内容正文:
第一节 硫及其化合物
第2课时 硫酸 硫酸根离子检验
人教版必修第二册
榆次一中 李金虎
学习目标
1.通过实验探究,认识硫酸的主要性质,特别是浓硫酸的特性,认识其在生产中的应用。
2.掌握硫酸根离子的检验方法。
学习目标
1.能从物质类别和元素化合价角度认识硫酸的性质,培养学生“证据推理与模型认知”的学科素养。
2.通过实验探究硫酸的性质,培养学生“科学探究与创新意识”的学科素养。
素养目标
情境引入
硫酸是重要的化工原料,可用于生产化肥、农药、炸药、染料和盐类等。
教学过程
一、硫酸的性质
1.硫酸的物理性质
硫酸是一种无色、黏稠的油状液体,密度比水大。浓H2SO4与水以任意比互溶,溶解时可放出大量的热。
思考:如何稀释浓硫酸?
将浓硫酸沿器壁慢慢注入水中,并用玻璃棒不断搅拌。
教学过程
2.稀硫酸具有酸的通性
硫酸是强电解质,在水溶液中的电离方程式为H2SO4=2H++SO42-,能与指示剂、金属、碱性氧化物、碱、盐等物质发生反应。
教学过程
2.浓硫酸的特性
①吸水性:浓硫酸可以吸收气体、液体或某些结晶水合物中的水,常用作干燥剂。
注意:浓硫酸不能干燥 ①碱性气体(NH3等)
② 强还原性气体(如H2S、HBr、HI等)。
实验探究
浓硫酸的吸水性
教学过程
②脱水性:浓硫酸可将有机物中的氢元素和氧元素按水的组成比脱去,使蔗糖、纸张、木材等脱水炭化。
实验探究:向蔗糖中加入浓硫酸,搅拌,可观察到蔗糖变黑,体积膨胀,变成疏松多孔的海绵状的炭,并放出有刺激性气味的气体。
实验探究
浓硫酸的脱水性
教学过程
③强氧化性:浓硫酸具有很强的氧化性,能氧化大多数金属音质和部分非金属单质。
(1)实验现象:a中铜丝变黑,有气体逸出;b中品红溶液逐渐变为无色;c中溶液变为红色。 (2)浸NaOH溶液棉团的作用是吸收尾气SO2,防止污染空气。 (3)Cu与浓硫酸的反应中,浓H2SO4表现了强氧化性和酸性。
a.与金属反应
实验探究
浓硫酸与铜的反应
教学过程
常温下,Fe、Al 与浓 H2SO4 或浓 HNO3 反应,生成了致密的氧化膜,阻止酸与内层金属进一步反应,从而保护了金属,这个过程叫做“钝化”。
思考:浓硫酸能与金属反应,但为什么可以用铝罐车和铁罐车运输浓硫酸?
实验探究
b.与非金属反应
思考:如何设计实验检验反应生成的产物?
课堂练习
下列关于浓硫酸的叙述中,正确的是( )
A.浓硫酸具有脱水性,因而能使蔗糖炭化
B.浓硫酸有强氧化性,不可贮存在铝、铁容器中
C.浓硫酸是一种干燥剂,能够干燥氨气、氢气等气体
D.稀释浓硫酸时,应将水沿着器壁慢慢加入到浓硫酸中,并用玻璃棒不断搅拌
典例1.
【答案】A
【解析】 使蔗糖炭化,表现浓硫酸的脱水性,A正确;浓硫酸具有强氧化性,可与铝、铁在常温下发生钝化反应,在表面生成一层致密的氧化膜,故可贮存在铝、铁容器中,B错误;浓硫酸与氨气反应,不能用于干燥氨气,C错误;浓硫酸密度比水大,稀释浓硫酸时,应防止酸液飞溅,应将浓硫酸沿着器壁慢慢加入到水中,并用玻璃棒不断搅拌,D错误。
课堂练习
蔗糖与浓硫酸反应的探究实验改进装置如图所示,该实验设计更加体现了“绿色”“微型”的特点,下列说法正确的是( )
A.蔗糖与浓硫酸的反应体现了浓硫酸的吸水性
和强氧化性
B.反应中,品红溶液褪色,加热后又恢复红色
C.紫色石蕊溶液先变红后褪色
D.该装置无法证明二氧化硫具有氧化性
典例2.
【答案】B
【解析】反应过程中蔗糖先变黑后体积膨胀,表明浓硫酸具有脱水性和强氧化性,A错误;反应中,SO2使品红溶液褪色,生成的不稳定的无色物质受热后又分解,恢复原来的红色,B正确;SO2只能使紫色石蕊溶液变红色,不能使其褪色,C不正确;SO2与Na2S溶液反应生成淡黄色的沉淀,证明二氧化硫具有氧化性,D不正确。
教学过程
二、硫酸的工业制备
1.工艺流程(三阶段)
2.设备(三设备)
或
3.主要反应
(三反应)
实验探究
三、硫酸根离子检验
取适量待测液于试管中,加足量稀盐酸,无明显现象,再滴加BaCl2溶液,产生白色沉淀
先加稀盐酸的目的是防止CO32-、SO32-、Ag+干扰,再加BaCl2溶液,有白色沉淀产生,说明有SO42-,可能发生反应的离子方程式:CO32-+2H+=CO2↑+H2O、SO32-+2H+=SO2↑+H2O、Ag++Cl-=AgCl↓、Ba2++SO42-=BaSO4↓。注意盐酸和BaCl2溶液的加入顺序不可颠倒。
实验探究
三、硫酸根