第五章化工生產(chǎn)中的重要非金屬元素第一節(jié)硫及其化合物第2課時硫酸授課教師：HeXeP授課時間：2025.3.41.了解硫酸的工業(yè)制法及常見的硫酸鹽。2.通過實驗探究，掌握硫酸的酸性和濃硫酸的特性，發(fā)展學(xué)生科學(xué)探究與創(chuàng)新意識的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。學(xué)習(xí)目標(biāo)1.重點：濃硫酸的特性。2.難點：濃硫酸的強氧化性。學(xué)習(xí)重難點課程導(dǎo)入硫酸是重要的化工原料,可用于生產(chǎn)化肥、農(nóng)藥、炸藥、染料和鹽類等,工業(yè)上一般以硫黃或其他含硫礦物(如黃鐵礦)為原料來制備硫酸。硫酸的產(chǎn)量被視為一個國家無機(jī)化工工業(yè)發(fā)展水平的標(biāo)志。農(nóng)藥炸藥染料鹽工業(yè)制硫酸工業(yè)制硫酸制備流程工業(yè)制硫酸制備流程硫磺或黃鐵礦SO2SO3H2SO4空氣燃燒V2O5(催化劑）98.3%的濃硫酸吸收400~500oC已知黃鐵礦的主要成分為FeS2，根據(jù)下面的轉(zhuǎn)化圖，你能書寫出發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式嗎？工業(yè)制硫酸反應(yīng)原理SO3＋H2O===H2SO4(1)造氣(2)氧化(3)吸收S＋O2===

SO2點燃或4FeS2+11O2===2Fe2O3+8SO2高溫2SO2+O22SO3

催化劑△工業(yè)制備硫酸工藝中常用98.3%濃硫酸而不用水吸收SO3，因為SO3與H2O劇烈反應(yīng)放熱，易產(chǎn)生酸霧而影響SO3的吸收。提醒硫酸的物理性質(zhì)硫酸的物理性質(zhì)色態(tài)：無色、粘稠的油狀液體

沸點：約338℃——難揮發(fā)酸（高沸點酸）密度：1.84g/cm3——高密度酸溶解性：跟水任意比互溶，溶解放出大量熱用于制取低沸點、易揮發(fā)性酸，如鹽酸：2NaCl+H2SO4===Na2SO4+2HCl硫酸的物理性質(zhì)硫酸的物理性質(zhì)常用的濃硫酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%，密度為1.84g/cm3，物質(zhì)的量濃度是18.4mol/L。濃硫酸的稀釋：酸入水，沿器壁，慢慢倒，不斷攪。硫酸的化學(xué)性質(zhì)稀硫酸的化學(xué)性質(zhì)硫酸是一種二元強酸，溶于水完全電離，其電離方程式為：H2SO4===2H++

SO42-酸的通性與酸堿指示劑顯色石蕊變紅與活潑金屬反應(yīng)如Zn、Fe與堿反應(yīng)如NaOH與堿性氧化物反應(yīng)如CuO與某些鹽反應(yīng)如Na2CO3稀硫酸的五個通性硫酸的化學(xué)性質(zhì)稀硫酸的化學(xué)性質(zhì)【溫故知新】寫出下列反應(yīng)的離子方程式：（1）稀硫酸與活潑金屬反應(yīng)，如Zn:______________________。（2）稀硫酸與金屬氧化物反應(yīng)，如CuO:______________________。（3）稀硫酸與堿反應(yīng)，如NaOH:__________________。（4）稀硫酸與部分鹽反應(yīng)，如Na2CO3:_______________________。Zn+2H+===Zn2++H2↑CuO+2H+===Cu2++H2OOH-+H+===H2OCO32-+2H+===CO2↑+H2O硫酸的化學(xué)性質(zhì)濃硫酸的特性（1）吸水性濃硫酸能夠吸收氣體、液體中的水分子及固體中的結(jié)晶水。常用做干燥劑。CuSO4·5H2O濃

H2SO4CuSO4+5H2O藍(lán)色白色視頻：濃硫酸的吸水性思考：濃硫酸吸收氣體、液體中的水分子及固體中

的結(jié)晶水是物理變化還是化學(xué)變化？吸收氣體、液體中的水分子物理變化吸收固體中的結(jié)晶水化學(xué)變化硫酸的化學(xué)性質(zhì)濃硫酸的特性【思考與交流】濃硫酸做干燥劑，可以干燥哪些氣體，不能干燥哪些氣體?可干燥的：酸性氣體（如CO2、SO2、Cl2等）和中性氣體（如O2、N2、CO等）。濃硫酸有酸性和強氧化性，因此：不可干燥：堿性氣體（如NH3）和某些還原性氣體（如HBr、HI、H2S等）。硫酸的化學(xué)性質(zhì)濃硫酸的特性【實驗】濃硫酸與蔗糖反應(yīng)視頻：濃硫酸與蔗糖反應(yīng)實驗操作實驗現(xiàn)象原理化學(xué)方程式向燒杯中加入約1/4體積蔗糖，加入少量蒸餾水，加入約15mL濃硫酸,用玻璃棒攪拌均勻，觀察現(xiàn)象。蔗糖由白變黑；蔗糖的體積顯著膨脹，呈疏松海綿狀；有刺激性氣味氣體生成；放出大量的熱。濃硫酸把有機(jī)物中的氫、氧原子按個數(shù)比2∶1脫去C12H22O1112C+11H2O濃硫酸C+2H2SO4（濃）====CO2↑+2SO2↑+2H2O△硫酸的化學(xué)性質(zhì)濃硫酸的特性（2）脫水性濃硫酸能將能蔗糖、紙張、棉布和木材等有機(jī)物中的氫和氧按水的組成比脫去。小試牛刀蔗糖和濃硫酸的“黑面包”實驗中，蔗糖(C12H22O11)變黑說明有_____生成，體現(xiàn)了濃硫酸的______性；體積膨脹，呈疏松多孔狀，說明有_____產(chǎn)生，刺激性氣味的氣體可能是______，說明碳可能和濃硫酸發(fā)生了反應(yīng)，體現(xiàn)了濃硫酸的_______性。碳脫水氣體SO2氧化硫酸的化學(xué)性質(zhì)濃硫酸的特性吸水性和脫水性的區(qū)別：物質(zhì)中不含H2O，只含氫元素和氧元素脫水性物質(zhì)中含有H2O吸水性口訣：有水才吸，無水則脫。硫酸的化學(xué)性質(zhì)濃硫酸的特性【實驗5-3】濃硫酸與銅反應(yīng)視頻：濃硫酸與銅反應(yīng)濃硫酸與銅反應(yīng)裝置圖實驗操作實驗現(xiàn)象原理（1）在帶導(dǎo)管的橡膠塞側(cè)面挖一個凹槽，并嵌入下端卷成螺旋狀的銅絲。在試管中加入2mL濃硫酸，塞好橡膠塞，使銅絲與濃硫酸接觸；（2）加熱,將產(chǎn)生的氣體通入品紅溶液，觀察實驗現(xiàn)象；（3）向外拉銅絲，終止反應(yīng)。冷卻后，將試管里的物質(zhì)慢慢倒入盛有少量水的另一支試管中，觀察溶液的顏色。（1）銅絲表面變黑，有氣泡生成；（2）品紅溶液逐漸變?yōu)闊o色；Cu+2H2SO4（濃）===CuSO4+SO2↑+2H2O（3）試管里的物質(zhì)慢慢倒入水中，溶液呈藍(lán)色。△硫酸的化學(xué)性質(zhì)濃硫酸的特性思考與討論（1）可抽動銅絲的作用是什么？（2）試管口“浸NaOH溶液的棉團(tuán)”的作用是什么？（3）濃硫酸在該反應(yīng)中表現(xiàn)出哪些性質(zhì)？答：可以控制反應(yīng)的開始和停止。答：吸收SO2，防止污染環(huán)境。SO2＋2NaOH===Na2SO3＋H2O。答：強氧化性和酸性。硫酸的化學(xué)性質(zhì)濃硫酸的特性（3）強氧化性①能與大多數(shù)金屬單質(zhì)反應(yīng)Cu+2H2SO4(濃)===CuSO4+SO2↑+2H2O0+6+2+4失1×2e-得1×2e-還原劑氧化劑

氧化產(chǎn)物還原產(chǎn)物重點提示：常溫下，濃硫酸或濃硝酸能使鐵、鋁鈍化，發(fā)生反應(yīng)后在金屬表面形成一層致密的氧化物薄膜，阻止反應(yīng)繼續(xù)發(fā)生。硫酸的化學(xué)性質(zhì)濃硫酸的特性（3）強氧化性②與部分非金屬單質(zhì)反應(yīng)S+2H2SO4(濃)===3SO2↑+2H2O?C＋2H2SO4(濃)===CO2↑＋2SO2↑＋2H2O?③與具有還原性的化合物反應(yīng)，如H2S、HI、HBr、FeCl2等H2S+3H2SO4

(濃)===4SO2↑+4H2O規(guī)律總結(jié)：濃硫酸作為強氧化劑，反應(yīng)條件一般需要

加熱，其還原產(chǎn)物一般為SO2（濃硫酸只表現(xiàn)強氧化性）硫酸的化學(xué)性質(zhì)濃硫酸的特性用足量的銅片與含2

mol

H2SO4的濃硫酸在加熱條件下反應(yīng)能否得到

1

mol

SO2?如果把銅片換為鋅片，得到什么氣體？請說明理由。答：不能。隨著反應(yīng)的進(jìn)行，硫酸濃度降低到一定程度后，與銅不再反應(yīng)。如果把銅片換為鋅片，剛開始產(chǎn)生SO2氣體，硫酸濃度降低之后產(chǎn)生H2。思考與討論常見的硫酸鹽·硫酸鹽硫酸鈣

自然界中的硫酸鈣常以石膏（CaSO4·2HO）的形式存在。石膏被加熱到150℃時，會失去所含大部分結(jié)晶水而變成熟石膏（2CaSO4·H2O）。熟石膏與水混合成糊狀物后會很快凝固，重新變成石膏。利用這種性質(zhì)，石膏可被用來制作各種模型和醫(yī)療用的石膏繃帶。在工業(yè)上，石膏還被用來調(diào)節(jié)水泥的硬化速率。硫酸鋇

自然界中的硫酸鋇以重晶石（BaSO4）的形式存在。重晶石是生產(chǎn)其他鋇鹽的原料。硫酸鋇不溶于水和酸，且不容易被X射線透過，因此在醫(yī)療上可被用作消化系統(tǒng)X射線檢查的內(nèi)服藥劑，俗稱"鋇餐"。硫酸銅

硫酸銅（CuSO4）是白色的粉末，結(jié)合水后會變成藍(lán)色晶體，俗稱膽礬（CuSO4·5H2O）。硫酸銅的這一性質(zhì)可以用來檢驗酒精中是否含少量水。膽礬可以和石灰乳混合制成一種常用的農(nóng)藥——波爾多液。

課堂練習(xí)1.濃硫酸具有A.強酸性，B.強氧化性，C.高沸點、難揮發(fā)性，D.脫水性，E.吸水性等性質(zhì)。以下過程主要表現(xiàn)了濃硫酸的哪些性質(zhì)？請將答案的字母分別填入括號中。（1）用NaCl固體和濃硫酸在加熱條件下制氯化氫氣體。（

）（2）用磷礦物（主要成分是Ca3(PO4)2）和硫酸反應(yīng)制磷酸。（

）（3）濃硫酸干燥H2、O2、Cl2、HCl和SO2等氣體。（

）（4）常溫下可以用鐵或鋁的容器貯存濃硫酸。（

）（5）膽礬放在盛濃硫酸的干燥器中變成白色粉末。（

）（6）不能用濃硫酸干燥HBr、HI和H2S等氣體。（

）（7）濃硫酸使?jié)駶櫟乃{(lán)色石蕊試紙先變紅后變黑。（

）CAEBEBAD課堂練習(xí)2.下列關(guān)于濃硫酸的敘述正確的是（

）A.濃硫酸具有吸水性，因而能使蔗糖炭化

B.濃硫酸在常溫下可迅速與銅片反應(yīng)放出二氧化硫氣體

C.濃硫酸是一種干燥劑，能夠干燥氨氣、氫氣等氣體

D.濃硫酸在常溫下能夠使鐵、鋁等金屬鈍化3.硫酸廠有一輛存放過濃硫酸的鐵槽車。某工人違反操作規(guī)程，邊吸煙邊用水沖洗鐵槽車，結(jié)果發(fā)生了爆炸。下列對引起爆炸的原因說法正確的是（）A．濃硫酸遇明火爆炸B．濃硫酸遇水發(fā)熱爆炸C．鐵與水（常溫下）反應(yīng)產(chǎn)生的氧化物爆炸D．稀釋后的硫酸與鐵反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣在空氣中遇明火而爆炸DD課堂練習(xí)4.實驗證明銅在低溫下不能和氧氣發(fā)生反應(yīng)，也不能和稀硫酸共熱發(fā)生反應(yīng)，但工業(yè)上卻是將廢銅屑倒入熱的稀硫酸中并不斷地通入空氣來制取硫酸銅溶液的。銅屑在此狀態(tài)下發(fā)生的一系列化學(xué)反應(yīng)的方程式為______________________________________________________________。利用銅和濃硫酸在加熱條件下也能制備硫酸銅溶液，其化學(xué)方程式為______________________________________________。以上兩種方法哪種好？______________，原因是_________________________________