1.1.2 硫酸（课件）-2025-2026学年高一下学期化学人教版必修第二册

该高中化学课件围绕硫酸展开，涵盖工业制备（接触法，含沸腾炉、接触室、吸收塔流程）、稀硫酸通性、浓硫酸特性（吸水性、脱水性、强氧化性）及用途等核心知识。课堂从“现代工业之母”切入，通过“浓硫酸与稀硫酸是否仅浓度差异”的问题衔接，构建从用途到制备再到性质的学习支架。 其亮点在于以实验探究为核心，如“黑面包实验”“铜与浓硫酸反应”引导学生观察现象、分析原理，培养科学探究与实践能力。通过对比表格区分吸水性与脱水性，结合工业流程（如尾气循环）渗透科学思维，体现科学态度与责任。学生能直观理解性质差异，教师可借助丰富案例提升教学效果。

第一节 硫及其化合物 第二课时 硫酸 第五章 化工生产中的重要非金属元素 高中化学 今天我们就来学习硫酸的有关知识。 硫 酸 — — 现 代 工 业 之 母 硫酸是世界上用量最大、用途最广的化工基本原料之一。世界上常把硫酸的产量作为衡量一个国家工业发达程度的标志。 新课导入 高中化学 一、硫酸的用途 阅读教材P4页最后自然段，回答硫酸具有哪些重要用途？ H2SO4 化肥 炸药 冶金 硫酸盐 农药 染料 干燥剂 二、硫酸的工业制备 与指示剂显色 与活泼金属反应 与某些盐反应 与碱性氧化物反应 1、稀硫酸的化学性质 （硫酸是强酸，具有酸的通性） (1) 电离方程式 H2SO4 = 2H+ + SO42- (2) 酸的通性 稀硫酸 与碱反应 紫色石蕊变红 H++OH- = H2O（与强碱） Fe2O3+6H+ = 2Fe3++3H2O 2H++CO32- =H2O+CO2↑ Fe+2H+ = Fe2++H2↑ (二元强酸) 三、硫酸的性质 你认为浓硫酸与稀硫酸的只是浓度上的差别吗？性质是否有差异？ （1）浓硫酸（98.3%）的物理性质 颜色状态 沸点 挥发性 密度 溶解性 高 (约338℃) 1.84g/cm3 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。 无色油状液体 难挥发 跟水任意比互溶 【思考】稀释浓硫酸时应该如何操作? 溶解放出大量热 难挥发酸，用于制备易挥发性酸 2.浓硫酸的性质 浓硫酸： H2SO4 +6 吸水性、脱水性 强酸性 强氧化性 (2) 吸水性： 吸收物质中原本含有的水分子。 应用： ①作干燥剂 ②除结晶水 物理变化 化学变化 可干燥： 中性气体：H2、O2、等 酸性气体: HCl、 SO2、 CO2等 不能干燥： 碱性气体：NH3还原性气体：H2S、HI 被干燥的气体 长进短出 仔细观察实验现象，并尝试解释实验现象。 现象 蔗糖变黑 迅速膨胀 温度升高 仔细观察实验现象，并尝试解释实验现象。 现象 解释 蔗糖变黑 浓硫酸的脱水性使蔗糖碳化 迅速膨胀 产生大量气体 温度升高 过程中放出热量 气体可能是什么，如何产生的？ 原理: 蔗糖和浓硫酸的作用过程，体现了浓硫酸的哪些性质？ 以下两个反应都体现了硫酸的氧化性，有什么不同？ 高中化学 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。 硫铁矿FeS2 四、制备硫酸的设备和流程 高中化学 高中化学 工艺流程 反应原理 4FeS2＋11O2 2Fe2O3＋8SO2 高温 1、造气阶段：SO2的制取和净化 S＋O2 SO2 点燃 以硫铁矿为原料： 以硫磺为原料： 高中化学 工艺流程 反应原理 2SO2+O2 2SO3 催化剂 注意事项 净化的目的： 为了防止催化剂中毒 催化剂： 一般选择V2O5 接触室中安装热交换器的作用： 充分利用反应放出的热量来预热混合气体，同时冷却反应生成的SO3 2、催化氧化阶段：SO2氧化成SO3 高中化学 工艺流程 SO3＋ H2SO4(浓) H2SO4• SO3 反应原理 (发烟硫酸) 注意事项 工业上制取硫酸常用浓硫酸而不用水吸收SO3，原因是SO3 与水生成硫酸的反应，放出大量的热。用水或稀硫酸作吸收剂时容易形成酸雾，吸收速度慢，不利于吸收SO3 。 3、生成阶段：SO3的吸收和硫酸的生成 SO3＋H2O = H2SO4 高中化学 SO2 SO3 从接触室和吸收塔中排出的尾气含有SO2，为减少污染并提高原料利用率，可将尾气导入 循环利用（填设备名称）。 思考与讨论 接触室 高中化学 Fe + 2H+ = Fe2+ + H2↑ MgO + 2H+ = Mg2+ + H2O Mg(OH)2 + 2H+ = Mg2+ + 2H2O CO32- +2H+ = CO2↑+ H2O 使紫色石蕊溶液变红色 稀硫酸的化学性质 硫酸是强酸，具有酸的通性。 高中化学 微点拨 稀硫酸 完全电离 H2SO4=2H++SO42- 酸的通性 浓度增大 浓硫酸 形式存在 主要以分子 H2SO4 自身特性 ①吸水性 ②脱水性 ③强氧化性 高中化学 实验验证 描述现象 结论 杯中液面上升 吸收空气中的水蒸气 蓝色的硫酸铜晶体变为白色粉末 吸收晶体水 五、浓硫酸的特性 吸水性 高中化学 浓硫酸能吸收存在于周围环境中的水分，也能够吸收气体、液体中的水分子及固体中的结晶水，常用做干燥剂 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 吸水性 洗气瓶 高中化学 脱水性 浓硫酸能将蔗糖、纸张、棉布和木材等有机物中的氢和氧元素按水的组成比脱去。 【实验一】将稀、浓硫酸分别滴在pH试纸上 稀硫酸 浓硫酸 高中化学 脱水性 【实验二】“浓硫酸与蔗糖的反应” （黑面包实验） 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。 高中化学 实验现象 反应原理 蔗糖由白变黑;蔗糖的体积显著膨胀,呈疏松海绵状;有刺激性气味气体生成;放出大量的热 C12H22O11 12C + 11H2O 浓H2SO4 C + 2H2SO4 (浓) CO2 ↑ + 2H2O + 2SO2 ↑ △ 脱水性 强氧化性 与吸水性区别：物质中不含有H2O，只含有氢元素和氧元素 脱水性 脱水性：浓硫酸能将蔗糖、纸张、棉布和木材等有机物中的氧、氢元素按水的组成比脱去，脱去常常剩余黑色的炭。这个过程也叫炭化。 高中化学 微点拨 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 有水为吸， 无水则脱 高中化学 强氧化性 强氧化性由+6价的硫引起，一般被还原为SO2 一、与某些非金属单质反应 2H2SO4(浓)＋S 3SO2↑＋2H2O 浓硫酸只体现强氧化性 二、与还原性化合物反应 H2SO4 (浓)＋H2S＝SO2↑＋S↓＋2H2O H2SO4 (浓)＋2HI＝SO2↑＋I2＋2H2O 浓硫酸，不能干燥H2S、HBr、HI等还原性气体 C+2H2SO4(浓)  CO2↑ + 2SO2↑ + 2H2O 高中化学 强氧化性 三、与金属反应 【实验5-3 】铜和浓硫酸的反应 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，将产生的气体通入品红溶液，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。 高中化学 强氧化性 实验现象： 加热时a试管内有气泡生成 b试管中的品红溶液褪色 c试管中的石蕊溶液逐渐变红 将a试管生成物倒入水中，溶液变蓝。 思考1:试管a中如何控制反应的进行与停止？ 抽拉铜丝 思考2:试管a中的生成物为什么变黑？ Cu CuO （黑色） 浓H2SO4 ① CuSO4 浓H2SO4 ② 高中化学 强氧化性 Cu＋2H2SO4(浓) === CuSO4＋SO2↑＋2H2O ∆ 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 铜片不能完全溶解，原因是随着反应的进行，硫酸的浓度变小，而铜与稀硫酸不反应。 思考：将64 g（1 mol）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。 高中化学 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？ 强氧化性 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 加热时, 浓硫酸可以与除金、铂之外的所有金属反应。 浓H2SO4 + 金属单质 → SO2 + 高价态金属硫酸盐 +H2O 课后试写：Zn、Fe与浓硫酸的化学反应方程式。 高中化学 强氧化性 归纳总结 浓硫酸与金属反应时,既表现出酸性又表现出强氧化性,而与非金属反应时,只表现强氧化性。 1 浓硫酸与不活泼金属(如铜)反应时,随着反应的进行,浓硫酸浓度减小,一旦变为稀硫酸,就不再与不活泼金属反应。 2 浓硫酸与活泼金属(如锌)反应时,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 3 高中化学 视野拓展 硫酸在无溶剂或水基反应中的应用，减少有机溶剂的使用，推动绿色化学。 硫酸在CO2捕获中的应用，将CO2转化为碳酸酯或其他高附加值化学品。 六、硫酸的用途 1.利用其酸性，可制磷肥 、氮肥，可制备硫酸盐。 2.利用其吸水性，在实验室常用浓硫酸作干燥剂。 3.利用浓硫酸的脱水性，浓硫酸常作有机反应的脱水剂等。 4.利用浓硫酸的高沸点和难挥发性，常用于制取挥发性酸如:HCl、HNO3等。 NaCl＋H2SO4(浓) NaHSO4＋HCl↑ △ 高中化学 胆矾 绿矾 芒硝 重晶石 石膏 明矾 七、常见的硫酸盐 高中化学 2.常见的硫酸盐的用途 硫酸盐 化学式及俗称 用途 钙盐 钡盐 铜盐 亚铁盐 铝钾盐 CaSO4·2H2O（生石膏） 2CaSO4·H2O（熟石膏） BaSO4（重晶石） 调节水泥的硬化速率制作模型、绷带、粉笔 生产其他钡盐的原料、医疗上用作“钡餐” CuSO4·5H2O（胆矾、蓝矾） 与石灰乳混合制农药“波尔多液” 无水CuSO4可用于检验H2O的存在。 FeSO4·7H2O（绿矾） 补血剂、制蓝黑墨水 KAl(SO4)2·12H2O（明矾） 用作净水剂（形成Al(OH)3胶体） 高中化学 硫酸 制备硫酸的设备与流程 按浓度分 稀硫酸 浓硫酸 课堂小结 吸水性 脱水性 强氧化性 用途：制化肥、做干燥剂、脱水剂等 Lavf57.71.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf59.23.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf57.71.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf59.16.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf58.29.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $