高中化学-高三化学实验复习教学设计学情分析教材分析课后反思

化学实验专题复习

--常见气体的实验室制法

【学习目标】

1、掌握常见气体的实验室制法。

2、小组合作探究实验装置的用途及其方案的设计、评价。

3、以极度的热情投入课堂，不断体验收获的快乐。

【基础自学】

a、常见气体的实验室制法装置的安装顺序:

b、操作顺序:

装置连接f气密性检查一装固体药品f加液体药品f气体制取

一、常见气体的制取装置

1、固+固（加热）:适用于制。2、NH3

制备原理：①制

气：________________________________________________________________

②制氨

气：_______________________________________________________________________________________

制备原理:①制氢气:_________________________________________________________

②制二

碳：________________________________________________________________________

3、固+液或液+液（加热）：适用于制Clz

氯气的制备原理____________________________

二、气体的除杂、干燥、收集、测量、尾气处理等装置

1、气体的除杂方法

除杂原则：①不损失主体气体②不引入新的杂质③在密闭装置内进行④先除易除的

CO2(HC1)CL(HC1)

N2(02)NH;t(H20)

2、气体的干燥

酸性干燥剂不能干燥碱性气体②碱性干燥剂不能干燥酸性气体③具有强氧化性的干燥剂不

能干燥具有强还原性的气体。(注乩、CO,SO2虽具有还原性，但可用浓硫酸干燥)

常见干燥剂及气体的干燥

液态干燥剂固态干燥剂

2<=

装置号Ua

常见干燥剂浓硫酸无水氯化钙碱石灰

不可干燥

气体

3、气体的收集(从以下气体中选择：乩、0八CO/、NINSO?、CL、NO?、NO、CH“、C2Hl)

⑴收集装置选择的原则是根据气体的溶解性和气体的密度以及气体的毒性等。只能用排水

法收集的是只能用排空气法收集的是

⑵可用排溶液法收集的是：Cl2（)、C02(）、

S02()

⑶向上排空气法:式量大于29的气体。如__________________________________________

典型装置是

（4）向下排空气法：式量小于29的气体。如

典型装置是

（5）按气体收集方法列举常见气体填入表格内

E（a进b出）E（b进a出）

4、气体的测量

对难溶于水且不与水反应的气体，往往借助其排出水的体积，用量筒测定，从而确定气体

的体积；读取读数时，要使,消除水位差造成的误

飞n

U

5、尾气的处理方法

（1）对于极易溶于水的尾气，如NL、HC1、HBr等。可采用防倒吸装置吸收，可用水。

(2)对于溶解度不大的尾气。如Ch、H?S、SO?等可直接将出气管

插入吸收剂液面中吸收，吸收剂可用..

(3)对于有毒且易燃的气体，如CO等，可采用在尾气出

例：某同学想用右图装置制取CO2,组长指出，这需要太多的稀盐酸才能淹没漏斗的下管

口，起到液封的作用。选用一种仪器，加在右上图装置上，既解决了液封的问题，又减少

酸的用量，请把该仪器画在图中应该放置的位置.

注意：

(1)检验气体的纯度，点燃或加热通有可燃性气体(II2,CO等)的装置前，必须检验气体

的纯度，例如用比、co等气体还原金属氧化物时需要加热金属氧化物，在操作中，座m

先,将装置中的空气排干净后，检查气体是否除净，待气体纯净后，

(2)加热操作先后顺序的选择。若气体发生需加热，应先用酒精灯加热发生气体的装置，等

产生气体后，再给实验需要加热的固体物质加热，目的是：一则防止爆炸(如氢气还原氧化

铜)；二则保证产品的纯度，防止反应物或生成物与空气中其他物质反应。例如用浓硫酸和

甲酸共热产生CO,再用CO还原Feq,实验时应首先点燃,生成的CO

赶空气后，再点燃,但熄灭酒精灯的顺序则相反，原因是：在还原性

气体中冷却Fe,可防止灼热的Fe在被空气中的0?氧化，并防止石灰水被倒吸。

(3)拆卸时的安全性和科学性。实验仪器的拆卸要注意安全性和科学性,有些实验为防止“爆

炸”或“氧化”，应考虑停止加热或停止通气，如对有尾气吸收装置的实验，必须将尾气导

管移出后才能熄灭酒精灯，以免造成溶液倒吸：用氢气还原氧化铜的实验应先熄灭加热氧化

铜的酒精灯，同时继续通氢气，待加热区冷却后再停止通氢气，这是为了避免空气倒吸入加

热区使铜氧化，或形成易爆气体；拆卸用排水法收集需要加热制取气体的装置时，需先把导

管从水槽中取出，才能熄灭酒精灯，以防止水倒吸；拆下的仪器要先清洗、干燥、归位。

【合作探究】

1、(1)在没有现成的COz气体发生器的情况下，请你选用下图中的部分仪器，装配成一个

简易的、

能随开随用、随关随停的CO2气体发生装置，应选用仪器是(填编号)

⑵若用上述装置制取CO2气体，而实验室只有稀HzSO，、浓HN03、水、块状纯碱、块状

石灰石，比较合理的方案中应选用的药品是。

2、实验室用氨气还原氧化铜的办法测定铜的近似相对原子量，反应的化学方程式为：

2NH3+3CUO=^=N2+3CU+3H20,试回答：

(1)如果选用反应物CuO和生成物40质量(ttao,mew)时，请用下列仪器设计一个简单的

实验方案。

①仪器连接顺序(用字母编号表示，仪器可重复使用)：

d中浓硫酸的作用是：。

实验完毕时观察到a中的现象是：。

②列出计算Cu的原子量的表达式：铜的原子量=

③下列情况将使测定结果偏大的是：

（a）CuO未被全部还原（b）CuO受潮（c）CuO中混有Cu

（2）如果仍采用上述仪器装置，其它方案可选用测定的物理量有:

(a)mew和me”(b)mg和nta>(c)ntas和nteo

【课堂训练】

1、下图中装置可以用来发生、洗涤、干燥、收集（不考虑尾气处理）气体。该装置可用于（）

A、锌和盐酸生成氢气B、二氧化锌和浓盐酸生成氯气

C、碳酸钙和盐酸生成二氧化碳D、生石灰和浓氨水生成氨气

2、下图是一套实验室制备气体的装置。利用这套装置快速制取少量0?、CL、HCI、NIL则下

列选项中错误的是（）

（1图）

选项制取的气体选择的试剂

仪器中A所放试剂仪器中B所放试剂

A02H202MnO2

BCl2浓HC1KMnOi

CHC1浓硫酸浓盐酸

浓氨水浓硫酸

DNH3

3、不能用同种方法收集的同组气体是（）

A、Oz和lbB、CL和CO2C、Nlh和NOD、NQ和HC1

4、用同一套实验装置能够制备的同组气体是（）

A、H4与MnOz制和Fe与稀硫酸制上

B、KC1O；与MrA制和CaCOs与稀盐酸制COz

C、铜与浓硝酸制NO2和加热NaHCO：；制CO?

D、钱盐与•消石灰制Mh和浓氨水与碱石灰制NFL

5、设计学生试验要注意安全、无污染、现象明显。根据启普发生器原理，可用

底部有小孔的试管制简易的气体发生器（见上图）。若关闭K,不能使反应停止，

可将试管从烧杯中取出（会有部分气体逸出）。下列气体的制取宜使用该装置的是（)

A.用二氧化镒（粉末）与双氧水制氧气B.用锌粒与稀硫酸制氢气

C.用硫化亚铁（块状）与盐酸制硫化氢D.用碳酸钙（块状）与稀硫酸制二氧化碳

6、化学实验室制取气体的方法之一是将浓硫酸滴入浓盐酸中。请从下图中挑选所需仪器，

在方框内画出用该方法制备、收集干燥氯化氢气体的装置简图，并在图中标明所用试剂。

（仪器可重复使用，固定装置不必画出）

B3

试管圆底烧瓶集气瓶烧杯普通漏斗量筒分液漏斗长颈漏斗导管橡胶塞胶皮管

立即停止加热。

（2）记录描述观察到的实验现象：

①可在U型管短管上方观察到色气体产生。若铜丝和稀硝酸均未完全反应，在

_____________________________________________________________时反应也可自行

停止。

②反应自行停止后，如果慢慢打开活塞A,可立即观察到

___________________________________。以上现象说明___________________________

8、已知氨气和氧化铜反应可以制备氮气：2NH3+3CuO=3Cu+3H2O+N2,纯氮气跟镁在

高温下反应可得到氮化镁，但氮化镁遇水即反应生成氢氧化镁和氨气。某化学小组同学

设计如下两个制备氮化镁的实验方案,请见实验方案装置图（夹持及加热仪器没有画出）,

且在实验前系统内的空气均以排出。

(方案一)用浓氨水逐滴加到新制的生石灰中制氨气，其实验方案见下图，并回答有

制锐气装蹙ABCDBF

(1)该方案中，组装氨气的发生装置需要哪些仪器？

(2)该实验完成后，能否得到纯净的氮化镁(填“能”或“不能”)；用文字简述其

理由」

(3)装置C的作用是;

(4)装置D中盛放的试剂,其作用;

(5)装置E中盛放的试剂,其作用;

(方案二)用硫酸镂固体与消石灰共热制备氨气，其实验方案见下图，已知：

6NH3+3Mg---~>3Mg(NH3+3H2t。请回答下列有关问题:

制室气装跳A

(1)请在框图中画出氨气的发生装置图；

(2)该设计方案存在的主要问题是：

会造成什么后果；

解决上述问题的最佳方案是；

(3)实验时，若在标准状况下制得6.72LNH3,则理论上可制得氮化镁g。

9、过碳酸钠(NazCO。和盐酸反应的化学方程式是：2Na2col+4HCl=4NaCl+2C0zt+02t+2HQ。

商品过碳酸钠固体中往往含有少量的碳酸钠，为了测定其纯度，现称0.9g样品进行实

验，供选用的仪器及试剂如下图所示：

EF

碱石灰

（1）为了使实验尽可能简单，应选用的装置是（填编号）。

（2）所选用的装置连接的顺序是（填字母，胶管己略去）。

（3）为了通过计算求出样品的纯度，应测定的物质名称及物理量分别是。

（4）实验室有50mL>100mL,500mL三种规格的量筒，该实验应选用的量筒的规格是—

理由是

（5）在测定氧气的体积之前是否需要排尽烧瓶中的空气？

（6）若产生氧气m克，则过碳酸钠的纯度为

学情分析：

在化学实验中有许多内容是进行安全教育的好素材。充分利

用这些素材有利于学生的安全意识的培养。但是，在对学生进行教育

时，不能言过其实，危言耸听，造成学生忘而却步的不良后果。

学生对待实验常存在两种错误的思想意识：一是把做实验看作

玩把戏；二是认为操作不规范无所谓。表现在：学生在实验中一边说

话一边做实验；站起、坐下频繁，甚至手拿试剂瓶、仪器到处走动；

试剂用量“多多益善”；试剂用完不及时归位，瓶塞张冠李戴；夹持

试管手压试管夹的短柄致使试管跌落，铁夹太紧致使试管破裂；组装

胶塞与导管、烧瓶刺破手心，压碎烧瓶；滴加液体横拿滴管，振荡试

管中的液体，手臂乱摆；实验程序颠三倒四……如此种种现象，思想

上不重视实验，操作上不规范，如何能做好化学实验？

在化学实验中，有的实验会产生有毒有害气体，残留废液废渣，

它们的任意排放或倒弃，将造成环境污染危害人体健康，正确引导学

生根据化学原理，设计适当的装置，对尾气进行吸收，对废液废渣进

行先处理后排放。这样可以减少对环境的污染，有利于培养学生的环

保意识。

部分同学做化学实验是照方抓药，完成了事。不注意仔细观察

实验中的现象，不能对出现的现象质疑，作出合理的解释。实验中，

如果注意引导学生发现问题，设计实验方案解决问题，对实验现象作

出合理的解释，将有利于培养学生的探究意识。

效果分析：

通过此次专题集合训练，从制备型实验方面培养了学生实验

操作能力，让学生多动手，勤动脑，注意反思体悟，从而真

正了解掌握化学实验原理，提高识别创新化学实验题的能力

与解答能力。

教材分析：

化学是一门以实验为基础的学科。化学实验可激发学生的学

习兴趣，帮助学生理解化学知识，掌握实验技能，启迪学生

的科学思维，训练学生的多种能力，培养学生的科学态度和

科学方法。学生对化学实验有着浓厚的兴趣，但在实验中常

常是重实验现象轻对现象的探究；重实验结果轻实验过程和

操作规范，安全和环保意识淡薄。所以化学教师要利用每一

次实验机会对学生进行正确的引导。

评测练习

题组一气体的制备

1.下面是实验室制取氨气的装置和选用的试剂，其中正确的是（）

氯化核

.饱和NaOH

溶液

氢氧化钙和

氯化筱固体

【答案】D

【解析】A选项的设想是在加热时氯化铁分解为氯化氢和氨气，混合气体通过碱石灰时

氯化氢被吸收，从而得到氨气，而实际反应过程中，氯化氢和氨气会在温度较低的试管口附

近反应生成氯化铁晶体，所以得不到氮气；B选项中几乎无NH3放出：C选项的实脸装置中，

大试管口应略向下倾斜；D选项利用了浓氨水的挥发性，通过加热可得到氨气。

2.（2014天津卷）实验室制备下列气体时，所用方法正确的是（）

A.制氧气时，用NazCh或H2O2作反应物可选择相同的气体发生装置

B.制氯气时，用饱和NaHCCh溶液和浓硫酸净化气体

C.制乙烯时，用排水法或向上排空气法收集气体

D.制二氧化氮时，用水或NaOH溶液吸收尾气

【答案】A

【解析】用NazCh和水反应制取氧气，与用在MnCh催化下分解H2O2制取氧气的发生

装置相同，A项正确；饱和NaHCCh溶液除去HC1的同时，引入新杂质CO2,B项错误；

相同条件下，乙烯的密度与空气相差不大，故不能用排空气法收集乙烯，C错误；NO2与水

发生反应3NO2+H2O=2HNO3+NO,产生的NO仍是有毒气体，故不能用水吸收含NO2

的尾气，D项错误。A

3.设计学生实验要注意安全、无污染、现象明显。根据启普发生器原理，腐

可用底部有小孔的试管制简易的气体发生器（见右图）。若关闭K,不能使反应停------

止，可将试管从烧杯中取出（会有部分气体逸散）。下列气体的制取宜使用该装三另妄

置的是（）

A.用二氧化镒（粉末）与双氧水制氧气

B.用锌粒与稀硫酸制氢气

C.用硫化亚铁（块状）与盐酸制硫化氢

D.用碳酸钙（块状）与稀硫酸制二氧化碳

【答案】B

【解析】A项，粉末会从孔中漏出试管，反应也无法停止；C项，H2s逸出污染空气；

D项，反应生成的微溶性的CaSO4附着在CaCCh的表面，使反应不能继续，制气量有限。

4.（2013安徽卷）实验室中某些气体的制取、收集及尾气处理装置如下图所示（省略夹持

和净化装置）。仅用此装置和表中提供的物质完成相关实验，最合理的选项是（）

a中b中c中收集

选项d中的物质

的物质的物质的气体

浓氨水

ACaONH3H2O

B浓硫酸Na2sO3SO2NaOH溶液

稀硝酸

CCuNO2H2O

D浓盐酸MnO2C12NaOH溶液

【答案】B

【解析】浓氨水与CaO反应不需加热，氨气极易溶于水，需防倒吸，但氨气密度小于

空气，不能用向上排空气法收集，A错误：浓硫酸与Na2sCh反应不需要加热，SO2的密度

大于空气，能用向上排空气法收集，SO2易溶于水且与NaOH反应需防倒吸，B正确；稀硝

酸与Cu在常温下生成NO的反应速率较慢，一般需要加热，但题目中要求收集的是NO2,

与题意不符，且尾气处理NO2时不能用水，应用NaOH溶液，C错误；CL密度比空气大,

能用向上排空气法收集，但浓盐酸与MnO2反应需加热，该装置缺少加热装置，D错误。

5.(2013广东卷节选)化学实验有助于理解化学知识，形成化学观念，提高探究与创新

能力，提高科学素养.在实验室中用浓盐酸与MnCh共热制取CL并进行相关实验。

(1)下列收集CL的正确装置是_______(填字母)。

(2)将CL通入水中，所得溶液中具有氧化性的含氯粒子是。

(3)设计实验比较CL和Bn的氧化性，操作与现象是取少量新制氯水和CC14于试管中,

【答案】(1)C(2)C12、HC10和C1CT(3)用胶头滴管向试管中滴加NaBr溶液，振荡

静置，溶液分层，下层呈橙色

题组二气体的净化与尾气处理

6.以下各种尾气吸收装置中，不通自用于吸收HC1气体，而且不熊防止倒吸的是()

E

E

r

c

c

c

^

【答案】B

【解析】B选项中，倒扣的漏斗伸入液面以下，不能起到防倒吸的作用。

7.(2014上海卷)下图是用于干燥、收集并吸收多余气体的装置。下列方案正确的是()

选项X收集气体Y

A碱石灰氯化氢水