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化學鍵與物質(zhì)類別學案（魯科版必修2）。

一名合格的教師要充分考慮學習的趣味性，教師要準備好教案，這是教師需要精心準備的。教案可以讓學生更容易聽懂所講的內(nèi)容，幫助教師在教學期間更好的掌握節(jié)奏。所以你在寫教案時要注意些什么呢？為滿足您的需求，小編特地編輯了“化學鍵與物質(zhì)類別學案（魯科版必修2）”，僅供參考，歡迎大家閱讀。

第2課時　化學鍵與物質(zhì)類別
一、離子化合物與共價化合物
1．離子化合物
(1)概念：含有離子鍵的化合物稱為離子化合物。
(2)常見類型
①強堿：如NaOH、KOH等。
②絕大多數(shù)鹽：如NaCl、K2SO4等。
③活潑金屬氧化物、氫化物和過氧化物：如K2O、Na2O、MgO、NaH、CaH2、Na2O2等。
(3)性質(zhì)
①離子化合物中離子鍵一般比較牢固，破壞它需要很高的能量，所以離子化合物的熔點一般較高，常溫下為固體。
②離子化合物在溶于水或受熱熔化時，離子鍵被破壞，形成自由移動的陰、陽離子，能夠?qū)щ姟?br> 2．共價化合物
(1)概念：只含有共價鍵的化合物稱為共價化合物。
(2)四種常見的共價化合物
①非金屬氫化物：如NH3、H2S、H2O等。
②非金屬氧化物：如CO、CO2、SO2等。
③酸：如H2SO4、HNO3等。
④大多數(shù)有機化合物：如CH4、CH3CH2OH等。
化學鍵與物質(zhì)類別的關(guān)系
(1)四個“一定”
①離子化合物中一定含有離子鍵，可能含有共價鍵，如NaOH、Na2O2、(NH4)2SO4等。
②含有離子鍵的物質(zhì)一定是離子化合物。
③離子化合物中一定含有陰離子和陽離子。
④共價化合物中一定不含離子鍵，只含共價鍵。
(2)四個“不一定”
①離子化合物中不一定含有金屬元素，如NH4Cl、NH4NO3等。
②含有金屬元素的化合物不一定是離子化合物，如AlCl3。
③含有共價鍵的化合物不一定是共價化合物，如NaOH、Na2O2等。
④含有共價鍵的分子不一定是共價化合物，如H2、O2等單質(zhì)。
例1　下列有關(guān)化合物的說法正確的是()
A．含有共價鍵的化合物一定是共價化合物
B．分子中只有共價鍵的物質(zhì)一定是共價化合物
C．非金屬元素不能形成離子化合物
D．含有離子鍵的化合物一定是離子化合物
答案　D
解析　含有共價鍵的化合物不一定是共價化合物，離子化合物中可能含有共價鍵，A項錯誤；分子中只含共價鍵的物質(zhì)可能是非金屬單質(zhì)，也可能是共價化合物，B項錯誤；非金屬元素也可能形成離子化合物，如銨鹽，C項錯誤；D項正確。
規(guī)律總結(jié)
(1)只含非金屬元素的化合物可以是共價化合物，也可以是離子化合物，如H、N、O可以形成離子化合物NH4NO3、NH4NO2和共價化合物HNO3、HNO2。
(2)含金屬元素的化合物不一定是離子化合物，如AlCl3是共價化合物。
例2　(2017南陽月考)下表物質(zhì)與其所含化學鍵類型、所屬化合物類型完全正確的一組是()
選項ABCD
物質(zhì)MgCl2CO2HClNaOH
所含化學鍵類型離子鍵、共價鍵共價鍵離子鍵離子鍵、共價鍵
所屬化合物類型離子化合物共價化合物離子化合物共價化合物

答案　B
解析　A項，MgCl2僅含離子鍵；C項，HCl僅含共價鍵，是共價化合物；D項，NaOH含有離子鍵，是離子化合物。
方法總結(jié)——離子化合物和共價化合物的判斷方法

二、物質(zhì)的電子式及其應用
1．定義：在元素符號周圍用“”(小黑點)或“×”(叉號)表示原子或離子的最外層電子的式子叫做電子式。
2．電子式的書寫
(1)原子的電子式：
元素符號周圍標明元素原子的最外層電子，每個方向不能超過2個電子。當最外層電子數(shù)小于或等于4時以單電子分布，多于4時多出部分以電子對分布。例如：
鎂原子：Mg；碳原子：；
氧原子：；氖原子：。
(2)簡單陽離子的電子式：
簡單陽離子是由金屬原子失去電子形成的，原子的最外層已無電子，故用陽離子的符號表示，如：Na＋、Li＋、Mg2＋、Al3＋等。
(3)簡單陰離子的電子式：
不但要畫出最外層電子數(shù)，而且還應用“[　]”括起來，并在右上角標出“n－”以表示其所帶的電荷。例如：
氯離子：、硫離子：。
(4)復雜陰、陽離子的電子式：
復雜陰、陽離子要標明電子，用“[　]”括上，并在“[　]”右上角標明電性和電量，例如：
水合氫離子銨根離子[筆稿范文網(wǎng) gX86.cOM]

氫氧根離子過氧根離子
(5)離子化合物的電子式：
氧化鈣：，氯化鈣：，
硫化鉀：。
(6)共價化合物的電子式：
水：，甲烷：，NH3：。
3．用電子式表示下列物質(zhì)的形成過程
(1)NaCl：。
(2)MgBr2：。
(3)H2O：。
用電子式表示離子化合物或離子化合物的形成過程時，易出現(xiàn)的錯誤：
(1)漏標陰離子的括號，如將S2－的電子式錯寫為。
(2)給陽離子多標電子和括號，如將Al3＋的電子式錯寫為。
(3)漏標或錯標離子的電荷，如將S2－的電子式錯寫為。
(4)將多個相同的離子歸在一起，如將K2S的電子式錯寫為。

例3　下列電子式正確的是()
A．
B．
C．
D.
答案　C
解析　A項，應為；B項，應為；D項，應為。只有C項正確。
易錯警示　
(1)寫化合物電子式前需判斷該化合物是離子化合物，還是共價化合物。
(2)離子化合物的每個離子的電子式都要單獨寫，不能合并，而且要符合相鄰關(guān)系。
(3)離子的電子式要標離子所帶的電荷數(shù)，陰離子和復雜陽離子的電子式要用[　]表示。
例4　(1)寫出下列物質(zhì)的電子式：
H2：____________，CO2：__________，Na2O：__________________，Na2O2：____________，KOH：____________。
(2)用電子式表示下列物質(zhì)的形成過程：
①N2：________________________________________________________________________；
②HCl：________________________________________________________________________；
③CaBr2：_______________________________________________________________________；
④KF：________________________________________________________________________。
答案　(1)HH
　
(2)①
②
③
④
易錯警示——用電子式表示物質(zhì)形成過程時需要注意
(1)連接號必須使用“―→”，不能用等號。
(2)左邊寫出原子的電子式，右邊寫出共價分子或離子化合物的電子式。
(3)要和化學方程式區(qū)別開，形成過程只是表示由原子形成物質(zhì)的過程，左側(cè)不能寫成物質(zhì)的化學式。
離子化合物和共價化合物的比較
類型
項目　離子化合物共價化合物
定義含有離子鍵的化合物只含有共價鍵的化合物
構(gòu)成微粒陰、陽離子原子
化學鍵一定含有陰、陽離子和離子鍵，如NaCl；可能含有共價鍵，如NH4Cl只含有共價鍵，一定不含陰、陽離子和離子鍵
常見物質(zhì)①活潑金屬氧化物
②強堿
③大部分鹽①非金屬氫化物
②非金屬氧化物
③含氧酸
④大多數(shù)有機物

1．判斷正誤(正確的打“√”，錯誤的打“×”)
(1)離子化合物不可能只含非金屬元素()
(2)熔融狀態(tài)下能導電的物質(zhì)一定是離子化合物()
(3)金屬原子在化學反應中只能失去電子，所以只能形成離子鍵()
(4)所有的金屬與非金屬化合都形成離子化合物()
(5)SO3和水反應形成的化合物是離子化合物()
(6)Na2O2的電子式為()
答案　(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)×　(6)×
2．下列各組物質(zhì)中，都是共價化合物的是()
A．H2S和Na2O2
B．H2O2和CaF2
C．NH3和N2
D．HNO3和HClO
答案　D
解析　Na2O2、CaF2都是離子化合物，N2是單質(zhì)，不是化合物，H2S、H2O2、NH3、HNO3和HClO均是共價化合物。
3．下列物質(zhì)中屬于含有共價鍵的離子化合物的是()
A．KOHB．Br2C．MgCl2D．H2S
答案　A
解析　A選項中OH－中存在共價鍵；C選項中只含有離子鍵；而B、D都不是離子化合物。
4．氯化鈉是日常生活中人們常用的調(diào)味品。下列性質(zhì)可以證明氯化鈉一定是離子化合物的是()
A．具有較高的熔點B．熔融狀態(tài)下能導電
C．水溶液能導電D．常溫下能溶于水
答案　B
解析　只要化合物中存在離子鍵必為離子化合物，而離子化合物區(qū)別于共價化合物的突出特點是熔融狀態(tài)下能導電，故B正確；A項，具有較高的熔點，也可能為共價化合物，如SiO2；C項，水溶液能導電，可以是共價化合物，如硫酸；D項，能溶于水的化合物可以是離子化合物也可以是共價化合物。
5．(2018贛州市十四縣聯(lián)考)下列化學用語中，正確的是()
A．次氯酸的結(jié)構(gòu)式：H—O—Cl
B．氮氣的電子式：NN
C．CO2分子的電子式：O==C==O
D．用電子式表示氯化氫分子的形成過程：
考點　共價鍵與共價化合物
題點　常見物質(zhì)結(jié)構(gòu)式與電子式
答案　A
解析　Cl只能形成一對共用電子對，次氯酸的結(jié)構(gòu)式為H—O—Cl，故A正確；氮氣中存在氮氮叁鍵，氮氣的電子式為NN，故B錯誤；二氧化碳屬于共價化合物，分子中存在兩個碳氧雙鍵，二氧化碳的電子式為，故C錯誤；氯化氫是共價化合物，不存在離子鍵，氫原子與氯原子之間形成1對共用電子，氯原子最外層有7個電子，氯化氫分子的形成過程：，故D錯誤。
6．C、H、O、Cl、Na五種元素相互結(jié)合，寫出符合下列條件的化學式：
(1)由兩種元素組成的離子化合物(寫三種)：
________________________________________________________________________。
(2)由兩種元素組成的共價化合物(寫六種)：
________________________________________________________________________。
(3)由三種元素組成的離子化合物(寫三種)：
________________________________________________________________________。
(4)由三種元素組成的共價化合物(寫三種)：
________________________________________________________________________。
答案　(1)NaCl、Na2O、Na2O2
(2)CH4、H2O、H2O2、HCl、CCl4、CO2
(3)NaOH、Na2CO3、NaClO
(4)HClO、HClO4、H2CO3
(答案合理即可)
[對點訓練]
題組一　離子化合物與共價化合物的判斷
1．含有共價鍵的離子化合物是()
A．H2O2B．CaCl2
C．CCl4D．NaOH
答案　D
解析　A項，H2O2是只含共價鍵的共價化合物，錯誤；B項，CaCl2是只含離子鍵的離子化合物，錯誤；C項，CCl4是只含共價鍵的共價化合物，錯誤；D項，NaOH是含有離子鍵和共價鍵的離子化合物，正確。
2．已知下列各組元素中A、B兩元素的原子序數(shù)，其中可形成AB2型離子化合物的是()
①6和8　②12和17?、?0和9?、?1和17
A．①③B．①②C．②③D．③④
答案　C
解析　在元素周期表中，ⅠA、ⅡA族的金屬與ⅥA、ⅦA族非金屬元素間可形成離子鍵，含離子鍵的化合物就是離子化合物。6和8形成的是CO2,12和17形成的是MgCl2,20和9形成的是CaF2,11和17形成的是NaCl。
3．根據(jù)物質(zhì)的下列性質(zhì)能肯定該物質(zhì)為離子化合物的是()
A．水溶液能導電的化合物
B．由金屬元素和非金屬元素組成的化合物
C．在熔化狀態(tài)下能導電的化合物
D．熔點高的物質(zhì)
答案　C
解析　A項，共價化合物在水溶液中也可能導電，如HCl；B項，由活潑金屬元素和活潑非金屬元素組成的化合物為離子化合物，而某些金屬性較弱的金屬與非金屬元素可能形成共價鍵，如AlCl3；C項，共價鍵在熔化狀態(tài)下不斷裂，在熔化狀態(tài)下能導電的化合物一定是離子化合物；D項，熔點高的物質(zhì)可能是共價化合物，如SiO2。
題組二　電子式的書寫與正誤判斷
4．下列分子的電子式書寫正確的是()
A．氨：B．四氯化碳：
C．氮氣：NND．二氧化碳：
答案　C
解析　A項，應為；B項，應為；
D項，應為。
5．下列化合物電子式書寫正確的是()
A．B．
C．D．
答案　D
解析　A項，應為；B項，應為；C項，應為。
6．下列用電子式表示物質(zhì)的形成過程，正確的是()
A．
B．
C.
D．
考點　共價鍵與共價化合物
題點　用電子式表示典型物質(zhì)的形成過程
答案　D
7．(2018河北香河縣3月月考)下列表示物質(zhì)結(jié)構(gòu)的化學用語正確的是()
A．H、D、T表示同一種核素
B．MgCl2的形成過程
C．Cl－的結(jié)構(gòu)示意圖：
D．NH4Cl的電子式：
答案　B
解析　H、D、T是同一種元素的三種核素，故A錯誤；氯離子是由氯原子得一個電子形成，核電荷數(shù)仍為17，故氯離子的結(jié)構(gòu)示意圖為，故C錯誤；氯化銨為離子化合物，氯離子的最外層電子數(shù)必須標出，氯化銨正確的電子式為，故D錯誤。
題組三　離子化合物與離子化合物的綜合
8．X元素的一個原子失去兩個電子轉(zhuǎn)移到Y(jié)元素的兩個原子中去，形成Z，下列說法中不正確的是()
A．Z可以電離
B．Z可以表示為XY2
C．X形成＋2價陽離子
D．Z的電子式為
答案　D
解析　離子化合物均為電解質(zhì)，故可以電離；離子化合物Z的電子式應由陰、陽離子組成，不是形成共用電子對，正確的電子式為。
9．(2018大同市一中3月月考)氫化鈉(NaH)是一種白色的離子化合物，其中鈉元素是＋1價；氫化鈉與水反應生成H2和NaOH。下列敘述中不正確的是()
A．NaH的電子式為Na＋[H]－
B．NaH中氫元素的離子的電子層排布與氦原子的電子層排布相同
C．微粒半徑：H－＜Li＋
D．NaH與H2O反應時，水作氧化劑
考點　離子鍵與離子化合物
題點　離子化合物的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)
答案　C
解析　氫化鈉(NaH)是一種白色的離子化合物，NaH的電子式為Na＋[H]－，A正確；NaH中氫元素的化合價為－1價，其離子的電子層排布與氦原子的電子層排布相同，B正確；鋰離子和H－的電子層排布相同，但是鋰離子的核電荷數(shù)比H－多，所以微粒半徑：H－＞Li＋，C錯誤；NaH與H2O反應生成氫氣和NaOH，在這個反應中只有氫元素的化合價發(fā)生了變化，NaH中H元素的化合價升高，被氧化做還原劑，水中H元素的化合價降低，被還原做氧化劑，D正確。
10．原子序數(shù)依次增大的元素a、b、c、d，它們的最外層電子數(shù)分別為1、6、7、1。a－的電子層結(jié)構(gòu)與氦相同，b和c的次外層有8個電子，c－和d＋的電子層結(jié)構(gòu)相同。下列敘述錯誤的是()
A．元素的非金屬性次序為cba
B．a(chǎn)和其他3種元素均能形成共價化合物
C．d和其他3種元素均能形成離子化合物
D．元素a、b、c各自最高和最低化合價的代數(shù)和分別為0、4、6
答案　B
解析　由a的最外層電子數(shù)為1，a－的電子層結(jié)構(gòu)與氦相同可知，a為H。b和c的次外層有8個電子，則b、c處于第3周期，又知b、c的最外層電子數(shù)分別為6、7，推知b、c分別為S、Cl。由c－和d＋的電子層結(jié)構(gòu)相同可知，d為K。A項，S、Cl處于第3周期，Cl的原子序數(shù)大于S，則Cl的非金屬性強于S；由H2S中S元素顯－2價、H元素顯＋1價可知，S的非金屬性強于H，因此三種元素的非金屬性次序為Cl＞S＞H。B項，H和S、Cl可形成共價化合物H2S和HCl，而H與K則形成離子化合物KH。C項，K和H、S、Cl均可形成離子化合物，分別為KH、K2S和KCl。D項，H、S、Cl的最高化合價分別為＋1、＋6和＋7，最低化合價分別為－1、－2和－1，因此三種元素各自最高和最低化合價的代數(shù)和分別為0、4、6。
11．同主族元素形成的同一類型化合物，往往其結(jié)構(gòu)和性質(zhì)相似。PH4I是一種白色晶體，下列對PH4I的敘述中，正確的是()
A．它是一種共價化合物
B．它只含共價鍵
C．它不可能與NaOH溶液反應
D．它受熱時，可能會分解產(chǎn)生有色氣體
答案　D
解析　P、H之間形成共價鍵，PH＋4、I－以離子鍵結(jié)合，則PH4I中含有離子鍵、共價鍵，為離子化合物，故A、B項錯誤；NH4Cl能與NaOH反應，則PH4I可能與NaOH溶液反應，故C項錯誤；PH4I受熱時會分解產(chǎn)生PH3、HI，均為無色氣體，HI分解生成的碘單質(zhì)為紫色氣體，D項正確。
[綜合強化]
12．請用序號完成下列問題：
①O2　②NaHSO4　③NH4Cl　④H2SO4?、軳a2CO3
⑥Na2S
(1)這些物質(zhì)中，只含共價鍵的是________。
(2)只含離子鍵的是________。
(3)既含共價鍵又含離子鍵的是________。
(4)屬于離子化合物的是________，屬于共價化合物的是________。
答案　(1)①④　(2)⑥　(3)②③⑤　(4)②③⑤⑥　④
解析　共價化合物和非金屬單質(zhì)(稀有氣體除外)中只存在共價鍵；離子化合物中一定含有離子鍵，可能含有共價鍵。故O2、H2SO4只存在共價鍵；NaHSO4、Na2CO3、NH4Cl中既存在離子鍵又存在共價鍵；Na2S中只存在離子鍵。
13．下表是元素周期表的一部分，針對表中的①～⑩種元素，填寫下列空白：
主族
周期ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA0族
2①②③
3④⑤⑥⑦⑧
4⑨⑩

(1)元素⑦的名稱為________，在周期表中的位置________________。
(2)在最高價氧化物對應的水化物中，酸性最強的化合物的化學式是________，堿性最強的化合物的電子式是________。
(3)用電子式表示元素④和⑥的化合物的形成過程：______________________，該化合物屬于________________________________________________________________________
(填“共價”或“離子”)化合物。
(4)寫出一種由上述元素組成的既有離子鍵又有共價鍵的物質(zhì)的化學式：________。
(5)⑥⑦⑨三種元素形成的離子，離子半徑由大到小的順序是____________(用離子符號表示)。
答案　(1)氯　第3周期ⅦA族
(2)HClO4　
(3)　離子
(4)Na2O2(答案合理即可)　(5)S2－＞Cl－＞K＋
解析　(1)根據(jù)元素周期表可知，⑦號元素位于周期表中的第3周期ⅦA族，故其為氯元素。
(2)元素非金屬性越強，其最高價氧化物對應水化物的酸性越強；金屬性越強其最高價氧化物對應水化物的堿性越強。
(3)④和⑥分別為Na元素和S元素，形成的是離子化合物。
(4)由上述元素組成的既存在離子鍵，又存在共價鍵的化合物有許多，如Na2O2等。
(5)核外電子排布相同時，核電荷數(shù)越小，離子半徑越大，故離子半徑由大到小的順序為S2－＞Cl－＞K＋。
14．隨原子序數(shù)遞增，八種短周期元素(用字母x等表示)原子半徑的相對大小、最高正價或最低負價的變化如下圖所示。
根據(jù)判斷出的元素回答問題：
(1)f在周期表中的位置是____________。
(2)比較d、e常見離子的半徑大小(用化學式表示，下同)：________________；比較g、h的最高價氧化物對應水化物的酸性強弱：________________________。
(3)任選上述元素組成一種四原子共價化合物，寫出其電子式：________________________。
(4)寫出e的單質(zhì)在空氣中燃燒所得產(chǎn)物的電子式：______________________。
答案　(1)第3周期ⅢA族
(2)r(O2－)　r(Na＋)　HClO4　H2SO4
(3)、HCCH等其他合理答案均可)
(4)
解析　由題中圖示及同周期、同主族元素的原子半徑、主要化合價的變化規(guī)律可推出八種短周期元素如下：
xyzdefgh
HCNONaAlSCl
(1)f為鋁元素，在周期表中的位置為第3周期ⅢA族。(2)d、e常見離子分別為O2－、Na＋，兩種離子的電子層結(jié)構(gòu)相同，核電荷數(shù)越大的離子半徑越小，故r(O2－)＞r(Na＋)；由于非金屬性：Cl＞S，所以g、h的最高價氧化物對應的水化物的酸性強弱是HClO4＞H2SO4。(3)可組成四原子的共價化合物，有NH3、H2O2、C2H2等，其電子式分別為、HCCH。
15．已知五種元素的原子序數(shù)大小順序為C＞A＞B＞D＞E，A、C同周期，B、C同主族。A與B形成的離子化合物A2B中所有離子的電子數(shù)相等，其電子總數(shù)為30；D和E可形成4核10個電子的分子。試回答下列問題：
(1)寫出五種元素的名稱：
A：________，B：__________，C：__________，D：________，E：__________。
(2)用電子式表示離子化合物A2B的形成過程：
________________________________________________________________________。
(3)寫出下列物質(zhì)的電子式：
①D元素形成的單質(zhì)：________；
②E與B形成的化合物：______________________；
③A、B、E形成的化合物：________；
④D與E形成的常見共價化合物：__________________。
答案　(1)鈉　氧　硫　氮　氫
(2)
(3)①NN?、?br> ③?、?br> 解析　因為A、B離子的電子數(shù)相同，在電子總數(shù)為30的A2B型的離子化合物中，每個離子的電子數(shù)均為10，故可推知A為鈉，B為氧。D和E可形成4核10電子的分子，且知原子序數(shù)為E＜D＜B＜A＜C，可得E為氫元素，D為氮元素；C與鈉同周期，與氧同主族，故為硫元素。

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第3課時　化學鍵與化學反應中的能量變化
一、化學能與熱能的相互轉(zhuǎn)化
1．實驗探究
實驗操作實驗現(xiàn)象結(jié)論
①看到有氣泡產(chǎn)生
②用手觸摸反應后的試管，手感到熱
③用溫度計測得反應后溫度升高該反應放出熱量
聞到刺激性氣味，燒杯壁發(fā)涼，玻璃片和燒杯黏在一起，混合物呈糊狀該反應吸收熱量
混合后溶液溫度比原來的兩種溶液的溫度高該反應放出熱量

2.實驗結(jié)論
每一個化學反應都伴隨著能量變化，有的釋放能量，有的吸收能量。
(1)放熱反應和吸熱反應的概念
①放出熱量的化學反應為放熱反應。
②吸收熱量的化學反應為吸熱反應。
(2)常見的吸熱反應和放熱反應
①常見的放熱反應有：燃燒反應、中和反應、金屬與水或酸的反應、大多數(shù)化合反應。
②常見的吸熱反應有：大多數(shù)分解反應、氫氧化鋇晶體與氯化銨的反應、C＋CO2=====高溫2CO、C＋H2O(g)=====高溫CO＋H2等。
例1　下列說法正確的是()
①需要加熱才能發(fā)生的反應一定是吸熱反應　②放熱反應在常溫下一定很容易發(fā)生?、鄯磻欠懦瞿芰窟€是吸收能量必須看反應物和生成物所具有的總能量的相對大小?、苡械姆艧岱磻訜岬揭欢囟纫l(fā)后，停止加熱反應也能繼續(xù)進行
A．只有③④B．只有①②
C．①②③④D．②③④
考點　化學能與熱能的相互轉(zhuǎn)化
題點　多角度認識吸熱反應與放熱反應
答案　A
解析　加熱才能發(fā)生的反應不一定是吸熱反應，如銅在氯氣中燃燒；放熱反應在常溫下不一定容易發(fā)生，如N2與H2合成NH3；反應是放熱還是吸熱取決于反應物、生成物所具有的總能量的相對大小；需要加熱才能發(fā)生的放熱反應，如果反應放出的熱量達到反應所需要的熱量，停止加熱反應也能繼續(xù)進行，如Fe＋S=====△FeS。
易錯警示
(1)“三個不一定”
①需加熱才能發(fā)生的反應不一定是吸熱反應，如碳和氧氣的反應；
②放熱反應常溫下不一定容易發(fā)生，如鋁熱反應；
③吸熱反應也不一定需要加熱，如Ba(OH)28H2O晶體和NH4Cl晶體的反應。
(2)化學反應必然有能量變化，但有能量變化的過程不一定發(fā)生化學反應。
例2　下列反應過程中的能量變化與如圖一致的是()
A．2Al＋Fe2O3=====高溫2Fe＋Al2O3
B．C＋CO2=====高溫2CO
C．CaCO3=====高溫CaO＋CO2↑
D．C＋H2O(g)=====高溫CO＋H2
答案　A
解析　A項，鋁熱反應屬于放熱反應，反應物具有的總能量高于生成物具有的總能量，正確；B、C、D三項均為吸熱反應，反應物具有的總能量低于生成物具有的總能量，錯誤。
規(guī)律總結(jié)
判斷反應放熱或吸熱的依據(jù)是根據(jù)反應物和生成物總能量的相對大小。①放熱反應：反應物總能量生成物總能量；②吸熱反應：反應物總能量生成物總能量。
二、化學反應中能量變化的原因分析
1．化學反應中能量變化與化學鍵的關(guān)系——微觀角度
(1)化學反應過程
(2)化學反應中能量變化的原因
(3)根據(jù)下列信息分析氫氣燃燒生成水蒸氣時能量的變化情況
①斷裂1molH2和12molO2中的化學鍵吸收的總能量：436kJ＋249kJ＝685kJ。
②形成1molH2O時釋放的總能量：930kJ。
③燃燒1molH2生成水蒸氣時放出能量245kJ。
2．化學反應的能量變化與物質(zhì)內(nèi)部能量的關(guān)系——宏觀角度
圖示
能量相對大小反應物的總能量大于生成物的總能量反應物的總能量小于生成物的總能量

3.化學反應中能量的轉(zhuǎn)化形式
主要是化學能與熱能之間的相互轉(zhuǎn)化，也有其他形式的能量轉(zhuǎn)化，如化學能可以轉(zhuǎn)化成光能、電能等。

放熱反應與吸熱反應比較
類型
比較放熱反應吸熱反應
定義放出熱量的反應吸收熱量的反應
形成原因反應物具有的總能量大于生成物具有的總能量反應物具有的總能量小于生成物具有的總能量
與化學鍵的關(guān)系生成物分子成鍵時釋放的總能量大于反應物分子斷鍵時吸收的總能量生成物分子成鍵時釋放的總能量小于反應物分子斷鍵時吸收的總能量
圖示

例3　硅是太陽能電池的重要材料。工業(yè)冶煉純硅的原理是：
粗硅冶煉：①SiO2＋2C=====高溫Si＋2CO↑；
精煉硅：②Si＋3HCl=====高溫SiHCl3＋H2；
③SiHCl3＋H2=====高溫Si＋3HCl。
化學反應與能量變化如圖所示，回答下列問題：
(1)①是反應，②是反應，③是反應(填“吸熱”或“放熱”)。
(2)反應②破壞反應物中的化學鍵所吸收的能量(填“大于”或“小于”)形成生成物中化學鍵所放出的能量。
考點　化學能與熱能的相互轉(zhuǎn)化
題點　常見的吸熱反應與放熱反應
答案　(1)吸熱　放熱　吸熱　(2)小于
解析　(2)因為反應②是放熱反應，所以破壞反應物中的化學鍵所吸收的能量小于形成生成物中化學鍵所放出的能量。
例4　已知1g氫氣完全燃燒生成水蒸氣時放出能量121kJ，且氧氣中1molO==O鍵完全斷裂時需要吸收能量496kJ，水蒸氣中1molH—O鍵形成時放出能量463kJ，則氫氣中1molH—H鍵斷裂時吸收的能量為()
A．920kJB．557kJ
C．436kJD．188kJ
考點　化學反應中能量變化與化學鍵的關(guān)系
題點　利用化學鍵求算化學反應中的能量變化
答案　C
解析　由1gH2完全燃燒生成水蒸氣時放出能量121kJ可知：2gH2(即含1molH—H鍵)完全燃燒生成水蒸氣時放出的能量為121kJ×2＝242kJ。由化學方程式：H2(g)＋12O2(g)點燃,H2O(g)可設1molH—H鍵斷裂吸收的能量為Q，則：Q＋12×496kJ－2×463kJ＝－242kJ，Q＝436kJ。
規(guī)律總結(jié)
反應中放出、吸收能量的計算：
吸收能量值＝E吸－E放；放出能量值＝E放－E吸。
E吸表示反應物斷裂化學鍵吸收能量，E放表示生成物形成化學鍵釋放能量。
1．判斷正誤(正確的打“√”，錯誤的打“×”)
(1)化學反應過程中不一定都有能量變化()
(2)鎂帶燃燒時，化學能全部轉(zhuǎn)化為熱能()
(3)有能量放出的變化都是放熱反應，吸收能量的變化都是吸熱反應()
(4)對于放熱反應2H2＋O2=====點燃2H2O來說，斷裂1個H—H鍵和1個O==O鍵所吸收的能量小于形成1個H—O鍵所放出的能量()
(5)由O＋O―→O2(放出能量493kJ)和N＋N―→N2(放出能量946kJ)可得在常溫下氮氣比氧氣穩(wěn)定()
考點　化學能與熱能的相互轉(zhuǎn)化
題點　化學反應中能量變化的相關(guān)綜合
答案　(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)√
2．下列關(guān)于反應能量的說法中正確的是()
A．化學反應中的能量變化，都表現(xiàn)為熱量的變化
B．化學鍵的斷裂和形成是化學反應中能量變化的主要原因
C．已知反應：Zn(s)＋CuSO4(aq)===ZnSO4(aq)＋Cu(s)為放熱反應，則反應物總能量生成物總能量
D．相同條件下，如果1mol氫原子所具有的能量為E1，1mol氫分子的能量為E2，則2E1＝E2
答案　B
解析　化學反應中的能量變化，不是都表現(xiàn)為熱量的變化，還可能有其他能量的變化，如光能等，A項錯誤；放熱反應中反應物的總能量大于生成物的總能量，C項錯誤；分子變成原子需要破壞化學鍵，吸收能量，2E1E2，D項錯誤。
3．將鐵粉和硫粉混合后加熱，待反應一發(fā)生即停止加熱，反應仍可持續(xù)進行，直至反應完全生成新物質(zhì)硫化亞鐵。這現(xiàn)象說明了()
A．該反應是吸熱反應
B．該反應是放熱反應
C．鐵粉和硫粉在常溫下可以發(fā)生反應
D．硫化亞鐵的總能量高于鐵粉和硫粉的總能量
考點　化學能與熱能的轉(zhuǎn)化
題點　吸熱或放熱反應的實驗或探究
答案　B
解析　反應發(fā)生后停止加熱，反應仍可持續(xù)進行說明反應為放熱反應，A錯誤，B正確；反應需要加熱才能發(fā)生，常溫下不能進行，C錯誤；反應是放熱反應，所以反應物的總能量高于生成物的總能量，D錯誤。
4．下列說法正確的是()
A．任何化學反應都伴隨著能量的變化
B．H2O(g)―→H2O(l)該過程放出大量的熱，所以該過程是化學變化
C．化學反應中能量的變化都表現(xiàn)為熱量的變化
D．對于如圖所示的過程，是吸收能量的過程
答案　A
解析　任何化學反應都有能量的變化，但有能量變化的過程不一定是化學變化，如物質(zhì)的三態(tài)變化，雖然存在能量變化，但不存在舊化學鍵的斷裂與新化學鍵的形成，故不是化學變化，A項正確，B項錯誤；化學反應中能量變化的形式有多種，除熱能外，還有光能、電能等，C項錯誤；由圖像可知，該過程中反應物的總能量大于生成物的總能量，故該過程中放出了能量，D項錯誤。
5．根據(jù)下列信息判斷氫氣燃燒生成水時的熱量變化，其中一定正確的是()
A．H2O分解為H2與O2時放出熱量
B．生成1molH2O時吸收熱量245kJ
C．甲、乙、丙中物質(zhì)所具有的總能量大小關(guān)系：乙甲丙
D．氫氣和氧氣的總能量小于水的能量
答案　C
解析　根據(jù)能量變化可知，1molH2與12molO2斷鍵時吸收685kJ能量，而生成1molH2O放出930kJ能量，所以H2燃燒生成H2O的反應是放熱反應，則H2O的分解是吸熱反應。
6．已知斷開1molH—H鍵、1molN—H鍵、1molN≡N鍵分別需要吸收的能量為436kJ、391kJ、946kJ。一定條件下由氫氣和氮氣反應生成1molNH3需要(填“放出”或“吸收”)kJ的熱量。
答案　放出　46
解析　根據(jù)化學方程式N2＋3H2??????高溫、高壓催化劑2NH3，生成1molNH3時需要消耗0.5mol的N2和1.5mol的H2。因此在上述的反應過程中斷裂0.5molN≡N鍵和1.5molH—H鍵，共吸收熱量0.5×946kJ＋1.5×436kJ＝1127kJ；形成1molNH3中的3molN—H鍵，共放出熱量3×391kJ＝1173kJ。因為1173kJ＞1127kJ，因此反應放熱，共放出1173kJ－1127kJ＝46kJ的熱量。
[對點訓練]
題組一　化學能與熱能的相互轉(zhuǎn)化
1．下列反應一定屬于放熱反應的是()
①H2SO4與Ba(OH)2溶液的反應?、贛g與CH3COOH溶液的反應?、廴紵磻、苤泻头磻、輳头纸夥磻?br> A．僅①②③B．僅①②④
C．僅①②③④D．僅③④⑤
答案　C
解析　金屬與酸的置換反應、中和反應、所有燃燒反應都是放熱反應；復分解反應則不一定是放熱反應。
2．下列反應既屬于氧化還原反應，又屬于吸熱反應的是()
A．鋅粒與稀硫酸的反應
B．灼熱的木炭與CO2反應
C．甲烷在氧氣中的燃燒反應
D．Ba(OH)28H2O晶體與NH4Cl晶體的反應
答案　B
解析　鋅粒與稀硫酸的反應、甲烷的燃燒反應均是放熱反應；Ba(OH)28H2O晶體與NH4Cl晶體的反應是吸熱反應，但元素的化合價無變化，是非氧化還原反應；灼熱的木炭與CO2的反應既屬于吸收能量的反應，又屬于氧化還原反應。
3．下列說法中正確的是()
A．化合反應均是放熱反應，分解反應均是吸熱反應
B．燃料的燃燒反應均是放熱反應
C．干冰的升華是吸熱反應
D．需要點燃或加熱的化學反應一定是吸熱反應
答案　B
解析　A項，C＋CO2=====高溫2CO是化合反應，但需要吸熱，2H2O2===2H2O＋O2↑是分解反應，但放出熱量，錯誤；B項，物質(zhì)之所以被用做燃料，就是因為它易燃燒并放出熱量，正確；C項，吸熱反應屬于化學反應，干冰升華不是化學反應，錯誤；D項，化學反應是吸熱反應的決定因素是反應物的總能量低于生成物的總能量，而與化學反應發(fā)生的外部條件無關(guān)，錯誤。
題組二　化學反應中能量變化與物質(zhì)內(nèi)部能量的關(guān)系
4．下列反應中生成物總能量高于反應物總能量的是()
A．碳酸鈣受熱分解
B．乙醇燃燒
C．鋁與氧化鐵粉末反應
D．氧化鈣溶于水
答案　A
解析　生成物總能量高于反應物總能量則說明反應過程需要吸收能量。
5．等質(zhì)量的固態(tài)硫和硫蒸氣分別在相同條件下完全燃燒，放出的熱量()
A．前者多B．后者多
C．二者相等D．無法比較
答案　B
解析　等質(zhì)量的硫蒸氣本身具有的能量高于等質(zhì)量的固態(tài)硫，B項正確。
6．已知反應A＋B===C＋D的能量變化如圖所示，下列敘述正確的是()
A．該反應為放熱反應
B．該反應為吸熱反應
C．反應物的總能量高于生成物的總能量
D．該反應只有在加熱條件下才能進行
考點　化學反應中能量變化與物質(zhì)能量的關(guān)系
題點　由圖像分析化學反應中的能量變化
答案　B
7．已知化學反應2C(s)＋O2(g)=====點燃2CO(g)、2CO(g)＋O2(g)=====點燃2CO2(g)都是放熱反應。據(jù)此判斷，下列說法不正確的是(其他條件相同)()
A．12gC所具有的能量一定高于28gCO所具有的能量
B．56gCO和32gO2所具有的總能量大于88gCO2所具有的總能量
C．12gC和32gO2所具有的總能量大于44gCO2所具有的總能量
D．將一定質(zhì)量的C燃燒，生成CO2比生成CO時放出的熱量多
考點　化學鍵與化學反應中的能量變化與物質(zhì)能量的關(guān)系
題點　由物質(zhì)的能量認識化學反應中的能量變化
答案　A
解析　放出熱量的化學反應，反應物的總能量一定高于生成物的總能量。C和CO的燃燒反應都是放熱反應，所以C＋O2=====點燃CO2必然是放熱反應，B、C兩項正確；12gC并不代表反應物的全部，O2也是反應物，A項不正確；由于C――→O2CO放熱、CO――→O2CO2放熱，所以C――→O2CO2比C――→O2CO放出的熱量要多，D項正確。
8．(2017石家莊高一檢測)金剛石與石墨是碳元素的兩種結(jié)構(gòu)不同的單質(zhì)，彼此互稱同素異形體。在100kPa時，1mol石墨轉(zhuǎn)化為金剛石要吸收1.895kJ的熱能。據(jù)此判斷在100kPa壓強下，下列說法正確的是()
A．金剛石比石墨更穩(wěn)定
B．石墨比金剛石更穩(wěn)定
C．1mol金剛石比1mol石墨的總能量低
D．1mol金剛石轉(zhuǎn)變?yōu)槭枰?.895kJ能量
考點　化學鍵與化學反應中能量變化與物質(zhì)能量的關(guān)系
題點　化學反應中能量變化與物質(zhì)的穩(wěn)定性
答案　B
解析　1mol石墨轉(zhuǎn)化為金剛石吸收1.895kJ的熱能，說明金剛石的能量高于石墨，石墨穩(wěn)定，A項不正確，B項正確，C項不正確；1mol金剛石轉(zhuǎn)變?yōu)槭珪r要放出1.895kJ的能量，D項不正確。
題組三　化學反應中能量變化與化學鍵的關(guān)系
9．下列對化學反應的認識中錯誤的是()
A．會引起化學鍵的變化
B．會產(chǎn)生新的物質(zhì)
C．必然引起物質(zhì)狀態(tài)的變化
D．必然伴隨著能量的變化
答案　C
解析　化學反應不一定引起物質(zhì)狀態(tài)的變化，如氮氣與氫氣化合生成氨氣無狀態(tài)變化。
10．氫氣在氯氣中燃燒產(chǎn)生蒼白色火焰。在反應過程中，破壞1mol氫氣中的化學鍵消耗的能量為Q1kJ，破壞1mol氯氣中的化學鍵消耗的能量為Q2kJ，形成1mol氯化氫中的化學鍵釋放的能量為Q3kJ。下列關(guān)系式中正確的是()
A．Q1＋Q22Q3B．Q1＋Q2Q3
C．Q1＋Q2Q3D．Q1＋Q22Q3
答案　A
解析　由于Cl2和H2反應生成HCl要放出熱量，所以Q1＋Q22Q3。
11．已知斷開1molH—H鍵吸收的能量為436kJ，形成1molH—N鍵放出的能量為391kJ，根據(jù)化學方程式N2＋3H2??????高溫、高壓催化劑2NH3，反應完1molN2放出的能量為92.4kJ，則斷開1molN≡N鍵需吸收的能量是()
A．431kJB．945.6kJC．649kJD．869kJ
考點　化學鍵與化學反應中能量變化的關(guān)系
題點　由化學鍵的變化計算反應中的能量變化
答案　B
解析　設斷開1molN≡N鍵需吸收的能量為x，根據(jù)反應放出的能量＝形成新鍵放出的能量－斷開舊鍵吸收的能量，代入數(shù)據(jù)：92.4kJ＝6×391kJ－3×436kJ－x，x＝945.6kJ。
12．(2017汕頭高一檢測)化學反應中的能量變化是由化學反應中舊化學鍵斷裂時吸收的能量與新化學鍵形成時放出的能量不同引起的。如圖表示N2(g)和O2(g)反應生成NO(g)過程中的能量變化，下列說法中正確的是()
A．1molN2(g)和1molO2(g)反應放出的能量為180kJ
B．1molN2(g)和1molO2(g)具有的總能量小于2molNO(g)具有的總能量
C．通常情況下，N2(g)和O2(g)混合能直接生成NO(g)
D．NO是一種酸性氧化物，能與NaOH溶液反應生成鹽和水
考點　化學變化中的能量變化與化學鍵的關(guān)系
題點　多角度認識化學變化中的能量變化
答案　B
解析　反應熱就是斷裂舊化學鍵吸收的能量和形成新化學鍵所放出的能量的差值，所以該反應的反應熱是946kJmol－1＋498kJmol－1－2×632kJmol－1＝180kJmol－1，所以該反應是吸熱反應，選項A不正確，選項B正確；氮氣和氧氣反應需要在高溫或放電條件下進行，選項C不正確；NO不是酸性氧化物，和氫氧化鈉溶液不反應，選項D不正確。
[綜合強化]
13．某同學做如下實驗，以檢驗反應中的能量變化。
(1)在實驗中發(fā)現(xiàn)反應后①中溫度升高，由此可以判斷①中反應是熱反應；②中溫度降低，由此可以判斷②中反應是熱反應，反應過程(填“①”或“②”)的能量變化可用下圖表示。
(2)寫出鋁與鹽酸反應的離子方程式：。
(3)根據(jù)能量守恒定律，②中反應物的總能量應該(填“高于”或“低于”)其生成物的總能量。
答案　(1)放　吸?、佟?2)2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑
(3)低于
解析　(1)反應后①中溫度升高，②中溫度降低，說明①中反應為放熱反應，②中反應為吸熱反應。
(2)鋁與鹽酸反應的離子方程式為2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑。
(3)②中反應為吸熱反應，根據(jù)能量守恒定律，②中反應物的總能量應該低于其生成物的總能量。
14．(2018周口高一檢測)在25℃、101kPa的條件下，斷裂1molH—H鍵吸收436kJ能量，斷裂1molCl—Cl鍵吸收243kJ能量，形成1molH—Cl鍵放出431kJ能量。H2＋Cl2=====點燃2HCl的化學反應可用下圖表示：
(1)化學鍵斷裂需要(填“釋放”或“吸收”)能量。
(2)圖中生成物成鍵共釋放能量kJmol－1。
(3)該反應的反應物的總能量(填“大于”“等于”或“小于”)生成物的總能量，所以該反應是反應。
答案　(1)吸收　(2)862　(3)大于　放熱
解析　該反應中斷裂的化學鍵為H—H鍵和Cl—Cl鍵，共吸收能量：436kJmol－1＋243kJmol－1＝679kJmol－1，形成的化學鍵為H—Cl鍵，共釋放能量：431kJmol－1×2＝862kJmol－1，由于放出的能量大于吸收的能量，該反應為放熱反應，反應物的總能量大于生成物的總能量。
15．如圖是某同學設計的放熱反應的觀察裝置。其實驗操作是①按圖所示將實驗裝置連接好；②在U形管內(nèi)加入少量紅墨水，打開T形管螺旋夾，使U形管內(nèi)兩邊的液面處于同一水平面，再夾緊螺旋夾；③在中間的試管里盛1g氧化鈣，當?shù)稳?mL左右的蒸餾水后，即可觀察。
試回答：
(1)實驗中能觀察到的現(xiàn)象是
。
(2)該實驗中①②操作之間必須進行的一步實驗操作是
。
(3)實驗中發(fā)生反應的化學方程式為
。
(4)說明CaO、H2O的能量與Ca(OH)2能量之間的關(guān)系：
。
答案　(1)U形管里的紅墨水會沿開口端上升(其他答案合理均可)
(2)檢查裝置氣密性
(3)CaO＋H2O===Ca(OH)2
(4)1molCaO和1molH2O的能量之和大于1molCa(OH)2的能量
解析　CaO和H2O的反應是放熱反應，所以紅墨水右高左低，且1molCaO和1molH2O的能量之和大于1molCa(OH)2的能量。
16．下表中的數(shù)據(jù)是破壞1mol物質(zhì)中的化學鍵所消耗的能量：
物質(zhì)Cl2Br2I2HClHBrHIH2
能量/kJ243193151432366298436

根據(jù)上述數(shù)據(jù)回答下列問題：
(1)下列物質(zhì)本身具有的能量最低的是(填字母)。
A．H2B．Cl2C．Br2D．I2
(2)下列氫化物中最穩(wěn)定的是(填字母)。
A．HClB．HBrC．HI
(3)反應X2＋H2===2HX(X代表Cl、Br、I)是(填“吸熱”或“放熱”)反應。
(4)相同條件下，X2(X代表Cl、Br、I)分別與氫氣反應，當消耗等物質(zhì)的量的氫氣時，放出或吸收的能量最多的是。
(5)若無上表中的數(shù)據(jù)，你能正確回答出問題(4)嗎？你的依據(jù)是。
答案　(1)A　(2)A　(3)放熱　(4)Cl2
(5)能。元素的非金屬性越強，則其生成的氫化物越穩(wěn)定，且越容易生成，放出的熱量越多
解析　(1)破壞1mol化學鍵所消耗的能量越大，其越穩(wěn)定，本身的能量也越低。則H2、Cl2、Br2、I2中，H2的能量最低。(2)同(1)，消耗能量HClHBrHI，故HCl最穩(wěn)定。(3)形成新鍵所放出的能量均大于X2、H2斷鍵所消耗的能量，故均為放熱反應。(4)以氯元素為例計算斷開1molCl—Cl鍵和1molH—H鍵需要吸收的能量為243kJ＋436kJ＝679kJ，而形成2molH—Cl鍵放出的能量為2×432kJ＝864kJ，所以在Cl2＋H2===2HCl反應中放出864kJ－679kJ＝185kJ的熱量，同理可以計算在Br2＋H2===2HBr、I2＋H2===2HI反應中分別放出的熱量為103kJ、9kJ。(5)可以從非金屬元素非金屬性的強弱進行判斷。

利用化學反應制備物質(zhì)學案（魯科版必修2）

第1課時　利用化學反應制備物質(zhì)
一、氯氣的實驗室制法
1．工業(yè)制法
化學方程式：2NaCl＋2H2O=====通電2NaOH＋H2↑＋Cl2↑。
離子方程式：2Cl－＋2H2O=====通電2OH－＋H2↑＋Cl2↑。
反應中氧化劑是H2O，還原劑是Cl－。
2．實驗室制法
(1)反應原理
化學方程式：MnO2＋4HCl(濃)=====△MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。
離子方程式：MnO2＋2Cl－＋4H＋=====△Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O。
反應中氧化劑是MnO2，還原劑是Cl－。
(2)實驗裝置
①制氣裝置類型：固體＋液體――→△氣體。
儀器名稱：a分液漏斗。
②氣體凈化：裝置B的作用是吸收HCl氣體，裝置C中的試劑是濃硫酸，其作用是干燥氯氣。
③尾氣吸收：
裝置E中盛放的試劑是NaOH溶液，其作用是吸收多余的氯氣，防止污染空氣，反應的化學方程式是2NaOH＋Cl2===NaCl＋NaClO＋H2O。
(3)實驗步驟
1.實驗室制備氯氣反應原理(強氧化劑＋濃鹽酸)
(1)實驗室是利用氧化還原反應制備Cl2。MnO2為氧化劑，HCl部分表現(xiàn)酸性，部分表現(xiàn)還原性，為還原劑。
①隨著反應的進行，鹽酸濃度逐漸變小，當變?yōu)橄←}酸時，反應停止。
②反應中有大量HCl揮發(fā)也是造成HCl不能完全參與反應的重要原因。
(2)實驗室制備Cl2的其他方法
若實驗室無MnO2，可以用強氧化劑KMnO4、KClO3、K2Cr2O7代替MnO2制Cl2。
16HCl(濃)＋2KMnO4===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O
6HCl(濃)＋KClO3===KCl＋3Cl2↑＋3H2O
2．氯氣凈化(先除HCl，后除水蒸氣)
3．實驗室制取氯氣注意事項
①必須用濃鹽酸，MnO2與稀鹽酸不反應。
②為了減少制得的Cl2中HCl的含量，加熱溫度不宜過高，減少HCl的揮發(fā)。
③實驗結(jié)束后，先使反應停止并排出殘留的Cl2，再拆卸裝置，避免污染空氣。
④尾氣吸收時，不能用澄清石灰水吸收Cl2，因為溶液中Ca(OH)2濃度小，吸收不完全。

例1　(2017南寧高一檢測)關(guān)于實驗室用MnO2和濃鹽酸反應制取Cl2的反應，下列說法中錯誤的是()
A．還原劑是HCl，氧化劑是MnO2
B．每生成1molCl2，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為2mol
C．每消耗1molMnO2，起還原劑作用的HCl消耗2mol
D．足量MnO2與含0.4molHCl的濃鹽酸共熱可得到0.1molCl2
考點　氯氣的實驗室制法
題點　實驗室制取氯氣的反應原理
答案　D
解析　實驗室用MnO2和濃鹽酸反應制取Cl2：MnO2＋4HCl(濃)=====△MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，MnO2為氧化劑、HCl為還原劑，Cl由－1價→0價，故每生成1molCl2轉(zhuǎn)移2mol電子。每消耗1molMnO2，參加反應的HCl為4mol，其中起還原作用的HCl為2mol。由于隨著反應的進行，鹽酸濃度變小，變?yōu)橄←}酸時，反應停止，故0.4molHCl不能完全反應，放出Cl2小于0.1mol。
思維啟迪——濃鹽酸和MnO2制取氯氣反應原理的理解
(1)必須加熱，常溫下MnO2與濃鹽酸不反應；
(2)必須用濃鹽酸，MnO2與稀鹽酸不反應；
(3)隨著反應的進行，鹽酸濃度變小，當變?yōu)橄←}酸時，反應就會停止；
(4)濃鹽酸在此反應中表現(xiàn)出酸性和還原性，表現(xiàn)還原性和表現(xiàn)酸性的HCl的物質(zhì)的量之比為1∶1；
(5)此反應中氧化劑MnO2和還原劑HCl的物質(zhì)的量之比為1∶2，而不是1∶4。
例2　(2017蚌埠高一檢測)實驗室制取氯氣時有如下操作，其中正確的順序是()
①連接裝置并檢查氣密性?、诰従徏訜帷、墼趫A底燒瓶中加入MnO2粉末?、軓难b有濃鹽酸的分液漏斗中加入濃鹽酸　⑤將多余氯氣用NaOH溶液吸收?、抻孟蛏吓趴諝夥ㄊ占葰?br> A．①②③④⑤⑥B．③④②①⑥⑤
C．①④③②⑥⑤D．①③④②⑥⑤
答案　D
解析　實驗室制取氯氣進行實驗操作時，先連接裝置并檢查裝置的氣密性，再加藥品，且先加固體再加液體，為減少HCl的揮發(fā)要緩慢加熱，利用氯氣的密度比空氣密度大的性質(zhì)用向上排空氣法收集氯氣，氯氣有毒，最后用堿液吸收多余氯氣以防止污染空氣。
規(guī)律方法——實驗室制取Cl2的實驗操作
(1)先連接裝置，后檢查氣密性；
(2)先檢查氣密性，后加藥品；
(3)先加固體，后加液體；
(4)先排出空氣，后收集氯氣；
(5)實驗結(jié)束后，先停止反應并排出殘留的Cl2，再拆卸裝置，避免污染空氣。
例3　實驗室用下列儀器和藥品制取干燥純凈的氯氣。
(1)按氣流從左到右，裝置正確的連接為a→______，_______→______，_______→_______，______→_______(填各接口字母)。
(2)裝置E的作用是________________，裝置D的作用是________________。
(3)裝置A和D中反應的化學方程式：
A________________________________________________________________________；
D________________________________________________________________________。
(4)某校化學興趣小組稱取8.7g二氧化錳與足量10molL－1的濃鹽酸反應，理論上可制得氯氣的體積(標準狀況)V1＝________L。若該小組量取了10molL－1的濃鹽酸40mL，與足量的二氧化錳反應，理論上產(chǎn)生氯氣的體積為V2(標準狀況)，則V1________(填“”“”或“＝”)V2，原因是______________________________________________________________。
答案　(1)f　h　b　c　e　d　g
(2)除掉氯氣中混有的HCl　吸收多余的氯氣
(3)MnO2＋4HCl(濃)=====△MnCl2＋Cl2↑＋2H2O
Cl2＋2NaOH===NaClO＋NaCl＋H2O
(4)2.24隨著反應的進行，鹽酸濃度減小，稀鹽酸不與MnO2反應，反應不再進行
解析　(1)儀器的連接應按照制備、凈化、收集、尾氣吸收的順序。(2)E的作用是除氯化氫雜質(zhì)，裝置D只有一段導氣管，是尾氣吸收裝置，內(nèi)裝氫氧化鈉溶液。(4)8.7g二氧化錳物質(zhì)的量為0.1mol，MnO2與鹽酸完全反應可產(chǎn)生0.1mol氯氣，體積為2.24L；10molL－1的濃鹽酸40mL，其中氯化氫的物質(zhì)的量為0.4mol，若0.4mol氯化氫與足量MnO2完全反應也可產(chǎn)生0.1mol氯氣，但濃鹽酸在反應過程中會逐漸變稀，其中的0.4mol氯化氫不能完全反應，產(chǎn)生的氯氣少于0.1mol，所以V1V2。
思維啟迪
實驗室制取氣體的一套完整的裝置應當由四部分組成：
氣體發(fā)生裝置―→氣體凈化裝置―→氣體收集裝置―→尾氣吸收裝置
二、常見氣體的實驗室制法
實驗室制取O2、H2、CO2、NH3、Cl2、SO2六種氣體，從圖Ⅰ中選取它們的發(fā)生裝置，從圖Ⅱ中選取它們的收集裝置。
實驗室制備氣體藥品制氣裝置收集裝置
O2KMnO4或KClO3、MnO2a①④⑤
H2O2、MnO2c
H2Zn粒、稀硫酸bc①②
CO2CaCO3、稀鹽酸bc④⑤
Cl2MnO2、濃鹽酸d①④⑤
NH3Ca(OH)2、NH4Cla③
濃氨水、氫氧化鈉(氧化鈣、堿石灰)c
SO2Na2SO3、濃H2SO4c④⑤

(1)氣體的發(fā)生裝置選擇：根據(jù)反應物狀態(tài)(固體或液體)及反應條件(是否加熱)。常見氣體發(fā)生裝置有固—固加熱、固—液加熱、固—液不加熱三種。
(2)收集氣體裝置選擇：根據(jù)氣體的性質(zhì)(溶解性及與空氣的相對密度和化學性質(zhì))。
(3)凈化裝置選擇：所選除雜試劑能與雜質(zhì)反應，但不與主要成分氣體反應。
(4)尾氣處理裝置選擇：
①點燃法：如CO、H2、CH4等易燃性氣體可用此法。
②吸收法：如Cl2、HCl、SO2、NO、H2S等可用氫氧化鈉溶液吸收；NH3可用水或稀硫酸吸收。
③轉(zhuǎn)化法：采用一定的方法，使有毒氣體轉(zhuǎn)化成無毒氣體即可排放。如CO能轉(zhuǎn)化為CO2排放。
例4　(1)如圖所示是氣體制取裝置，下列能用此裝置制取氣體并能“隨開隨用、隨關(guān)隨?！钡氖莀_______(填字母，下同)。
A．大理石和稀硫酸制取二氧化碳
B．鋅粒和稀硫酸制氫氣
C．濃鹽酸和二氧化錳制取氯氣
D．二氧化錳和雙氧水制氧氣
(2)為了凈化和收集由鹽酸和大理石制得的CO2氣體，從下圖中選擇合適的裝置并連接。合理的是________。
A．a(chǎn)—a′→d—d′→eB．b—b′→d—d′→g
C．c—c′→d—d′→gD．d—d′→c—c′→f
答案　(1)B　(2)C
解析　(1)該裝置適用于塊狀固體與液體不加熱反應制取氣體。大理石和稀硫酸反應生成硫酸鈣微溶物，附著在大理石的表面阻止反應的繼續(xù)進行，A項錯誤；濃鹽酸與二氧化錳反應需要加熱，且MnO2為粉末狀固體，C項錯誤；二氧化錳為粉末狀固體，不易與H2O2分離，D項錯誤；只有B中鋅粒與稀硫酸的反應符合。
(2)由鹽酸和大理石制得的CO2氣體中會含有雜質(zhì)H2O(g)和HCl，分別用濃硫酸和飽和碳酸氫鈉溶液除去，應先讓氣體通過飽和NaHCO3溶液除去HCl，再通過濃硫酸干燥。CO2的相對分子質(zhì)量為44，比空氣的大，收集CO2時應用向上排空氣法。C項正確。
例5　實驗室中某些氣體的制取、收集及尾氣處理裝置如下圖所示(省略夾持和凈化裝置)。僅用此裝置和表中提供的物質(zhì)完成相關(guān)實驗，最合理的選項是()
選項a中的物質(zhì)b中的物質(zhì)c中收集的氣體d中的物質(zhì)
A濃氨水CaONH3H2O
B濃硫酸Na2SO3SO2NaOH溶液
C稀硝酸CuNO2H2O
D濃鹽酸MnO2Cl2NaOH溶液

答案　B
解析　該裝置為固液反應不加熱制取氣體，用向上排空氣法收集氣體，采用防倒吸的方法進行尾氣處理。A項，氨氣不能使用向上排空氣法，錯誤；B項，正確；C項，銅與稀硝酸反應生成NO，在c中無法收集到純凈的NO2且不能用水吸收尾氣，錯誤；D項，制取氯氣需要加熱，錯誤。
氣體實驗裝置的設計
(1)裝置順序：制氣裝置→凈化裝置→反應或收集裝置→尾氣吸收裝置。
(2)安裝順序：由下向上，由左向右。
(3)操作順序：裝配儀器→檢驗氣密性→加入藥品。
1．下列關(guān)于實驗室制取Cl2的說法正確的是()
A．實驗室中可用MnO2與1molL－1鹽酸反應制Cl2
B．每生成1molCl2，轉(zhuǎn)移2mol電子
C．每消耗1molMnO2，起還原作用的HCl消耗4mol
D．用燒瓶、鐵架臺、分液漏斗、導管可用于MnO2和濃鹽酸反應制備Cl2
答案　B
解析　A項，實驗室用MnO2和濃鹽酸反應制取Cl2，1molL－1鹽酸為稀鹽酸，錯誤；B項，反應前后氯由－1價變?yōu)?價，每生成1molCl2，轉(zhuǎn)移電子2mol，正確；C項，反應MnO2＋4HCl(濃)=====△MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，每消耗1molMnO2，參加反應的HCl為4mol，其中起還原作用的HCl為2mol，錯誤；D項，缺少酒精燈，錯誤。
2．下列物質(zhì)可用來干燥Cl2的是()
①堿石灰?、跐饬蛩帷、蹮o水CaCl2　④P2O5
A．①②B．①③④
C．②③④D．①②③④
答案　C
解析　堿石灰主要成分是氧化鈣和氫氧化鈉，屬于堿性干燥劑，不能用堿石灰干燥氯氣等與堿反應的氣體，可以干燥中性氣體和氨氣；濃H2SO4不能用于干燥氨氣及H2S、HBr、HI等還原性氣體，可用于干燥氯氣等酸性氣體和中性氣體；P2O5不能干燥氨氣，可以用來干燥酸性氣體和中性氣體；無水CaCl2可以用來干燥除氨氣之外的常見氣體。
3．下列關(guān)于實驗室制取氣體所用試劑的組合不合理的是()
A．制Cl2：MnO2、濃鹽酸
B．制H2：稀硫酸、Zn
C．制O2：MnO2、H2O2
D．制CO2：稀硫酸、CaCO3
答案　D
解析　碳酸鈣與稀硫酸反應生成的硫酸鈣微溶于水，覆蓋在碳酸鈣的表面使反應難以繼續(xù)進行，因此，實驗室應該選用稀鹽酸與碳酸鈣反應制取二氧化碳。
4．在氯氣的制備實驗中，有位同學設計了如圖所示的制備裝置，其中分液漏斗與燒瓶瓶塞之間連接一段橡膠管和玻璃管。下列對其作用的敘述中正確的是()
A．防止氯氣造成大氣污染
B．使反應的氯氣循環(huán)使用
C．使燒瓶內(nèi)的壓強與大氣壓保持一致
D．使分液漏斗中的液體更容易流入燒瓶
答案　D
5．下列制備和收集氣體的實驗裝置合理的是()
答案　D
解析　A項，用氯化銨和氫氧化鈣制NH3，盛放固體反應物的大試管的管口應該略向下傾斜，防止試管炸裂；B項，用MnO2和濃鹽酸制Cl2需要加熱且集氣瓶中導管應長進短出；C項，應該用向下排空氣法或排水法收集H2。
6．在實驗室中用MnO2和濃鹽酸反應制備純凈干燥的氯氣。
(1)寫出反應的化學方程式：_____________________________________________。
(2)下圖所示是一個學生設計的實驗裝置圖。這個裝置圖有哪些錯誤？請分別指出：
①________________________________________________________________________；
②________________________________________________________________________；
③________________________________________________________________________；
④________________________________________________________________________；
⑤________________________________________________________________________。
(有幾處填幾處)
(3)在改正的裝置中，①洗氣瓶中的飽和食鹽水的作用：
________________________________________________________________________；
②洗氣瓶中濃H2SO4的作用：__________________________________________________；
③燒杯中的NaOH溶液的作用：_________________________________________________。
答案　(1)MnO2＋4HCl(濃)=====△MnCl2＋Cl2↑＋2H2O
(2)①燒瓶下面缺石棉網(wǎng)?、阼F圈下面缺酒精燈?、凼饬蛩岬南礆馄亢褪柡褪雏}水的洗氣瓶位置顛倒了?、軆蓚€洗氣瓶中的氣體流向應該是長導管進，短導管出
(3)①吸收揮發(fā)出的氯化氫氣體　②吸收水蒸氣?、畚斩嘤嗟穆葰?br> 解析　此類題解應從以下角度分析：反應制氣、除雜、干燥、收集、尾氣吸收等基本過程；各過程所需試劑、反應條件、裝置連接去判斷。該反應需要加熱，缺少酒精燈和石棉網(wǎng)，用MnO2和濃鹽酸共熱制得的氯氣中，有揮發(fā)出來的HCl氣體和水蒸氣，應先用飽和食鹽水除去HCl氣體，再用濃硫酸除水蒸氣，圖中除雜順序顛倒，兩個洗氣瓶的進、出氣導管出錯。
7．已知：2KMnO4＋16HCl(濃)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O，所以在實驗室可用高錳酸鉀固體和濃鹽酸制氯氣，實驗裝置如下圖所示。
(1)請為該實驗選擇合適的發(fā)生裝置______(填“A”或“B”)。
(2)要得到純凈、干燥的氯氣，在發(fā)生裝置和集氣瓶之間還需要放置如下圖中的________(填字母)。
(3)燒杯中所盛液體為________________，其作用是________________________________。
答案　(1)B　(2)D　(3)NaOH溶液　吸收多余的氯氣
解析　(1)由題知，該反應制取氣體的類型為固體＋液體→氣體；反應不需加熱，故應選擇B裝置。
(2)氯氣中可能混有HCl、H2O(g)，HCl用飽和NaCl溶液除去，H2O(g)用濃硫酸除去，要得到純凈、干燥的氯氣，應先除去HCl，再除去H2O(g)。
(3)燒杯中所盛液體為NaOH溶液，其作用是吸收多余的氯氣。
[對點訓練]
題組一　氯氣的實驗室制法
1．二氧化錳與濃鹽酸作用制氯氣的反應中，作為還原劑的HCl和參加反應的HCl物質(zhì)的量之比是()
A．1∶1B．2∶1
C．1∶2D．任意比
答案　C
解析　反應：MnO2＋4HCl(濃)=====△MnCl2＋Cl2↑＋2H2O中，4molHCl參加反應，只有2mol做還原劑被氧化為氯氣。
2．某化學小組用如圖所示裝置制取氯氣。下列說法中錯誤的是()
A．該裝置圖中至少存在三處明顯錯誤
B．該實驗中收集氯氣的方法錯誤
C．為了防止氯氣污染空氣，必須進行尾氣處理
D．在集氣瓶的導管口處放一片濕潤的淀粉KI試紙可以證明是否有氯氣逸出
答案　B
解析　該反應應該用酒精燈加熱，應該用分液漏斗而不是長頸漏斗，氯氣有毒，應該進行尾氣處理，故A項正確；由于氯氣的密度比空氣的密度大，所以用向上排空氣法收集，故B項錯誤；濕潤的淀粉KI試紙可以證明是否有氯氣逸出，若有則變藍，反之不變色，故D項正確。
3．下列說法正確的是()
A．MnO2與濃鹽酸反應制Cl2的離子方程式：MnO2＋4HCl=====△Mn2＋＋2Cl－＋Cl2↑＋2H2O
B．工業(yè)上通過電解氯化鈉溶液制備金屬鈉和氯氣
C．生石灰能與水反應，可用來干燥氯氣
D．實驗室制備Cl2可用排飽和食鹽水集氣法收集
答案　D
4．化學實驗有助于理解化學知識，形成化學觀念，提高探究與創(chuàng)新能力，提升科學素養(yǎng)。在實驗室中用濃鹽酸與MnO2共熱制取Cl2并進行相關(guān)實驗。下列收集Cl2的正確裝置是()
答案　C
解析　Cl2是有刺激性氣味、密度比空氣大、有毒的黃綠色氣體，在制備和收集Cl2時必須有尾氣吸收裝置。A沒有排氣管不能用于收集氣體；B用于收集密度比空氣小的氣體；C用于收集密度比空氣大的氣體，且有尾氣吸收裝置；D吸收氯氣不能收集。
題組二　常見氣體的實驗室制取
5．按下述實驗方法制備氣體，合理又實用的是()
A．鋅粒與稀硝酸反應制備H2
B．加熱分解NH4Cl固體制NH3
C．亞硫酸鈉與濃硫酸反應制備SO2
D．大理石與稀硫酸反應制備CO2
答案　C
解析　鋅與稀硝酸反應產(chǎn)生NO，不產(chǎn)生H2；NH4Cl分解產(chǎn)生NH3和HCl的混合氣體，很快又化合為NH4Cl，不易分離；Na2SO3與濃硫酸反應生成Na2SO4、H2O和SO2；大理石與稀硫酸反應生成微溶的CaSO4，會覆蓋在大理石表面，使反應難以繼續(xù)進行。
6．下列裝置或操作能達到實驗目的的是()
答案　C
解析　A項，由于氨氣的密度小于空氣的密度，用向下排空氣法收集是正確的，但集氣瓶瓶口不能密封(塞橡皮塞)，可塞一團疏松的棉花，目的是防止氣體對流，以收集到較純的氨氣；B項，洗氣時氣體應長進短出；C項，通過觀察長頸漏斗中液面是否下降，可以檢查裝置的氣密性；D項，收集密度比空氣重的二氧化碳氣體用向上排空氣法，應該為長管進氣，短管排出空氣。
7．下列制備氣體的實驗設計中錯誤的是()
選項ABCD
藥品NH4Cl與Ca(OH)2石灰石和稀鹽酸稀硝酸和銅片KMnO4與濃鹽酸
裝置

答案　C
解析　A裝置適合固體和固體混合加熱制取氣體，可制取NH3，用堿石灰干燥，正確；B裝置適合塊狀固體和液體反應不加熱制取氣體，可用于制取CO2，正確；C裝置適合固體和液體加熱制取氣體，可用于制取NO，但NO極易被空氣中的氧氣氧化為NO2，只能用排水法收集，錯誤；D裝置適合固體和液體不加熱制取氣體，KMnO4氧化性很強，與濃鹽酸反應不需要加熱，正確。
8．擬用下圖所示裝置制取下表中的四種氣體(圖中夾持儀器均已略去，a、b、c表示相應儀器中加入的試劑)，不能達到實驗目的的是()
選項氣體abc
AO2H2O2MnO2濃硫酸
BCO2稀鹽酸碳酸鈣飽和NaHCO3溶液
CNO稀HNO3銅屑H2O
DSO2濃硫酸Na2SO3濃硫酸

答案　C
解析　過氧化氫在二氧化錳的催化下生成氧氣，經(jīng)濃硫酸干燥后收集，A項正確；稀鹽酸和碳酸鈣反應生成二氧化碳，后用飽和碳酸氫鈉溶液除雜，B項正確；銅和稀硝酸反應生成NO，應該用排水法收集，導管應該短進長出，C項錯誤；濃硫酸和亞硫酸鈉反應制備二氧化硫，再用濃硫酸干燥可得純凈的二氧化硫，D項正確。
9．如圖是用于干燥、收集并吸收多余氣體的裝置，下列方案正確的是()
選項X收集氣體Y
A堿石灰氯化氫水
B堿石灰氨氣水
C氯化鈣二氧化硫氫氧化鈉
D氯化鈣一氧化氮氫氧化鈉

答案　C
解析　A項，氯化氫是酸性氣體，不能用堿石灰干燥，不正確；B項，氨氣密度小于空氣，應該是短導管進，長導管出，不正確；C項，二氧化硫是酸性氣體，能用氯化鈣干燥，且二氧化硫的密度大于空氣，用向上排空氣法收集，正確；D項，一氧化氮極易被空氣中的氧氣氧化生成二氧化氮，不能用排空氣法收集，不正確。
10．用下列試劑與裝置制備氣體，能隨用隨制、隨關(guān)隨停的是()
選項試劑與制備的氣體反應裝置
A碳酸鈉固體與稀硫酸制CO2
B二氧化錳與過氧化氫溶液制O2
C濃硝酸與銅片反應制NO2
D鋅粒與稀硫酸制H2

答案　D
解析　碳酸鈉固體與稀硫酸反應制CO2時，碳酸鈉溶于水使反應無法隨時停止，A項不符合題意；二氧化錳是粉末，無法被阻隔在有孔塑料隔板上，反應不能隨時停止，B選項不符合題意；濃硝酸具有揮發(fā)性，不能使用長頸漏斗，應該用分液漏斗盛放與滴加，C選項不符合題意；鋅粒與稀硫酸用該裝置制備H2時，若關(guān)閉導管活塞，試管內(nèi)壓強增大，可把稀硫酸壓回長頸漏斗，稀硫酸與鋅粒脫離使反應停止，D項符合題意。
題組三　氯氣制備綜合
11．已知KMnO4與濃鹽酸在常溫下反應能產(chǎn)生Cl2。若用如圖所示的實驗裝置來制備純凈、干燥的氯氣，并試驗它與金屬的反應。每個虛線框表示一個單元裝置，其中有錯誤的是(不考慮①單元的夾持裝置)()
A．只有①和②處B．只有②處
C．只有②和③處D．②③④處
答案　D
解析　本題考查氯氣的制備、凈化、干燥、尾氣吸收及金屬氯化物的制備的綜合實驗。由圖示可知，①是Cl2發(fā)生裝置，②③是除雜、干燥裝置，④是氯化物制備裝置。在②中，NaOH不僅能與HCl反應，也可與Cl2反應，應將NaOH溶液換成飽和食鹽水；③中導氣管應長進短出；④不能是密閉的，應有一個允許氣體逸出的導管，并且加裝尾氣處理裝置。
12．下列裝置應用于實驗室制氯氣并回收氯化錳的實驗，能達到實驗目的的是()
A．用裝置甲制取氯氣
B．用裝置乙除去氯氣中的少量氯化氫
C．用裝置丙分離二氧化錳和氯化錳溶液
D．制得的氯氣可用堿石灰干燥
答案　C
解析　MnO2與濃鹽酸反應生成Cl2，需加熱，A項錯誤；除去Cl2中的HCl應通過飽和食鹽水，且氣體從長導管進入，B項錯誤；MnO2不溶于水，MnCl2可溶于水，兩者用過濾的方法分離，C項正確；堿石灰屬于堿性干燥劑，能與氯氣反應，應用濃硫酸干燥Cl2，D項錯誤。
[綜合強化]
13．利用如圖所示的裝置收集以下7種氣體：①H2　②Cl2③O2　④HCl　⑤NH3?、轓O　⑦NO2
(1)若燒瓶是干燥的，由B口進氣，可收集的氣體有__________(填序號，下同)，若由A口進氣，可收集的氣體有________。
(2)若在燒瓶內(nèi)充滿水，可收集的氣體有________，氣體應由________(填“A”或“B”)口進入。
(3)若燒瓶中裝入適量濃硫酸，可以用它來干燥的氣體有________(填序號)，氣體應由________(填“A”或“B”)口進入。
答案　(1)②③④⑦?、佗?br> (2)①③⑥　A
(3)①②③④⑥⑦　B
解析　(1)從B口進氣是收集密度比空氣大的氣體，從A口進氣則是收集密度比空氣小的氣體。排氣法收集的氣體必須與空氣中的成分不反應，且密度與空氣密度相差較大。(2)若用排水法收集，則氣體必須不溶于水，且應從A口進。(3)用濃H2SO4干燥氣體，應從B口進氣。
14．實驗室用下述裝置制取氯氣，并用氯氣進行下列實驗?；卮鹣铝袉栴}：
(1)A、B兩儀器的名稱：A____________，B____________。
(2)洗氣裝置C是為了除去Cl2中的HCl氣體，應放入的試劑是____________，D中濃H2SO4的作用是________________________________。
(3)E中為紅色干布條，F(xiàn)中為紅色濕布條，可看到有色布條退色的是____(選填“E”或“F”)。
(4)G是浸有淀粉KI溶液的棉花球，G處現(xiàn)象是棉花球表面變成________；H是浸有NaBr溶液的棉花球，H處反應的離子方程式是___________________________________________。
(5)P處為尾氣吸收裝置，寫出實驗室利用燒堿溶液吸取Cl2的離子方程式：
________________________________________________________________________。
(6)B中發(fā)生反應的化學方程式為__________________________________________________，
若實驗中使用12molL－1的濃鹽酸10mL與足量的二氧化錳反應，實際生成的Cl2的物質(zhì)的量總是小于0.03mol，試分析可能存在的原因是______________________________________。
答案　(1)分液漏斗　圓底燒瓶　(2)飽和食鹽水　除去氯氣中的水蒸氣　(3)F　(4)藍色　2Br－＋Cl2===2Cl－＋Br2　(5)Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O
(6)MnO2＋4HCl(濃)=====△MnCl2＋Cl2↑＋2H2O　隨著反應的進行，消耗氯化氫，同時生成水，且氯化氫易揮發(fā)，使鹽酸的濃度逐漸減小，稀鹽酸與二氧化錳不反應
解析　(1)由裝置圖可知：A是分液漏斗，B是圓底燒瓶。(2)用濃HCl與MnO2在加熱條件下發(fā)生反應MnO2＋4HCl(濃)=====△MnCl2＋Cl2↑＋2H2O制取氯氣。由于濃鹽酸有揮發(fā)性，所以在氯氣中含有雜質(zhì)HCl。由于氯氣在飽和食鹽水中的溶解度小，所以為了除去Cl2中的HCl氣體，應放入的試劑是飽和食鹽水。此時產(chǎn)生的氯氣中含有水蒸氣，用濃硫酸來干燥，因此D中濃H2SO4的作用是除去氯氣中的水蒸氣。(3)氯氣沒有漂白性，當氯氣遇水時二者發(fā)生反應產(chǎn)生HClO，有漂白性。因此E中紅色干布條不退色，F(xiàn)中紅色濕布條退色。(4)G是浸有淀粉KI溶液的棉花球，氯氣與KI發(fā)生反應：2I－＋Cl2===2Cl－＋I2，I2遇淀粉變?yōu)樗{色。因此G處現(xiàn)象是棉花球表面變成藍色。H是浸有NaBr溶液的棉花球，由于活動性：Cl2Br2，所以H處反應的離子方程式是2Br－＋Cl2===2Cl－＋Br2。(5)氯氣是大氣污染物，所以在排放前應該進行尾氣處理。由于氯氣能與堿發(fā)生反應，所以若P處為尾氣吸收裝置，實驗室利用燒堿溶液吸取Cl2的離子方程式：Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O。(6)在B中發(fā)生的實驗室制取氯氣的反應的化學方程式為MnO2＋4HCl(濃)=====△MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。若實驗中使用12molL－1的濃鹽酸10mL與足量的二氧化錳反應，實際生成的Cl2的物質(zhì)的量總是小于0.03mol，是因為隨著反應的進行，消耗氯化氫，同時生成水，且氯化氫易揮發(fā)，使鹽酸的濃度逐漸減小，稀鹽酸與二氧化錳不反應。
15．(2017榆林高一檢測)某學生利用以下裝置探究氯氣與氨氣之間的反應。其中A、F分別為氨氣和氯氣的發(fā)生裝置，C為純凈干燥的氯氣與氨氣反應的裝置。
請回答下列問題：
(1)裝置A中的燒瓶內(nèi)固體不可以選用________(填字母)。
A．生石灰B．堿石灰
C．五氧化二磷D．燒堿
(2)B裝置的作用是______________________________________________________________；
E裝置的作用是________________________________________________________________。
(3)通入C裝置的左右兩根導管左邊較長、右邊較短，目的是
________________________________________________________________________。
(4)裝置F中發(fā)生反應的化學方程式是
________________________________________________________________________。
(5)裝置C內(nèi)出現(xiàn)濃的白煙并在容器內(nèi)壁凝結(jié)，另一生成物是空氣的主要成分之一。請寫出反應的化學方程式：___________________________________________________。
(6)從裝置C的G處逸出的尾氣中可能含有黃綠色的有毒氣體，如何處理？
________________________________________________________________________。
答案　(1)C　(2)干燥氨氣　除去氯氣中的氯化氫
(3)使密度較大的Cl2和密度較小的NH3較快地混合均勻
(4)MnO2＋4HCl(濃)=====△MnCl2＋Cl2↑＋2H2O
(5)3Cl2＋8NH3===N2＋6NH4Cl
(6)在G處連接導管，直接把尾氣通入盛有燒堿溶液的燒杯中(答案合理即可)
解析　(1)裝置A制取氨氣，可用濃氨水與堿石灰(或燒堿或生石灰等)，但不能用五氧化二磷，因其與水反應后生成磷酸，能與氨水反應。(2)B裝置中盛放的堿石灰用來干燥氨氣；E裝置中盛放的飽和食鹽水用來除去氯氣中混有的氯化氫氣體。(3)由于氨氣的密度小，氯氣的密度大，密度小的氨氣從長管進入向上擴散，密度大的氯氣從短管進入向下擴散，這樣能較快地充分混合。(6)黃綠色的氣體是氯氣，依據(jù)氯氣的性質(zhì)，可用燒堿溶液吸收。

高一化學必修2《化學鍵》教學設計

作為杰出的教學工作者，能夠保證教課的順利開展，作為教師就要在上課前做好適合自己的教案。教案可以讓學生更好地進入課堂環(huán)境中來，使教師有一個簡單易懂的教學思路。寫好一份優(yōu)質(zhì)的教案要怎么做呢？下面是小編為大家整理的“高一化學必修2《化學鍵》教學設計”，大家不妨來參考。希望您能喜歡！

高一化學必修2《化學鍵》教學設計

一、教學目標

【知識與技能】

理解離子鍵和共價鍵的概念;了解離子鍵和共價鍵的形成條件;領(lǐng)會化學鍵概念和化學反應的本質(zhì);能辨別不同化學鍵類型的物質(zhì)。

【過程與方法目標】

通過觀察演示實驗，討論實驗現(xiàn)象，分析本質(zhì)，體驗科學探究的過程，學習探究方法;初步養(yǎng)成科學探究的能力。

【情感態(tài)度與價值觀目標】

通過課件演示離子鍵共價鍵形成過程，激發(fā)學生探究化學反應的本質(zhì)和好奇心，深入理解化學反應本質(zhì)，培養(yǎng)學生對微觀粒子運動的想象力以及透過現(xiàn)象看本質(zhì)的思維。

二、教學重難點

【重點】

理解離子鍵和共價鍵的概念。

【難點】

理解離子鍵和共價鍵的概念。

三、教學用具

投影儀。

四、教學過程

第一環(huán)節(jié)：創(chuàng)設情境，遷移導入。

教師：同學們看看老師今天上課給大家?guī)砹耸裁?對，這是再常見不過的兩塊吸鐵石，把兩塊吸鐵石靠近，它們就會僅僅吸引在一起，相信大家小時候都玩過這個游戲，大家來說說看為什么兩塊吸鐵石能吸引在一起?

學生：因為它們之間有磁力啊。

教師：正確，那大家想想我們化學世界中的物質(zhì)，它們中大多數(shù)都是不同元素的原子相互結(jié)合形成的數(shù)以千萬計的物質(zhì)，它們又是靠什么緊密的結(jié)合在一起呢?

學生：一種力…

教師：說得很好，今天我們就一起學習下化學物質(zhì)形成過程中的這種“力”。

【板書】第三節(jié)化學鍵

第二環(huán)節(jié)：新課教學

1.實驗展示，宏觀感受。

教師：我們還記得氯化鈉吧?知道它是怎么來的么?

學生：是鈉和氯氣反應得來的。

教師：請大家拿出練習本，寫出鈉和氯氣反應的化學方程式。

好，寫完了我們來看一下這個實驗，大家請看大屏幕，注意實驗操作，觀察實驗現(xiàn)象。

教師組織學生認真觀看演示實驗視頻。

2.視頻觀看，微觀感知

教師：實驗看完后思考一下，在生成氯化鈉的過程中到底發(fā)生了什么呢?鈉怎么和氯氣發(fā)生反應就能形成氯化鈉了?大家思考不清楚沒有關(guān)系，我們繼續(xù)看一段動畫，看看動畫里怎么說。

通過動畫視頻為學生展示鈉和氯反應的微觀過程。

學生觀察思考。

教師講解：根據(jù)原子的核外電子排布，它們要達到各自的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)需要獲得或失去電子，原子就變成了帶不同電荷的離子，帶相反電荷的離子通過靜電作用結(jié)合在一起形成新的性質(zhì)不同的化合物。因此，我們把這種帶相反電荷離子之間的相互作用稱之為離子鍵。

【板書】一、離子鍵

1.離子鍵：帶相反電荷離子之間的相互作用

3.呈現(xiàn)實例，討論歸納

教師：在了解離子鍵定義之后，我們想，離子鍵形成的化合物叫什么呢?

學生：離子化合物。

教師：接下來我們就一起來研究下離子化合物。

【板書】2.離子化合物：由離子鍵構(gòu)成的化合物。

教師：下面，我給大家給一組離子化合物，大家觀察一下，他們的組成有什么特點。

教師通過多媒體出示：KCl、MgCl2、CaCl2、ZnSO4、NaOH。

教師：請大家同桌之間討論一下，看看有什么特點。(停頓)我們請位同學來說一說，好，這位同學來說一說。

學生：都有活潑的金屬元素，還有比較活潑的非金屬元素。

教師：非常不錯了，我們把這個話整理一下就更好了，通常呢，離子化合物由活潑金屬和活潑非金屬形成。

4.提出問題，探索新知

教師：那有的同學可能會問，那像氧氣、氫氣這些分子他們是什么作用在一起呢?經(jīng)歷了剛才的學習過程，相信大家掌握了一些分析研究方法，請大家大膽猜想一下，像氯氣、氫氣和氯化氫的形成是否和氯化鈉一致?嘗試下和剛才一樣，從原子結(jié)構(gòu)層面分下一下看。以同桌為小組，相互交換下意見。

教師：我先不提問大家，我們通過看動畫來自己驗證下你的猜想是否正確，請看大屏幕。

教師播放氫氣和氯化氫分子形成的動畫視頻，讓學生通過觀看形象化視頻深化自己的理解。

教師和學生共同總結(jié)：像氯分子這樣，原子間通過共用電子對形成的相互作用，以及不同非金屬元素化合時，它們的原子之間形成的相互作用，稱作共價鍵;像H2O、CO2等這樣以共用電子對形成分子的化合物叫做共價化合物。

【板書】二、共價鍵

1.共價鍵：原子間通過共用電子對形成的相互作用

2.共價化合物：以共用電子對形成的化合物

總結(jié)：我們把這種能使離子相結(jié)合或原子相結(jié)合的作用力通常稱為化學鍵。

第三環(huán)節(jié)：鞏固提高

教師通過多媒體出示如下問題：根據(jù)下列提供的一組物質(zhì)回答問題：HCl、CO2、H2O、H2、NaOH、Cl2、NaF、CH4、MgCl2、CaO。(1)這些物質(zhì)中分別存在哪些類型的化學鍵?

(2)哪些物質(zhì)屬于離子化合物?哪些物質(zhì)屬于共價化合物?

學生思考回答，生生互評，鞏固新知。

第四環(huán)節(jié)：小結(jié)作業(yè)

教師：剛才的鞏固練習同學們完成的不錯，下面請同學們以填表格的形式對比總結(jié)一下本節(jié)課學習的知識，找一位同學到黑板前填表。

教師評價：我們來一起看看這位同學完成的。

作業(yè)：

教師：課后習題任選兩道作為作業(yè)。

文章來源：安徽中公教師

化學鍵

一名優(yōu)秀負責的教師就要對每一位學生盡職盡責，作為高中教師就要根據(jù)教學內(nèi)容制定合適的教案。教案可以讓學生能夠在課堂積極的參與互動，幫助高中教師提前熟悉所教學的內(nèi)容。所以你在寫高中教案時要注意些什么呢？為了讓您在使用時更加簡單方便，下面是小編整理的“化學鍵”，僅供參考，歡迎大家閱讀。

第一章物質(zhì)結(jié)構(gòu)元素周期律
第三節(jié)化學建（第3課時）教案
教學目標：
1．初步了解共價鍵的三個主要參數(shù)：鍵能、鍵長、鍵角；
2．初步了解化學鍵的極性與分子極性的關(guān)系；
3．初步了解分子間作用力-氫鍵的概念。
教學重點：共價鍵的三個主要參數(shù)；
教學過程：
[復習]
1．關(guān)于化學鍵的下列敘述中，正確的是（）
（A）離子化合物可以含共價鍵
（B）共價化合物可能含離子鍵
（C）離子化合物中只含離子鍵
（D）共價化合物中不含離子鍵
2．下列哪一種元素的原子既能與其它元素的原子形成離子鍵或極性共價鍵，又能彼此
結(jié)合形成非極性共價鍵（）
（A）Na（B）Ne（C）Cl（D）O
3．寫出下列物質(zhì)的電子式和結(jié)構(gòu)式
[板書]1、表明共價鍵性質(zhì)的參數(shù)
（1）鍵長：成鍵的兩個原子或離子的核間距離。
[講述]鍵長決定分子的穩(wěn)定性，一般說來，鍵長越短，鍵越強，也越穩(wěn)定。鍵長的大小與成鍵微粒的半徑大小有關(guān)。如鍵和H—ClH—BrH—I，則穩(wěn)定性：H—ClH—BrH—I。
[板書]（2）鍵能：拆開1mol某鍵所需的能量叫鍵能。單位：kJ/mol。
[講述]鍵能決定分子的穩(wěn)定性，鍵能越大，鍵越牢，分子越穩(wěn)定。
[板書]（3）鍵角：分子中相鄰的兩個鍵之間的夾角。
[講述]鍵角決定分子的空間構(gòu)型，凡鍵角為180°的為直線型，如：；凡鍵角為
109°28′的為正四面體，如：。
[思考]共價鍵中有極性鍵和非金屬鍵，由共價鍵形成的分子中是否也有極性呢？
[板]2、非極性分子和極性分子
化學鍵的極性是原子在分子中的空間分布決定分子的極性。
[講述]（1）非極性分子：分子中電子云分布均勻，分子結(jié)構(gòu)對稱的分子屬于非極性分子。只由非極性鍵結(jié)合成的分子都是非極性分子。如：。由極性鍵結(jié)合成的分子，分子中正、負電荷的重心重疊，結(jié)構(gòu)對稱也屬于非極性分子。如：
（2）極性分子：分子中由于電子云分布不均勻而呈極性的分子。由極性鍵結(jié)合形成的分子，正、負電荷重心不重疊，產(chǎn)生正、負極，分子結(jié)構(gòu)不對稱，屬于分子極性分子。如：HCl、。
（3）相似相溶原理：極性分子組成的溶質(zhì)量于極性分子組成的溶劑；非極性分子組成的溶質(zhì)量溶于非極性分子組成的溶劑。
如：為非極性分子，易溶于非極性分子溶劑中。
[板書]3、分子間作用力?
[設問]請大家思考一下，分子間作用力是不是一種化學鍵，為什么?請舉例說明。
[講解]大家所舉例子都很恰當，也即分子間作用力不是化學鍵，它比化學鍵要弱得多，它廣泛地存在于分子與分子之間，但只有在分子與分子充分接近時，分子間才有明顯的作用。分子間作用力對物質(zhì)的熔點、沸點、溶解度等都有影響。?
分子間作用力存在于：分子與分子之間。?
化學鍵存在于：分子內(nèi)相鄰的原子之間。
[問題]根據(jù)元素周期律，鹵素氫化物的水溶液均應為強酸性，但HF表現(xiàn)為弱酸的性質(zhì)，為什么？
[閱讀]科學視野分子間作用力和氫鍵
[板書]氫鍵：
[講述]與吸電子強的元素（F、O、N等）相結(jié)合的氫原子，由于鍵的極性太強，使共用電子極大地偏向于高電負性原子。而H原子幾乎成了不帶電子、半徑極小的帶正電的核，它會受到相鄰分子中電負性強、半徑較小的原子中孤對電子的強烈吸引，而在其間表現(xiàn)出較強的作用力，這種作用力就是氫鍵。
[講述]氫鍵的形成對化合物的
物理和化學性質(zhì)具有重要影響。

[解釋]化合物的熔沸點，主要取決于分子間力，其中以色散力為主。以氧族元素為例，H2Te、S2Se、H2S隨相對分子質(zhì)量的減小，色散力依次減弱，因而熔沸點依次降低。然而H2O由于分子間氫鍵的形成，分子間作用力驟然增強，從而改變了Te—S氫化物熔沸點降低的趨勢而猛然升高，鹵族中的HF和氮族中的NH3也有類似情況。
[小結(jié)]略
[板書計劃]
1．表明共價鍵性質(zhì)的參數(shù)
（1）鍵長：成鍵的兩個原子或離子的核間距離。
（2）鍵能：拆開1mol某鍵所需的能量叫鍵能。單位：kJ/mol。
（3）鍵角：分子中相鄰的兩個鍵之間的夾角。
2．非極性分子和極性分子
化學鍵的極性是原子在分子中的空間分布決定分子的極性。
3．分子間作用力?氫鍵：
[課堂練習]
1．下列物質(zhì)中，含有非極性鍵的離子化合物是（）
A．Na2O2B．Na2OC．NaOHD．CaCl2?
2．下列物質(zhì)中，不含非極性鍵的非極性分子是（）
A．Cl2B．H2OC．N2D．CH4?
3．下列關(guān)于極性鍵的敘述不正確的是（）
A．由不同種元素原子形成的共價鍵?
B．由同種元素的兩個原子形成的共價鍵?
C．極性分子中必定含有極性鍵?
D．共用電子對必然偏向吸引電子能力強的原子一方?
4．下列化學鍵一定屬于非極性鍵的是（）
A．共價化合物中的共價鍵B．離子化合物中的化學鍵?
C．非極性分子中的化學鍵D．非金屬單質(zhì)雙原子分子中的化學鍵?