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

年 级：高一 学 科：化学（人教版） 主讲人：lrp 学 校：四川省华蓥中学 课时 5.1.2 硫酸 第五章 化学生产中的重要非金属元素 【学习目标】 1.通过实验探究，讨论交流，能正确描述有关事验现象，分析理解反应原理，进一步认识硫酸的酸性及酸的通性。 2.结合图示或实验视频，通过实验探究不活泼金属Cu与浓硫酸的反应，引导分析非金属C与浓硫酸的反应原理，认识浓硫酸的强氧化性、吸水性和脱水性等特性，增强对氧化还原反应的认识。 3.通过对比分析浓硫酸与稀硫酸的不同性质，认识浓度、反应条件对化学反应的影响，并能熟练书写相关反应方程式，培养宏观辨识与微观探析等化学核心素养。 重点：硫酸的化学性质，浓硫酸的氧化性。 难点：理解浓硫酸氧化性的本质及相关反应的机理。 1.能通过实验探究，了解硫酸的酸性和浓硫酸的特性。能运用氧化还原反应知识理解浓硫酸的强氧化性。能认识硫酸在相关反应中体现的性质 教学模型：实验探究→问题驱动→概念建构→应用迁移 2.了解硫酸的工业制备以及重要应用和地位。 引·新课导入 葡萄酒中的SO2 问题驱动 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？ 情境导入 引·新课导入 葡萄酒中的SO2 情境导入 SO2作为红酒中的抗氧剂的原理是什么？ 2SO2＋O2 ＋2H2O＝2H2SO4 2SO2+ O2 2SO3 催化剂 △ SO3+H2O == H2SO4 工业制硫酸的原理 【学习新知】 任务1：请同学们分组讨论你所了解的硫酸的用途有哪些？ 讨论任务 一、硫酸的用途和工业制备 探·知识奥秘 硫酸的用途 硫酸是重要的化工原料，可用于生产化肥、农药、炸药、染料和盐类等。 一、硫酸的用途和工业制备 医药 化肥 农药 酸洗 炸药 铅蓄电池 干燥剂 试剂 硫酸 交互动画 一、硫酸的工业制法及稀硫酸的性质 1、硫酸的工业制备—接触法制硫酸 ①硫酸是重要的 ，也是化学实验室里必备的 。工业上可用于制化肥、农药、炸药、染料、盐类等。 ②硫酸还用于精炼石油、金属加工前的酸洗及制取各种挥发性酸， 浓硫酸常作为 。 回顾二氧化硫的催化氧化反应，观察教材P4页图5-4，思考工业上如何制备硫酸？ 化工原料 重要试剂 干燥剂 ①流程： ②原理—由黄铁矿为原料制取硫酸： ③工业上制取硫酸常用 ，原因是SO3与水反应为放热反应，易产生水雾，影响SO3的吸收：SO3＋H2SO4(浓)=H2SO4• SO3（发烟硫酸）。 a.4FeS2＋11O2 2Fe2O3＋8SO2； b.2SO2＋O2 2SO3； c.SO3＋H2O==H2SO4 浓硫酸而不用水吸收SO3 稀释 思考与讨论 （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？ 浓硫酸 稀硫酸 完全电离 H2SO4＝2H＋＋SO42－ 酸的通性 以分子 形式存在 具有特性 H2SO4 2、稀硫酸的性质①稀硫酸具有酸的通性:硫酸是 电解质，在水溶液中的电离方程式为： 。 ②具体表现： a.指示剂变色：石蕊 ；酚酞 。b.与金属反应： 。 c.与碱的反应： 。 d.与碱性氧化物反应： 。 e.与某些盐的反应： 。 强 H2SO4 = 2H＋＋SO42－ 变红 不变色 Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑ ；2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑ 2NaOH+H2SO4==Na2SO4+2H2O；Ba2＋＋2OH－＋2H＋＋SO42－=BaSO4↓＋2H2O CuO +H2SO4=CuSO4 +H2O；MgO＋2H＋=Mg2＋＋H2O； BaCl2+H2SO4=BaSO4↓+ 2HCl；SO32－＋2H＋=H2O＋SO2↑ 酸的通性 二、浓硫酸的性质1、浓硫酸的物理性质①纯硫酸是一种 液体，沸点高（沸点338℃，高沸点酸能用于制备低沸点酸），难挥发。②硫酸的密度大于水的密度，硫酸溶液中硫酸的质量分数越大，其 越大；质量分数为98%的浓硫酸，密度为1.84 g·cm－3。③浓硫酸与水以任意比混溶，溶解时可放出大量热。浓硫酸的稀释方法是： 。 无色油状液体 密度 是将浓硫酸沿烧杯内壁缓缓倒入水中，并用玻璃棒不断搅拌。 2、浓硫酸的特性 （1）吸水性 观察思考 描述现象 结论 的硫酸铜晶体变为 的无水硫酸铜粉末 蓝色 白色 浓硫酸具有吸水性， 吸收现成的水：夺取结晶水合物中的结晶水，吸收混合气体中的水蒸气。 硫酸可吸收气体、液体中的水分子及结晶水合物中的结晶水，常用做干燥剂。 洗气瓶 可干燥中性气体（ H2、O2 、N2）、酸性气体（HCl、CO2等） 不可干燥碱性气体（NH3）、还原性气体（H2S、HBr、HI等） （2）脱水性 实验操作 实验原理 实验现象 实验结论 蔗糖 ，体积慢慢 ，放出大量 ，品红溶液 。最后变成疏松多孔海绵状黑色物质，烧杯发热。 C11H22O11 11C+11H2O, 2H2SO4(浓)＋C CO2↑＋2SO2↑＋2H2O 变黑 膨胀 有刺激性气味的气体 褪色 浓硫酸具有脱水性、吸水性、强氧化性 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，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。 （3）强氧化性 实验操作 实验现象 实验原理 实验结论 a试管中铜丝表面变黑，有 逸出；b试管中的品红溶液 ；c试管中的紫色石蕊溶液逐渐变为 ；d.冷却后，将a试管里的溶液慢慢倒入水中，溶液变为 。 ①加热前铜与浓硫酸 ②在加热条件下铜与浓硫酸反应生成 ，总结论：浓硫酸具有 。 气泡 逐渐变为无色 逐渐变为红色 蓝色 2H2SO4(浓)＋Cu CuSO4＋SO2↑＋2H2O 二氧化硫和硫酸 不反应 强氧化性 3、浓硫酸的特性本质探析（1）吸水性： 浓硫酸可吸收空气或其他气体中的水蒸气、混在固体中的湿存水、结晶水合物中的结晶水。常用盛有浓硫酸的洗气瓶干燥某些气体(如H2、Cl2、SO2等)，不能干燥 (如NH3等)和 气体(如H2S等)。（2）脱水性：浓硫酸可使有机化合物中的 从有机物中“脱离”出来，结合生成水分子。注意：二者的根本区别在于物质本身是否存在水分子。（3）强氧化性：①本质：浓硫酸具有强氧化性，是因为H2SO4分子中 ，而稀硫酸是其溶液的 得电子被还原，氧化性较弱。 碱性气体 强还原性 氢、氧元素按水的组成 ＋6价的硫元素具有很强的得电子能力 H＋得电子 ②规律：a.Fe、Al的钝化 常温下，当Fe、Al遇到浓硫酸时，会与浓硫酸发生反应，表面生成 薄膜而出现“钝化”现象。所以常温下可以用铁、铝制容器来盛装储运浓硫酸。b.常温下与活泼金属反应(铁、铝除外)表现出 ，生成 ，硫酸浓度变小后，生成的气体为 。c.与不活泼金属和非金属反应的规律。i．反应需要加热，否则不反应：2H2SO4(浓)＋Cu ； 2H2SO4(浓)＋C ； ⅱ．还原产物一般 ，一般金属被氧化为 的硫酸盐，非金属被氧化为 氧化物或含氧酸。ⅲ．浓硫酸与金属反应时，既表现 又表现 ，而与非金属反应时，只表现 。ⅳ．随着反应的进行，浓硫酸浓度变小，一旦变为稀硫酸，反应即停止。 致密的氧化物 强氧化性和酸 硫酸盐和SO2 H2 CuSO4＋SO2↑＋2H2O CO2↑＋2SO2↑＋2H2O SO2 高价态 高价态 强氧化性 酸性 强氧化性 【课后作业】 设计一实验，证明浓硫酸与碳反应的生成物含有水、二氧化硫和二氧化碳 。 证明含H2O 证明含SO2 除去SO2 检验SO2是否除尽 证明含CO2 【例1】在实验探究课上,同学们积极思考,共设计出下图所示的四种实验装置用以验证浓硫酸的吸水性,其中在理论上可行的是___________。 【例2】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 D