4.1.2 硫酸的工业制备和性质 课件 -2026-2027学年高一上学期化学苏教版必修第一册

该高中化学课件聚焦硫酸的工业制备（接触法）和浓硫酸性质，从唐代炼丹“炼石胆取精华法”导入，衔接现代工业流程，通过表格梳理制备三阶段（设备、原料、反应），结合思考问题构建知识支架，帮助学生建立古今制备方法的联系。 其亮点在于融合历史与现代化学，通过实验探究（如蔗糖变黑、铜与浓硫酸反应）和对比分析（吸水性与脱水性区别），体现化学观念（物质转化、性质决定用途）、科学思维（证据推理）与科学态度（尾气处理环保理念）。实例丰富如接触法流程表、应用体验题，助力学生深化理解，教师可高效开展教学。

专题4　硫与环境保护 课时2　硫酸的工业制备和性质 第一单元 学习目标 1.了解工业上制备硫酸的基本原理和浓硫酸的特性及应用(重点)。 2.了解浓硫酸的化学性质及应用(重点)。 3.认识科学探究的意义，树立科学应用化学物质促进社会可持续发展的科学发展观，培养学生的科学精神和社会责任。 2 内容索引 目标一　硫酸的工业制备 目标二　浓硫酸的性质 新课导入 唐代炼丹家孤刚子在其所著《黄帝九鼎神丹经诀》中记有“炼石胆取精华法”，即干馏石胆（胆矾）而获得硫酸。现代工业采用接触法制硫酸。 一、硫酸的工业制备 1．硫酸的制备流程 古代：加热胆矾(CuSO4·5H2O)或绿矾(FeSO4· 7H2O) 现代：主要采用接触法，以硫黄或硫铁矿为原料 以硫铁矿(FeS2)为原料制备硫酸的主要设备和流程如图： 一、硫酸的工业制备 阶段 设备 原料 反应的化学方程式 ①制SO2 沸腾炉 硫铁矿(或硫黄) 4FeS2+11O2====2Fe2O3+8SO2 (或S+O2====SO2) ②制SO3 接触室 净化后的SO2、氧气 2SO2+O2 2SO3 ③制H2SO4 吸收塔 SO3、98.3%的浓H2SO4 SO3+H2O===H2SO4 1．硫酸的制备流程 (1)接触法制硫酸分三个阶段 高温 点燃 三种原料 三套设备 三个方程 三个阶段 思 考 (1)向沸腾炉中加入硫铁矿时，为什么要把矿石粉碎? (2)接触室中装有热交换器，其作用是什么? (3)在吸收塔内，吸收SO3为什么不用水而用98.3%的浓硫酸？ 为了增大氧气与矿石的接触面积，使反应加快，提高原料利用率，降低成本。 利用SO2和O2反应放出的热量预热进入接触室的SO2与O2混合气体，同时冷却反应后生成的三氧化硫。 用水(或稀H2SO4)作吸收剂容易形成酸雾，且吸收速率慢。 一、硫酸的工业制备 1．硫酸的制备流程 (2)尾气的吸收 通常工业上用氨水来吸收SO2 (NH4)2SO3+SO2+H2O===2NH4HSO3 SO2+2NH3·H2O ===(NH4)2SO3+H2O 一、硫酸的工业制备 (1)原料廉价且稳定，运输成本低。 (2)从环保、成本等角度选择合适的化学反应，合理装置，对原料预处理。 (3)制备流程简单高效，能耗低，尽可能循环利用，副产物较少。 (4)制备过程绿色环保，对有害物质进行无害化处理。 2．化学工业制备的要求 以硫铁矿(FeS2)为原料制备硫酸的主要设备和流程如图所示。 下列说法正确的是 A.沸腾炉中发生的反应：3FeS2+8O2 6SO2+Fe3O4 B.如果有64 kg SO2和足量的O2进入 接触室，充分反应后能生成80 kg SO3 C.接触室中热交换器的作用是预热SO2和O2，同时冷却反应生成的SO3 D.工业上在吸收塔中，一般用水吸收SO3，再稀释成不同浓度的硫酸 应用体验 √ 二、浓硫酸的性质 (1)纯净硫酸：无色、黏稠、难挥发的油状液体。 (2)实验室常用的浓硫酸质量分数98.3%，密度1.84 g·cm-3，比水大， 且浓度越高密度越大。 沸点高、难挥发，常温下较稳定。 ✪特别注意：跟水任意比互溶，溶解放出大量热。 稀释浓硫酸“酸入水，沿杯壁，慢慢注，及时搅”。 1．浓硫酸的物理性质 实验操作 实验现象 实验结论   蓝色晶体变成___色粉末 浓硫酸具有_______   蔗糖逐渐变___，体积_____，形成疏松多孔的海绵状的炭；品红溶液______ 浓硫酸具有_____性和_____性 二、浓硫酸的性质 (1)实验探究 白 吸水性 黑 膨胀 脱水 2．浓硫酸的特性 褪色 氧化 浓硫酸吸水性和脱水性的区别 吸水性：浓硫酸吸收物质中本身存在的水或结晶水的性质。 脱水性：浓硫酸将组成有机物的H、O元素按原子个数比2∶1以“H2O” 的形式脱去的性质。 二者的根本区别在于物质本身是否存在水分子。 二、浓硫酸的性质 实验操作 实验现象 实验结论   ①铜片慢慢溶解; ②铜片表面___________; ③品红溶液逐渐变为___色; ④把反应后试管里的溶液慢慢倒入水中，溶液变为___色 浓硫酸具有_________，能与Cu反应，化学方程式:_________________ ____________________ 有气泡产生 无 蓝 强氧化性 Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O (2)强氧化性 2．浓硫酸的特性 思 考 (1)若把铜片换成可拉动的铜丝，优点是　　 　　　　　。 (2)将6.4 g铜片和10 mL、18 mol·L-1浓硫酸放在试管中加热。反应充分进行，生成的n(SO2)　　(填“>”“=”或“<”)0.09 mol，原因是 _______________________________________________________。 便于控制反应的发生和停止 < 随着反应的进行，硫酸的浓度减小，稀硫酸不与Cu反应 (3)如果用过量的锌代替铜与一定量浓硫酸反应，生成气体的成分是什么?请写出相关的化学方程式。 生成的气体为SO2和H2的混合气体； 化学方程式为Zn+2H2SO4(浓)===ZnSO4+SO2↑+2H2O、 Zn+ H2SO4(稀)===ZnSO4+H2↑。 二、浓硫酸的性质 3．浓硫酸和硫酸盐的应用 (1)浓硫酸在生产、生活和科学研究中有着广泛的应用。 化肥、医药、农药的生产，金属矿石的处理，金属材料的表面清洗等。 (2)硫酸盐和硫酸盐矿物是化工生产、药物和颜料制备中的重要原料。 二、浓硫酸的性质 ①生石膏：CaSO4·2H2O、熟石膏：2CaSO4·H2O，用于石膏绷带、水泥生产。 ②硫酸钡：用作钡餐、油漆、油墨、造纸等。天然的硫酸钡称为重晶石。 ③硫酸亚铁：防治缺铁性贫血的药剂；铁系列净水剂和颜料氧化铁红的原料。 3．浓硫酸和硫酸盐的应用 (3) 几种重要的硫酸盐 重晶石 应用体验 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 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变化 √ 本节内容结束 FormatFactory : www.pcfreetime.com $