文档内容
《硫及其化合物》第一课时教学设计
课题 《 硫 及 其 化 合 单元 5 学科 化学 年级 高一
物》第二课时
本节教学内容是人教版高中化学必修第二册第五章《化工生产中的重要非金属元素》
第一节《硫及其化合物》的第二课时。本节内容是典型的元素化合物知识,这一课时的教学
内容主要是浓硫酸的性质。教材在研究了硫单质及其化合物的基础上,继续学习浓硫酸的
化学性质,也是为后面硫酸根的检验做准备。因此本节内容除本身内容的重要性外,在这一
章的学习中还起着承上启下的作用。由于浓硫酸中的硫具有+6价,是硫的最高价,所以具
有不同于稀硫酸的一些性质。
本节是在了解了硫及其化合物的基础上,进一步学习浓硫酸的特殊性质。在中学化学
中,浓硫酸是最具代表性的含氧强酸,是中学化学学习必须要掌握的重要知识。吸水性,脱
教材 水性和强氧化性是浓硫酸的主要化学性质。其中,浓硫酸的“强氧化性”是浓硫酸化学特
分析 性的重中之重,也是本节课所学习的重点。硫酸是硫元素最高价氧化物对应的水化物,掌握
硫酸的性质,有助于学生系统掌握硫元素的单质及其化合物之间的内在联系。硫酸是工业
三大强酸之一,最重要的化工产品之一,它在工业上和实验室都有广泛的应用,掌握硫酸的
性质可以更好的认识它在工农业生产和的重要用途,为学生将来能在工作中解决实际问题
创造了条件。
本节安排了“硫酸的物理性质”,“硫酸的制备”,“硫酸的化学性质” ,“硫硫酸
盐”这几部分内容。通过学习这部分知识,掌握硫酸生产制备,浓硫酸的吸水性、脱水性,
强氧化性,以及常见的硫酸盐。
宏观辨识与微观探析:从浓硫酸的黑面包实验、吸水性实验、和铜的反应实验,认识浓硫酸
的脱水性、吸水性,强氧化性;从宏观和微观相结合的角度分析和解决问题。
证据推理与模型认知:基于浓硫酸的结构对于性质提出假设,通过实验加以证实。
教学目
科学探究与创新意识:从问题和假设出发,设计探究方案,探究浓硫酸的性质,在探究中互
标与核
利合作,培养团队精神。
心素养
科学精神与社会责任:在实验中培养动手能力,形成理论结合实际的价值观念;认识到浓硫
酸在现代工业中的实际应用,同时也要认识到,硫酸的生产过程中,会形成一定的环境污
染。但是,我们要通过切实可行的办法,杜绝污染,还社会一片蓝天净土。
重点 浓硫酸的化学性质:吸水性,脱水性,强氧化性。
难点
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
导入新课 在上一节课中,我们学习了硫和硫的氧化物SO ,那么这
2
一节课,我们学习一种SO 的水化物---硫酸。。
3
讲授新课 第一节 硫及其化合物
一、硫酸的物理性质
(1)纯硫酸是一种无色油状液体,沸点高,难挥发。
(2)沸点:338 ℃ (难挥发酸),密度:密度为 1.84 g /
cm3 (比水大); 学生总结
(3)溶解性:浓HSO 与水以任意比互溶,溶解时可放出大
2 4
量的热;
(4)浓硫酸的稀释方法:将浓硫酸沿器壁慢慢注入水中,并
用玻璃棒不断搅拌。二、硫酸的制备
1.生产原理
工业上一般以硫磺或者其他含硫矿物(如黄铁矿)为原
料来制备硫酸:
硫磺或黄铁矿 鼓 入 空 气 SO 2 空气、400-500oC
燃烧
SO 98.3%的浓硫 HSO V 2 O 5 (催化剂)
3 酸 吸 收 2 4
2. 反应化学方程式:
高温
4FeS + 11 O = 2 Fe O + 8 SO
2 2 2 3 2
(S + O 点 = 燃 SO )
2 2
2SO + O 催 化 2剂SO
2 2 3
⇌
SO
3
+H
2
O=H 2△SO
4
三.硫酸的化学性质
1.稀硫酸的性质
硫酸的稀溶液可以完全电离。HSO = 2H++SO2-
2 4 4
2.稀硫酸具有酸的五个通性:
①跟酸碱指示剂反应;②跟活泼金属反应;
③跟碱性氧化物反应;④跟碱起中和反应;
⑤跟某些盐反应。
3. 浓硫酸的化学性质
①浓硫酸
主要以分子形式存在,所以具有和稀硫酸不同的化学性
质。
②吸水性(做干燥剂) 吸收游离的水
常用来干燥中性气体和酸性气体,如:H、O、CO、SO 、
2 2 2 2
Cl、 HCl等。
2
不能用浓硫酸干燥的气体有,碱性气体: NH3 ;
还原性气体:HS、HBr、HI。
2
③脱水性
有机物中的氢、氧元素按2:1的比例脱去。如:蔗糖脱
水。(图示如下
现象:蔗糖颜色逐渐变黑,混合物体积迅速膨胀,产生有
刺激性气味气体。
C H O === 12 C + 11H O
12 22 11浓硫酸 2
【实验5-3】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2mL浓硫酸,塞好橡胶塞,使铜丝
和浓硫酸接触。加热,将产生的气体先后通入品红溶液和石
蕊溶液中,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只试管里,观察溶
液的颜色。
注意!!!浓硫酸具有很强的腐蚀性,在实验中
应注意安全防护!
反应现象和注意点:
1.将铜片改为铜丝有什么好处?
增大接触面积,加快反应速率。
2.现象:铜丝由红色变黑色,逐渐溶解,产生无色、有刺
激性气味的气体。
3.调节铜丝的高度,减少SO 对环境的污染。
2
4.冷却后,把试管里的液体倒入盛有水的试管里得到蓝
色溶液。(得到了什么溶液?)
反应解读:在加热条件下,浓硫酸和铜反应,生成硫酸
铜,SO 和HO。在反应中,浓硫酸作氧化剂,铜作还原剂。
2 2
2H
2
SO
4
(浓)+ Cu =△== CuSO
4
+ SO
2
↑+ 2H
2
O
在上述反应中,硫酸表现出了强氧化性和酸性。
④强氧化性
(1)冷的浓HSO ,如遇铁、铝等钝化。
2 4
(2)加热时浓硫酸可以与除金、铂之外的所有金属反应,
生成高价金属硫酸盐,本身一般被还原成SO 。
2
⑤浓硫酸与C的反应以及产物检验
C+2H
2
SO
4
(浓)=△== 2SO
2
↑+CO
2
↑ +2H
2
O
思考:如何用实验方法证明木炭与浓硫酸反应的产物?
(观看ppt)
思考与讨论:(1)硫酸具有酸的哪些共同的性质?请举例写出相关反应
的离子方程式。
(2)实验室用硫酸与金属反应制取氢气时,往往用稀硫
酸,而不用浓硫酸,这是为什么?
(1)与活泼金属反应:Fe+2H+ = Fe2+ + H ↑
2
与碱性氧化物作用:MgO + 2H+ = Mg2+ +H O
2
与碱作用:2H+ + 2OH- = 2H O
2
与盐作用:CO 2-+ 2H+= H O + CO ↑
3 2 2
(2)用浓硫酸不能得到氢气。
四.硫酸盐
一些含结晶水的硫酸盐叫做矾。
胆矾CuSO .5H O,绿矾FeSO ·7H O
4 2 4 2
皓矾ZnSO·7H O,明矾KAl(SO )·12H O
4 2 4 2 2
生石膏CaSO·2H O,熟石膏2CaSO·H O
4 2 4 2
重晶石BaSO
4
五.浓硫酸知识梳理
1.吸水性:常用作干燥剂,但不能干燥 NH 、HS、HI、
3 2
HBr等气体
2.脱水性:将有机物中氢、氧原子以2∶1比例脱去
3.强氧化性
a.Fe、Al遇浓HSO 钝化,可用铝槽车装运浓HSO
2 4 2 4
△
b.与Cu反应:Cu+2HSO (浓)== CuSO +SO ↑+2HO
2 4 4 2 2
△
c.与C反应:C+2HSO (浓)==CO ↑+2SO ↑+2H O
2 4 2 2 2
随堂练习:
1.(2011·高考上海卷)下列溶液中通入SO 一定不会产
2
生沉淀的是( )
A.Ba(OH) B.Ba(NO )
2 3 2
C.NaS D.BaCl
2 2
解析:选D。A中生成BaSO,B中生成BaSO,C中有
3 4
S生成。
2.下列关于浓硫酸的叙述正确的是 ( )
A.浓硫酸具有吸水性,因而能使蔗糖炭化
B.浓硫酸在常温下可迅速与铜片反应放出二氧化硫气体
C.浓硫酸是一种干燥剂,能够干燥氨气、氢气等气体
D.浓硫酸在常温下能够使铁、铝等金属钝化
答案为:D
A、蔗糖炭化是浓硫酸脱水性;B、浓硫酸和铜反应需要加热;
C、浓硫酸不能干燥氨气;
D、浓硫酸可以使铁、铝钝化。
3.足量Cu 与2mol的浓硫酸反应,在标准状态下制得的
SO 体积为什么小于 22.4 L?
2
答:因为浓硫酸消耗变为稀硫酸,稀硫酸不与铜反应,所
以在标准状态下制的SO 体积小于22.4 L。
2
4. 某硫酸厂有一辆存放过浓硫酸的铁槽车。某工人违反
操作规程,边吸烟边用水冲洗铁槽车,结果发生了爆炸。下列
对引起爆炸的原因说法正确的是( )
A.浓硫酸遇明火爆炸
B.浓硫酸遇水发热爆炸
C.铁与水(常温下)反应产生的氧化物爆炸
D.稀释后的硫酸与铁反应产生的氢气在空气中遇明火而
爆炸
答案:D。浓硫酸可以和铁在常温下钝化,但是稀硫
酸可以和铁反应。
5.浓硫酸在下列转化中,既表现出氧化性又表现出酸性
的是( )
A.Cu―→CuSO B.C―→CO
4 2
C.Fe(OH) ―→Fe (SO ) D.Fe O―→Fe (SO )
3 2 4 3 2 3 2 4 3
答案为:A
铜和浓硫酸反应既表现酸性又表现氧化性
2H
2
SO
4
(浓)+ Cu =△== CuSO
4
+ SO
2
↑+2H
2
O
课堂小结 1.掌握稀硫酸的酸性;
2.掌握浓硫酸的吸水性、脱水性、强氧化性;
3.掌握浓硫酸和铜、碳反应的条件,以及产物的检测方
法;
4.注意环境保护,发展绿色化学。
板书 一、浓硫酸的物理性质
二、硫酸的制备
三、浓硫酸的化学性质
四、硫酸盐
一、浓硫酸性质梳理