内容正文:
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第五章 化工生产中的重要非金属元素
第一节 硫及其化合物
第二课时 硫酸
【教学目标和核心素养】
宏观辨识和微观探析:
从稀硫酸的化学性质及硫酸的结构出发,掌握浓硫酸的性质(吸水性、脱水性和强氧化性);从宏观和微观相结合的角度分析和解决问题。
证据推理与模型认识:
学会通过观察、思考发现问题.通过实验加以证实。
实验探究与创新意识:
从问题和假设出发,通过学生分组讨论、实验探究,培养学生分析问题、解决问题能力、实验操作的能力,培养团队合作精神。
科学精神和社会责任:
对学生进行“现象与本质”、“量变与质变”等辩证唯物主义观点的教育;激发学生的爱国热情和培养他们的环保意识;及培养学生严谨求实的科学态度和勇于求异的创新精神。
【教学重难点】
重点: 浓硫酸的吸水性、脱水性和强氧化性。
难点:浓硫酸的强氧化性
【教学方法】
实验探究式教学法、启发式。
【教学过程】
教学环节
教学内容
设计意图
1.新课导入
【复习】
【导入1】展示硫酸的标签
【导入2】硫酸(H2SO4)-------现代工业之母
硫酸在化学、冶金、医药、染料等有极为广泛的应用。生产10t青霉素要消耗2.5t硫酸,生产1t有机玻璃要消耗3t硫酸,生产1kg金属锆,要消耗20t硫酸。有人称硫酸是化学工业生产的“发动机”。世界上常把硫酸的产量作为衡量一个国家工业发达程度的标志。
硫酸是一种用途广泛的化工产品,在初中已学过它的一些性质,这一节我们将继续学习硫酸的其它性质。
【师】今天我们就来共同探究关于浓硫酸的相关问题
联系实际生活,情景带入
2.探索新知
【PPT展示】关于硫酸的图片。
【探究1】硫酸的工业制法
活动1:用化学用语言描述黄铁矿(或硫磺)制备硫酸的转化过程。
活动2:依据氧化还原理论,分析下列反应中元素化合价的变化。
活动3:根据工业制备硫酸的过程,讨论以下问题。
问题1:从原料的成分角度分析,选择硫磺和黄铁矿哪种更好?请说明理由。
问题2:已知三氧化硫遇水生成硫酸的同时,会释放出大量的热,易形成酸雾。试分析:为什么用98.3%的浓硫酸吸收三氧化硫而不用水吸收?
问题3:尾气为什么要经过净化、回收、处理后才能排入大气?
【小结】
三原料、三反应、三条件、三阶段、三设备
【探究2】硫酸的性质
1.硫酸的物理性质
浓硫酸是一种无色、黏稠的液体,溶于水时放出大量的热。
注意:稀释浓硫酸时应将浓硫酸沿器壁慢慢注入水中,并不断搅拌。
2.硫酸的化学性质
(1)稀硫酸——具有酸的通性
①电离方程式为H2SO4===2H++SO42-。
②硫酸具有酸的通性,可与酸碱指示剂作用,也可与活泼金属、碱、碱性氧化物及某些盐反应。
【探究】浓硫酸的强氧化性
活动1:已知Cu和稀硫酸不反应,和浓硫酸反应生成SO2,,预测浓硫酸的性质,并设计实验验证。
活动2:比较以下两个反应,分析其氧化性的实质。
Zn+H2SO4(稀)= ZnSO4+H2↑
Zn+2H2SO4(浓)== ZnSO4 + 2H2O+SO2↑
活动3:分析稀硫酸和浓硫酸中存在的微粒,思考二者的性质差异。
活动4:探究浓硫酸与炭反应是否生成了二氧化碳、水和二氧化硫。
【小结】浓硫酸的氧化性
1.与金属的反应
(1)Fe、Al的钝化
常温下,当Fe、Al遇到浓硫酸时,会与浓硫酸发生反应,表面生成一层致密的氧化物薄膜而出现“钝化”现象。
(2)与位于氢之前的活泼金属反应
Zn+2H2SO4(浓)===ZnSO4+SO2↑+2H2O
规律:①浓硫酸既表现氧化性,又表现酸性;
②浓硫酸一旦变稀,就发生:Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑。
(3)与氢之后的不活泼金属(除Au、Pt外)反应
Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O
规律:①反应需加热,否则不反应;
②氧化产物是硫酸盐,金属显高价,还原产物为SO2;
③浓硫酸既表现氧化性,又表现酸性;
④随反应进行,硫酸浓度变小,一旦变为稀硫酸,反应就会停止。
2.与非金属反应
C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O。
3.与还原性化合物的反应
常见的还原性物质FeSO4、Na2S、H2S、HBr、HI等均能被浓H2SO4氧化。
【探究】浓硫酸的吸水性
活动1:向胆矾晶体上滴入浓硫酸,根据实验现象,推断浓硫酸的性质
活动2:基于浓硫酸的吸水性,思考下列问题。
浓硫酸能否干燥CO2 / SO2 / H2S / NH3 / Cl2等气体?
【探究】浓硫酸的脱水性
活动1:完成”黑面包“实验,并记录实验现象。
将浓硫酸慢慢加入蔗糖中,并用玻璃棒搅拌
活动2:基于浓硫酸性质,解释“黑面包”实验的现象
活动3:基于浓硫酸性质,思考下列问题
1.把少量