当前位置:首页>文档>5.1.2硫及其化合物—硫酸(教学设计)-(人教版2019必修第二册)_高化_595801221724高中化学新人教版选择性必修一二三电子版教案PPT课件高中试卷_必修二册(人教版)_教学设计

5.1.2硫及其化合物—硫酸(教学设计)-(人教版2019必修第二册)_高化_595801221724高中化学新人教版选择性必修一二三电子版教案PPT课件高中试卷_必修二册(人教版)_教学设计

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第五章《化工生产中的重要非金属元素》教学设计 第一节 硫及其化合物 第二课时 硫酸 课题: 5.1.2 硫酸 课时 1 授课年级 高一 课标 结合真实情境中的应用实例或通过实验探究,了解硫及化合物(硫酸)的主要性质,认识 要求 硫酸在生产中的应用和对生态环境的影响。 本节内容是人教版(1019版)第五章第一节硫及其化合物的内容。本节内容主要包括: 硫、二氧化硫和硫酸的性质,硫酸根离子的检验,不同价态含硫物质的转化。教材首先根据硫 在元素周期表中的位置,利用原子结构和元素周期律的相关知识,从化学变化的视角考虑硫单 质能否与金属单质、非金属单质、化合物等发生反应,使学生掌握研究非金属单质性质的基本 思路;之后,根据物质类别研究硫的化合物(包括二氧化硫、硫酸)的化学性质。教材以工业 制硫酸的生产原理为载体,从氧化还原的角度来综合认识含硫化合物的氧化性和还原性,并结 合浓硫酸与铜反应的实验,基于证据探究浓硫酸的氧化性。接下来,设计“硫酸根离子的检 验”实验,对构成物质的离子进行检验,提升学生“宏观辨识与微观探析”的学科核心素养。 最后,设置“不同价态含硫物质的转化”探究活动,要求学生从物质类别和元素价态变化的角 度,应用氧化还原反应原理设计实验方案,选择适当的实验试剂,探究不同价态含硫物质的转 化,提升学生“变化观念”等学科核心素养。 本节《硫及其化合物》内容整合了旧版教材中第四章第三、四节有关硫元素的知识,知识 介绍更有条理。并新增了硫单质的化学性质,主要学习二氧化硫、浓硫酸的性质,还涉及到硫 化氢和三氧化硫的性质、工业上硫酸的制备等。教学中主要介绍硫及其重要化合物的主要化学 教材 性质,在知识安排上应尽量使用性质和用途相结合,理论与实际相结合,从而让学生认识到常 见无机物在生产和生活中的应用。 分析 本节内容的情境素材有:火山喷发中含硫物质的转化;“雷雨发庄稼”;工业制硫酸;食 品中适量添加二氧化硫的作用(去色、杀菌、抗氧化);酸雨的成因与防治。实验及探究活 动:浓、稀硝酸的性质;二氧化硫的性质;浓硫酸的性质;溶液中 SO 2-等离子的检验等。教 4 学重点为硫及其化合物的性质与相互转化;浓硫酸的特性;硫酸根离子的检验;可逆反应。教 学难点为浓硫酸的特性。内容共安排四个课时:第一课时为硫和二氧化硫,第二课时为硫酸, 第三课时为硫酸盐及硫酸根离子的检验,第四课时为不同价态含硫物质的转化(含实验活动 5)。 本节为第二课时《硫酸》的内容。新版教材与旧版教材相比,在重点介绍浓硫酸的性质的 同时,将旧版教材中的以主要性质引入变为以主要用途引入教学,并增加了以框图的形式介绍 硫酸的工业制法,更加突出了化学物质在生产、生活中的重要应用价值。教学时,硫酸的制备 可以从三氧化硫(酸性氧化物)的性质引入;浓硫酸的性质可结合教材实验或通过设计实验进 行探究,对比吸水性和脱水性的异同,利用【实验 5-3】探究浓硫酸的强氧化性,结合“思考 与讨论”预设相关问题,并引学生思考反应中硫酸的作用,认识反应条件及浓度对反应的影响 等完成浓硫酸性质的教学。 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 教学 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 目标 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。 教学 重点:浓硫酸的三大特性(强氧化性、吸水性、脱水性)重、 难点:浓硫酸与金属单质、非金属单质、还原性物质的氧化还原理论的分析 难点 变化概念与平衡思想:通过对二氧化硫溶于水并与水反应的特点,建立可逆反应的概念, 会利用平衡观分析判断可逆反应体系中各微粒种类。 证据推理与模型认知:通过稀硫酸的酸通性及浓硫酸的特性的学习,能从化合价微观视角 核心 分析反应的本质原理,建构判断硫酸性质的认知模型。 素养 科学探究与创新意识: 通过对化学实验方案的设计、实验现象的观察,实验原理的分 析,体验科学探究的过程,培养科学探究的方法。 科学态度于社会责任:通过对硫酸的工业制法及用途的学习,培养实事求是的科学态度, 激发学好化学,服务社会的责任意识。 初中已经初步了解浓硫酸的腐蚀性(腐蚀纸张、木材、布料、皮肤等)及浓硫酸的稀释方 学情 法,知道酸能与酸碱指示剂及与金属单质和氧化铁(铁锈)的反应等。但并未从微观上去分析 分析 理解反应的实质,也未建立吸水性、脱水性、强氧化性等概念。这些都需要通过高中相关知识 的学习才能得到提升。 教学过程 教学 设计意 教学活动 环节 图 【回顾1】酸通常具有哪些通性?请举例说明。 【学生1】酸能与酸碱指示剂反应,使紫色石蕊试液变红色,无色酚酞遇酸不变色; 【学生2】酸能与碱性氧化物反应生成盐和水:HCl+Na O=NaCl+H O 2 2 【学生3】酸能与碱发生中和反应生成盐和水:如HCl+NaOH=NaCl+H O 2 【学生4】酸能与某些盐反应生成另一种盐与另一种酸: 如CaCO +2HCl=CaCl +CO ↑+H O 3 2 2 2 【学生5】酸能与活泼金属反应生成盐和氢气:Fe+2HCl=FeCl +H ↑ 2 2 【教师】评价、强调:酸因电离出氢离子具有酸的通性,但不同的酸结构不同,强弱 回顾旧 环 不同,性质不完全相同。 知,预 节 【回顾2】酸有哪些分类方法? 习新 一 知,创 、 【学生1】按是否含有氧元素分为含氧酸和无氧酸。如盐酸、氢典酸均为无氧酸,硫 生 设硫酸 情 活 酸、硝酸均为含氧酸; 与社会 景 情 生活真 导 境 【学生2】按在水溶液中的电离程度分为强酸和弱酸。如盐酸、氢典酸、硫酸、硝酸 实情 入 为强酸,在水溶液中氢元素能全部电离成H+,CHCOOH、HCO 等为弱酸,在水溶 境,激 3 2 3 发学习 液中氢元素能部分电离成H+。 兴趣和 探究的 【学生3】按是否具有强氧化性分氧化性酸和非氧化性酸。如硝酸和浓硫酸都具有强 欲望。 氧化性,属于氧化性酸,盐酸、稀硫酸不具有强氧化性,属于非氧化性酸。 【教师】评价、强调:按不同的标准,可将酸分成不同的类别。 【预习1】浓硫酸具有哪些特性?具体有哪些表现? 【学生1】浓硫酸具有三大特性:吸水性、脱水性和强氧化性。 【教师】追问:有哪些具体表现呢? 【学生1】吸水性:具有吸收水(如气体中、液体中的水分子,以及固体中的结晶水等) 的性能,吸水性是浓硫酸的物理性质。因此浓硫酸可作为吸水剂或干燥剂。【学生2】吸水性:浓硫酸可将许多有机化合物中的氢、氧元素按水的组成比脱去。脱 水性是浓硫酸的化学性质。 【学生3】强氧化性:与金属反应Cu+2HSO (浓)=====CuSO +SO ↑+2HO,与非金 2 4 4 2 2 属的反应:C+2HSO (浓)=====CO↑+2SO ↑+2HO等。 2 4 2 2 2 【教师】简要评价。 【导入】硫酸是重要的化工原料,有广泛的用途。俗话说盛世古董,乱世黄金,古陶 瓷的收藏是比较热门的一类,而有些人在利益的驱使下,就会烧制大量的仿古瓷器, 然后用做旧来把这些仿古瓷做旧,得以获取暴利,而高锰酸钾加浓硫酸(做色)就是很 多瓷器造假者最为常用的手段之一(见PPT图片),今天我们就来学习硫酸的有关 知识。 【过渡】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。 硫酸是衡量国家化工水平高低的一个重要指标。 【问题1】阅读教材P4页最后自然段,回答硫酸具有哪些重要用途? 回顾旧 【学生1】①硫酸是重要的化工原料,也是化学实验室里必备的重要试剂。工业上可 知,引 用于制化肥、农药、炸药、染料、盐类等。 出新 【学生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,作干燥 知,回 剂。 归教 材,建 【教师】评价、强调:浓硫酸因具有吸水性的特性,常用作干燥剂,但不能用于干燥 立工业 NH 及部分具有强还原性的气体,如HS等。 3 2 制硫酸 【问题2】观看视频(见PPT),回顾二氧化硫的催化氧化反应,观察教材P4页图5- 的基本 流程模 4,思考工业上如何制备硫酸? 型、分 【教师】投影:①工业制硫酸的流程图: 析原 理,激 发学习 兴趣。 活 动 了解硫 一 酸的用 、 途,培 硫 【教师】强调:②原理—由黄铁矿为原料制取硫酸。 养科学 酸 探究意 【教师】追问:根据上面关于工业制硫酸的介绍,能否写出相关的化学反应方程式? 的 识,增 工 【学生】③步骤: 强社会 业 责任 步骤一、4FeS+11O=====2Fe O+8SO ; 制 2 2 2 3 2 感。 备 — 步骤二、2SO 2 +O 2 2SO 3 ; 接 步骤三、SO +HO===H SO 。 触 3 2 2 4 法 【教师】评价、强调:①SO 吸收:工业上制取硫酸常用浓硫酸而不用水吸收SO , 3 3 制 原因是SO 与水反应为放热反应,易产生水雾,影响SO 的吸收:SO+ 3 3 3 硫 HSO(浓)==HSO• SO(发烟硫酸)。 环 2 4 2 4 3节 酸 二 ②二氧化硫氧化成三氧化硫2SO 2 +O 2 2SO 3 是在催化剂V 2 O 5 的表面进行的, 、 因而得名接触法制硫酸。 氧 ③高速空气流的作用是搅拌,使反应更加充分。 检测与 评价, 硫 【对应练习1】含硫煤燃烧会产生大气污染物,为防治该污染,某工厂设计了新的治 发现问 酸 污方法,同时可得到化工产品,该工艺流程如图所示,下列叙述不正确的是( ) 题,调 控课 的 A.该过程中可得到化工产品HSO 2 4 堂,提 工 B.该工艺流程是除去煤燃烧时产生的SO 高效 2 率。 业 C.该过程中化合价发生改变的元素为Fe和S 制 D.图中涉及的反应之一为: 法 Fe (SO )+SO +2HO===2FeSO+2HSO 2 4 3 2 2 4 2 4 及 【答案】C 稀 【解析】根据图可知,该工艺中Fe (SO ) 溶液吸收SO 生成FeSO 和HSO ,该反应 2 4 3 2 4 2 4 硫 的化学方程式为Fe (SO ) +SO +2HO===2FeSO +2HSO ,该工艺不仅吸收了二氧 2 4 3 2 2 4 2 4 酸 化硫,还得到了化工产品硫酸,A、D正确;根据以上分析可知该工艺流程是除去煤 的 燃烧时产生的SO ,B正确;该过程中化合价发生变化的元素有氧、铁、硫,C错 性 2 误。 质 【对应练习2】在硫酸的工业制法中,下列生产操作与说明生产操作的主要原因二者 都正确的是( ) A.硫铁矿煅烧前要粉碎,因为大块硫铁矿不能燃烧 B.从沸腾炉出来的气体只有SO 2 C.SO 氧化成SO ,SO 能全部转化为SO 2 3 2 3 D.SO 用98.3%的浓HSO 吸收,目的是防止形成酸雾,以便使SO 吸收更充分 3 2 4 3 【答案】D 【解析】A.将硫铁矿粉碎是使其增大与空气的接触面积,使燃烧更快、更充分,并 不是大块硫铁矿不能燃烧,故A错误;B.从沸腾炉出来的气体除SO 外,还有O 2 2 等,故B错误;C.SO 转化为SO 为可逆反应,正、逆反应同时进行,故SO 不可 2 3 2 能全部转化为SO ,故C错误;D.SO 转化为HSO ,若直接用水吸收,会形成大量 3 3 2 4 酸雾,导致SO 吸收不完全,工业生产中用98.3%的浓硫酸作为吸收剂,则不会出现 3 酸雾,吸收SO 更充分,故D正确;故选D。 3 【过渡】稀硫酸是中学实验室中最常见的酸之一,那么它具有哪些主要的化学性质 呢? 联系酸 【问题1】回顾酸的通性,请举例说明稀硫酸具有哪些主要化学性质? 的通 性,认 【学生 1】稀硫酸具有酸的通性:硫酸是强电解质,在水溶液中的电离方程式为 识稀硫 HSO ===2H++SO。 2 4 酸的主 【学生2】举例:指示剂变色:石蕊变红;酚酞不变色。 要化学 性质, 【学生2】与金属反应:Fe+H SO ==FeSO +H ↑ ;2Al + 3H SO ==Al (SO ) + 3H ↑ 2 4 4 2 2 4 2 4 3 2 并熟悉 【学生 3】与碱的反应:2NaOH+H SO ==Na SO +2H O;Ba2++2OH-+2H++ 有关方 2 4 2 4 2 程式的 SO===BaSO 4 ↓+2H 2 O; 书写。 【学生4】与碱性氧化物反应:CuO +H SO == CuSO +H O;MgO+2H+===Mg2+ 2 4 4 2+HO; 2 【学生 5】与某些盐的反应:BaCl +H SO ==BaSO ↓+ 2HCl;SO+2H+===H O+ 2 2 4 4 2 SO ↑。 2 创设问 【教师】评价、强调:通常浓硫酸的浓度为98%及以上。 题情 活 境,。 活 【问题2】探究:实验室如何用稀硫酸与金属反应制备氢气?浓盐酸或浓硫酸可否代 拓展思 动 替稀硫酸呢? 维,促 二 进深度 【学生1】实验室常用中等活泼的金属(如Mg、Al、Zn、Fe)与稀硫酸或稀盐酸反 、 理解。 稀 应制取氢气,并可用浓硫酸作干燥剂。 硫 【学生2】浓盐酸具有挥发性,会使生成的氢气不纯;浓硫酸中无氢离子,不能与金 酸 的 属(锌等)反应生成氢气。 性 质 【学生3】稀硫酸具有氧化性(本质是硫酸电离产生的氢离子具有氧化性),但不具 有强氧化性。 检测与 评价, 【教师】评价、补充。 发现问 【对应训练1】小强同学为了区别稀硫酸与稀盐酸,设计了如下图所示的四组实验方 题,调 控课 案,其中能达到目的的是( ) 堂,提 高效 率。 【答案】C 【解析】A中都会产生气泡不能区别;B中溶液都能变为红色不能区别;C中硫酸中 会产生沉淀,而盐酸则不能产生沉淀;二氧化碳不能和酸反应,因此D中没有明显 现象。 【对应训练2】如图W、X、Y、Z为四种物质,若箭头表示能一步转化的常见反应, 其中常温下能实现图示转化关系的是( ) 选项 W X Y Z A S SO SO HSO 2 3 2 4 B Na NaO NaOH NaCl 2 2 C Fe FeCl Fe(OH) FeCl 3 2 2 D Al AlCl NaAlO Al (SO ) 3 2 2 4 3 【答案】D 【解析】A项,S生成SO 需要点燃,不能一步生成SO 或HSO ;B项,Na生成 2 3 2 4 NaO 需要加热;C项,Fe生成FeCl 需要点燃且不能一步生成Fe(OH) 。 2 2 3 2 【过渡】不同浓度的硫酸,在性质上存在较大的差异,浓硫酸除了具有酸的性质外, 还有一些特殊的性质。 通过观 【问题1】观察硫酸样品,回顾初中浓硫酸的稀释,归纳浓硫酸具有哪些物理性质? 察、比 较,了 【学生1】纯硫酸是一种无色油状液体,沸点高(沸点338℃,高沸点酸能用于制备 活 解浓硫低沸点酸),难挥发。 酸的物 理性 【学生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,其密度越 质。 大;质量分数为98%的浓硫酸,密度为1.84 g·cm-3。 【学生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将 浓硫酸沿烧杯内壁缓缓倒入水中,并用玻璃棒不断搅拌。 【教师】评价、强调:浓硫酸具有很强的腐蚀性,实验中使用浓硫酸一定要防止蘸到 皮肤或衣服上。 通过讨 【问题2】探究:结合浓硫酸的物理性质,思考稀释浓硫酸时,要注意哪些问题?如 论交 何鉴别浓硫酸和稀硫酸? 流,了 解如何 【学生1】浓硫酸的稀释:由于浓HSO 的密度大于水的密度,且溶解时可放出大量 2 4 利用物 或 的热。因此稀释浓硫酸时,只能将浓硫酸沿器壁慢慢注入中,并用玻璃棒不断搅拌, 理方法 活 鉴别浓 而不能将水倒入浓硫酸中。 硫酸和 动 【学生2】浓硫酸和稀硫酸的鉴别方法: 稀硫 一 酸。 第一种,观察法:将两者硫酸分别装入两支试管中,观察液体流动性,流动性差的是 、 浓硫酸,反之是稀硫酸; 浓 第二种,稀释放热法:在两个小烧杯中分别倒入少量清水,然后将两种液体分别沿着 硫 烧杯壁倒入水中,观察是否释放大量的热,如果是则为浓硫酸,反之为稀硫酸; 环 酸 第三种,称量法:取两只烧杯,分别倒入这两种液体,先使用天平称取液体重量;待 节 的 三 空气暴露一段时间,然后再次称重。重量变化大的是浓硫酸,另一个是稀硫酸。 、 物 【教师】评价、补充。 浓 理 硫 性 酸 【对应训练1】在如下图所示的实验装置中,实验开始一段时间后,对看到的现象叙 的 质 述不正确的是( ) 性 质 检测与 评价, 发现问 A.苹果块会干瘪 B.胆矾晶体表面有“白斑” 题,调 控课 堂,提 C.小试管内有晶体析出 D.pH试纸变红 高效 率。 【答案】D 【解析】浓HSO 具有吸水性和脱水性,前三个实验中显示浓HSO 的吸水性,现象 2 4 2 4 均正确;最后一个实验主要体现浓 HSO 的酸性和脱水性,pH试纸应先变红后变 2 4 黑。 【对应训练2】科学的方法是实验成功的前提条件。下列方法或要求存在错误的是( ) A.用胶头滴管吸取液体时,要先挤瘪橡胶头,再将滴管伸入到液体中吸取 B.稀释浓硫酸时,将水慢慢地注入浓硫酸中,并用玻璃棒不断地搅拌C.实验室进行模拟炼铁时,应先通一段时间的CO气体,然后再加热 D.测定空气中氧气体积含量时,点燃红磷后要迅速将燃烧匙伸入集气瓶并塞紧橡皮 塞 【答案】B 【解析】A.用胶头滴管吸取液体时,要先挤瘪橡胶头,再将滴管伸入到液体中松开 挤瘪的橡胶头吸取,A正确;B.稀释浓硫酸时,将浓硫酸慢慢地注入水中,并用玻 璃棒不断地搅拌,防止暴沸,造成溶液四溅,发生危险,B错误;C.实验室进行模 拟炼铁时,应先通一段时间的CO气体,赶尽装置内的氧气,然后再加热,C正确; D.测定空气中氧气体积含量时,点燃红磷后要迅速将燃烧匙伸入集气瓶并塞紧橡皮 塞,利用红磷燃烧消耗集气瓶内的氧气,D正确;故答案选B。 活【过渡】我们知道稀硫酸与不活泼金属铜不反应,那么浓硫酸会与铜发生反应吗? 【问题1】观看实验视频—浓硫酸的吸水性(见PPT),观察实验现象,思考可得出 说明结论?并填写表格内容。 通过实 【教师】投影表格,播放使用视频。 验掌握 【学生】观察实验现象,填写表格内容,展示交流。 浓硫酸 吸水性 以及用 在两个培养皿中分别倒入少量浓硫酸和稀硫酸,将两个内壁干燥的 途。为 实验操作 小烧杯放在热水的上方,待充满水蒸汽时,再分别倒扣在两个培养 后面学 皿中,观察小烧杯内壁水蒸汽的变化。 浓硫酸 的脱水 一段时间后,盛浓硫酸的培养皿中的小烧杯内壁水蒸汽消失,而盛 实验现象 性铺 稀硫酸的小烧杯水蒸气没有明显变化。 活 垫。。 活 浓硫酸具有吸水性。(浓硫酸长期放在空气中,会吸收空气中的水 结论 动 蒸气,从而导致质量增加,因此,浓硫酸应密封保存) 让学生 二 观察蔗 【教师】评价、强调:浓硫酸吸水性的用途——能干燥与它不起反应的气体(中性气 糖的变 、 体和酸性气体),如 H 、O 、Cl 、CO 、CO、CH SO 、N 、NO 、NO、HCl。不 化,深 2 2 2 2 4、 2 2 2 浓 能干燥NH 、HS、HBr、HI。 刻感知 3 2 浓硫酸 硫 【问题2】观察教材P5页图5-5(或观看实验视频),回答浓硫酸与蔗糖反应有何现 觉有脱 象?可得出说明结论? 酸 水性的 【教师】投影表格,演示实验或播放使用视频。 特性, 的 并从微 【学生】观察实验现象,填写表格内容,展示交流。 特 观上分 实验操作 析脱水 性 性与吸 水性的 区别。 基于证 据进行 实验原理 2HSO (浓)+C=====CO↑+2SO ↑+2HO 分析 2 4 2 2 2 推理, 实验现象 蔗糖变黑,体积慢慢膨胀,放出大量有刺激性气味的气体,品红溶液 实验验 证浓硫 褪色。最后变成疏松多孔海绵状黑色物质,烧杯发热。 酸与铜 实验结论 浓硫酸具有脱水性、吸水性、强氧化性 反应。 培养证 【教师】评价、强调::浓硫酸的脱水性是能将有机物中的氧、氢元素按水的组成比 据推理 脱去,而浓硫酸的吸水性是能吸收存在于周围环境中的水分。 与模型 【问题3】实验探究:观察教材P5【实验5-3】的实验现象,思考可得出说明结论? 认知的并完成下表内容。 化学核 心素 实 验 操 养。 作 实 验 现 a试管中铜丝表面变黑,有气泡逸出;b试管中的品红溶液逐渐变为无 象 色;c试管中的紫色石蕊溶液逐渐变为红色;d.冷却后,将a试管里的 检测与 评价, 溶液慢慢倒入水中,溶液变为蓝色。 发现问 题,调 实 验 原 2H 2 SO 4 (浓)+Cu=====CuSO 4 +SO 2 ↑+2H 2 O 控课 理 堂,提 高效 实 验 结 ①加热前铜与浓硫酸不反应②在加热条件下铜与浓硫酸反应生成二氧化 率。 论 硫。②在加热条件下铜与浓硫酸反应生成硫酸铜。总结论:浓硫酸具有 强氧化性。 【教师】评价、强调:浓硫酸的强氧化性是硫酸分子体现的氧化性,且一般浓硫酸被 还原成而氧化硫。 【对应训练1】下列现象或用途与浓硫酸的吸水性和脱水性无关的是 ( ) A.浓硫酸可作氯气的干燥剂 B.浓硫酸滴加到蔗糖中,蔗糖变黑 C.浓硫酸滴加到胆矾上,蓝色晶体变成白色粉末 D.浓硫酸在加热条件下可与铜等不活泼金属反应 【答案】D 【解析】A.浓硫酸做干燥剂与其具有吸水性有关,故A不选;B.浓硫酸使蔗糖变 黑与其具有脱水性有关,故B不选;C.浓硫酸能将胆矾从蓝色晶体变成白色粉末, 与其吸水性有关,故C不选;D.浓硫酸在加热条件下可与铜等不活泼金属反应是因 为浓硫酸具有强氧化性,与吸水性和脱水性无关,故D选;故选:D。 【对应训练2】下列各实验相应操作、实验现象及原因解释或推论合理的是 ( ) 选项 操作 现象 解释或推论 A 铁片投入浓硫酸 无明显变化 常温下铁不与浓硫酸反应 浓硫酸强氧化性导致纸张中 B 将浓硫酸滴到白纸上 白纸变黑 的纤维素炭化 C 二氧化硫通入溴水 溴水褪色 说明二氧化硫具有漂白性 湿润红色石蕊试纸检验某 D 试纸变蓝 该气体是氨气 气体 【答案】D【解析】常温下,铁在浓硫酸中钝化,A不正确;浓硫酸使白纸变黑是由于浓硫酸的 脱水性使纤维素炭化,B不正确;二氧化硫通入溴水发生氧化还原反应使溴水褪色, 二氧化硫表现为还原性,C不正确;使湿润红色石蕊试纸变蓝色的气体只有NH ,D 3 正确。 【过渡】浓硫酸具有吸水性、脱水性和强氧化性等特性,下面我们将进一步从微观角 从微观 上分析 度认识其特点和规律。 吸水性 【问题1】结合上述实验,你认为浓硫酸的吸水性何脱水性本质上有何不同? 和脱水 性的本 【学生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 质区 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H 、Cl 、 别,培 2 2 养宏观 SO 2 等),不能干燥碱性气体(如NH 3 等)和强还原性气体(如H 2 S等)。 辨识与 微观探 【学生2】脱水性:浓硫酸可使有机化合物中的氢、氧元素按水的组成从有机物中 析的化 活 “脱离”出来,结合生成水分子。浓硫酸与蔗糖反应的实验:现象是蔗糖逐渐变黑, 学核心 动 素养。 体积膨胀,形成疏松多孔的海绵状固体,放出有刺激性气味的气体,品红溶液褪色。 三 通过对 、 结论是浓硫酸具有脱水性,且能氧化碳单质,同时自身被还原为二氧化硫。 实验现 浓 【教师】评价、强调:二者的根本区别在于物质本身是否存在水分子。 象的深 硫 度分 酸 【问题2】结合【实验5-3】的实验现象,思考浓硫酸的强氧化性的本质是什么?有 析,进 的 何规律? 一步理 特 解浓硫 性 【学生】本质:浓硫酸具有强氧化性,是因为HSO 分子中+6价的硫元素具有很强 2 4 酸的、 本 的得电子能力。而稀硫酸是其溶液的H+得电子被还原,氧化性较弱。 强氧化 质 探 【学生1】规律1:Fe、Al的钝化。常温下,当Fe、Al遇到浓硫酸时,会与浓硫酸发 性的本 质及规 析 生反应,表面生成一层致密的氧化物薄膜而出现“钝化”现象。所以常温下可以用 律。 铁、铝制容器来盛装储运浓硫酸。 【学生2】规律2:常温下与活泼金属反应(铁、铝除外)表现强氧化性和酸性,生成硫 酸盐和SO ,硫酸浓度变小后,生成的气体为H。 2 2 【学生3】规律3:与不活泼金属和非金属反应时i.反应需要加热,否则不反应: 2HSO (浓)+Cu=====CuSO +SO ↑+2HO、2HSO (浓)+C=====CO↑+2SO ↑+ 2 4 4 2 2 2 4 2 2 从化学 2HO。 2 性质的 角度认 ⅱ.还原产物一般是SO ,一般金属被氧化为高价态的硫酸盐,非金属被氧化为高价 2 识浓硫 态氧化物或含氧酸。 酸和稀 ⅲ.浓硫酸与金属反应时,既表现酸性又表现强氧化性,而与非金属反应时,只表现 硫酸的 强氧化性。 鉴别方 法,拓 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。 宽知识 ⅴ.与具有还原性的化合物反应,如与HS、HI、HBr、FeCl 等物质反应。 视野。 2 2 【教师】评价、强调:在加热条件下,足量的铜与一定量的浓硫酸反应时,硫酸不能 完全反应。 【问题3】结合浓硫酸的特性,思考鉴别浓硫酸和稀硫酸还有哪些方法? 检测与 【学生1】方法一:取少量试样,向其中投入铁片,若产生大量气体则为稀硫酸 评价, (Fe+2H+==Fe2++H ↑),若无明显现象(钝化),则为浓硫酸。 发现问 2 题,调 【学生2】方法二:用玻璃棒蘸取试样在纸上写字,立即变黑(浓硫酸的脱水性)者为浓硫 控课 酸,否则为稀硫酸。 堂,提【学生3】方法三:取少量试样,分别向其中投入一小块铜片,稍加热发生反应的(有气泡 高效 产生)为浓硫酸(浓硫酸表现强氧化性和酸性),无变化的是稀硫酸。 率。 【教师】评价】小结。 【对应训练1】下列事实与原因(括号中)对应关系正确的是( ) A.在空气中敞口久置的浓硫酸,溶液质量增大(浓硫酸具有难挥发性) B.向某样品溶液中先滴加过量的稀盐酸无现象,再滴加 BaCl 溶液后出现白色沉淀 2 (样品溶液中含有SO) C.蔗糖与浓硫酸反应中有海绵状的炭生成(浓硫酸具有吸水性) D.浓硫酸可与铜反应(只显示浓硫酸的强氧化性) 【答案】B 【解析】在空气中敞口久置的浓硫酸,溶液质量增大是因为浓硫酸的吸水性;向样品 溶液中加入稀盐酸,没有任何现象,说明一定没有 Ag+,再加入少量BaCl 溶液,生 2 成白色沉淀,此时溶液为酸性,而BaSO 既不溶于水也不溶于酸,则白色沉淀为 4 BaSO ,溶液中含有SO;蔗糖与浓硫酸反应中有海绵状的炭生成主要是利用了浓硫 4 酸的脱水性;浓硫酸与金属铜的反应中既表现浓硫酸的强氧化性又显示浓硫酸的强酸 性。 【对应训练2】下列用来鉴别浓硫酸和稀硫酸的操作错误的是( ) A.分别取10 mL溶液,质量大的是浓硫酸,质量小的是稀硫酸 B.观察液体流动性,流动性好的是稀硫酸,油状黏稠的是浓硫酸 C.把CuSO ·5H O晶体投入溶液中,逐渐变为白色粉末的是浓硫酸,晶体溶解的是 4 2 稀硫酸 D.将铝片分别投入溶液,快速放出气体的是浓硫酸,放出气体慢的是稀硫酸 【答案】D 【解析】因浓硫酸的密度大于稀硫酸的密度,则体积相同时质量大的是浓硫酸,则可 以鉴别,故A正确;浓硫酸是油状黏稠的液体,稀硫酸是稀溶液,则可利用液体流 动性来鉴别,故B正确;因浓硫酸具有吸水性,可使CuSO ·5H O晶体失去水而变为 4 2 白色粉末,但稀硫酸不能,则可以鉴别,故 C正确;因Al在浓硫酸中发生钝化,与 稀硫酸快速反应生成气体,则放出气体快的是稀硫酸,故D错误。 1.下列关于硫酸的工业制备与保存的说法,正确的是( ) A.粉碎后的硫铁矿(FeS )在沸腾炉中燃烧生成SO 2 3 B.在吸收塔中,用质量分数为98.3%的浓硫酸吸收SO 3 C.硫黄制酸法会产生更多的矿渣 D.浓硫酸具有强氧化性,不能保存在铝制容器中 【答案】B 【解析】A.粉碎后的硫铁矿(FeS )在沸腾炉中与O 反应生成SO ,A项错误; 2 2 2 B.在吸收塔中,为防止形成酸雾,不能用水作吸收剂,而是用质量分数为98.3%的 浓硫酸作吸收剂吸收SO ,B项正确;C.以硫铁矿为原料生产硫酸时会产生较多矿 3 渣,而硫黄制酸法的优点是制备过程中不产生矿渣,C项错误;D.浓硫酸具有强氧化性,常温下能使铝发生钝化,因此浓硫酸能保存在铝制容器中,D项错误;答案选 B。 2.关于浓硫酸与Cu反应的叙述正确的是( ) A.在反应中,浓硫酸只表现出氧化性 B.该反应中还原剂与氧化剂物质的量之比为1∶2 C.在反应中,浓硫酸既表现出氧化性,又表现出酸性 D.每1 mol 铜参加反应就有2 mol浓硫酸被还原,同时生成2 mol SO 2 【答案】C 【解析】Cu+2HSO (浓)=====CuSO +SO ↑+2HO,在反应中,浓硫酸既表现 2 4 4 2 2 出氧化性又表现酸性,A错误;反应中还原剂与氧化剂物质的量之比为 1∶1,B错 及时巩 误;每1 mol 铜参加反应就有1 mol浓硫酸被还原,同时生成1 mol SO ,D错误。 固、消 2 化所 3.用如图所示实验装置(夹持仪器已略去)探究铜丝与过量浓硫酸的反应。下列实 学,促 验不合理的是( ) 进掌握 必备知 A.上下移动①中铜丝可控制SO 2 的量 识,评 价教学 B.②中选用品红溶液验证SO 的生成 2 效果, C.③中选用NaOH溶液吸收多余的SO 为后期 2 优化教 环 D.为确认CuSO 4 生成,向①中加水,观察颜色 学方案 节 【答案】D 提供依 四 据,培 、 【解析】上下移动铜丝可以使铜丝与浓硫酸接触与分离,从而可以控制反应生成 养分析 课 问题和 SO 的量,A项正确;SO 可使品红溶液褪色,B项正确;SO 有毒,要用NaOH溶液 后 作 2 2 2 解决问 巩 业 吸收处理,C项正确;反应液中H 2 SO 4 的浓度较高,不能向①中加水,应将①中溶液 题等关 固 设 沿器壁慢慢加入水中,D项错误。 键能 计 力。 4.下列实验说明浓硫酸有强腐蚀性的是( ) A.浓硫酸慢慢地注入水中产生大量的热 B.含有水蒸气的氧气通过浓硫酸得到干燥的氧气 C.浓硫酸久置在空气中质量增加 D.用小木棍蘸少量浓硫酸,小木棍变黑 【答案】D 【解析】A.浓硫酸慢慢地注入水中产生大量的热,浓硫酸稀释放热,是物理变 化,A错误;B.含有水蒸气的氧气通过浓硫酸得到干燥的氧气,浓硫酸具有吸水 性,是物理变化,B错误;C.浓硫酸久置在空气中质量增加,浓硫酸吸收空气中的 水蒸气,吸水性,是物理变化,C错误;D.用小木棍蘸少量浓硫酸,小木棍变黑, 浓硫酸具有脱水性,小木棍被腐蚀,是化学变化,具有腐蚀性,D正确;故答案为: D。 5.下列叙述正确的是( ) A.浓硫酸是一种干燥剂,能够干燥氢气、氧气、氨气等气体,但不能干燥有较 强还原性的HI、HS等气体 2 B.浓硫酸与单质硫反应的方程式为S+2HSO (浓)=====3SO ↑+2HO,在此反 2 4 2 2应中,浓硫酸既表现了其强氧化性又表现了其酸性 C.把足量铜粉投入到含2 mol H SO 的浓硫酸中,反应后得到标准状况下气体体 2 4 积为22.4 L D.常温下能够用铁、铝等容器盛放浓HSO ,是因为浓HSO 的强氧化性使其 2 4 2 4 钝化 【答案】D 【解析】不能用浓硫酸干燥NH ,A不正确;浓硫酸与S作用时,只表现其强氧 3 化性,B不正确;Cu与浓HSO 反应时,浓HSO 浓度逐渐降低,当成为稀 HSO 2 4 2 4 2 4 时,反应停止,参加反应的HSO 少于2 mol,故C项产生的SO 在标准状况下不足 2 4 2 22.4 L。 6.如图是检验气体性质的实验装置。向装置中缓慢通入气体 X,若关闭活塞 K,品红溶液无变化、澄清石灰水变浑浊;若打开活塞 K,品红溶液褪色。据此判 断,气体X和液体Y可能是( ) 选项 A B C D 物质 X HS SO CO Cl 2 2 2 2 Y 浓硫酸 NaHCO 饱和溶液 NaSO 溶液 NaHSO 溶液 3 2 3 3 【答案】B 【解析】HS不能使品红溶液褪色,A项错误;SO 可与NaHCO 饱和溶液反应 2 2 3 生成二氧化碳,若关闭活塞K,则品红溶液无变化,生成的二氧化碳气体使澄清石灰 水变浑浊,若打开活塞K,则品红溶液褪色,B项正确;二氧化碳不能使品红溶液褪 色,所以打开活塞K,品红溶液不会褪色,C项错误;Cl 不能使澄清石灰水变浑 2 浊,D项错误。 7.实验室进行含硫化合物性质探究的装置(夹持装置省略)如图所示,分液漏斗 ①中盛有浓硫酸,将其逐滴加入到试管②的固体中。下列说法正确的是( ) A.若②中为NaSO 固体,③中盛石蕊溶液,则③中溶液先变红后褪色 2 3B.若②中为蔗糖,③中盛有溴水,能说明浓硫酸具有脱水性和氧化性 C.若②中为NaSO 固体,③中盛有氯化钡溶液,则③中生成白色沉淀 2 3 D.若②中为铜单质,③中盛有硫化氢水溶液,则③中生成黄色沉淀 【答案】B 【解析】A.若②中为NaSO ,浓硫酸与NaSO 反应生成SO ,SO 通入石蕊溶 2 3 2 3 2 2 液会使溶液变红,但SO 不能漂白指示剂,因此不会褪色,A错误;B.浓硫酸具有 2 脱水性,蔗糖脱水碳化,生成的C与被浓硫酸氧化,生成SO 和CO,SO 使溴水褪 2 2 2 色,因此证明浓硫酸具有脱水性和强氧化性,B正确;C.若②中为NaSO ,浓硫酸 2 3 与NaSO 反应生成SO ,SO 不能与BaCl 反应,C错误;D.Cu与浓硫酸在加热的 2 3 2 2 2 条件下反应生成SO ,常温下不反应,D错误;故选B。 2 8.浓硫酸能使蔗糖、纸屑、棉花等有机物炭化。在浓硫酸使蔗糖炭化实验中, 产生了许多气体使炭体积膨胀。且闻到有刺激性气味,某同学猜测气体中可能含有 SO 和CO 等,为此,该同学设计了如下实验装置检验气体的成分。 2 2 实验时,在试管中先加入适量的蔗糖(C H O ),再滴入少量的水,混匀,最后 12 22 11 加入一定量的浓硫酸,迅速塞好橡皮塞,振荡试管,将产生的气体通过甲、乙、丙、 丁四个洗气瓶。 (1)滴加少量水的目的是为了使反应温度迅速升高,以利于反应进行,写出该试 管中产生气体的化学方程式______________。该实验中体现的浓硫酸的特性是 _______。 (2)装置乙中的酸性KMnO 溶液的作用是________________,不能用饱和 4 NaHCO 溶液代替酸性KMnO 溶液的理由是 3 4 _____________________________________。 (3)产物中含有CO 的实验现象是:____________________;对应的离子方程 2 式:_______________________________。 【答案】(1) 2HSO (浓)+C=====2SO ↑+CO ↑+2H O 脱水性、强氧化性 2 4 2 2 2 (2) 除去SO 有CO 生成,影响产物的检验 2 2 (3) 丙试管不褪色,丁试管变浑浊 CO+Ca2++2OH-=CaCO ↓+H O 2 3 2 【解析】(1)浓硫酸具有脱水性,能够将蔗糖脱水生成C,浓硫酸具有强氧化 性,在加热条件下与木炭发生氧化还原反应,生成二氧化碳、二氧化硫、水,反应的 化学方程式为:2H 2 SO 4 (浓)+C≜2SO 2 ↑+CO 2 ↑+2H 2 O;故该实验中体现的浓硫酸的特性 是脱水性、强氧化性; (2)SO 也能够使澄清石灰水变浑浊,为了排除检验CO 时SO 的干扰,用酸性 2 2 2 高锰酸钾溶液除去SO ,然后用品红溶液检验二氧化硫已经除尽;由于碳酸氢钠溶液 2 能够与二氧化硫发生反应生成二氧化碳气体,则无法证明木炭是否被浓硫酸氧化成二 氧化碳,故不能用饱和碳酸氢钠溶液代替酸性高锰酸钾溶液,则不能用饱和NaHCO 3 溶液代替酸性KMnO 溶液的理由是有CO 生成,影响产物的检验; 4 2 (3)CO 可使澄清石灰水变浑浊,则产物中含有CO 的实验现象是:丙试管不 2 2 褪色,丁试管变浑浊;对应的离子方程式CO+Ca2++2OH-=CaCO ↓+H O。 2 3 2课堂 总结 第一节 硫及其化合物 第2课时 硫酸 一、硫酸的工业制法及稀硫酸的性质 1、工业制法:a.4FeS+11O=====2Fe O+8SO ; 2 2 2 3 2 b.2SO +O 2SO ; 2 2 3 c.SO +HO===H SO 。 3 2 2 4 2、稀硫酸的性质:具有酸的通性 板书 二、浓硫酸的性质 设计 1、物理性质:无色油状液体,沸点高(沸点338℃),难挥发。与水以任意比混溶,溶解 时可放出大量热。 2、特性: ①吸水性:以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。在实验室里常用浓硫酸作干燥剂。 ②脱水性:使有机化合物中的氢、氧元素按水的组成从有机物中“脱离”出来,结合生成 水分子。 ③强氧化性:a.与大多数金属反应,生成高价态金属的硫酸盐,本身一般被还原为SO 。b. 2 常温下,能使铁、铝钝化。c.可将碳、磷等非金属单质氧化成高价态的氧化物或含氧酸,本身 被还原为SO 。 2 本课时通过讲练结合的方法,清楚阐述概念的内涵和外延,加深学生对概念的理解,注重 让学生深度参与到获取知识的整个过程之中,让“探究”常态化,而不流于形式,不仅能让学 生充分体验通过科学探究获取知识的过程,加深对概念的理解及硫酸性质本质的认识。还能借 助实验增强教学的趣味性,激发学习兴趣,培养学生论据推理与模型认知的化学核心素养。通 过对化学实验的设计及操作的学习,培养学生科学探究与创新意识的化学核心素养。在本节课 还注重“教”“学”“评”一体化,在对学生回答做评价时,如何给予艺术性的评价,做到既 教学 准确,又能很好把握激励的度,让学生的心智得以健康发展,做为教师,语言功底还要加深。 反思 如何能在教师演示实验中,引导学生探究,做到教师“手动”,学生“脑动”,也是一个值得 研究的问题。