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课件网) 1.3 化学中常用的实验方法 物质的制备 沪科版化学必修 第一册 物质的制备 实验室物质的制备 工业 实验室 经济 高产量 安全 便捷 谨慎处理易燃、易爆、有毒、有腐蚀性物质 反应时间、准备过程 绿色化学 加热硝石(KNO3) 浓硫酸与软锰矿(MnO2)共热 加热氧化汞(HgO) 加热氯酸钾(KClO3) 加热碳酸银(Ag2CO3)、碳酸汞(HgCO3)的混合物 实验室物质的制备———氧气 分析 目标产品 选择 合适原料 确定 反应原理 易得 安全 绿色 制备O2 实验室物质的制备———氧气 分析 目标产品 选择 合适原料 确定 反应原理 易得 安全 绿色 搭建 反应装置 简单 固体+固体 气体 固体+液体 气体 固体+液体 气体 气体发生装置 + 气体收集装置 固体+液体 气体 启普发生器不能运用场景: 固体为粉末 加热,或反应剧烈大量放热 生成气体溶于反应液 实验室制备气体的收集装置的选择 选择依据 根据气体的密度、水溶性及是否与水或空气中的O2发生反应来确定气体的收集方法 方法选择 排水法:适用于难溶于水且不与水反应的气体,如O2、H2等 向上排空气法:气体不与空气反应,且密度比空气大,如O2、CO2等 向下排空气法:气体不与空气反应,且密度比空气小,如H2等 实验室物质的制备———氧气 分析 目标产品 选择 合适原料 确定 反应原理 易得 安全 绿色 搭建 反应装置 控制 反应条件 温和合理 简单 实验室物质的制备 分析 目标产品 选择 合适原料 确定 反应原理 易得 安全 绿色 设计 反应路径 搭建 反应装置 控制 反应条件 温和合理 简单 分离 提纯产品 如何设计实验室制备氯气的方法? 【化学史料】氯气的制备 1774年,舍勒把浓盐酸与软锰矿混在一起加热时得到了氯气,但却误认为发现了燃素。他在1773年写给朋友的信里说:“如果把软锰矿(MnO2)溶解在浓盐酸里加热,就得到了一种黄颜色的气体。” 舍勒 瑞典化学家 1742-1786 戴维 英国化学家 1778-1829 1810年,戴维将这种元素命名为Chlorine,这个名称来自希腊文,有 “绿色”的意思。我国早年译文将其译成 “绿气”,后改为氯气。 实验室物质的制备———氯气 分析 目标产品 选择 合适原料 确定 反应原理 易得 安全 绿色 设计 反应路径 搭建 反应装置 控制 反应条件 温和合理 简单 分离 提纯产品 实验原理:MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O 实验室物质的制备———氯气 实验原理:MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O 气体发生装置 A B C D 实验室物质的制备———氯气 实验原理:MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O 气体收集装置 物理性质:密度?溶解度? 化学性质:反应? 绿色化学:有毒? 实验室物质的制备 实验原理:MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O 气体收集装置 物理性质:密度大于空气、可溶于水 化学性质:与水反应、与氢氧化钠反应 绿色化学:有毒气体 Cl2+2NaOH= NaCl+ NaClO+ H2O NaOH溶液 尾气处理装置:吸收过量的氯气,防止污染环境 第一次世界大战中,氯气被德国人用于战场,当毒气弹爆炸后,氯气随风飘散,英法联军顷刻死亡上万。氯气被人吸入后,可迅速附着于呼吸道黏膜,之后可以导致人体支气管痉挛、支气管炎、支气管周围水肿、充血和坏死。呼吸道黏膜受刺激,可造成局部平滑肌痉挛,再加上黏膜充血、水肿及灼伤,可引起严重的通气障碍。人吸入浓度为每立方米2.5毫克的氯气时,就会死亡。 各种装置的选择 实验室制备气体的尾气处理装置的选择 选择依据: 根据气体的物理性质、化学性质,将气体转化成无毒物质或吸收 方法选择: ①点燃法:如CO、H2、CH4等易燃性气体可用此法,必须先验纯,再点燃 ②吸收法:如Cl2、SO2、HCl、H2S等可用碱液吸收 实验室物质的制备 实验原理:MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O ... ...