5.1.2 硫酸 课件 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 第一节 硫及其化合物 第二课时 硫酸 人教版 化学 必修 第二册 教学目标 素养目标 1.能够从物质类别、化合价的视角认识S、SO2、SO3、H2SO4的性质；通过二氧化硫与水、与氧气反应的学习，初步建立可逆反应的概念； 2.通过实验认识浓硫酸的性质，知道不同硫酸浓度性质的差异； 3.学会检验硫酸根的方法； 4.利用价类图认识硫及其化合物间的转化，建立物质转化模型。 1.宏观辨识与微观探析：能运用原子结构模型说明硫元素的性质，能说明二氧化硫的性质与应用之间的关系； 2.科学态度与社会责任：具有安全意识，能将化学知识与生产、生活实际结合，赞赏化学对人类生产和生活所做的贡献。 【环节一】 复习引入 在上一节课中，我们主要学习了硫和硫的氧化物SO2，那么这一节课，我们学习一种SO3的水化物------硫酸。下图浓硫酸的稀释，哪个是正确的？ ？ 浓硫酸的稀释方法：将浓硫酸沿器壁慢慢注入水中，并用玻璃棒不断搅拌。 【环节二】 掌握硫酸的制法及性质 资料卡片 工业制硫酸 1、根据上面关于工业制硫酸的介绍，能否写出相关的化学反应方程式？ 【任务1】 [思考与讨论] 工业上制取硫酸常用98%浓硫酸而不用水吸收SO3，原因是SO3与水反应为放热反应，易产生酸雾，影响SO3的吸收。 【环节二】 掌握硫酸的制法及性质 【任务2】 [归纳总结] 知识精讲 【环节二】 掌握硫酸的制法及性质 三、硫酸 1、浓硫酸的物理性质： （1）纯硫酸是一种无色粘稠、油状液体。 （2）沸点：338 ℃(高沸点、难挥发酸)，密度：密度为 1.84 g / cm3 (比水大)。 （3）溶解性：浓H2SO4与水以任意比互溶，溶解时可放出大量的热。 【环节二】 掌握硫酸的制法及性质 【任务3】 [实验探究] 实验 浓硫酸的脱水性 现象 原理 结论 蔗糖逐渐变黑；蔗糖体积膨胀，形成黑色疏松多孔的海绵状的炭，并放出有刺激性气味的气体 浓硫酸具有脱水性，浓硫酸具有强氧化性，能氧化碳单质，自身被还原成SO2 【环节二】 掌握硫酸的制法及性质 【任务3】 [实验探究] 完成教材P5页实验5——3 实验 浓硫酸与铜的反应 现象 ①试管中铜丝表面 ②试管中的品红溶液逐渐变为 ③试管中的紫色石蕊溶液逐渐变为 ④将试管中的溶液倒入水中，溶液变为 原理 结论 逐渐变黑色 无色 红色 蓝色 浓硫酸具有强氧化性，可以与不活泼金属反应 常温下，浓硫酸能使Fe、Al金属表面形成一层致密的氧化膜而钝化，从而阻止浓硫酸与铁、铝继续反应。钝化≠不反应 蓝色 【任务2】 [归纳总结] 知识精讲 【环节二】 掌握硫酸的制法及性质 三、硫酸 2、硫酸的化学性质： （1）稀硫酸的化学性质： 红色 与某些离子生成沉淀 （Ba2+、Ag+、Ca2+) 硫酸是强电解质，在水溶液中的电离方程式为H2SO4=2H＋＋SO42－ 【任务2】 [归纳总结] 知识精讲 三、硫酸 2、硫酸的化学性质： （2）浓硫酸的化学性质： 【环节二】 掌握硫酸的制法及性质 ①吸水性：浓硫酸能吸收存在于周围环境中的水分，常用做干燥剂。可干燥气体有：CO2、SO2、HCl、H2、O2、N2等；不能干燥的气体有：NH3、H2S、HBr、HI等。 ②脱水性：使有机物分子中的H和O以原子数2：1比例脱去，而使物质结构发生改变，生成新物质的性质 （用浓硫酸使蔗糖变黑，或桔梗变黑炭化等）。 ③强氧化性：能氧化大多数金属单质和部分非金属单质。 【任务1】 [思考与讨论] 【环节二】 掌握硫酸的制法及性质 2、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。 3、实验室用硫酸与金属反应制取氢气时，往往用稀硫酸，而不用浓硫酸，这是为什么？ 与活泼金属反应如：Fe+2H+ = Fe2+ + H2↑ 与碱性氧化物作用如： MgO + 2H+ = Mg2+ +H2O 与碱作用如： H++OH-=H2O 与盐作用如： CO32-+2H+=H2O+CO2↑ 浓硫酸不能得到氢气 【任务2】 [归纳总结] 知识精讲 三、硫酸 【环节二】 掌握硫酸的制法及性质 3、浓硫酸、稀硫酸的比较： 浓硫酸 稀硫酸 成分 主要以H2SO4分子形式存在，有少量H＋ 主要以H＋、SO42-形式存在，没有H2SO4分子 酸性 某些酸的通性(如与碱、盐、碱性氧化物 反应)，与金属反应不产生H2 具有酸的所有通性 氧化性 强氧化性(＋6价硫元素表现)可以与 不活泼金属反应，还原产物一般是SO2 弱氧化性(H＋表现)只能与金属活动性 顺序表氢前的金属反应放出H2 脱水性 有 无 吸水性 有 无 【任务2】 [归纳总结] 知识精讲 【环节二】 掌握硫酸的制法及性质 三、硫酸 4、硫酸的用途： (1)在化学肥料工业上用硫酸制造磷肥和硫酸铵。 (2)大量的硫酸用于精炼石油，制造炸药、染料、颜料、农药等。 (3)制备许多有实用价值的硫酸盐及各种酸（盐酸、氢氟酸、硝酸）。 (4)在电镀工业中作为清洗剂。 (5)工业上和实验室里用浓硫酸做干燥剂，干燥氯气、CO2等气体。 (6)在化学实验室里是一种重要的化学试剂。 【任务2】 [归纳总结] 知识精讲 【环节二】 掌握硫酸的制法及性质 三、硫酸 5、常见的硫酸盐： 一些含结晶水的硫酸盐叫做矾。 硫酸盐 俗称 化学式 主要用途 硫酸钙 生石膏 CaSO4·2H2O 制硫酸、石膏绷带、调节水泥的硬化速率 熟石膏 2CaSO4·H2O 硫酸钡 重晶石 BaSO4 白色颜料、医用“钡餐” 硫酸铜 胆矾、蓝矾 CuSO4·5H2O 制农药（波尔多液） 硫酸铝钾 明矾 KAl(SO4)2·12H2O 净水剂 硫酸亚铁 绿矾 FeSO4·7H2O 补血消积、燥湿杀虫 【环节三】 掌握硫酸根检验的方法 【任务3】 [实验探究] 完成教材P6页实验5——4 实验 SO42-的检验 操作 稀硫酸 Na2SO4溶液 Na2CO3溶液 滴加 BaCl2溶液 现象 离子方程式 再滴加 稀盐酸 现象 离子方程式 产生白色沉淀 产生白色沉淀 产生白色沉淀 Ba2++SO42-=BaSO4↓ Ba2++SO42-=BaSO4↓ Ba2++CO32-=BaCO3↓ 沉淀不溶解 沉淀不溶解 沉淀溶解 —— —— BaCO3+2H+=Ba2++H2O+CO2↑ 加稀盐酸的目的：排除Ag+、SO32-、CO32-的干扰。 【环节三】 掌握硫酸根检验的方法 【任务2】 [归纳总结] 知识精讲 6、硫酸根离子的检验： 三、硫酸 SO42-的检验 试剂 稀盐酸和BaCl2溶液 操作 先加稀盐酸，再加BaCl2溶液 现象 开始时无明显现象，后来会出现白色沉淀。 结论 溶液中含有SO42-离子 答题模板 取样，先滴入适量稀盐酸，再加入BaCl2溶液，若开始无明显现象，后来产生白色沉淀，则含有SO42- 【环节三】 掌握硫酸根检验的方法 【任务1】 [思考与讨论] 4、经溶解、过滤和蒸发操作得到的粗盐中还含有一些可溶性硫酸盐及MgCl2、CaCl2等杂质。如果按下表所示顺序除去它们，应加入什么试剂？写出相关反应的离子方程式。 杂质 加入的试剂 离子方程式 硫酸盐 MgCl2 CaCl2 5、设计除去杂质的实验方案时，除了要考虑所加试剂的种类，还要考虑哪些问题？ ①三必须：除杂试剂必须稍过量。过量试剂必须除尽，且容易除去。除杂途径选最佳，有多种杂质时除杂顺序必须合理。 ②四原则：不增、不减、易分离、易复原。 盐酸酸化的过量BaCl2溶液 Ba2++ SO42-=BaSO4↓ 过量NaOH溶液 Mg2+ + 2OH-=Mg(OH)2↓ 过量Na2CO3溶液 Ca2++ CO32-=CaCO3↓ 硫酸的工业制法 一、稀硫酸（酸的五大通性） 与指示剂反应: 使石蕊变红 与H前活泼金属反应: 与碱性氧化物反应: 与盐反应: 与碱反应: 二、浓硫酸 1.物理性质 无色油状液体，与水任意比例混溶且大量放热，沸点高，难挥发 稀释浓硫酸：酸入水 二、浓硫酸 2.化学性质（三大特性） （1）吸水性 可吸：游离水&结晶水 应用：浓硫酸要密封保存，可做干燥剂 蓝色 白色 二、浓硫酸 2.化学性质（三大特性） （2）脱水性 将有机物中H、O原子以2:1的比例脱出，形成H2O 二、浓硫酸 2.化学性质（三大特性） （3）强氧化性 ①与金属反应 A.常温时，浓硫酸使铝或铁表面钝化。 金属表面瞬间形成致密的氧化膜，保护内部金属不受腐蚀，加热即可破坏，继续与浓硫酸反应 应用：工业上用铁桶储存浓硫酸（远离热源） B.与铜反应 强氧化性、酸性 二、浓硫酸 2.化学性质（三大特性） （3）强氧化性 ②与非金属反应 生成的“黑面包”为什么膨胀？ 三、常见的硫酸盐 1.硫酸钙（CaSO4） 用途：制作模型、医用绷带、调节水泥硬化速率 三、常见的硫酸盐 2.硫酸钡（BaSO4） 自然界中以重晶石（BaSO4）的形式存在 作用：消化系统X射线检查的内服药剂，俗称“钡餐” 三、常见的硫酸盐 3.硫酸铜（CuSO4） 用途：无水硫酸铜检验水、和石灰乳混合制作波尔多液 四、硫酸根离子（SO42-）的检验 先加入稀盐酸酸化，再加入BaCl2aq，若有白色沉淀生成，则说明有硫酸根离子存在。 排除Ag+、CO32-、SO32-的干扰 四、硫酸根离子（SO42-）的检验 [课堂训练] 1、某同学设想用如图装置来验证浓硫酸的某些性质，其中不能达到实验目的的是(　　) 选项 A B C D 实验目的 吸水性 脱水性 稀释放热 强氧化性 实验装置 Lavf59.34.101 Lavf53.4.0 Lavf57.83.100 Lavf59.23.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 EVCapture4.2.2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 Lavf57.62.100 Lavf57.62.100 Lavf57.62.100 $$