化学反应的利用教材分析一、利用化学反应制备新物1.“交流·研讨”——氯气的制取讨论1:Cl2的实验室制法实验记录:试剂二氧化锰、浓盐酸装置实验室制Cl2的装置(教材图2-3-3)实验现象有黄绿色气体生成讨论1:双线桥表示法:MnO2是氧化剂,HCl是还原剂。单线桥表示法:正确认识此反应,须注意以下几点:(1)该反应生成盐酸盐和水,显示了盐酸的酸性。(2)该反应生成Cl2,显示了盐酸的还原性。(3)盐酸越浓还原性越强,MnO2只能氧化浓盐酸,不能氧化稀盐酸。(4)氧化性:MnO2>Cl2。(5)MnO2可用氧化性更强的其他固体氧化剂〔如KMnO4、K2Cr2O7、KClO3、Ca(ClO)2、PbO2等〕代替,反应原理相似:强氧化剂+浓盐酸盐酸盐+H2O+Cl2↑(6)使用MnO2和浓盐酸反应制Cl2,需要加热,反应才能顺利进行。(7)HCl可用浓H2SO4和NaCl固体代替,因为:NaCl+H2SO4===NaHSO4+HCl↑2NaCl+H2SO4Na2SO4+2HCl↑讨论2:Cl2的工业制法(1)反应原理:双线桥表示法:用心爱心专心NaCl是还原剂,H2O是氧化剂。单线桥表示法:(2)Cl2的实验室制法和工业制法的共同之处氧化原理相同:都是将化合态氯氧化为游离态氯。收集方法相同:都是用排饱和食盐水法或向上排空气法收集。尾气处理方式相同:为防治环境污染,尾气都要用NaOH(aq)处理:2NaOH+Cl2===NaCl+NaClO+H2O讨论3:几种物质的工业制法或实验室制法物质化学方程式氢气Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑(实验室)二氧化碳CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑(实验室)生铁(以赤铁矿为原料)Fe2O3+3CO2Fe+3CO2硫酸(工业制法)(以硫磺为原料)S+O2SO22SO2+O22SO3SO3+H2O===H2SO4氨2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O(实验室)硝酸(工业制法)(以氨为原料)4NH3+5O24NO+6H2O2NO+O2===2NO23NO2+H2O===2HNO3+NO2.利用化学反应可以合成药品、制造材料等。3.化学前沿——分子设计与新物质的合成。分子设计的思想就是从所需要的性能出发,设计出具有某种性能的结构,然后再设法合成产物。二、化学反应为人类提供能源1.“交流·研讨”——化学能变为热能问题1——“即热饭盒”:在铁粉的催化作用下,镁与水剧烈反应:Mg+2H2O===Mg(OH)2+H2↑(放出热量)反应放出的热量,可通过饭盒的底层使饭菜变热。问题2——钢轨焊接:高温下,Al与Fe的氧化物反应十分剧烈,放出大量的热,可使钢轨熔化,而后冷却连接在一起:2Al+Fe2O32Fe+Al2O3用心爱心专心8Al+3Fe3O49Fe+4Al2O3……2.“活动·探究”——原电池的工作原理实验现象:接通线路后,灯泡发光。思考1:灯泡发光,证明线路中有电流通过,化学能变成了电能。思考2:电子由负极通过外线路流向正极,使灯泡发光。思考3:铜—锌原电池工作原理负极:Zn-2e-===Zn2+(氧化反应)正极:2H++2e-===H2↑(还原反应)3.原电池的概念原电池(或电池)是利用氧化还原反应将化学能转化成电能的装置。4.原电池产生电流的原因由于组成原电池的两种金属(或一种金属与一种导电非金属)失电子的能力不同,会在两电极之间形成一定的电势差,当有导线将两电极连接时,就会产生电流。5.原电池的种类6.化学能与光能的相互转化化学能光能光化学电池:将光能转化为化学能储存在电池中,电池工作时,又将化学能转化成了电能利用太阳能分解水制H2:光能转化为化学能。可以获得清洁燃料。7.化学与能源(1)太阳能:未来人类最适宜、最安全、最理想的替代能源。(2)核能(原子能):原子核里,核子(质子和中子)重新分配和组合时,释放出来的能量。8.化学反应的广泛应用三、“概括·整合”解答1.化学反应的分类用心爱心专心2.化学反应的应用(1)工业上制Cl2,通常用电解饱和食盐水法(反应方程式见上)。实验室中制Cl2,通常采用氧化浓盐酸的方法。如:2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O实验室制O2,通常用加热氧化剂或催化分解过氧化氢溶液的方法:2KClO32KCl+3O2↑2H2O22H2O+O2↑工业上制O2,通常采用电解水法或分离液态空气法:2H2O2H2O+O2(2)①化学能与热能的相互转变化学能转化为热能:做Zn与稀H2SO4的反应实验,用温度计测量反应前后溶液的温度。热能转化为化学能:将Ba...