第一单元 含硫化合物的性质 第2课时（教学课件） 化学苏教版2019必修第一册

该高中化学课件聚焦硫酸的工业制备（接触法）及浓硫酸的性质（吸水性、脱水性、强氧化性）。以“化工明星硫酸”导入，联系生产生活引出制备问题，通过“思考”问题链衔接产气、接触氧化、SO₃吸收的原理与装置选择，再过渡到浓硫酸性质的实验探究，形成“工业应用-原理分析-实验验证”的学习支架。 特色在于以实验探究和问题驱动培养科学思维与探究能力，如蔗糖实验分析脱水性与氧化性，原料选择讨论体现证据推理。通过“探·知识奥秘”“析·典型范例”等环节，帮助学生建构物质性质与用途的联系，提升科学态度与责任，也为教师提供结构化教学资源，提高教学效率。

专题4 硫与环境保护 第一单元 含硫化合物的性质 第2课时 硫酸的工业制备 浓硫酸的性质 苏教版2019必修第一册 浓硫酸的性质 2 硫酸的工业制备 1 知识导航 知识导航 明·学习目标 1.了解硫酸工业制备的装置和原理； 2.通过实验探究浓硫酸的性质，提升观察、分析实验现象及归纳总结的能力。 引·新课导入 生产电池、肥料、塑料都会用到一个化工明星，那就是硫酸。硫酸是现代工业的“血液”，是产量最大、用途最广的化工基础原料之一。 那么工业上是如何制备硫酸呢？ 01 硫酸的工业制备 探·知识奥秘 一、硫酸的工业制备 硫酸是当今世界上最重要的化工产品之一，早在1000多年前，我国就 已经采用加热胆矾和绿矾的方法来制取硫酸。目前工业上主要采用接触法，以硫铁矿或硫黄为原料制备硫酸。 探·知识奥秘 一、硫酸的工业制备 4FeS2＋11O2 2Fe2O3＋8SO2 高温 1.产气（生成SO2） 反应原理： 【思考1】将矿石粉碎有何作用？ 增大接触面积，加快反应速率 【思考2】出来的气体为什么会净化？ 除去杂质和矿尘的目的是防止催化剂中毒 探·知识奥秘 2.接触氧化 一、硫酸的工业制备 2SO2+ O2 2SO3 催化剂 △ 反应原理： 催化剂一般选择V2O5 压强选择常压，温度选择450℃ 【思考3】接触室中热交换器有什么作用？ 利用反应放出的热预热进入接触室的SO2和O2混合气体，同时冷却产物SO3。 探·知识奥秘 3. SO3的吸收 一、硫酸的工业制备 SO3 +H2O===H2SO4 反应原理： 【思考4】为什么不用水或稀硫酸吸收SO3？ SO3与水化合时，放出大量热，会形成大量酸雾，降低吸收效率。 【思考5】为什么浓硫酸要从上向下喷洒？ 使SO3被浓H2SO4充分吸收。 探·知识奥秘 一、硫酸的工业制备 【思考与讨论】以硫铁矿或硫黄为原料都可以制备硫酸，如果你是化工厂的厂长，应该如何选择呢？ 硫铁矿中FeS2的质量分数一般为20%~50%，杂质较多，制酸工艺过程中所产生的矿渣和废气使生产装置变得较为复杂。因此，硫铁矿制酸投资几乎是同等规模硫黄制酸设备的两倍。 采用硫黄制酸法，工艺流程和设备相对简易。硫黄含杂质少，燃烧生成的气体含杂质少，可免去气体净化的过程，制备过程也不产生矿渣，但硫黄原料价格高于硫铁矿。 具体选用何种硫酸制备工艺，应根据实际条件和要求进行决策。 探·知识奥秘 一、硫酸的工业制备 化学工业制备的要求 (1)原料廉价且稳定，降低运输成本。 (2)从环保、成本等角度选择合适的化学反应，保证在反应中能充分接触。 (3)制备流程简单高效，能耗低，反应放出的热量尽可能加以循环利用，生成的副产物较少。 (4)制备过程绿色环保，不使用或生成对环境有害的物质。 1.在硫酸工业生产中，SO3的吸收过程是在吸收塔(如右图)中进行的，吸收塔里还装入了大量瓷环。下列有关说法不正确的是(　　) 析·典型范例 C A．从①处通入SO3，整个吸收操作采取逆流的形式 B．从②处喷下98.3%的硫酸，瓷环的作用是增大接触面积 C．从③处导出的气体只含有少量SO2，可直接排入大气 D．从④处流出的是浓硫酸 析·典型范例 2．硫酸是重要化工原料，工业生产制取硫酸的原理示意图如图。 下列说法不正确的是（　　） A．Ⅰ的化学方程式：3FeS2+8O2 Fe3O4+6SO2 B．将Ⅱ中反应条件的温度升高至1000℃，更利于反应的进行 C．将黄铁矿换成硫黄可以减少废渣的产生 D．生产过程中产生的尾气可用碱液吸收 B 02 浓硫酸的性质 探·知识奥秘 （1）物理性质 二、浓硫酸的性质 无色、黏稠的油状液体 高密度酸大于水 高沸点(338℃ )，难挥发 极易溶于水，溶解时放出大量的热 色态： 密度： 沸点： 溶解性： 【思考】如何稀释浓硫酸？ 将浓硫酸沿烧杯内壁缓缓倒入水中，并用玻璃棒不断搅拌。 探·知识奥秘 （2）化学性质 实验一：向试管中加入少量胆矾，再加入约3mL浓硫酸，观察实验现象。 实验现象 蓝色晶体颜色变浅 实验结论 胆矾部分失水 二、浓硫酸的性质 探·知识奥秘 （2）化学性质 1. 吸水性 二、浓硫酸的性质 浓硫酸能吸收存在于周围环境中的水分及固体中的结晶水。 化学变化 CuSO4·5H2O CuSO4+ 5H2O 浓硫酸 浓硫酸可干燥酸性气体（CO2、SO2、HCl等）和中性气体（N2、O2、H2等） 浓硫酸不能干燥碱性气体（NH3）和某些还原性气体（H2S、HBr、HI） 注意：浓硫酸可以干燥SO2、H2、CO等还原性气体。 吸水性的应用：可作干燥剂 探·知识奥秘 （2）化学性质 实验二：向烧杯中加入约四分之一体积的蔗糖，加入少量的蒸馏水，再向试管中加入15mL浓硫酸，搅拌，观察现象。 实验现象 蔗糖变黑，体积膨胀 呈疏松海绵状 放出有刺激性气味的气体 二、浓硫酸的性质 【思考】为什么会出现如此奇特的实验现象呢？ 探·知识奥秘 （2）化学性质 2. 脱水性 二、浓硫酸的性质 C12H22O11 12C + 11H2O 浓H2SO4 【思考1】为什么蔗糖会变黑呢？ 浓硫酸能将有机物中的H、O个数比以2：1脱去生成水 蔗糖脱水后变成了黑色的单质碳 【思考2】刺激性气味的气体是什么呢？ 如果将该气体通入盛有品红溶液的试管中，发现品红溶液会褪色 SO2 C + 2H2SO4 (浓) CO2 ↑ + 2H2O + 2SO2 ↑ △ 浓硫酸和蔗糖反应：体现出浓硫酸的脱水性和强氧化性。 探·知识奥秘 （2）化学性质 实验三：将一小片铜片放入试管中，然后加入2mL浓硫酸，加热，观察实验现象。 实验现象 铜丝表面变黑，产生气泡，有无色刺激性气体生成 品红溶液褪色 溶液变成灰黑色，停止加热后，将溶液倒入蒸馏水中，溶液变蓝。 二、浓硫酸的性质 探·知识奥秘 （2）化学性质 3. 强氧化性 二、浓硫酸的性质 Cu + 2H2SO4 = CuSO4 + SO2 + 2H2O △ 0 +6 +6 +4 +2 2e- 请用单线桥标出电子的转移情况 n（氧化剂）：n（还原剂）= 1 ：1 该反应体现了浓硫酸的 性和 性 强氧化 酸 有酸根保留，化合价未变 注意：反应条件加热，浓硫酸变稀不反应。 铜和浓硫酸反应原理： 探·知识奥秘 （2）化学性质 3. 强氧化性 二、浓硫酸的性质 浓硫酸参与的反应，大多数是氧化还原反应，反应中浓硫酸作氧化剂。 加热时，浓H2SO4能氧化大多数金属(除Au、Pt)，一般不产生H2，产生SO2气体 金属单质+浓硫酸 硫酸盐 + SO2↑+ H2O △ ① 与金属反应 浓H2SO4与金属反应，表现酸性和氧化性 【思考】浓硫酸与活泼金属(如锌)反应时，会产生哪些气体？ 开始浓硫酸表现出强氧化性,生成二氧化硫气体; 当浓硫酸变为稀硫酸时,则表现出酸性,生成的气体为氢气 探·知识奥秘 （2）化学性质 3. 强氧化性 二、浓硫酸的性质 浓硫酸能够与大多数金属反应，为什么工业运输浓硫酸使用的是铁罐车？ 常温下，浓硫酸可使铁或铝的表面生成一层致密的氧化膜，阻止内部金属与浓硫酸进一步反应，这种现象叫做——钝化。 钝化是化学变化 探·知识奥秘 （2）化学性质 3. 强氧化性 二、浓硫酸的性质 ② 与非金属反应 C+2H2SO4(浓)  CO2↑+2SO2↑+2H2O 2H2SO4(浓)＋S 3SO2↑＋2H2O 浓H2SO4与非金属（碳、硫、磷等）反应，只表现氧化性，产生SO2气体。 ③与还原性化合物反应 H2SO4 (浓)＋H2S＝SO2↑＋S↓＋2H2O H2SO4 (浓)＋2HI＝SO2↑＋I2＋2H2O 这就是浓硫酸不能用来干燥H2S、HI气体的原因 析·典型范例 A．浓硫酸具有吸水性，因而能使蔗糖炭化 B．浓硫酸在常温下可迅速与铜片反应放出二氧化硫气体 C．浓硫酸是一种干燥剂，能够干燥氨气、氢气等气体 D．浓硫酸在常温下能够使铁、铝等金属钝化 3．下列关于浓硫酸的叙述，正确的是（　　） D A．分别取10 mL溶液，质量大的是浓H2SO4，质量小的是稀H2SO4 B．观察液体流动性，流动性好的是稀H2SO4，油状黏稠的是浓H2SO4 C．把CuSO4·5H2O晶体投入溶液，逐渐变为白色粉末的是浓H2SO4，晶体溶解的是稀H2SO4 D．将Al片分别投入溶液，反应快速放出气体的是浓H2SO4，放出气体慢的是稀H2SO4 4．下列方法用来鉴别浓H2SO4和稀H2SO4，不正确的是(　　) 析·典型范例 D 第一单元 含硫化合物的性质第1课时 硫酸的工业制备 浓硫酸的性质 硫酸的制备装置 硫酸的制备原理 吸水性 脱水性 理·核心要点 硫酸工业制备的 方案选择 强氧化性 A．硫铁矿燃烧前需要粉碎，这样易于向沸腾炉中投料 B．炉气进入接触室之前需要净化、干燥，因为炉气中的杂质易与SO2反应 C．SO2氧化为SO3时需要使用催化剂，这样可以使SO2全部转化为SO3 D．SO3的吸收一般用98.3%的浓H2SO4，而不用水，因为用水吸收易形成酸雾，不利于SO3的吸收 1．在硫酸的工业制法中，下列措施以及采取这些措施的原因分析都正确的是(　　) 练·技能实战 D 2．蔗糖与浓硫酸发生作用的过程如图所示。下列关于该过程的分析不正确的是（　　） 练·技能实战 C A．过程①白色固体变黑，主要体现了浓硫酸的脱水性 B．过程②固体体积膨胀，与产生的大量气体有关 C．过程中产生能使品红溶液褪色的气体，体现了浓硫酸的酸性 D．过程中蔗糖分子发生了化学键的断裂 D．过程中蔗糖分子发生了化学键的断裂 3．利用如图几个装置(内含物质)组装成实验装置，以验证木炭可被浓硫酸氧化成CO2。下列说法正确的是( ) 练·技能实战 D A．丁中溶液褪色，乙中溶液变浑浊，说明甲中生成CO2 B．丙中品红溶液褪色，乙中溶液变浑浊，说明甲中生成CO2 C．丁和丙中溶液都褪色，乙中溶液变浑浊，说明甲中有CO2生成 D．按气流从左向右流向，连接装置的正确顺序是A→F→E→C→D→B 感谢 您的聆听 THANKS 苏教版2019必修第一册 Lavf59.23.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf57.71.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 FormatFactory : www.pcfreetime.com $