鲁科版高中化学必修2化学反应的利用2VIP专享VIP免费

化学反应的利用学习目标1.对“利用化学反应造福人类”的认识进一步具体化。2.掌握实验室制备氯气的原理和尾气处理方法，了解制备装置及收集方法，以及原电池的工作原理。3.通过“活动·探究——氯气的制取和原电池的工作原理”，培养观察能力、实验能力和分析推理能力。4.利用“化学前沿”“资料在线”等拓展性栏目，提供丰富的材料，开阔视野，从多个角度体会化学科学与人类文明和社会发展的密切关系。学习提示本节的重点和难点是如何利用化学反应制造新物质和怎样将化学能转化为电能。化学反应的利用合作与讨论1.氯气具有很强的氧化性，你认为从氧化还原反应的角度分析，如何制得氯气？我的思路：根据氧化还原反应中两强制两弱的规律，应选择一种氧化性比氯气强的氧化剂与含-1价氯的还原性物质反应。2.氯气有毒，在制备氯气时要注意什么问题？我的思路：（1）对有毒气体的收集，不能再采用初中学过的敞口收集装置，而且氯气的密度比同条件下的空气的密度要大，那么就应该设计一个密封的用向上排空气法收集气体的装置。（2）因为有毒气体直接排放到空气中会污染环境，故在收集装置之后还应该设计一个尾气处理装置。3.是否是任何一个化学反应都可以设计成原电池？我的思路：原电池是把化学能转变成电能的装置，应有电子的定向移动才能产生电流，而有电子转移的反应是氧化还原反应。知识总结1.电极名称及其判断（1）根据电极材料：两种金属组成电极，相对活泼的为负极，不活泼的为正极。而由金属与非金属或金属与化合物组成的电极，金属一定为负极，非金属或化合物一定为正极。（2）根据电极反应：失电子——氧化反应——负极得电子——还原反应——正极（3）根据电子或电流流动方向（外电路）：（4）根据离子的定向移动（内电路）：阳离子向正极移动阴离子向负极移动2.原电池的电极反应式的书写用心爱心专心下面以燃料电池为例来分析：例：氢气、氧气、电解质溶液为酸性物质，用碳棒作电极。（1）如何分析正负极的反应物——失电子的（价升）一极为负极因为该原电池是根据氢气与氧气燃烧的氧化还原反应设计的（总方程式暂时可写为：2H2+O2===2H2O），其中氢气化合价升高，失去电子，为还原剂，故氢气为负极反应物，则氧气为正极反应物。(2)如何分析正负极的产物要判断正负极的产物，第一步应先判断出正负极的反应物得失电子后生成什么；第二步应注意电解质溶液能否与正负极的第一步产物继续反应。上题的电极反应如下：负极：2H2—4e—===4H+正极：O2+4e—+4H+===2H2O（因为正极生成的O2-能与H+反应）跟踪练习1：书写下列原电池的电极反应：①氢气、氧气、氢氧化钾溶液作电解质②氢气、氧气、熔融碳酸盐作电解质答案：①负极：2H2—4e—+4OH—===4H2O正极：O2+2H2O+4e—===4OH—②负极：2H2—4e—===4H+正极：O2+4e—===2O2—(3)如何配平电极反应首先应根据总反应计算出转移的电子数。如：用甲烷、氧气、氢氧化钾溶液设计原电池：其总反应为：CH4+2O2+2KOH===K2CO3+3H2O上述方程式中从甲烷中的-4价碳到K2CO3中+4价的碳，升高了8价，即1mol甲烷生成二氧化碳时失去8mol电子，即相当于带上了8mol正电荷，生成的二氧化碳接着又与KOH溶液反应。负极：CH4—8e—+_______OH—===CO+_______H2O由碳原子守恒，知甲烷、CO的系数均为1，则方程式的右边只有两个负电荷，根据电荷守恒方程式的左边也应带两个单位的负电荷，又因为失去8mol电子即相当于带上了8mol正电荷，故OH—的系数为10，H2O的系数为7。即：负极：CH4—8e—+10OH—===CO+7H2O正极：O2+2H2O+4e—===4OH—跟踪练习2：写出下列原电池的正负极反应式及总方程式（1）甲醇、氧气、氢氧化钾设计的原电池。（2）Mg、Al、NaOH溶液设计的原电池。（3）Cu、Fe、浓硝酸设计的原电池。答案：（1）负极：2CH3OH—12e—+16OH—===2CO+12H2O正极：O2+2H2O+4e—===4OH—总方程式：2CH3OH+3O2+4OH—===2CO+6H2O（2）负极（Al）：2Al+8OH——6e—===2〔Al(OH)4〕—用心爱心专心正极：6H2O+6e—===3H2+6OH—总方程式：2Al+2OH—+6H2O===3H2↑+2〔Al(OH)4〕—（注意：Al与NaOH溶液自发地发生氧化还原反应，所以Al作负极）（4）负极（Cu）：Cu—2e—===...