1.3.1物质的制备 课件 2023-2024学年高一上学期化学沪科版（2020）必修第一册

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 1 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 3 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 4 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 5 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 6 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 知识梳理 提问氯气和氨气呢？ 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 8 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？ 9 【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 11 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 启普发生器不能运用场景：固体为粉末、加热、生成气体溶于反应液 12 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？ 13 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 14 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。 新课导入 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 知识梳理 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 思考：通过这套装置收集到的氯气纯净吗？如果不纯净，有哪些气体杂质？ 杂质成分：HCl、H2O 17 净化原则 实验室制备气体的净化装置的选择 装置Ⅰ(洗气瓶)：盛液体除杂试剂，气流方向是长管进，短管出。 不减少被净化气体的量；不引入新杂质；操作简便，易于分离。 净化装置 装置Ⅱ(球形干燥管)：盛固体