5.1.2 硫酸【一课一优】课件-2025-2026学年高一下学期化学人教版必修第二册

课时2 硫酸 第一节 硫及其化合物 硫酸的工业制备 01 硫酸的性质 02 硫酸的性质 03 课标要求 1. 掌握硫酸的工业制备原理（接触法制硫酸的关键反应步骤与核心设 备），能准确描述原料转化路径与反应条件。 2. 理解硫酸的酸的通性，明确其吸水性、脱水性的本质区别与应用场 景，熟练掌握浓硫酸与铜、碳单质反应的化学方程式及反应特点。 3. 了解硫酸在工农业生产、医药、材料等领域的主要应用，建立物质 性质与用途之间的关联认知。 【知识目标】 课标要求 【素养目标】 1. 宏观辨识与微观探析：能通过实验现象或实际应用案例，宏观判断硫酸的性 质类型，从微观层面初步解释吸水性、脱水性及强氧化性的本质原因。 2. 科学探究与创新意识：通过分析浓硫酸与铜、碳的反应实验，初步形成“实 验现象—性质推导—结论验证”的科学探究思路。 3. 科学态度与社会责任：认识硫酸工业生产的技术价值与环境影响，树立绿色 化学理念，培养合理利用化学资源的责任意识。 新课导入 思考：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？ 新课导入 2SO2＋O2 ＋2H2O＝2H2SO4 2SO2+ O2 2SO3 催化剂 △ SO3+H2O===H2SO4 SO2在葡萄酒中的主要作用并解释原因！ SO2作为红酒中的抗氧剂的原理: 工业制硫酸的原理 PART 01 硫酸的工业制备 沸 腾 炉 接 触 室 吸 收 塔 矿渣 (Fe2O3) 尾气 硫酸 SO3 SO2 O2 热交 换器 贮酸槽 (98.3%硫酸) SO2 O2 净化 催化剂 黄铁矿 (FeS2) 空气 (高速空气流) 一、硫酸的工业制备 沸 腾 炉 矿渣 (Fe2O3) SO2 O2 黄铁矿 (FeS2) 空气 (高速空气流) 4FeS2＋11O2 2Fe2O3＋8SO2 增大接触面积，使反应更加充分 1、反应原理 2、硫铁矿煅烧前要粉碎，其目的是： 3、高速空气流的作用 搅拌，使反应更加充分 一、硫酸的工业制备 接 触 室 SO3 SO2 O2 热交 换器 SO2 O2 净化 催化剂 1、反应原理： 2、净化的目的： 2SO2+O2 2SO3 催化剂 为了防止催化剂中毒 一、硫酸的工业制备 3、热交换器的作用： ①充分利用热量，降低 ②促使平衡向正反应方向移动，提高产率 ③减少热量及环境污染 1、反应原理： 2、净工业上制取硫酸常用浓硫酸而 不用水吸收SO3，原因是： 一、硫酸的工业制备 吸 收 塔 尾气 硫酸 SO3 贮酸槽 (98.3%硫酸) SO3＋ H2O H2SO4 SO3与水反应为放热反应，易形成酸雾，腐蚀设备降低SO3的吸收率。 3．下列各选项中物质的分子式都相同，其中属于同一类物质的是 A．和 B．CH3OCH3和CH3CH2OH C．正戊烷和新戊烷 D．和 【答案】C 随堂演练 D 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 PART 02 硫酸的性质 1、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 难挥发酸，用于制备易挥发性酸 溶解放出大量热 问：如何稀释浓硫酸？ 将浓硫酸沿着容器内壁缓慢地注入水中，并用玻璃棒不断搅拌，使产生的热量迅速扩散。 二、硫酸的性质 （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？ 【思考讨论】 浓硫酸 稀释 稀硫酸 完全电离 H2SO4＝2H＋＋SO42－ 酸的通性 主要以分子形式存在 具有特性 H2SO4 二、硫酸的性质 1.硫酸是强酸，具有酸的通性 与盐: Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑ CuO＋2H＋===Cu2＋＋H2O Mg(OH)2＋2H＋===Mg2＋＋2H2O 与指示剂: 遇到石蕊试剂显红色 与活泼金属: 与金属氧化物: 与碱: BaCO3＋SO42-+2H＋ = BaSO4 ↓ ＋CO2↑＋H2O 稀硫酸 H2SO4 = 2H+ + SO42- 二、硫酸的性质 2.浓硫酸的特性——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， 二、硫酸的性质 2.浓硫酸的特性——吸水性 吸水性：浓硫酸可吸收空气中的水分和结晶水合物中的结晶水，常用做干燥剂 浓硫酸能使结晶水合物失去结晶水 二、硫酸的性质 2.浓硫酸的特性——吸水性 夺取结晶水合物中的结晶水 吸收混合气体中的水蒸气 物理变化 化学变化 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 3．下列各选项中物质的分子式都相同，其中属于同一类物质的是 A．和 B．CH3OCH3和CH3CH2OH C．正戊烷和新戊烷 D．和 【答案】C 随堂演练 D 2.在如图的实验装置中，实验开始一段时间后，下列叙述不正确的是（ ） A.装置①中苹果块会干瘪 B.装置②中胆矾晶体表面有“白斑” C.装置③中小试管内有晶体析出 D.装置④中pH试纸变红 二、硫酸的性质 3.浓硫酸的特性——脱水性 [实验]取20g蔗糖放入烧杯中，滴加少量蒸馏水，搅拌均匀，再加入约15ml 浓硫 酸，迅速搅拌，观察实验现象。 二、硫酸的性质 3.浓硫酸的特性——脱水性 现象：蔗糖变黑，体积膨胀，放出大量热，产生刺激性气味气体 C12H22O11  12C+11H2O （脱水性） 浓H2SO4 C+2H2SO4(浓) CO2↑+2SO2↑+2H2O （强氧化性） 脱水性：浓硫酸能将有机物中的氧、氢元素按水的组成比（2：1）脱去 吸水性 脱水性 原理 浓硫酸能够吸_____________________及固体中的结晶水 浓硫酸能把有机物中_____ ___________________脱 去,剩余黑色的炭 区别 _____________ ____________________ _________________ 应用 _________ 气体、液体中的水分子 氢、 氧元素按水的组成比 物质中含有H2O 物质中不含有H2O,只含 有氢元素和氧元素 作干燥剂 化学变化 物理变化 化学变化 怎样区分浓硫酸的吸水性和脱水性？ 有水为吸 无水则脱 【思考讨论】 【思考讨论】 蔗糖脱水过程中为什么会有刺激性味道的气体产生？ 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 二、硫酸的性质 4.浓硫酸的特性——强氧化性 [实验]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。 二、硫酸的性质 4.浓硫酸的特性——强氧化性 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 二、硫酸的性质 4.浓硫酸的特性——强氧化性 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 4.浓硫酸的特性——强氧化性 请写出银与浓硫酸反应的方程式： 【注意】加热时，浓硫酸能与大多数金属反应(Au、Pt除外) ，生成 物中金属显高价，同时生成SO2。一般没有氢气生成。 Cu＋2H2SO4(浓) CuSO4＋SO2↑＋2H2O 氧化剂和酸性 还原剂 失去2e- 得到2e- 0 +6 +2 +4 【思考讨论】 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，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，随着反应的进行，硫酸的浓度变小，而铜与稀硫酸不反应。 3．下列各选项中物质的分子式都相同，其中属于同一类物质的是 A．和 B．CH3OCH3和CH3CH2OH C．正戊烷和新戊烷 D．和 【答案】C 随堂演练 D 3.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 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 归纳提升 二、硫酸的性质 4.浓硫酸的特性——强氧化性（钝化反应） 在常温下，浓硫酸跟某些金属（铁、铝）接触时，能够使金属表面生成一薄层致密的氧化物薄膜，从而阻止内部的金属继续跟硫酸发生反应,这种现象叫做——钝化。因此，冷的浓硫酸可以用铁或铝的容器贮存。但受热时，浓硫酸可以与Fe、Al反应。 化学变化 PART 03 硫酸的用途 三、硫酸的用途 (1)重要的化工原料，可用于生产化肥、农药、炸药、染料、盐类等。 (2)用于精炼石油、金属加工前的酸洗及制取各种挥发性酸、 作干燥剂、催化剂等。 化肥、农药 炸药 硫酸盐 染料 （可和C、Cu、H2S反应） 【课堂小结】 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 (1)用氯化钠固体和浓硫酸在加热条件下制氯化氢气体___。 (2)用磷矿物(主要成分是磷酸钙)和硫酸反应制磷酸____。 (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___。 (7)浓硫酸使湿润的蓝色石蕊试纸先变红后变黑_____。 ③ ① ⑤ ② ⑤ ② ①④ 随堂演练 3．下列各选项中物质的分子式都相同，其中属于同一类物质的是 A．和 B．CH3OCH3和CH3CH2OH C．正戊烷和新戊烷 D．和 【答案】C 随堂演练 D 下列关于该过程的分析不正确的是 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．过程中蔗糖分子分解为碳单质和水 D．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 2.蔗糖与浓硫酸发生作用的过程如图所示。 3．下列各选项中物质的分子式都相同，其中属于同一类物质的是 A．和 B．CH3OCH3和CH3CH2OH C．正戊烷和新戊烷 D．和 【答案】C 随堂演练 D 3.下列对浓硫酸的叙述中，正确的是（ ） A．常温下不能用铁、铝容器盛放浓硫酸，因为铁、铝是活泼金属 B．浓硫酸具有吸水性，可以使蔗糖脱水炭化 C．滴加浓硫酸使胆矾由蓝色晶体变为白色粉末，属于物理变化 D．浓硫酸和碳单质加热反应，表现出强氧化性 3．下列各选项中物质的分子式都相同，其中属于同一类物质的是 A．和 B．CH3OCH3和CH3CH2OH C．正戊烷和新戊烷 D．和 【答案】C 随堂演练 D 4．浓硫酸广泛应用于化工、制药等领域。某小组为探究浓硫酸的 性质，进行如下实验。下列说法错误的是 A．实验①木块变黑，主要体现了浓硫酸的脱水性 B．实验②胆矾变白，主要体现了浓硫酸的吸水性 C．实验③铜丝溶解且有气泡产生，主要体现了浓 硫酸的强氧化性 D．实验③品红溶液逐渐褪色，说明气体产物有氧化性 ①    ②   ③  3．下列各选项中物质的分子式都相同，其中属于同一类物质的是 A．和 B．CH3OCH3和CH3CH2OH C．正戊烷和新戊烷 D．和 【答案】C 随堂演练 5.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 3．下列各选项中物质的分子式都相同，其中属于同一类物质的是 A．和 B．CH3OCH3和CH3CH2OH C．正戊烷和新戊烷 D．和 【答案】C 随堂演练 6.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 H2、SO2 97.5 3．下列各选项中物质的分子式都相同，其中属于同一类物质的是 A．和 B．CH3OCH3和CH3CH2OH C．正戊烷和新戊烷 D．和 【答案】C 随堂演练 7.现有两瓶无色溶液，分别是稀硫酸和浓硫酸。下列方法不能将它们鉴别出来的是(　　) A、分别取少量两种溶液加水稀释，比较溶液的温度变化 B、分别取少量两种溶液滴加到纸张上，观察纸张是否变黑 C、分别取少量两种溶液滴加BaCl2溶液，观察是否产生白色沉淀 D、分别取足量两种溶液,向其中加入铁片，一段时间后观察铁片是否溶解 C 谢谢观看与支持 Lavf58.20.100 Lavf58.20.100 Lavf59.23.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf57.71.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf57.71.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $