专题之气体收集(有学案)
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(1)实验室制取气体的一般思路:若要制取气体,首先研究生成该气体的化学反应原理,就是要研究在实验条件下(如常温、加热、加催化剂等),可用什么药品、通过什么反应来制取这种气体;第二,需要研究制取这种气体所采用的实验装置;第三,需要研究如何验证制得的气体就是所要制的气体。
归纳:气体发生装置:①选择发生装置的原理:根据反应物的状态和反应条件。
②常用发生装置:a.固体或固体混合物在加热条件下制取气体。
此装置用于实验室制O 2(氯酸钾和二氧化锰混合加热或高锰酸钾加热)。
在信息给予题中可能出现用该装置制取NH 3、CH 4等气体。
此装置也可用于Cu 2(OH)2CO 3的受热分解、木炭还原氧化铜等;b.固体与液体反应不需加热制取气体。
此装置可用于实验室制取H 2(用锌粒与稀盐酸或稀硫酸反应)、实验室制CO 2(用大理石或石灰与石与稀盐酸反应),此装置还可能出现在信息给予题中用于制H 2S 等气体。
气体收集方法:气体的收集方法取决于所制气体的溶解性和密度等,常见的方法有:①排水法:凡是不易溶于水(难溶、微溶)且不与水发生化学反应的气体都可用此法。
操作时注意事项:a.导气管刚过集气瓶口即可;b.集气瓶中要预先装满水,用玻璃片盖住,倒置于水槽中,注意不要留气泡;c.排水法收集时,实验刚开始有气泡冒出不宜立即收集,等气泡连续均匀出现后再收集。
②排空气法可分为:a.向上排空气法:气体密度大于空气的密度(相对分子质量>29),如:O 2、CO 2;b.向下排空气法:气体密度小于空气的密度(相对分子质量<29),如:H 2。
操作时注意事项:a.用排空气收集时,导管要伸入试管或集气瓶底部;b.用向下排空气法收集满的集气瓶,要盖上玻璃片倒置于桌上一.实验题1 加热KMnO4制取氧气,装置应选择_________。
若用排水法应注意_________________ 。
2 实验室制取二氧化碳的装置应选择_________。
初中化学气体收集教案设计
目标:学生能够了解不同气体的性质和收集方法,掌握化学气体收集的基本技能。
一、引入(10分钟)
1. 通过展示一张含有氧气、氢气和二氧化碳等气体的图片,引导学生讨论不同气体的性质和用途。
2. 提出问题:气体是什么?化学气体有哪些?我们怎样才能收集这些气体呢?
二、讲解(15分钟)
1. 简要介绍几种常见的化学气体及其性质。
2. 详细讲解氧气、氢气和二氧化碳的收集方法:水置换法、向下排空法和向上排空法。
3. 分组讨论:学生根据所学内容,讨论氢气和二氧化碳的收集方法有何不同?为什么?
三、实验操作(30分钟)
1. 分组进行实验:学生根据老师的指导,分别采用水置换法、向下排空法和向上排空法,实际操作收集氢气、氧气和二氧化碳。
2. 学生填写实验记录表,记录实验过程和结果。
3. 老师指导学生观察并比较不同气体的性质,讨论实验中的注意事项和结果分析。
四、总结(10分钟)
1. 学生展示实验结果,比较不同气体的收集方法和性质。
2. 老师总结本节课的内容,强调化学气体的重要性和收集方法的应用。
3. 提出问题:下次课我们将学习哪些内容?学生进行预习。
五、作业布置(5分钟)
1. 布置作业:学生自行查阅资料,了解其他常见的化学气体及其用途。
2. 要求学生准备下节课的实验材料和实验报告。
备注:本教案设计针对初中生的学习情况,具体内容和时长可以根据教学进度和学生实际情况进行调整。
化学如何收集气体初中教案教学目标:1. 了解气体的收集方法及其原理。
2. 学会使用排水法和排空气法收集气体。
3. 能够根据气体的性质选择合适的收集方法。
教学重点:1. 气体的收集方法。
2. 排水法和排空气法的操作步骤。
教学难点:1. 气体收集方法的选择。
2. 排水法和排空气法的操作技巧。
教学准备:1. 实验室用具:集气瓶、水槽、导管、单孔塞、双孔塞、夹子等。
2. 实验试剂:澄清石灰水、硫粉、铁粉、氢氧化钠溶液等。
教学过程:一、导入(5分钟)1. 引导学生思考:在日常生活中,我们经常接触到气体,那么如何收集气体呢?2. 学生分享已有知识,教师总结并引入本节课的内容。
二、气体的收集方法(10分钟)1. 介绍气体的收集方法:排水法和排空气法。
2. 讲解排水法的原理:利用水的密度大于气体的特性,将气体通过水封的方式收集起来。
3. 讲解排空气法的原理:利用气体的密度大于或小于空气的特性,将气体通过排空气的方式收集起来。
三、排水法收集气体(15分钟)1. 演示排水法收集气体的实验操作步骤。
2. 学生分组实验,操作排水法收集气体。
3. 教师巡回指导,解答学生疑问。
四、排空气法收集气体(15分钟)1. 讲解排空气法的操作步骤及注意事项。
2. 学生分组实验,操作排空气法收集气体。
3. 教师巡回指导,解答学生疑问。
五、气体性质的判断(10分钟)1. 介绍如何根据气体的性质选择合适的收集方法。
2. 学生进行实验,观察不同气体的性质,并选择合适的收集方法进行收集。
3. 教师点评学生操作,解答学生疑问。
六、总结与反思(5分钟)1. 引导学生总结本节课所学内容,巩固知识点。
2. 学生分享自己的学习心得,教师给予鼓励和指导。
教学延伸:1. 引导学生思考:还有其他收集气体的方法吗?如何实现?2. 学生进行课后小研究,探索新的气体收集方法。
教学反思:本节课通过讲解和实验操作,使学生掌握了气体的收集方法,能够根据气体的性质选择合适的收集方法。
1.若角α的余弦线是单位长度的有向线段,那么角α的终边在( ) A .y 轴上 B .x 轴上 C .直线y =x 上D .直线y =-x 上解析:由题意得|cos α|=1,即cos α=±1,角α的终边在x 轴上,故选B. 答案:B2.若α是第一象限角,则sin α+cos α的值与1的大小关系是( ) A .sin α+cos α>1 B .sin α+cos α=1 C .sin α+cos α<1D .不能确定解析:如图,角α的终边与单位圆交于P 点,过P 作PM ⊥x 轴于M 点,由三角形两边之和大于第三边可知sin α+cos α>1.故选A.答案:A3.角π5和角6π5有相同的( )A .正弦线B .余弦线C .正切线D .不能确定解析:π5与6π5的终边在同一条直线上,过点A (1,0)作单位圆的切线,与该直线只有一个交点T .答案:C4.利用三角函数线,sin x ≤12的解集为________.解析:如图,值为12的正弦线为M 1P 1和M 2P 2,易得出∠M 2OP 2=π6,∠M 2OP 1=56π,故满足sin x ≤12的x 的集合为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |2k π+5π6≤x ≤2k π+13π6,k ∈Z .答案:⎩⎨⎧x ⎪⎪⎪⎭⎬⎫2k π+5π6≤x ≤2k π+13π6,k ∈Z5.设MP 和OM 分别是角17π18的正弦线和余弦线,则给出的以下不等式:①MP <OM <0;②OM <0<MP ;③OM <MP <0;④MP <0<OM ,其中正确的是________. 解析:sin 17π18=MP >0,cos 17π18=OM <0.答案:②6.作出下列各角的正弦线、余弦线、正切线: (1)5π6;(2)-2π3.解:(时间:30分钟 满分:60分)知识点及角度 难易度及题号基础 中档 稍难 解三角方程 8.(1) 解三角不等式 5、6、7、8.(2)4 比较大小3 三角函数线的综合应用129、10一、选择题(每小题4分,共16分) 1.下列四个命题中:( )①α一定时,单位圆中的正弦线一定; ②单位圆中,有相同正弦线的角相等; ③α和α+π有相同的正切线;④具有相同正切线的两个角终边在同一条直线上. 不正确命题的个数是( ) A .0 B .1 C .2D .3解析:单位圆中, π6与5π6有相同的正弦线,但π6≠5π6,②错;α=π2时,α+π=3π2,π2与3π2都不存在正切线,③错,①与④正确. 答案:C2.已知θ为锐角,则下列选项提供的各值中,可能为sin θ+cos θ的值的是( ) A.43B.35C.45D.12解析:在单位圆中借助三角函数线可得sin θ+cos θ>1. 答案:A3.若π4<θ<π2,则下列不等式成立的是( )A .sin θ>cos θ>tan θB .cos θ>tan θ>sin θC .sin θ>tan θ>cos θD .tan θ>sin θ>cos θ解析:结合单位圆中正弦线、余弦线、正切线可知,此时正切线最长,余弦线最短,且都为正,故tan θ>sin θ>cos θ.答案:D4.设0≤α<2π,若sin α>3cos α,则α的取值范围是( ) A.⎝ ⎛⎭⎪⎫π3,π2B.⎝ ⎛⎭⎪⎫π3,πC.⎝⎛⎭⎪⎫π3,4π3D.⎝⎛⎭⎪⎫π3,π2∪⎝ ⎛⎭⎪⎫4π3,32π解析:sin α>3cos α,当cos α≤0,sin α>0时,显然成立,由图知α的取值范围是⎣⎢⎡⎭⎪⎫π2,π 当cos α<0,sin α≥0时,显然成立,此时α=π 当sin α<0,cos α<0时,0<tan α<3,则⎝ ⎛⎭⎪⎫π,43π当cos α>0时,tan α>3,x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π3,π2π.答案:C二、填空题(每小题4分,共12分)5.已知α是锐角,若sin α<cos α,则角α的取值范围是________. 解析:如图单位圆中,0<MP <OM , ∴0<α<π4.答案:⎝⎛⎭⎪⎫0,π46.不等式cos x >12在区间[-π,π]上的解为________.解析:如图所示,答案:⎝ ⎛⎭⎪⎫-π3,π3 7.不等式tan α+33>0的解集为________. 解析:不等式的解集如图所示(阴影部分),答案:⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫α⎪⎪⎪k π-π6<α<k π+π2,k ∈Z. 三、解答题8.(10分)利用三角函数线求满足下列条件的角α的集合. (1)tan α=-1;(2)sin α<-12.解:(1)如图①所示,过点(1,-1)和原点作直线交单位圆于点P 和P ′,则OP 和OP ′就是角α的终边,∴∠xOP =34π=π-π4,∠xOP ′=-π4,∴满足条件的所有角α的集合是⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫α⎪⎪⎪α=-π4+k π,k ∈Z.(2)如图②所示,过点⎝ ⎛⎭⎪⎫0,-12作x 轴的平行线, 交单位圆于点P 和P ′, 则sin ∠xOP =sin ∠xOP ′=-12,∴∠xOP =116π,∠xOP ′=7π6,∴满足条件的所有角α的集合是⎩⎨⎧α⎪⎪⎪⎭⎬⎫7π6+2k π<α<11π6+2k π,k ∈Z .9.(10分)如图所示,已知单位圆O 与y 轴交于A 、B 两点,角θ的顶点为原点,始边在x 轴的非负半轴上,终边在射线OM 上,过点A 作直线AC 垂直于y 轴与角θ的终边OM 交于点C ,则有向线段AC 表示的函数值是什么?解:设单位圆与x 轴正半轴交于D ,过D 作DT 垂直x 轴交CO 的延长线于T ,过C 作CE ⊥x 轴交x 轴于E ,如图. 由图可得△OCE ∽△OTD , ∴OE OD =CEDT,又CE =OA =OD =1. ∴1DT=OE =AC .根据任意角的三角函数的定义可得 tan θ=DT .∴AC =1tan θ.10.(12分)用单位圆及三角函数线证明:正弦函数在⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2上是增函数.证明:设0≤α1<α2≤π2,分别作α1,α2的正弦线如图所示:sin α1=M 1P 1,sin α2=M 2P 2. ∵0≤α1<α2≤π2,∴M 1P 1<M 2P 2,即sin α1<sin α2,∴正弦函数在⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2上为增函数.。