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

第五章第一节 硫及其化合物 第2课时 硫酸 1.能从物质类别和元素的化合价的角度认识硫酸的性质，促进“证据推理与模型认知”化学核心素养的发展 2.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” 学习目标 (1)用途: 硫酸是世界上用量最大、用途最广的化工基本原料之一，可用于生产化肥、农药、炸药、染料和盐类等。故有“化学工业之母”之称。 (2)制备：接触法 一、硫酸的应用及工业制备 三阶段 三原料 三设备 三反应原理 造气 或 沸腾炉 接触氧化 接触室 吸收 浓 吸收塔 S + O2 SO2 点燃 SO3与水反应为放热反应，易产生酸雾，影响SO3的吸收 思考 工业上制取硫酸常用浓硫酸而不用水吸收SO3，为什么？ 一、硫酸的应用及工业制备 沸 腾 炉 接 触 室 吸 收 塔 净化 冷 却 硫酸的工业生产 SO3+ H2O == H2SO4 4FeS2+11O2 Fe2O3+8SO2 SO3 + H2SO4(浓) === H2SO4·SO3 发烟硫酸 1.沸腾炉净化 的目的： 防止催化剂中毒降低活性 2.接触室可循环的气体： SO2和O2 3.为充分利用反应放出的热量，接触室可安装： 热交换器 4.吸收塔填充瓷管的作用： 增大SO3和浓硫酸的接触面积，增大反应速率 5.吸收塔上口尾气用氨水吸收的目的： 获得铵盐和较高浓度SO2（可循环利用） 一、硫酸的应用及工业制备 例1 工业上以黄铁矿（主要成分为 ）为原料，采用接触法制备浓硫酸的原理如下： 下列说法不正确的是( ) 。 A.用盐酸和烧碱可从烧渣中提取铁红 B.净化 的目的是防止催化剂中毒降低活性 C.用水替代 浓硫酸能提高吸收效率 D.制备硫酸的3个反应中有2个是氧化还原反应 C 导学案 P8 例1 二、硫酸的物理性质 硫酸的物理性质 色态：无色、粘稠的油状液体 沸点：约338℃——难挥发酸（高沸点酸） 密度：1.84g/cm3——高密度酸(密度比水大) 溶解性：跟水任意比互溶，溶解放出大量热 用于制易挥发酸，如盐酸。 （酸入水、沿器壁、缓慢倒、不断搅） 浓硫酸稀释成稀硫酸： 应将浓硫酸缓慢注入水中，并不断搅拌散热 稀释关键：一般浓度大的倒入浓度小的 硫酸指纯净物；稀硫酸，浓硫酸和硫酸溶液指混合物 1. 稀硫酸的化学性质 ① 硫酸是强酸，强电解质，电离方程式为： ②具有酸的通性 与指示剂显色 石蕊变红 与活泼金属 (如Fe 、Zn) 与碱(如NaOH) 与碱性氧化物(如CuO) 与盐(如Na2CO3) Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑ CuO＋2H＋===Cu2＋＋H2O OH-＋H＋===H2O 稀硫酸 三、硫酸的化学性质 思考 往稀硫酸中滴加BaCl2溶液，有何现象？ H2SO4+BaCl2==BaSO4↓+2HCl，出现白色沉淀 高沸点酸 低沸点酸 三、硫酸的化学性质 2. 浓硫酸的三大特性 ① 浓硫酸具有吸水性 吸收环境中的水或者结晶水 CuSO4·5H2O 蓝色晶体 浓H2SO4 CuSO4 白色粉末 化学变化 应用：浓硫酸作干燥剂 可干燥酸性气体（CO2、SO2、Cl2、HCl等）和中性气体（N2、O2、H2等） 不能干燥碱性气体（NH3）和某些还原性气体（H2S、HBr、HI） HBr + H2SO4(浓) = Br2+ SO2↑+ 2H2O 思考 SO2与H2SO4 会反应吗？ 浓H2SO4 ② 浓硫酸具有脱水性 2. 浓硫酸的三大特性 浓硫酸能将有机物中的氢、氧元素按水的组成比(2:1)脱去。通常说的腐蚀性即脱水性。 实验： 在烧杯中加入适量蔗糖和少量蒸馏水，再加入适量浓硫酸，观察现象。 实验现象 实验原理 蔗糖逐渐变黑 浓硫酸具有脱水性，使蔗糖炭化。 体积膨胀，形成疏松多孔的海绵状的炭； 并放出有刺激性气味的气体 浓硫酸具有强氧化性，与碳反应放出气体 C12H22O11 12C + 11H2O 浓硫酸 强氧化性 ② 浓硫酸具有脱水性 2. 浓硫酸的三大特性 （放热反应） C + 2H2SO4（浓）≜ CO2↑+ 2SO2↑+ 2H2O 2. 浓硫酸的三大特性 思考 浓硫酸的吸水性和脱水性的区别 吸水性 脱水性 作用 对象 环境的水分子或结晶水的物质 一般为有机物,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 有水吸水，无水脱水 2. 浓硫酸的三大特性 ③浓硫酸具有强氧化性 a、浓硫酸与非金属单质反应，反应需要加热 C ＋ 2H2SO4 (浓) CO2↑ ＋ 2SO2↑ ＋ 2H2O S + 2H2SO4(浓) === 3SO2↑+ 2H2O ∆ 2. 浓硫酸的三大特性 ③ 浓硫酸具有强氧化性 b、浓硫酸与金属单质（Cu、Fe、Al、Zn）反应 【实验5-3】 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2mL浓硫酸，塞好橡胶塞，使铜丝与浓硫酸接触。加热，将产生的气体分别通入品红溶液和石蕊溶液，观察溶液颜色。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。 常温下，浓硫酸与（Cu）不反应； 加热条件才能反应。 ③ 浓硫酸具有强氧化性 b、浓硫酸与金属单质（Cu、Fe、Al、Zn）反应 实验装置： 反应装置→气体检验装置→尾气处理装置 a)卷铜丝的作用： b)可抽动铜丝的作用： c)品红溶液的作用： d)石蕊溶液的作用： e)浸有NaOH溶液棉团的作用： 增大铜与浓硫酸接触面积，加快反应速率 便于随时中止反应(避免浪费原料，减少污染气体产生) 检验SO2，体现漂白性 检验SO2，体现SO2水溶液酸性 吸收尾气SO2，防止空气污染 ③ 浓硫酸具有强氧化性 b、浓硫酸与金属单质（Cu、Fe、Al、Zn）反应 ③ 浓硫酸具有强氧化性 b、浓硫酸与金属单质（Cu、Fe、Al、Zn）反应 现象 原理（反应方程式） 铜丝逐渐溶解，产生气泡， 品红溶液褪色， 石蕊溶液变红； 将反应试管的溶液缓慢倒入水中后溶液呈蓝色 Cu＋2H2SO4 (浓) CuSO4＋SO2↑＋2H2O 硫酸表现出_______性和_____性 思考 若铜过量，硫酸能否完全反应 ? 氧化 酸 不能，随着反应进行，浓硫酸变稀，稀硫酸不和铜发生反应 2. 浓硫酸的三大特性 ③ 浓硫酸具有强氧化性 b、浓硫酸与金属单质（Cu、Fe、Al、Zn）反应 常温下，浓硫酸与（铁、铝）发生钝化反应； 钝化：化学变化。冷的浓硫酸使金属表面形成一层致密的氧化膜，阻止 内层金属被进一步腐蚀。 加热条件下，浓硫酸与（铁、铝）发生反应。 随着反应进行浓硫酸变稀硫酸，与（铁、铝）继续发生置换反应 浓硫酸表现出______性和_____性 氧化性和酸性 酸 Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑ 2Al＋3H2SO4===Al2(SO4)3＋3H2↑ 思考 稀硫酸表现出什么性质? 氧化 2Fe＋6H2SO4 (浓) Fe2(SO4)3＋3SO2↑＋6H2O 2Al＋6H2SO4 (浓) Al2(SO4)3＋3SO2↑＋6H2O 课本P6 思考与讨论 实验室制氢气时，常用金属与稀硫酸，为什么不用浓硫酸？ 实验室制氢气常用金属锌和稀硫酸： b、浓硫酸与金属单质（Cu、Fe、Al、Zn）反应 Zn＋2H2SO4 (浓) ZnSO4＋SO2↑＋2H2O Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑ 应用：浓硫酸与金属/非金属 单质反应可制备SO2, 其中浓硫酸与锌反应制SO2的反应装置更简便(不加热) 原理: Na2SO3+H2SO4(浓) = Na2SO4 + H2O +SO2↑ SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O 酸性 漂白性 氧化性 还原性 尾气处理 注意 SO2不能使紫色石蕊褪色，使石蕊变红。 实验室制备SO2 硫酸盐 俗名 颜色 用途 ________ 白色 作医用石膏、磨光粉、纸张填充物、气体干燥剂等 ______ 白色 塑像、模型、粉笔、医疗绷带、调节水泥硬化速率 绿矾 浅绿色 生产铁系列净水剂、补血剂等 ___________ 蓝色 配制农药波尔多液、镀铜液 明矾 白色 净水剂 ________ 白色 白色颜料、医疗上作“钡餐” 资料卡片 课本P6 熟石膏 石膏 胆矾、蓝矾 重晶石 思考 碳酸钡也是沉淀，也可以作钡餐吗 ? 不能，若碳酸钡进入人体，会与胃酸(HCl)反应，产生Ba2+,使人中毒 BaCO3+2H+==Ba2++H2O+CO2↑ 1.判断正误（正确的打“√”，错误的打“×”）。 （1） 浓硫酸有强氧化性，稀硫酸完全没有氧化性。( ) （2） 由于浓硫酸具有脱水性，所以可用作干燥剂。( ) （3） 稀硫酸不与铜反应，但把 片放在浓硫酸中立即发生剧烈反应。( ) （4） 在受热的情况下浓硫酸也能与铁、铝发生反应。( ) （5） 浓硫酸是一种干燥剂，能够干燥氢气、氧气、氨气等气体，但不能干燥有较强 还原性的、 等气体。( ) （6） 常温下能够用铁、铝等容器盛放浓硫酸，是因为浓硫酸的强氧化性能使铁、铝 钝化。( ) × × × √ × √ 导学案P7 例2 （创新题）某兴趣小组探究金属与过量浓硫酸反应的装置（固定装置已略去）如 图所示。下列实验操作或叙述错误的是( ) 。 A.为确定浓硫酸中生成的白色固体是否为硫酸铜，可向试管中注入水，振荡后观察 现象可确定白色固体是否为硫酸铜 B.溶液可以是 溶液 C.反应一段时间后，紫色石蕊溶液变为红色 D.其他条件不变，用热铁丝代替热铜丝，品红溶液变化的实验现象相同 A 导学案P10 例3 某同学设想用如图所示的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( ) 。 A. 吸水性 B. 脱水性 C. 溶解放热 D. 氧化性 D 导学案P10 4.为了验证木炭可被浓硫酸氧化成 ，选用下图所示仪器（内含物质）组装成实验 装置。请回答下列问题： (1)按气流由左向右的流向，连接上述装置的正确顺序：___接___，___接___，___接___。 (2)装置乙、丙应有怎样的实验现象才表明已检验出 ？乙中_________________， 丙中________________。 (3) 丁中酸性 溶液的作用是_________。 (4) 写出甲中反应的化学方程式：_ _____________________________________。 A F E C D B 澄清石灰水变浑浊 品红溶液不褪色 吸收SO2 导学案P11 完成固学案P3-P4 CO＋2H＋===CO2↑＋H2O 学科网 rbm.xkw.com rbm.xkw.com rbm.xkw.com Lavf58.20.100 学科网版权所有 $$