5.1.2 硫酸2024-2025学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

第五章 化工生产中的重要非金属元素 容山中学 化学科组 第一节 硫及其化合物 第2课时 硫酸 主讲人：郭 静 目 录 CONTENTS 1 2 硫酸的工业制备 硫酸的性质 3 浓硫酸的特性 新课导入 通过上一节课的学习，我们知道了硫单质和二氧化硫在生活中的作用。事实上，它们在化工生产中同样发挥着重要的作用。 你可以举个例子吗？ 制取硫酸 H2SO4 任务一 硫酸的工业制备 【活动】阅读教材P4页最后自然段，回答硫酸具有哪些重要用途？ H2SO4 硫酸盐 农药 染料 化肥 炸药 冶金 硫酸是世界上用量最大、用途最广的化工基本原料之一，故素有“化学工业之母”之称。 硫酸的消费量被视为一个国家无机工业发展水平的标志。 任务一 硫酸的工业制备 一、硫酸的工业制备—接触法制硫酸 任务一 硫酸的工业制备 S+O2 SO2 2SO2+O2 2SO3 4FeS2+11O2 2Fe2O3+8SO2 SO3+H2O=H2SO4 ①制备SO2： ②制备SO3： ③吸收SO3： 为什么不用水吸收SO3？ 发烟硫酸：浓度大于百分百的硫酸 学习评价 1、在硫酸的工业制法中，下列生产操作与说明生产操作的主要原因二者都正确的是（ ） A．硫铁矿煅烧前要粉碎，因为大块硫铁矿不能燃烧 B．从沸腾炉出来的气体只有SO2 C．SO2氧化成SO3，SO2能全部转化为SO3 D．SO3用98.3%的浓H2SO4吸收，目的是防止形成酸雾，以便使SO3 吸收更充分 D 任务二 硫酸的性质 二、稀硫酸的化学性质 初中时我们已经学过稀硫酸，想一想稀硫酸有哪些化学性质呢？ 酸的通性 写出下列反应的离子方程式或现象 Fe+2H+===Fe2++H2↑ MgO+2H+===Mg2++H2O Mg(OH)2+2H+===Mg2++2H2O CO +2H+===CO2↑+H2O 红色 实验室用稀硫酸与金属反应制备氢气，浓硫酸可否代替稀硫酸呢？浓硫酸的性质？ 任务二 硫酸的性质 三、浓硫酸的物理性质 颜色 状态 沸点 密度 溶解性 约338℃ 1.84g/cm3 无色 粘稠的油状液体 跟水任意比互溶 将浓硫酸沿烧杯内壁缓慢地倒入盛有蒸馏水的烧杯中，并用玻棒不断搅拌。 难挥发酸，用于制备易挥发性酸 溶解放出大量热 【思考1】稀释浓硫酸时应该如何操作? 注酸入水 【思考2】试求算98％的浓硫酸(ρ=1.84g/cm3)的物质的量浓度？ c =18.4mol/L 【思考3】如何鉴别浓硫酸和稀硫酸？ 观察法 稀释放热法 称量法 任务二 硫酸的性质 四、浓硫酸的特性 1、吸水性 吸收存在于周围环境中的水分 水蒸气消失 蓝色晶体变成白色粉末 实验现象： 任务二 硫酸的性质 四、浓硫酸的特性 1、吸水性 吸收存在于周围环境中的水分 浓硫酸吸水性的有何应用？ 可用来干燥： 中性气体：H2、O2、CO、CH4、NO等 酸性气体: HCl、 Cl2、 SO2、 CO2等 不能干燥： 碱性气体：NH3 还原性气体：H2S、HBr、HI 气态SO3 会被浓硫酸吸收 如何保存浓硫酸？ 可作干燥剂。 任务二 硫酸的性质 四、浓硫酸的特性 实验：白糖变成“黑面包” 任务二 硫酸的性质 四、浓硫酸的特性 实验操作 实验现象 实验原理 实验结论 浓硫酸具有脱水性 强氧化性 蔗糖变黑，体积膨胀，变成疏松多孔的海绵状，并放出有刺激性气味的气体。 有机物 将H、O按2:1比例脱去 脱水 炭化 浓硫酸 2、脱水性 探究课堂 怎样区分浓硫酸的吸水性和脱水性？ 吸水性 脱水性 作用 对象 含有水分子或结晶水的物质 一般为含氢、氧元素的有机物,将氢、氧原子按2∶1比例脱去 变化 类型 物理变化 、 化学变化 化学变化 本质区别是看与浓硫酸接触的物质中是否含有“H2O”： 有水则吸;无水则脱。 任务二 硫酸的性质 四、浓硫酸的特性 任务二 硫酸的性质 四、浓硫酸的特性 实验操作 实验现象 实验原理 实验结论 将a试管里的溶液慢慢倒入水中，溶液变为_____ a试管中铜丝表面_________________________ c试管中的紫色石蕊溶液逐渐变为________ 逐渐变黑色，有气泡产生 红色 蓝色 b试管中的品红溶液逐渐变为________ 无色 浓硫酸具有酸性和强氧化性。 3、强氧化性 Cu＋2H2SO4(浓) === CuSO4＋SO2↑＋2H2O ∆ 探究课堂 在浓硫酸与铜反应中，思考回答以下问题： 通过抽动铜丝来控制反应的开始与结束，节约原料，且可减少有毒气体排放。 1、本实验采用可抽动的铜丝与浓硫酸反应， 这样设计的优点是什么？ 2、增大反应物浓度可以加快反应速率，实验室用金属与酸反应制取氢气时，硫酸浓度是否越大越好? 否，浓硫酸有强氧化性，与金属反应产物是二氧化硫而非氢气。 4、若改为2 mol浓硫酸与1mol锌片反应，锌片能否完全溶解，能否生成1mol SO2 ？ 不能，浓硫酸会变稀，不能完全反应。 3、 2 mol浓硫酸与1mol铜反应，铜能否完全溶解，能否生成1mol SO2 ？ 锌能完全溶解，但发生反应先生成SO2后生成H2 ，不能生成1mol SO2 。 5、浓硫酸能和金属反应，为什么可用铝罐车和铁罐车来运输浓硫酸？ 常温下，浓硫酸可使铁或铝的表面生成一层致密的氧化膜，阻止了内部金属与浓硫酸进一步反应，这种现象叫做——钝化。 运硫酸的铁罐车 探究课堂 强氧化性的归纳总结 浓硫酸具有强氧化性，能氧化金属、非金属、还原性化合物等，其还原产物一般是___________ 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：___________________________________ SO2 常温钝化 学习评价 2.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 (1)用氯化钠固体和浓硫酸在加热条件下制氯化氢气体____。 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 学习评价 3．实验室进行含硫化合物性质探究的装置(夹持装置省略)如图所示，分液漏斗①中盛有浓硫酸，将其逐滴加入到试管②的固体中。下列说法正确的是（ ） A．若②中为Na2SO3固体，③中盛石蕊溶液， 则③中溶液先变红后褪色 B．若②中为蔗糖，③中盛有溴水，能说明 浓硫酸具有脱水性和氧化性 C．若②中为Na2SO3固体，③中盛有氯化钡溶液，则③中生成白 色沉淀 D．若②中为铜单质，③中盛有硫化氢水溶液，则③中生成黄色 沉淀 B 学习评价 4、现有浓硫酸、铜屑，可通过哪些途径制取 CuSO4？写出有关反应方程式。哪个途径较好，为什么？ 途径①、Cu 浓H2SO4 △ CuSO4 途径②、Cu O2 △ CuO 稀H2SO4 CuSO4 途径②较好，因为（1）减少了H2SO4的用量，提高了H2SO4的利用率。（2）不会产生对大气有污染的SO2 【补充】 评价流程方案标准：多、快、好、省！ 氧化性酸和酸的氧化性。 课堂小结 硫酸 4FeS2＋11O2 2Fe2O3＋8SO2；2SO2＋O2 2SO3； SO3＋H2O==H2SO4。 H2O 稀硫酸 具有酸的通性 无色油状液体，沸点高,密度大于水,与水以任意比混溶，并放出大量热。 特 性 吸水性：吸收现成水分子—作干燥剂。 脱水性：氢、氧元素按水的组成从有机物中“脱离”出来生成水分子。 强氧化性： 2H2SO4(浓)＋Cu CuSO4＋SO2↑＋2H2O 工业 制法 物理 性质 Lavf59.16.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf58.51.100 Lavf57.71.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $$