第1节 第2课时 硫酸、硫酸盐（同步课件）-【上好课】2024-2025学年高一化学同步精品课堂（人教版2019必修第二册）

第一节 硫及其化合物 课时2 硫酸 硫酸盐 人教版2019必修第二册 第五章 化工生产中的重要非金属元素 素养目标 宏观辨识与微观探析： 能从宏观现象认识硫酸的制法，性质及用途；从微观角度理解硫酸分子的电离、浓硫酸的氧化性等反应的本质。 证据推理与模型认知： 能基于硫酸中心原子硫的价态及氧化还原理论的证据推理浓硫酸的强氧化性，强化运用氧化还原理论分析物质性质的认知模型。 科学探究与创新意识： 通过实验探究浓硫酸的吸水性、脱水性和强氧化性，强化“科学探究与创新意识”。 教学目标 本节重点 1.硫酸工业制法。 2. 硫酸的化学性质，特别是浓硫酸的氧化性。 本节难点 理解浓硫酸氧化性的本质及相关反应的机理。 1.能通过实验探究，了解硫酸的酸性和浓硫酸的特性。能运用氧化还原反应知识理解浓硫酸的强氧化性。能认识硫酸在相关反应中体现的性质。 2.了解硫酸的工业制备以及重要应用和地位。 请你说说！ SO2在葡萄酒中的主要作用并解释原因！ 新课导入 在葡萄酒酿制过程中，葡萄汁中某些细菌的繁殖会影响发酵，添加适量的二氧化硫可以起到杀菌的作用，抑制氧化酶从而起到抗氧化的作用，还可以澄清和为葡萄酒添加酸度。 SO2作为红酒中的抗氧剂的原理是什么？ 2SO2＋O2 ＋2H2O＝2H2SO4 2SO2+ O2 2SO3 催化剂 △ SO3+H2O===H2SO4 工业制硫酸的原理 4 新课导入 请你说说！ 你所知道的关于硫和含硫的物质！ 化合价 -2 0 +4 +6 含硫物质 氢化物 物质类别 单质 氧化物 酸 盐 H2S Na2S S SO2 H2SO3 Na2SO3 SO3 H2SO4 Na2SO4 硫酸的用途、制备、性质如何？ 硫酸的用途与工业制备 壹 硫酸的性质 贰 知识导航 硫酸盐 叁 课堂思考 请你说说！ 你所了解的硫酸的用途有哪些？ 医药 化肥 农药 酸洗 炸药 铅蓄电池 干燥剂 试剂 硫酸 01 硫酸的用途与工业制备 课堂探究 一、硫酸的用途与工业制备 重点理解 探究学习 1.硫酸的用途 重要的化工原料，可用于生产化肥、农药、炸药、染料、盐类等。 工业上怎样制备硫酸呢？ 请你思考！ 请观看视频总结硫酸的工业制法一下！ 课堂思考 观看 课堂探究 一、硫酸的用途与工业制备 重点理解 探究学习 2. 硫酸的工业制备： 沸腾炉 接触室 吸收塔 黄铁矿 (FeS2) 空气 (高速空气流) ⑴流程 ⑵设备 课堂探究 一、硫酸的用途与工业制备 重点理解 2. 硫酸的工业制备： ⑶原理 探究学习 ③吸收SO3:___________________________。 SO3+H2O === H2SO4 4FeS2+11O2 === 2Fe2O3+8SO2 高温 2SO2+O2 2SO3 △ 催化剂 ②制备SO3:___________________________; SO3＋ H2SO4(浓) H2SO4• SO3 (发烟硫酸) 点燃 ①制备SO2: _________________________________________ 或S+O2 === SO2; 吸收SO3用98.3%浓硫酸而不用水，防止产生酸雾。 课堂思考 请你思考！ 怎样运输和储存浓硫酸? 运浓硫酸的铝罐车 运浓硫酸的铁罐车 为什么浓硫酸可以用铝或铁的罐车运输？ 为何铝或铁罐车不能装稀硫酸？ 和硫酸的性质有关 13 02 硫酸的性质 课堂探究 重点理解 二、硫酸的性质 探究学习 1. 硫酸的组成、物理性质 纯硫酸是一种难挥发的无色油状液体，可与水以任意比互溶，并放出大量热量。实验室常用的浓硫酸质量分数为 98%，密度 1.84 g·cm-3，熔点 10.38℃，沸点 335.5℃。 浓硫酸 稀释 稀硫酸 完全电离 H2SO4＝2H＋＋SO42－ 酸的通性 以 分子 形式存在 具有特性 H2SO4 课堂思考 请你思考！ 如何稀释浓硫酸？ 浓硫酸能与水以任意比混溶，溶于水时放出大量的热 稀释浓硫酸：（酸入水）将浓硫酸沿容器内壁倒入水中，边倒边搅拌。 观看 课堂探究 二、硫酸的性质 重点理解 探究学习 2.稀硫酸的化学性质 硫酸是强酸，具有酸的通性 ⑵ 酸的通性 与指示剂显色 紫色石蕊变红 与活泼金属反应 与碱反应 与碱性氧化物反应 与弱酸盐反应 ⑴电离方程式   Fe+2H+ = Fe2++H2↑ H++OH- = H2O（与强碱） Fe2O3+6H+ = 2Fe3++3H2O 2H++CO32- =H2O+CO2↑ 稀硫酸 课堂思考 请你思考！ 为什么工业运输浓硫酸使用的是铁罐车？在出口处铁罐易被腐蚀，这是为什么？ 浓硫酸具有特性 浓硫酸 稀释 稀硫酸 完全电离 H2SO4＝2H＋＋SO42－ 酸的通性 以 分子 形式存在 具有特性 H2SO4 Fe+2H+ = Fe2++H2↑ 常温下，铁遇到浓硫酸会发生钝化。 课堂探究 二、硫酸的性质 重点理解 探究学习 3.浓硫酸的特性 ⑴浓硫酸的吸水性 定性分析 定量分析 硫酸可以吸收物质中的水蒸气，浓硫酸需密闭保存，露置在空气中溶液质量会增加。 课堂探究 二、硫酸的性质 重点理解 探究学习 3.浓硫酸的特性 ⑴浓硫酸的吸水性 浓硫酸与胆矾晶体反应 蓝色变成白色 浓硫酸能使结晶水合物失去结晶水 课堂探究 重点理解 二、硫酸的性质 探究学习 3.浓硫酸的特性 ⑴浓硫酸的吸水性 ①硫酸可吸收气体、液体中的水分子及结晶水合物中的结晶水，常用做干燥剂。 吸收现成的水 夺取结晶水合物中的结晶水 吸收混合气体中的水蒸气 ②可干燥中性气体（ H2、O2 、N2）、酸性气体（HCl、CO2等） 不可干燥碱性气体（NH3）、还原性气体（H2S、HBr、HI等） 洗气瓶 典例精讲 【例1】在实验探究课上,同学们积极思考,共设计出下图所示的四种实验装置用以验证浓硫酸的吸水性,其中在理论上可行的是___________。 课堂思考 请你猜测！ 将蔗糖、纸张滴入浓硫酸会有什么现象？ 浓硫酸脱水性（黑面包实验） 23 课堂探究 重点理解 二、硫酸的性质 探究学习 4.硫的化学性质 ⑵浓硫酸的脱水性 ①实验现象:蔗糖变黑，体积膨胀，形成疏松多孔的海绵状的炭，并有刺激性气味的气体产生。 ②脱水性：浓硫酸能把有机物中的氢氧原子按2：1的个数比脱去，使蔗糖、纸张、木材等脱水炭化。 C12H22O11 浓硫酸 12C+11H2O 蔗糖 课堂思考 请你思考！ 蔗糖脱水过程中为什么会有刺激性味道的气体产生？ C+2H2SO4(浓) CO2↑+2SO2↑+2H2O == △ 强氧化性 浓硫酸具有脱水性（和强氧化性） 25 课堂思考 请你设计！ 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 。 证明含H2O 证明含SO2 除去SO2 检验SO2是否除尽 证明含CO2 浓硫酸有强氧化性（ +6价的硫元素 ） 2H2SO4（浓） + C 2SO2↑ + CO2↑ + 2H2O = = △ 化合价降低，还原反应 化合价升高，氧化反应 +6 +4 氧化剂 观看 课堂探究 二、硫酸的性质 重点理解 探究学习 4.硫的化学性质 ⑶浓硫酸的强氧化性 ①与非金属的反应 C+2H2SO4(浓)==CO2↑+2SO2↑+2H2O ②与金属的反应 Cu能与稀硫酸反应吗？为什么? Cu+H2SO4=CuSO4 + H2 ? 请设计实验证明浓硫酸具有强氧化性。 Cu能与浓硫酸反应吗？为什么? 浓硫酸生成的还原产物是什么？如何检验？ 课堂探究 二、硫酸的性质 重点理解 实验探究 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一支试管里，观察溶液的颜色。 【实验5-3】 课堂探究 二、硫酸的性质 重点理解 探究学习 4.硫的化学性质 ⑶浓硫酸的强氧化性 ②与金属的反应 a. 与不活泼金属Cu 实验现象 a试管中铜丝表面__________________________ 将a试管里的溶液慢慢倒入水中，溶液变为_____ 逐渐变黑色，有气泡产生 b试管中的品红溶液逐渐变为________ 无色 c试管中的紫色石蕊溶液逐渐变为________ 红色 蓝色 Cu＋2H2SO4(浓) CuSO4＋SO2↑＋2H2O 课堂思考 请你思考！ 思考并回答下列问题， 并用双线桥表示铜和浓硫酸反应的电子转移的方向和数目。 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。 ③在浓硫酸与铜(加热)的反应中，浓H2SO4表现了哪些性质？ 控制反应的发生或停止 吸收多余的SO2，以防污染环境，SO2＋2NaOH=Na2SO3＋H2O 浓硫酸既表现了强氧化性，又表现了酸性 30 课堂探究 二、硫酸的性质 重点理解 用双线桥表示电子转移的方向和数目 探究学习 Cu＋2H2SO4(浓) CuSO4＋SO2↑＋2H2O 氧化剂和酸性 还原剂 0 +6 +2 +4 得到 2e－ 1 × 1 失去 2e－ × 请写出银与浓硫酸反应的方程式。 典例精讲 【例2】用右图所示实验装置(夹持仪器已略去)探究铜丝与过量浓硫酸的反应。 下列实验不合理的是（ ） A．上下移动①中铜丝可控制SO2的量 B．②中选用品红溶液验证SO2的生成 C．③中选用NaOH溶液吸收多余的SO2 D．为确认CuSO4生成，向①加水，观察颜色 D 课堂思考 请你思考！ 怎样运输和储存浓硫酸? 运浓硫酸的铝罐车 运浓硫酸的铁罐车 体现硫酸的强氧化性 浓硫酸的强氧化表现在与金属的反应，为什么浓硫酸可以用铝或铁的罐车运输？ 33 课堂探究 二、硫酸的性质 重点理解 探究学习 4.硫的化学性质 ⑶浓硫酸的强氧化性 ②与金属的反应 b. Fe、Al 的钝化 常温下，冷的浓硫酸能使Fe、Al钝化（使金属表面生成一层致密的氧化物）阻止内部金属继续反应，钝化是化学变化。工业上用铝槽车和铁罐车盛放、运输浓硫酸。 将少量铁放入浓硫酸中加热，会发生反应 课堂探究 二、硫酸的性质 重点理解 探究学习 4.硫的化学性质 ⑶浓硫酸的强氧化性 ③与具有还原性的化合物反应，如H2S、HI、HBr、FeCl2等。 请根据现象书写离子方程式 课堂思考 请你总结！ 请总结浓硫酸的氧化性，并思考讨论下列问题？ 思考与讨论 （1）硫酸具有酸的哪些共同的性质？请举例写出相关反应的离子方程式。 （2） 实验室用金属与酸反应制取氢气时，往往用稀硫酸，而不用浓硫酸，这是 为什么？ 金属 反应通式 金属+H2SO4(浓) 高价金属硫酸盐 + SO2↑+ H2O 实例 与Cu反应：___________________________________ 非金属 反应通式 非金属+H2SO4(浓) 高价氧化物或含氧酸 + SO2↑+ H2O 实例 与C反应：_____________________________________ 还原性化合物 与H2S反应：___________________________________ 典例精讲 【例3】解释原因 1. 实验室用金属和酸反应制取氢气时，往往用稀硫酸、而不用浓硫酸，这是为什么？ 反应：Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑中，H+表现的氧化性(酸的通性)。 反应：Zn+2H2SO4(浓)=ZnSO4 +2H2O+SO2↑中，浓硫酸中+6价的硫表现的氧化性，通常称"氧化性酸"。 ∆ 2.将64 g铜片加入盛有浓硫酸(含2 mol H2SO4)的试管中加热，充分反应后，铜片能否完全溶解？请解释原因。 铜片不能完全溶解，原因是随着反应的进行，硫酸的浓度变小，而铜与稀硫酸不反应。 课堂思考 请你回忆！ 自然界中硫元素的存在示意图 常见的硫酸盐 03 硫酸盐 课堂探究 三、硫酸盐 认识了解 探究学习 资料卡片 硫酸盐 硫酸钙 自然界中的硫酸钙常以石膏（CaSO4•2H,O） 的形式存在。石膏被加热到150°C时，会失去所含大部分结晶水而变成熱石膏（2CaSO4•H,O）。熟石膏与水混合成糊状物后会很快凝固，重新变成石膏。利用这种性质，石膏可被用来制作各种模型和医疗用的石膏绷带。在工业上，石膏还被用来调节水泥的硬化速率。 硫酸钡 自然界中的硫酸钡以重晶石（BaSO4）的形式存在。重晶石是生产其他钡盐的原料。硫酸钡不溶于水和酸，且不容易被X射线透过，因此在医疗上可被用作消化系统x射线检查的内服药剂，俗称“钡餐”。 硫酸铜 硫酸铜（CuSO4）是白色的粉末，结合水后会变成蓝色晶体，俗称胆矾（CuSO4•5H,O）。硫酸铜的这一性质可以用来检验酒精中是否含少量水。胆矾可以和石灰乳混合制成一种常用的农药——波尔多液。 课堂探究 三、硫酸盐 认识了解 探究学习 1.常见的硫酸盐 胆矾 绿矾 芒硝 重晶石 石膏 明矾 41 课堂探究 三、硫酸盐 认识了解 探究学习 2.常见的硫酸盐的用途 硫酸盐 化学式及俗称 用途 钙盐 钡盐 铜盐 亚铁盐 铝钾盐 CaSO4·2H2O（石膏） 2CaSO4·H2O（熟石膏） BaSO4（重晶石） 调节水泥的硬化速率制作模型、绷带、粉笔 生产其他钡盐的原料、医疗上用作“钡餐”（消化系统X射线检查的内服药剂） CuSO4·5H2O（胆矾、蓝矾） 与石灰乳混合制农药“波尔多液” 无水CuSO4可用于检验H2O的存在。 FeSO4·7H2O（绿矾） 补血剂、制蓝黑墨水 KAl(SO4)2·12H2O（明矾） 用作净水剂（形成Al(OH)3胶体） 42 课堂小结 43 随堂演练 1.下列各过程主要表现了浓硫酸的哪些性质？请将答案的序号分别填在横线上。①强酸性　 ②强氧化性　③高沸点、难挥发性　④脱水性　⑤吸水性 ③ (2)用磷矿物[主要成分是磷酸钙]和硫酸反应制磷酸____。 ① (3)浓硫酸干燥氢气、氧气、氯气、二氧化硫等气体____。 (4)常温下可以用铁或铝的容器贮存浓硫酸____。 (5)胆矾放在盛浓硫酸的干燥器中变成白色粉末____。 (6)不能用浓硫酸干燥溴化氢、碘化氢和硫化氢等气体____。 ⑤ ② ⑤ ② (1)用氯化钠固体和浓硫酸在加热条件下制氯化氢气体____。 (7)浓硫酸使湿润的蓝色石蕊试纸先变红后变黑_______。 ② 44 随堂演练 2.浓硫酸与下列物质作用时，只表现强氧化性的是( ) A.蓝色硫酸铜晶体 B.木材炭化 C.红热木炭 D.氧化铝 C 3.将50ml 18mol/L浓硫酸与足量的铜反应，则被还原的硫酸的物质的（ ） A. 0.45 mol B. 0.9 mol C. 小于0.45 mol D. 大于0.45 mol C 45 随堂演练 4.蔗糖与浓硫酸发生作用的过程如下图所示：   下列关于该过程的分析错误的是( ) A．过程中蔗糖分子发生了化学键的断裂 B．过程②固体体积膨胀，体现了浓硫酸的酸性 C．过程①白色固体变黑，主要体现了浓硫酸的脱水性 D．过程中产生能使品红溶液褪色的气体，体现了浓硫酸的强氧化性 B 46 随堂演练 5.H2SO4具有多种性质，回答下列问题： (1)浓H2SO4使蔗糖变黑，体现了浓H2SO4的什么性质___________。黑色物质为炭粉，炭粉与浓硫酸继续反应的化学方程式为___________。 (2)浓H2SO4是常见的气体干燥剂，但它不能干燥H2S和HI，原因是___________。 (3)过量的锌与一定量浓H2SO4反应，随着硫酸浓度变稀得到的两种气体产物为___________。使一定量Zn与100 mL 18.4 mol/L浓H2SO4充分反应，Zn完全溶解，同时生成标准状况下的混合气体33.6 L，则Zn的质量为___________g。 脱水性 C + 2H2SO4(浓) == CO2↑+ 2SO2↑+ 2H2O 浓硫酸有强氧化性，会与H2S和HI发生氧化还原反应 H2、SO2 97.5 47 演示完毕 感谢聆听 分层作业见同课时word https://www.zxxk.com/user/13354804 Lavf58.45.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf59.23.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf58.20.100 Lavf59.23.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 EVCapture4.1.2软件录制 Lavf57.25.100 本视频由湖南一唯信息科技开发的EV录屏软件录制，www.ieway.cn Lavf59.16.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf58.29.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $$