内容正文:
第五章 化工生产中重要非金属元素
第一节 硫及其化合物
第2课时 硫酸 硫酸根离子
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环节一:了解接触法制硫酸
公元650~683年(唐高宗时),炼丹家孤刚子在其所著《黄帝九鼎神丹经诀》卷九中就记载着“炼石胆取精华法”,即干馏石胆(胆矾)而获得硫酸。
SO3+H2O == H2SO4
CuSO4•5H2O == CuSO4+5H2O
△
CuSO4 == CuO+SO3
△
硫酸初始
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环节一:了解接触法制硫酸
硫酸工业制法
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环节一:了解接触法制硫酸
硫酸工业制法
SO3+H2O===H2SO4
(1)造气
(2)氧化
(3)吸收
S+O2 === SO2
点燃
4FeS2+11O2 === 2Fe2O3+8SO2
高温
2SO2+ O2 2SO3
催化剂
△
反应原理
工业制备硫酸工艺中常用 98.3% 浓硫酸而不用水吸收 SO3,因为SO3与H2O 剧烈反应放热,易产生酸雾而影响SO3的吸收。
提醒
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环节二:酸性统领,了解稀硫酸
硫酸的产量被视为一个国家无机化工工业发展水平的标志
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硫酸盐
农药
染料
炸药
化肥
环节二:酸性统领,了解稀硫酸
稀硫酸
和盐(如BaCO3)
Fe+2H+===Fe2++H2↑
CuO+2H+===Cu2++H2O
Mg(OH)2+2H+===Mg2++2H2O
二元强酸
酸的通性
电离方程式
与指示剂
遇到石蕊试剂显红色
和活泼金属(如Fe)
和金属氧化物(如CuO)
和碱[如Mg(OH)2]
BaCO3+2H+===Ba2++CO2↑+H2O
H2SO4===2H++
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环节三:实验探究,认识浓硫酸
硫酸是一种无色、黏稠的油状液体
密度比水大(1.84g/cm3)
沸点:约338℃——难挥发酸(高沸点)
浓H2SO4与水以任意比互溶,溶解时可放出大量的热。
硫酸的物理性质
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环节三:实验探究,认识浓硫酸
实验探究——浓硫酸的吸水性
实验探究
实验验证
描述现象
结论
实质
CuSO4·5H2O CuSO4+5H2O
浓硫酸
杯中液面上升
蓝色的硫酸铜晶体变为白色粉末
吸收空气中的水蒸气
吸收晶体水
物理变化
化学变化
→
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环节三:实验探究,认识浓硫酸
(1) 吸水性:硫酸能吸收存在于周围环境中的水分
或结晶水
浓硫酸的特性
在制取气体的装置中,浓硫酸的作用是什么?
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)。
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环节三:实验探究,认识浓硫酸
实验探究——浓硫酸与蔗糖的反应
实验探究
实
验
方
法 将适量蔗糖放入烧杯中,滴入几滴水,搅拌均匀,然后加入适量的浓硫酸。
现
象
蔗糖变黑,体积膨胀,变成疏松多孔的海绵状的炭,并释放出有刺激性气味的气体
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环节三:实验探究,认识浓硫酸
实验探究——浓硫酸与蔗糖的反应
蔗糖变黑
放出热量
现象:
产生气体
本质:
脱水性
吸水性
强氧化性
黑面包实验
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环节三:实验探究,认识浓硫酸
实验探究——浓硫酸与蔗糖的反应
实验探究
设计一实验,证明浓硫酸与碳反应的生成物含有水、二氧化硫和二氧化碳 。供选择试剂和装置如下图(装置可多次使用)。
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环节三:实验探究,认识浓硫酸
(2) 脱水性:浓硫酸能将有机物中的氧、氢元素按水的组成比(2:1)脱去
(1) 吸水性:硫酸能吸收存在于周围环境中的水分
或结晶水
浓硫酸的特性
浓硫酸将蔗糖、纸张、棉布和木材等有机物中的氢和氧按水的组成比脱去。
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环节三:实验探究,认识浓硫酸
实验探究——浓硫酸与铜的反应
在带导管的橡胶塞侧面挖一个凹槽,并嵌入下端卷成螺旋状的铜丝。在试管中加入2 mL浓硫酸,塞好橡胶塞,使铜丝与浓硫酸接触。加热,将产生的气体先后通入品红溶液和石蕊溶液中,观察实验现象。向外拉铜丝,终止反应。冷却后,将试管里的物质慢慢倒入盛有少量水的另二支试管里,观察溶液的颜色。
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环节三:实验探究,认识浓硫酸
实验探究——浓硫酸与铜的反应
试管中铜丝表面有气泡逸出
试管中的品红溶液逐渐变为无色
试管中的紫色石蕊溶液逐渐变为红色
将a试管里的溶液慢慢倒入水中,溶液变为蓝色
实验现象
实验结论
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环节三:实验探究,认识浓硫酸
实验探究——浓硫酸与铜的反应
思考与讨论
①可抽动的铜丝有什么作用?
②试管c中“浸NaOH溶液的棉团”的作用是什么?写出反应的化学方程式。
吸收多余的SO2,以防污染环境,SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O。
控制反应的发生或停止
③在浓硫酸与铜(加热)的反应中,浓H2SO4表现了哪些性质?
浓硫酸既表现了强氧化性,又表现了酸性。
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环节三