氧化还原反应将化学能转化成电能的装置。①两种电极②在电解质溶液中形成闭合回路③能自发进行氧化还原反应。

1.比较金属的活动性。

2.防止金属被腐蚀。

3.加快化学反应速率。

4.提供能源．1：下列关于原电池的说法正确的是（）A．在正极上发生氧化反应B．化学性质较活泼的金属为负极C．在外电路，电子流出正极

D．是由电能转化为化学能的装置课堂检测702.关于如图所示装置的