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1、25气体的制备25气体的制备 教学目标知识技能：复习常见气体的制备、收集、净化、尾气处理等知识，掌握各种仪器装置的使用方法及操作注意事项。能力培养：通过对常见气体实验室制法的复习，培养学生选择仪器装置，解决气体制备、净化等问题的分析、迁移能力。科学思想：通过对气体制备有关知识的整理，使学生感悟到科学实验的规律性和严谨性。科学品质：通过对气体制备的各种仪器装置的探讨，激发学生的发散性思维。科学方法：通过对气体制备的各种仪器装置的探讨，指导学生学会根据反应原理、气体性质以及常见仪器的特点，选择、组装各种装置的一般方法。重点、难点 对气体制备装置的归纳和装置变形的探讨；激发学生学习兴趣，培养学生发散

2、性思维。 教学过程设计 教师活动【投影】【提问】1这套装置在实验室用于制取什么气体？学生活动观察、思考、回答：1制氯气。2要制得纯净的氯气，请说明B、C、D、E各装置应盛装的试剂及其作用是什么？2B装置应装饱和食盐水，用来吸收挥发出来的HCl气体；C装置应装浓硫酸，用来吸收Cl2中的水分；D装置是用向上排空气法收集Cl2；E装置应装NaOH溶液，用来吸收多余的Cl2，避免有毒气体排入空气。【提问】通过上述实例可以看出，实验室制取纯净的气体一般有几个环节？思考、回答：实验室制取纯净的气体一般有以下环节：（1）气体的发生；（2）气体的净化；（3）气体的收集；（4）尾气的处理（对于有毒气体）。【组织

3、讨论】分小组进行，要求：1气体发生装置通常可分成几种类型？将各类型的装置示意图画出来。分类的依据是什么？2每种类型可制备什么气体？3使用注意事项及原因。说明：示意图的画法（以上面制取Cl2的装置为例）。指导学生讨论，将学生画的图展示出来，评价。思考、讨论、画图；小组代表回答：类型有：（1）固-固加热型：可制O2、CH4、NH3等；使用注意：1试管口略向下倾斜；2试管内导管刚伸出胶塞即可；3用酒精灯外焰加热。（2）固-液不加热型：可制H2、H2S、SO2、CO2、NO、NO2、C2H2等；使用时注意：长颈漏斗下端管口伸入液面以下。（3）固-液或液-液加热型：可制Cl2、HCl等。使用时注意：1组

4、装装置接从下到上的顺序；2加热应垫石棉网；3烧瓶内液体体积不超过容积的1/3。分类依据：反应物的状态和反应条件是否加热。【提问】启普发生器是一种气体发生的经典装置，能否说明它适合发生什么样的气体？它的优点是什么？（同时展示启普发生器的仪器图）回答：启普发生器适合常温下块状固体与液体反应，且难溶或不易溶于水的气体，如：H2、CO2、H2S。它的优点是可通过活塞控制反应的发生与停止，操作简便。【设疑】实验室能否用以下仪器组装启普发生器的替代装置？讨论、回答：能。画出装置图：【提问】使用装置时要注意什么？回答：长颈漏斗必须伸到隔板下面，否则无法控制反应，而且产生的气体也易从长颈漏斗逸出。【设疑】属于

5、固一液不加热反应，但不能用启普发生器发生的气体有哪些？可用什么装置？设计、回答：不能用启普发生器发生的气体有SO2、C2H2、NO、NO2等。可用以下装置：此为简易装置，无隔板，无活塞，不能控制反应的发生或停止。若将长颈漏斗改为分液漏斗，分液漏斗可控制液体滴入的量，从而调节反应产生气体量。【提问】实验室制C2H4属于液-液加热制气，其装置有何特点？操作时需注意什么？思考、回答：实验室制C2H4需要控制温度（170）应加温度计；温度计的水银球应插入液面下。【评价】很好。我们掌握一类事物既要认识共性，又要抓住特点。【启发讨论】在固（液）液加热制气时，如果气体产生较快，或所连装置较多，烧瓶内气压较高

6、，分液漏斗中的液体不易滴下与烧瓶内试剂反应。如何解决这一问题，使分液漏斗中的液体顺利滴下？学生设计方案。交流各自的方案。最简单方便的方案是：【评价】学生所设计的各种方案，指出其优点及不足并鼓励学生设计尽可能简单的方案。【练习】在实验室，制备O2、Cl2、HCl、NH3有什么合理、简单、快速的方法，用到哪类装置？思考、回答：（1）向MnO2中滴加H2O2可制氧气；（2）向高锰酸钾固体中滴加浓盐酸可制Cl2；（3）向浓盐酸中滴加浓H2SO4可制HCl；（4）向NaOH溶液中滴加浓氨水可制NH3。以上制备方法均用固液不加热型装置。【启发练习】如果要收集纯净的气体，须除杂质和干燥气体。试判断下列气体净

7、化时应使用的试剂和装置：思考、回答：【投影】气体（所含杂质）除杂试剂和装置CO（CO2）CO2（H2O）Cl2（HCl）N2（O2）SO2（HCl）碱石灰 干燥管NaOH溶液 洗气瓶浓H2SO4 洗气瓶饱和NaCl溶液 洗气瓶铜网（灼热）硬质 玻璃管NaHSO3溶液 洗气瓶【提问】气体净化的原则是什么？讨论、回答：1尽量用化学方法；一般酸性气体杂质用碱性试剂除去，还原性气体杂质用氧化性试剂除去；2净化试剂只与杂质发生反应；3不生成新的杂质。【提问】气体净化常用装置是什么？画出装置图。分几类？回答：气体净化装置有：分两类：1用固体物质除去气体杂质（包括水蒸气）；如图（1）、（2）、（3）。2用液

8、体物质除去气体杂质（包括水蒸气）；如图（4）。【启发讨论】根据净化试剂的状态不同选择装置。【例题】为除去O2中少量的CO2和水蒸气，应采用的装置是 其中左边试管盛 ，右边试管盛 。从上述例题可以看出气体净化要注意什么问题。思考、回答：选D；甲试管盛NaOH溶液，乙试管盛浓硫酸。应注意：1洗气瓶使用时应长管进气、短管出气；2净化包括除杂和干燥，一般先除杂后干燥。【启发提问】净化后的气体就可以收集，那么常用的收集方法和装置有哪些？依据什么来选择适合的方法及装置？思考、回答：气体收集装置有两类方法：1排水法：用于收集不易溶于水的气体，例如，H2、O2、CH4、NO、C2H4、C2H2等如图（1）。2

9、排空气法：（1）向上排空气法：用于收集密度大于空气的气体，例如O2、CO2如图（2）。（2）向下排空气法：用于收集密度小于空气的气体，例如H2、NH3、CH4如图（3）。选择依据：气体的溶解性和对空气的密度。【提问】下列气体在收集时须注意什么？Cl2、HCl、H2S、NO2、SO2回答：Cl2、HCl、H2S、NO2、SO2均属于能溶或易溶于水的气体，不宜用排水法，而且它们均有毒，不能用装置（2），应用以下装置：a口进气，b口出气，b口应连接尾气处理装置，防止有毒气体排入空气。【组织讨论】上述装置可收集具有什么性质的气体？怎样使用？回答：若烧瓶是干燥的，a口进气，瓶口向上或b口进气，瓶口向下，

10、可收集密度大于空气的气体，如CO2；a口进气，瓶口向下或b口进气，瓶口向上，可收集密度小于空气的气体，如H2、NH3、CH4。若烧瓶中充满水，瓶口向上，b口进气或瓶口向下，a口进气，可收集难溶于水的气体，如H2、CH4、CO、NO等。【设疑】如图装置：上述收集装置中干燥管的用途是什么？回答：干燥管是防止外界含有水蒸气的空气进入瓶内，从而保证收集到干燥的气体。【提问】金属钠与水反应生成H2，如何收集？回答：用图5-17装置：【启发提问】有毒气体必须进行尾气处理。尾气处理常用装置有哪些？如何选择？试举例。思考、回答：尾气处理常用装置有：选择原则：1对于极易溶于水的气体可用水吸收，用装置（2）、（3

11、），防止倒吸其中装置（3）用于吸收少量气体，例如HCl、HBr、NH3。2对于溶解速率不快的气体可用装置（1），一般使气体与吸收剂发生化学反应而被吸收，例如：Cl2、H2S、SO2等可用NaOH溶液吸收。3对于可燃性有毒气体，可用装置（4），经点燃除掉，例如：CO。【小结】制备气体的各个环节是有联系的，在解决具体问题时，要综合考虑。但有时并不要求完整地制备气体，而是制出气体后进行一系列的性质实验，所用到的仪器装置均是各部分基本仪器装置的变形，因此应熟知各仪器装置的适用范围和使用方法。聆听、理解、记忆。 精选题 一、选择题1图5-19装置可用于 A加热NaHCO3制CO2 B用铜和稀硝酸反应制N

12、OC用NH4Cl与浓NaOH溶液反应制NH3D用NaCl与浓硫酸反应制HCl2按下述方法制备气体，合理而又实用的是 A锌粒与稀硝酸反应制备H2B向饱和氯化钠溶液中滴加浓硫酸制备HClC亚硫酸钠与浓硫酸反应制备SO2D大理石与浓硫酸反应制备CO23图5-20是一套实验室制气装置，用于发生、干燥和收集气体。下列各组物质中能利用这套装置进行实验的是 A铜屑和浓硝酸B二氧化锰和浓HClC电石和水D碳酸钙和稀盐酸4现用二氧化锰氧化浓盐酸来制取氯气，将氯气经过净化装置、干燥装置后，再跟灼热的铜屑反应，以制取氯化铜固体，最后还应连接尾气吸收装置，以保护环境。在尾气吸收装置中，若只有以下试剂，你认为不适宜的试

13、剂是 A溴化钠溶液B氢氧化钠溶液C氯化钠溶液D硫酸亚铁溶液5实验桌上只有烧碱、盐酸、铜片、大理石、蒸馏水五种试剂，从欠缺试剂的角度来看（实验仪器齐全），无法进行的实验项目是 A制取氢气B制取碳酸钠C制取氯化铜D测定盐酸的浓度6如图5-21装置，红磷、硫磺分别在a、b瓶中燃烧，当燃烧结束后同时打开两个夹子，可看到 A水同时流入a、b两集气瓶B水只流入a集气瓶C水只流入b集气瓶Da、b集气瓶中都无水流入 7某实验室有锥形瓶、集气瓶、各种玻璃导管、橡皮塞、烧杯、药匙和所需药品，可以制备下列各组气体的是 AH2、NO2、CH4BHCl、Cl2、O2CH2、CO2、H2SDC2H2、NH3、C2H48当

14、氢气混有氯化氢、硫化氢、二氧化碳和水蒸气时，为得到干燥纯净的氢气，操作步骤和顺序完全正确的是（每一步只除去一种杂质） 通过装浓硫酸的洗气瓶 通过装水的洗气瓶 通过装氢氧化钠溶液的洗气瓶 通过灼热的氧化铜 通过装硫酸铜溶液的洗气瓶 通过装有五氧化二磷的干燥管A、B、C、D、二、非选择题9图5-22所示装置可以收集以下气体：H2、NO、CH4、HCl、Cl2、NH3、SO2。（1）若集气瓶是干燥的，气体从a进入，可收集的气体有_。（2）若将集气瓶盛满水，收集气体并测量气体的体积，可收集并测量体积的气体有_。此时气体应由_管进入，由_管通向量筒。10图5-23装置：（铁架台和加持仪器均略去）制得的气

15、体X是干燥和纯净的，在装置A、B、C中盛放的试剂在下列（11）中选用。MnO2粉末 P2O5粉末 NaOH粒 无水CaCl2 NaBr粉粒 浓盐酸 浓硫酸 浓氨水 浓NaOH溶液 稀盐酸 (11)稀硫酸。试回答：（1）A中a盛放的是（均用编号）_，B中盛放的是_，B中盛放的是_，C中盛放的是_。（2）发生器中产生气体X的原理是_。 答 案 一、选择题1B 2C 3A、D 4C 5A、D 6B 7C 8A二、非选择题9（1）Cl2、H2S、SO2；（2）H2、CH4、NO；b，a。10（1）a为、b为、B中为、C中为；（2）因浓氨水滴入固体NaOH时NaOH迅速溶解，同时放热使温度升高，溶液里O

16、H-的浓度大增，使反应NH3+H2O NH3H2O NH4+OH-的平衡向逆反应方向移动，并因升高温度使氨气的溶解度减小而逸出氨气。26物质的分离和提纯 教学目标知识技能：复习常见物质分离和提纯的实验知识，掌握常见物质分离、提纯的一般方法。能力培养：通过对常见物质分离与提纯以及分离提纯物质一般方法的复习巩固，培养学生综合抽象的逻辑思维能力、语言表达能力、实验设计和评价辨析能力。科学思想：通过对物质的分离和提纯及提纯物质的一般方法的归纳整理，使学生更加热爱科学、相信科学和崇尚科学，感悟到科学的魅力。科学品质：通过对物质的分离和提纯及提纯物质的一般方法的实验探索，激发学生的学习兴趣，培养学生严谨求

17、实的优良品质。科学方法：通过对物质的分离和提纯及提纯物质的一般方法的实验探索和总结、运用，培养学生从特殊到一般，再从一般到特殊的科学方法。重点、难点 掌握分离物质的原理和方法。 教学过程设计 教师活动【引入】在日常生活和工业生产中经常需要使用比较纯净的物质，下面介绍一些分离和提纯物质的方法。【投影】限用物理方法除去以下物质中的杂质。固体：氯化银中的氯化钠；硝酸钾中的氯化钠；氯化钠中的碘。液体：硝酸中的水；石油中的汽油、柴油；溴水中溴和水；氢氧化铁胶体中的氯化铁；蛋白质和水；氯化钠溶液中的水。气体：空气中提取氮气、氯气和氯化氢。引导学生总结：通过以上例题，总结出分离物质的方法和适用范围。【提问】

18、常见的分离物质的物理方法有哪些？它们适用于哪些物质间的分离？学生活动分组讨论、小组代表总结：固体：将固体溶解、过滤，剩余的固体即是氯化银。在热水中加入硝酸钾和氯化钠混合物至溶液饱和，降温析晶。将氯化钠和碘的混合物加热至不再有紫色蒸气逸出。液体：在硝酸中加入Mg（NO3）2，蒸馏。将石油分馏。在混合液中加入苯，分液。将混合液放入半透膜中，把半透膜袋浸泡在蒸馏水中。向混合液中加入硫酸钠固体，静置，过滤。在蒸发皿中蒸发。气体：将空气液化，低温分馏。将混合气通入饱和食盐水中洗气。根据以上例题分小组讨论：固体、液体、气体分离方法和适用范围。学生代表总结：固体：溶解过滤；分离不溶固体和溶液。结晶和重结晶法

19、：根据混合物中各组分在某种溶剂中的溶解度随温度变化不同的性质分离提纯物质。升华法：分离易升华和不升华固体混合物。液体 分馏法：根据几种互溶的液体沸点的差异较大蒸馏分离。萃取法：根据物质在两种互不相溶的溶剂中的溶解度不同分离。渗析法：分离胶体和溶液。盐析法：根据混合物中某物质在加入某些盐后溶解度改变分离。气体 液化法：根据混合气体的沸点不同液化分离。吸收法：根据不同气体在某种液体中的溶解程度不同分离。（组织学生对其他小组同学总结的内容进行评价、补充。教师不断通过例题引导、启发学生）【投影】请选出与以上方法相对应的仪器和用品：玻璃棒、漏斗、漏斗架、滤纸、蒸发皿、石棉网、半透膜、接受器、冷凝管教师引

20、导学生选择仪器的方法：1按操作顺序选择仪器（如：溶解过滤）。2按仪器安装顺序选择仪器（如分馏）。【提问】在日常生活和工业生产需要分离提纯许多物质时，要用到化学反应，在选择化学试剂时应遵守哪些原则？根据以上例题分小组讨论：溶解过滤、蒸发、结晶、蒸馏、分液萃取、升华、渗析实验需要哪些仪器？学生代表总结：溶解过滤：铁架台（带铁圈）、烧杯、漏斗、滤纸、玻璃棒。蒸发浓缩：铁架台（带铁圈）、酒精灯、泥三角、蒸发皿、玻璃棒。结晶、重结晶法：烧杯、玻璃棒、蒸发皿、酒精灯、漏斗、药匙、铁架台（带铁圈）。蒸馏、分馏法：铁架台（带铁圈、铁夹）、酒精灯、石棉网、蒸馏烧瓶、温度计、冷凝管、接受器。分液萃取法：烧杯、漏斗

21、架、分液漏斗。升华法：铁架台（带铁圈）、酒精灯、石棉网、烧杯、圆底烧瓶。渗析法：半透膜、烧杯、玻璃棒。讨论总结：1引入试剂只跟杂质反应。2后续试剂应除去过量的前一试剂。3不引入新杂质。4杂质与试剂生成的物质易与被提纯的物质分离（状态类型不同）。5过程简单。6现象明显。7尽可能将杂质转化为所需物质除去。8多种杂质时应考虑加入试剂顺序。【投影】将下列固体物质分离：固体NaCl中NH4Cl杂质固体Fe2O3中Al2O3杂质固体CuS中FeO杂质固体Na2CO3中的NaHCO3。杂质分三组讨论，分别讨论气体、固体、液体中各种物质的分离方法。固体NaCl中NH4Cl杂质：加热。固体Fe2O3中Al2O3

22、杂质：加过量强碱溶液，过滤。固体CuS中FeO杂质：加过量盐酸，过滤。固体Na2CO3中的NaHCO3：加热。【投影】将下列溶液中的杂质除去：MgCl2溶液中FeCl3杂质乙酸乙酯中乙酸和乙醇乙醇中水加MgO或Mg（OH）2或MgCO3固体，调节溶液的pH=4左右，过滤。加入饱和Na2CO3溶液，振荡、静置、分液。加入生石灰，蒸馏。加入过量的Ba（OH）2溶液，再加入过量的Na2CO3溶液，过滤，再加入盐酸调节溶液pH至中性。【投影】除去下列气体中的杂质：CO2中的O2气体CO2中的H2S气体H2S气体中的HCl气体请同学们归纳总结出常用分离物质的化学方法。混合气体通过热铜网。通入CuSO4溶

23、液。通入饱和NaHS溶液。每组选一名学生代表回答常用分离物质的化学方法。固体：加热分解（NaCl中NH4Cl）酸、碱法（Fe2O3中Al2O3，CuS中FeO）转化法（Na2CO3中的NaHCO3）液体：水解法（MgCl2溶液中FeCl3）吸收法（乙酸乙酯中乙酸和乙醇）蒸馏法（乙醇中水）气体：氧化-还原法（CO2中O2）沉淀法（CO2中H2S）转化法（H2S中HCl）正确方案：KOH、AgNO3、K2CO3、HNO3【投影】综合一 有一硝酸钾溶液，其中混有少量KBr、Ca（H2PO4）2。有人用AgNO3、K2CO3、KOH、HNO3试剂以除去那些混入的物质，若规定不得重复使用试剂，且最后溶液

24、中只许含有K+、NO3-、H+、OH-，则加入试剂的顺序_（组织学生评价方案，提出各自的见解）。评价其它方案：1若为AgNO3、KOH、K2CO3、HNO3，由于过量的KOH与2若为KOH、K2CO3、AgNO3、HNO3，由于要用过量的AgNO34若为K2CO3、AgNO3、KOH、HNO3，由于过量的KOH使【投影】综合二 氯化铜CuCl22H2O中含有FeCl2杂质，为了制取纯净的氯化铜晶体，首先将其制成水溶液，然后按下图所示的操作步骤进行提纯：已知：Fe3+、Cu2+、Fe2+三种离子从溶液中完全呈氢氧化物沉淀时所需的pH是：Fe3+：3.7Cu2+、Fe2+：6.4正确方案：（1）F

25、e2+和Cu2+完全以氢氧化物沉淀所需溶液pH相同，不能利用加碱生成沉淀而分离出Fe（OH）2，故应将Fe2+氧化成Fe3+后再调pH使Fe3+生成沉淀而除去。（2）A（3）D（4）CuO Fe（OH）3 评价其它方案：1（2）中如果选择其它试剂，都会引入其它离子而使最后得不到纯净的CuCl22H2O。2（3）中如果选择A、B，会引入Na+、NH4+而使产物不纯。（3）中如果选择C，则不会使pH升到3.7。请回答：（1）需加入氧化剂X的原因；（2）下列物质都可以作为氧化剂，其中最适合本实验的氧化剂是 AH2O2BKMnO4CNaClODK2Cr2O7（3）调节pH时，应选用 ANaOHBNH3

26、H2OCHClDCu（OH）2（4）物质Y是_，沉淀Z是_。 精选题 1（全国1997年）某溶液含有较多的Na2SO4和少量的Fe2（SO4）3。若用该溶液制取芒硝，可供选择的操作有：（1）加适量H2SO4溶液；（2）加金属Na；（3）结晶；（4）加过量NaOH溶液；（5）加强热脱结晶水；（6）过滤。正确的操作步骤是 A（2）（6）（3）B（4）（6）（1）（3）C（4）（6）（3）（5）D（2）（6）（1）（3）（5）2（上海96）下列分离物质的方法中，根据微粒大小进行分离的是 A萃取B重结晶C沉降D渗析3为了除去酸性氯化铝溶液中的Cu2+，进行如下实验：（1）通入CO2气体；（2）加盐酸；

27、（3）加过量的NaOH溶液；（4）加H2SO4；（5）过滤。以下步骤顺序和试剂都正确的是 A（3）（5）（4）（5）（2）B（3）（5）（2）C（3）（5）（1）（2）D（3）（5）（1）（5）（2）4（2000试测）制备卤磷酸钙荧光粉所用的高纯度氯化钙中混有镁杂质，除去的方法是把氯化钙的水溶液加热到9095，在不断搅拌下加入适当的沉淀剂，使镁生成沉淀过滤除去。此沉淀剂最好选用 A氢氧化钙乳浆B碳酸钠溶液C碳酸氢钠溶液D氢氧化钠溶液5（97试测）“卤块”的主要成分为MgCl2（含Fe2+、Fe3+、Mn2+等杂质离子），若以它为原料，按如下工艺流程图，即可制得“轻质氧化镁”。如果要求产品尽量不含杂质离子，而且成本较低。流程中所用试剂或pH控制可参考下列附表确定。填空：（1）在步骤“2”加入的试剂X，最佳选择是_，其作用是_。（2）在步骤“3”加入的试剂Y应是_，控制pH=9.8，目的是_。（3）在步骤“5”时发生化学反应方程式是_。6