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

第五章 化工生产中的重要非金属元素 第一节　 硫及其化合物 课时2 硫酸、硫酸盐 主要内容 1.硫酸的用途 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 课本 P4 硫 酸 — — 现 代 工 业 之 母 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。 化肥工业（最大下游，约 50%–60%）：生产磷肥（过磷酸钙、磷酸铵）、硫酸铵等，是农业增产的关键原料。 冶金工业（约 15%–20%）：钢铁酸洗除锈、有色金属（铜、锌、镍等）湿法冶炼。 石油化工：油品精制（脱硫、脱杂质）、催化剂制备。 基础化工：生产硫酸盐、盐酸、染料、炸药、塑料、化纤、医药中间体等。 新能源与材料：磷酸铁锂、六氟磷酸锂（锂电池电解液）、钛白粉（硫酸法）等。 其他：铅酸蓄电池电解液、废水处理、矿物加工等。 2.硫酸的工业制备 一、硫酸的用途和工业制备 核心内容 接触法制硫酸的三个阶段：造气、催化氧化、吸收。对应方程式？（导学案P3） 课本 P4 学案 P1 2.硫酸的工业制备 一、硫酸的用途和工业制备 核心内容 课本 P4 学案 P1 1.由黄铁矿(FeS2)为原料制取硫酸的各阶段化学方程式为： ①4FeS2 ＋ 11O2 ══ 2Fe2O3 ＋ 8SO2 ②2SO2+O2 2SO3 ③SO3 + H2O ══ H2SO4 高温 催化剂 △ 2.工业上制取硫酸常用浓硫酸吸收SO3而不用纯水，为什么？ SO3与水反应放出大量的热，若用纯水吸收，易产生酸雾，影响SO3的吸收。 SO3＋ H2SO4(浓) H2SO4• SO3 (发烟硫酸) 怎样运输和储存浓硫酸? 二、硫酸的性质 为什么浓硫酸可以用铝或铁的罐车运输？ 为何铝或铁罐车不能装稀硫酸？ 和硫酸的性质有关 运浓硫酸的铝罐车 思考与讨论 二、硫酸的性质 核心内容 晶体硫 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 难挥发酸，用于制备易挥发性酸 跟水任意比互溶 溶解放出大量热 1.浓硫酸的物理性质 稀释浓硫酸：（酸入水） 将浓硫酸沿容器内壁倒入水中， 边倒边搅拌 课本 P4 学案 P1 二、硫酸的性质 思考与讨论 浓硫酸（98.3%）的性质呢？ (1)硫酸是强酸，在稀溶液中可以完全电离： H2SO4 ══ 2H+ + SO42- (1)2稀硫酸具有酸的通性（写出下列反应的离子方程式或现象）： ①与金属单质反应(Fe): ②与金属氧化物反应（MgO): ③与碱反应[Cu(OH)2]: ④与盐反应(NaHCO3): ⑤使酸碱指示剂变色：使石蕊溶液变___。 红 Fe+2H+ ══ Fe2++H2↑ MgO+2H+ ══ Mg2++H2O Cu(OH)2+2H+ ══ Cu2++2H2O HCO3- +H+ ══ CO2↑+H2O 2.稀硫酸的化学性质 课本 P5 学案 P1 二、硫酸的性质 浓硫酸 浓度增大 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 浓硫酸 思考与讨论 吸水性 脱水性 强氧化性 课本 P5 学案 P1 二、硫酸的性质 核心内容 3.浓硫酸的化学特性 (1)吸水性：浓硫酸能吸收存在于周围环境中的水分，常用做干燥剂（学案P3）？ 浓硫酸能够吸收气体、液体中的水分子及固体中的结晶水 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 课本 P5 学案 P2 洗气瓶 二、硫酸的性质 核心内容 3.浓硫酸的化学特性 (2)脱水性（黑面包实验） 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 现象 蔗糖变黑，体积膨胀，放出大量热，产生刺激性气味气体 结论 浓硫酸将有机物中的H、O元素按水的组成比脱去 C12H22O11 ══ 12C +11H2O 浓硫酸 C+2H2SO4(浓)  CO2↑+2SO2↑+2H2O 有刺激性味道的气体 强氧化性 课本 P5 学案 P2 二、硫酸的性质 核心内容 3.浓硫酸的化学特性 浓硫酸：吸水性&脱水性的比较 性质 吸水性 脱水性 表现 区别 注意 浓硫酸吸收液态水、水蒸气 以及固体中的结晶水 浓硫酸把有机物中氢、氧元素按水的组成比脱去 物质中含有H2O 物质中不含有H2O，只含有氢元素和氧元素 一般情况下，浓硫酸吸水属于物理变化，脱水属于化学变化， 但浓硫酸使固体失去结晶水，体现浓硫酸的吸水性，属化学变化 浓硫酸与胆矾晶体反应 有水为吸 无水则脱 二、硫酸的性质 核心内容 3.浓硫酸的化学特性 (3)强氧化性 C＋2H2SO4(浓)＝CO2↑+2SO2↑+2H2O ① 与非金属反应 S＋2H2SO4(浓)＝3SO2↑＋2H2O △ ③ 与还原性化合物反应 H2S＋H2SO4 (浓)＝SO2↑＋S↓＋2H2O 2HI＋H2SO4 (浓)＝SO2↑＋I2＋2H2O 课本 P5 学案 P2 ——由+6价的硫引起，一般被还原为SO2 强氧化性 △ ② 与与金属反应 Cu＋H2SO4 (浓)＝SO2↑＋CuSO4＋2H2O 如何验证反应生成的 CO2、SO2、H2O？ 总结 SO2和CO2的鉴别方法 试剂 现象及结论 品红溶液 使品红溶液褪色的是SO2;不能使品红溶液褪色的是CO2 氢硫酸 出现浑浊的是SO2,无明显现象的是CO2 高锰酸钾溶液 使紫色褪去的是SO2,无明显现象的是CO2 溴水 使橙色褪去的是SO2,无明显现象的是CO2 碘水(含淀粉) 使蓝色褪去的是SO2,无明显现象的是CO2 硝酸酸化的硝酸钡溶液 产生白色沉淀的是SO2,无明显现象的是CO2 漂白性 氧化性 2H2S＋SO2＝3S↓＋2H2O 还原性 SO2性质？ 物性：气味 总结 SO2和CO2混合气体的鉴别 流程设计 实验装置 注意:有时为简化装置,可将除去SO2(装有酸性高锰酸钾溶液)和检验SO2是否除尽(后一个装有品红溶液)的装置合并为一个装置,用较浓的酸性KMnO4溶液,现象是酸性KMnO4溶液颜色变浅但不褪成无色。 二、硫酸的性质 核心内容 3.浓硫酸的化学特质 (3)强氧化性 C+2H2SO4(浓)  CO2↑+2SO2↑+2H2O 证明含H2O 证明含SO2 除去SO2 检验SO2是否除尽 证明含CO2 ① 与非金属反应 二、硫酸的性质 作业题P8 T11 11.浓硫酸与木炭在加热条件下可发生化学反应:C+2H2SO4(浓) CO2↑+2SO2↑ +2H2O,为检验反应的产物,某同学设计了如图所示的实验,请判断下列说法不正确的是(　　) 如何制备纯净的SO2？ 二、硫酸的性质 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。 思考 Cu＋H2SO4 (浓)＝SO2↑＋CuSO4＋2H2O Na2SO3＋H2SO4 (较浓)＝SO2↑＋Na2SO4＋2H2O 课本 P5 学案 P2 二、硫酸的性质 核心内容 3.浓硫酸的化学特性 (3)强氧化性 ② 与金属反应 （与不活泼金属） 课本 P5 学案 P2 Cu＋H2SO4 (浓)＝SO2↑＋CuSO4＋2H2O Cu＋2H2SO4(浓) CuSO4＋SO2↑＋2H2O 氧化剂和酸性 还原剂 0 +6 +2 +4 得到 2e－ 1 × 1 失去 2e－ × 抽动的铜丝控制反应的发生或停止 吸收多余的SO2，以防污染环境 证明产物SO2 实验现象: a.试管中铜丝表面逐渐变黑色，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 d.将a试管里的溶液慢慢倒入水中，溶液变为蓝色 思考：蓝色是何物质？为何不直接把水加到试管？ 反应后期变稀， 则不反应 二、硫酸的性质 核心内容 3.浓硫酸的化学特性 (3)强氧化性 ② 与金属反应 （与活泼金属） 课本 P5 学案 P2 a.常温下：Fe、Al 的钝化 冷的浓硫酸能使Fe、Al钝化（使金属表面生成一层致密的氧化物）阻止内部金属继续反应，钝化是化学变化。 工业上用铝槽车和铁罐车盛放、运输浓硫酸。 b.加热: 试讨论：Zn与浓硫酸/稀硫酸的反应，其中的氧化性离子分别是？ Zn＋2H2SO4 (浓)＝SO2↑＋ZnSO4＋2H2O Zn＋H2SO4＝ZnSO4＋H2↑ 硫酸浓/稀都有具氧化性 浓：+6价S；稀：+1价H 课本 P6 思考与讨论（2） 反应后期变稀， 则Fe与稀硫酸反应生成H2 【小结】加热时：浓硫酸可以与除金、铂之外的所有金属反应。（反应通式？） 二、硫酸的性质 Na2SO3＋H2SO4 (较浓)＝SO2↑＋Na2SO4＋2H2O 课本 P5 学案 P7 核心内容 4.SO2的实验室制法 1.制备原理和装置 Na2SO3粉末和中等浓度的硫酸混合: 问题2　实验室如何收集二氧化硫气体并验满? 问题3　实验室制取SO2时尾气如何处理? ①不用稀H2SO4: SO2易溶于水,逸出的SO2较少; ②浓度太高反应进行缓慢甚至难以进行。 问题1　为何用中等浓度的硫酸? 二、硫酸的性质 Na2SO3＋H2SO4 (较浓)＝SO2↑＋Na2SO4＋2H2O 课本 P5 学案 P8 核心内容 4.SO2的实验室制法 Na2SO3粉末和中等浓度的硫酸混合: 2.干燥:用浓硫酸或无水氯化钙除水蒸气。 3.收集方法: (1)排液法:排饱和NaHSO3溶液法,导气管短进长出; (2)排气法:向上排空气法,导气管长进短出。 4.检验:通入品红溶液,品红褪色,加热又变红。 5.尾气吸收:尾气处理时注意导气管末端不能插入液面以下,以防发生倒吸。 (1)酸性气体:一般用NaOH溶液吸收; (2)还原性气体:一般用酸性高锰酸钾溶液吸收。 三、硫酸盐 资料卡片 硫酸盐 硫酸钙 自然界中的硫酸钙常以石膏（CaSO4•2H,O） 的形式存在。石膏被加热到150°C时，会失去所含大部分结晶水而变成熱石膏（2CaSO4•H,O）。熟石膏与水混合成糊状物后会很快凝固，重新变成石膏。利用这种性质，石膏可被用来制作各种模型和医疗用的石膏绷带。在工业上，石膏还被用来调节水泥的硬化速率。 硫酸钡 自然界中的硫酸钡以重晶石（BaSO4）的形式存在。重晶石是生产其他钡盐的原料。硫酸钡不溶于水和酸，且不容易被X射线透过，因此在医疗上可被用作消化系统x射线检查的内服药剂，俗称“钡餐”。 硫酸铜 硫酸铜（CuSO4）是白色的粉末，结合水后会变成蓝色晶体，俗称胆矾（CuSO4•5H,O）。硫酸铜的这一性质可以用来检验酒精中是否含少量水。胆矾可以和石灰乳混合制成一种常用的农药——波尔多液。 主要内容 课本 P6 学案 P3 三、硫酸盐 1.常见的硫酸盐 胆矾 绿矾 芒硝 重晶石 石膏 明矾 主要内容 2.常见的硫酸盐的用途 三、硫酸盐 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） 主要内容 课本 P6 学案 P3 名称 重要性质 主要用途 钙盐 制作各种模型和医疗绷带;调节水泥的硬化速率 钡盐 又称重晶石,(BaSO4) 不溶于水和酸,且不容易被X射线透过 用作消化系统X射线检查的内服药剂,俗称“_____” 铜盐 检验水的存在;制作“波尔多液” 钡餐 亚铁盐 铝钾盐 工业 制法 总结 硫酸 H2O 稀硫酸 具有酸的通性 物理 性质 无色油状液体， 沸点高, 密度大于水, 与水以任意比混溶，并放出大量热。 特 性 吸水性：吸收现成水分子—作干燥剂。 脱水性：H:O=2:1脱水 强氧化性： 4FeS2＋11O2 2Fe2O3＋8SO2 2SO2＋O2 2SO3 SO3＋H2O==H2SO4 酸入水 Cu＋H2SO4 (浓)＝SO2↑＋CuSO4＋2H2O Na2SO3＋H2SO4 (较浓)＝SO2↑＋Na2SO4＋2H2O SO2的实验室制法： 25 完成《提升课时1 SO2的制备、SO2 CO2的鉴别》导学案余下习题、对应作业题 （收作业题） 结合作业题、周末练以及每次考试卷整理典型错题！ 各班收两本时间↓ 作业 笔记本 错题本 周三晚 周六 26 Lavf53.4.0 EVCapture4.1.2软件录制 Lavf57.25.100 本视频由湖南一唯信息科技开发的EV录屏软件录制，www.ieway.cn Lavf58.29.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $