2023-2024學(xué)年高中化學(xué)蘇教版2023必修第一冊同步教案 4.1.2含硫化合物的性質(zhì) 硫酸的工業(yè)制備和性質(zhì)

第第頁2023-2024學(xué)年高中化學(xué)蘇教版2023必修第一冊同步教案4.1.2含硫化合物的性質(zhì)硫酸的工業(yè)制備和性質(zhì)1.2.3物質(zhì)的化學(xué)計量

（第3課時）

一、核心素養(yǎng)發(fā)展目標(biāo)

1.了解工業(yè)上制備硫酸的基本原理和濃硫酸的特性及應(yīng)用。

2.從微觀結(jié)構(gòu)區(qū)分濃硫酸和稀硫酸化學(xué)性質(zhì)的不同，認識從量變到質(zhì)變的變化。

二、教學(xué)重難點

重點：1.制備硫酸的基本原理

2.濃硫酸的特性及應(yīng)用。

難點：濃硫酸的特性及應(yīng)用。

三、教學(xué)方法

實驗探究法、總結(jié)歸納法、分組討論法等

四、教學(xué)過程

【導(dǎo)入】展示硫酸工業(yè)：硫酸是無機化工、有機化工中用量最大、用途最廣的化工產(chǎn)品。

主要用于生產(chǎn)磷肥(在我國占硫酸總量的65-75%);此外還可用于生產(chǎn)無機鹽、無機酸、有機酸、化纖、塑料、農(nóng)藥、顏料、染料、硝化纖維、TNT、硝化甘油及中間體等;石油、冶金行業(yè)也都大量使用。

硫酸被稱為工業(yè)之母。

【講解】早在1000多年前，我國就已采用加熱膽礬（CuSO4·5H2O）或綠礬（FeSO4·7H2O）的方法來制取硫酸。

隨著生產(chǎn)力的發(fā)展，硫酸的生產(chǎn)工藝幾經(jīng)改進，目前工業(yè)制備硫酸主要采用接觸法，常見的有硫鐵礦制酸、硫黃制酸等。

【展示】制備硫酸的設(shè)備及過程

【講解】

三原料硫黃或硫鐵礦空氣98.3%的濃H2SO4

三階段造氣(生成SO2)接觸氧化(生成SO3)SO3吸收(生成H2SO4)

三設(shè)備沸騰爐接觸室吸收塔

三反應(yīng)(均放熱)S＋O2SO2或4FeS2＋11O22Fe2O3＋8SO22SO2＋O22SO3SO3＋H2O===H2SO4

【講解】化學(xué)工業(yè)制備的要求

(1)原料廉價且穩(wěn)定，降低運輸成本。

(2)從環(huán)保、成本等角度選擇合適的化學(xué)反應(yīng)，保證在反應(yīng)中能充分接觸。

(3)制備流程簡單高效，能耗低，反應(yīng)放出的熱量盡可能加以循環(huán)利用，生成的副產(chǎn)物較少。

(4)制備過程綠色環(huán)保，不使用或生成對環(huán)境有害的物質(zhì)。

濃硫酸的性質(zhì)

【展示】濃硫酸

【講解】濃硫酸物理性質(zhì)

(1)純凈的硫酸是無色、黏稠、難揮發(fā)的油狀液體。

(2)實驗室常用的濃硫酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98.3%，密度為1.84g·cm－3，比水大，且濃度越大密度越大。沸點高，難揮發(fā)，常溫下比較穩(wěn)定。

(3)硫酸與水以任意比互溶，濃硫酸溶解時可放出大量的熱；濃硫酸的稀釋方法是將濃硫酸沿?zé)瓋?nèi)壁緩緩倒入水中，并用玻璃棒不斷攪拌。

【展示】展示濃硫酸的吸水性實驗

【生】原理：吸收空氣或其他氣體中的水蒸氣、結(jié)晶水合物中的結(jié)晶水。

吸水性應(yīng)用：做干燥劑

【問】哪些氣體能干燥哪些不能干燥？

【生】可干燥不與其反應(yīng)的氣體：

H2、O2、N2、CO、CO2、CH4、SO2、HCl、Cl2等；

不能干燥：堿性氣體：NH3；還原性氣體：H2S、HBr、HI

【展示】展示濃硫酸的脫水性實驗

【講解】原理：將有機物中H、O按2:1的比例脫去，結(jié)合成水分子，是化學(xué)變化。

現(xiàn)象：蔗糖變黑，放出大量熱；體積膨脹，并有刺激性氣味氣體產(chǎn)生。

原理：C12H22O11====12C+11H2O脫水性

C＋2H2SO4(濃)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O強氧化性

有H2O去時-吸水性，無H2O去時-脫水性

思考：如何用實驗方法證明木炭與濃硫酸反應(yīng)的產(chǎn)物？

【展示】實驗探究：濃硫酸與銅的反應(yīng)

實驗現(xiàn)象：能使品紅溶液褪色的氣體，溶液稀釋后呈藍色。

Cu＋2H2SO4(濃)CuSO4＋SO2↑＋2H2O

濃硫酸：強氧化性，酸性（有酸根保留)

注意：反應(yīng)條件加熱，濃硫酸變稀不反應(yīng)。

【問】濃硫酸和稀硫酸的氧化性大小

【生】濃硫酸的強氧化性體現(xiàn)在S上，反應(yīng)生成SO2

稀硫酸的弱氧化性體現(xiàn)在H上，反應(yīng)生成H2

【講解】濃硫酸參與的反應(yīng)，大多數(shù)是氧化還原反應(yīng)，反應(yīng)中濃硫酸作氧化劑。

加熱，濃H2SO4能氧化大多數(shù)金屬(除Au、Pt)，一般不產(chǎn)生H2，產(chǎn)生SO2氣體；

常溫，濃H2SO4使Fe、Al鈍化-濃硫酸的儲運；

濃H2SO4與金屬反應(yīng)，表現(xiàn)酸性和氧化性；

④濃H2SO4與非金屬（碳、硫、磷等）反應(yīng)，只表現(xiàn)氧化性，產(chǎn)生SO2氣體。

C＋2H2SO4(濃)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O

S＋2H2SO4(濃)3SO2↑＋2H2O

【課堂小結(jié)】師生共同完成。

一、硫酸的工業(yè)制備

二、濃硫酸性質(zhì)

【課堂練習(xí)】

1、實驗室常用下列裝置來進行銅跟濃硫酸反應(yīng)等一系列實驗。

(1)判斷銅與濃硫酸反應(yīng)有二氧化硫生成所依據(jù)的現(xiàn)象是_______________________________

________________________________________________。

(2)甲裝置中發(fā)生的主要反應(yīng)的化學(xué)方程式是________________________________________。

濃硫酸表現(xiàn)的性質(zhì)是____________________________________________________________。

(3)裝置乙中試管口放有一團浸有飽和碳酸鈉溶液或氫氧化鈉溶液的棉花，請寫出二氧化硫與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的離子方程式：_______________________________________________。

(4)該反應(yīng)中若有3.2g銅參加反應(yīng)，則被還原的硫酸的物質(zhì)的量為__________，起酸的作用的硫酸的物質(zhì)的量為________。

(5)含有0.2mol硫酸的濃硫酸，在加熱時能否溶解6.4g銅，結(jié)論和理由是______________

__________________________________________________________。

答案(1)乙中品紅溶液褪色

(2)Cu