下载文档原格式
专题4硫、氮和可持续发展第一单元含硫化合物的性质和应用第2课时硫酸的制备和性质课时跟踪检测知识点一：硫酸的性质1．下列关于浓硫酸的叙述正确的是()A．浓硫酸具有吸水性，因而可使蔗糖炭化B．浓硫酸与铁加热后发生反应，生成的气体可能是混合物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，故无化学反应发生解析：浓硫酸具有脱水性，因而可使蔗糖炭化，A错误；浓硫酸与铁加热后发生反应，随着反应的进行，硫酸浓度减小，稀硫酸和铁反应生成氢气，因此生成的气体可能是混合物(SO2、H2)，B正确；浓硫酸是一种干燥剂，具有强氧化性和酸性，因此不能够干燥氨气，C错误；浓硫酸在常温下能够使铁、铝等金属钝化，钝化是化学变化，D错误。
答案选B。
答案：B2．将pH试纸蘸取浓H2SO4后，试纸的颜色将变为()A．蓝B．黑C．红D．白解析：浓H2SO4具有脱水性，使试纸炭化变黑。
答案：B3．通常情况下能共存且能用浓硫酸干燥的气体组是()A．SO2、Cl2、H2S B．O2、H2、SO2C．NH3、H2、Cl2D．CO、SO3、O2解析：浓硫酸具有强氧化性和酸性，不能干燥还原性气体和碱性气体，特别注意浓硫酸能吸收SO3气体，所以浓硫酸不能干燥SO3。
答案：B4．下列反应浓硫酸只表现氧化性的是()A．实验室用浓硫酸干燥氯气、氯化氢、二氧化硫等气体B．将HI与浓硫酸混合，有紫色蒸气产生C．浓硫酸与氧化亚铁反应，生成硫酸铁D．用浓硫酸在木制品上“烙”字画解析：A项利用浓硫酸吸水性；B项利用浓硫酸强氧化性；C项利用浓硫酸的强氧化性和酸性；D项利用浓硫酸的脱水性。
答案：B5．某学习小组进行浓硫酸对蔗糖的脱水实验，“在200 mL烧杯中放入20 g 蔗糖(C12H22O11)，加入适量水，搅拌均匀，然后再加入15 mL质量分数为98%的浓硫酸，迅速搅拌”进行如下探究。
(1)观察现象：蔗糖先变黄，再逐渐变黑，体积膨胀，形成疏松多孔的海绵状黑色物质，同时闻到刺激性气味。
第二课时硫酸的制备和性质1．SO2催化氧化反应的特点是什么？写出反应的化学方程式。
提示：可逆反应：2SO2＋O22SO32．稀硫酸具有哪些化学性质。
请写出下列化学方程式(1)稀硫酸和锌反应。
(2)稀硫酸和Fe2O3反应。
(3)稀硫酸与Fe(OH)3反应。
(4)稀硫酸和BaCl2溶液反应。
(5)稀硫酸和Na2CO3反应。
提示：(1)Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑。
(2)Fe2O3＋3H2SO4===Fe2(SO4)3＋3H2O。
(3)2Fe(OH)3＋3H2SO4===Fe2(SO4)3＋6H2O。
(4)BaCl2＋H2SO4===BaSO4↓＋2HCl。
(5)Na2CO3＋H2SO4===Na2SO4＋CO2↑＋H2O。
[新知探究]探究生产硫酸的两种方法(1)古代采用加热胆矾(CuSO4·5H2O)或绿矾(FeSO4·7H2O)的方法制取硫酸。
(2)接触法制硫酸：2[成功体验]1．在硫酸工业生产中，为了有利于SO 2的转化，且能充分利用热能，采用了中间有热交换器的接触室，按图所示密闭体系中气流的流向，则A 处流出的气体为( )A ．SO 2B ．SO 3、O 2C ．SO 2、O 2D ．SO 2、SO 3解析：选C 进入热交换器预热的是SO 2和O2的混合物，据此可排除A 、B 、D 。
在预热过程中，混合气体虽具备了合成SO 3的温度，但无催化剂，因此A 处流出的气体中应无SO 3，假若有反应“2SO 2＋O 2===2SO 3”微弱进行，从A 处流出的气体应有三种，同样可排除B 、D 。
[新知探究]探究1 填写下表空白，认识浓硫酸的物理性质探究2 体会浓硫酸的特性和用途 (1)实验探究(2)浓硫酸的特性①吸水性：浓硫酸具有很强的吸水性，可用作干燥剂。
②脱水性：将有机物中的H、O元素按原子个数比2∶1脱出。
③强氧化性：(3)硫酸的用途化肥、医药、农药的生产，金属矿石的处理，金属材料的表面清洗。
专题4 硫及环境保护第1单元含硫化合物的性质第二节硫酸的工业制备浓硫酸的性质本节教材位于专题四第一单元《含硫化合物的性质》的第二课时，在学习本节内容前，学生已经学习了二氧化硫的知识，对本节内容的学习由一定帮助。
同时本节内容的学习也为后面《含硫化合物之间的转化》的学习打下基础。
因此，本节内容的学习起到了一个承上启下的作用。
且本节课以实验探究为主线，主要介绍了硫酸的工业制备及浓硫酸的性质，将工业生产与化学学习联系起来，体现了“化学与生活息息相关”。
教学目标：1、掌握硫酸的工业制备原理及流程；2、了解浓硫酸的物理性质；3、掌握浓硫酸的特性；核心素养：通过学习工业制硫酸的知识，将工业生产与化学学习联系起来，使学生建立环保意识，体会“化学与生活息息相关”。
通过实验的学习，使学生在与他人的合作中体验探究的乐趣，培养人文精神。
1、掌握硫酸的工业制备原理及流程；2、掌握浓硫酸的特性；学生复习上节课已学的内容，并预习本课内容；教师准备本节需要的多媒体课件。
【引入】问题解决：一铁罐车运载浓硫酸发生事故。
思考：（1）铁罐车运载的浓硫酸来自于哪里？如何制备？（2）铁可与硫酸反应，为何可将浓硫酸密闭在铁罐中？铁罐出口处腐蚀严重，这说明了浓硫酸具有什么性质？（3）如何处理被泄露的硫酸呢？【学生活动】阅读并回答：来源于工业生产【投影】一、硫酸的工业制法——接触法（一）SO 2的制取——造气1.原料：硫磺(S)或黄铁矿(FeS 2 )2.反应原理：4FeS 2 +11O 2 ==2Fe 2 O 3 +8SO 2或( S + O 2 == SO 2 )3.设备：沸腾炉【过渡】生成的二氧化硫经过除尘净化进入接触室，与氧气结合，在催化剂五氧化二钒的作用下反应生成三氧化硫。
【投影】（二）SO 2催化氧化生成SO 3—接触氧化反应原理：2SO 2 +O 2 ===2SO 3.设备：沸腾炉【过渡】三氧化硫进入吸收塔，与水反应生成硫酸。
【投影】(三) SO3的吸收和硫酸的生成(1)反应原理：SO3 + H2O==H2SO4(2)设备：吸收塔【设疑】思考：吸收SO3时，为什么不用水吸收而是用98.3 % 的浓H2SO4吸收SO3 ？【学生活动】阅读并回答：防止SO3溶于水时反应放出大量的热导致酸雾，降低吸收效率。
硫酸的制备与性质【教学目标】学生了解硫酸工业制备的原理和方法，掌握硫酸的有关性质 【教学重点】硫酸的化学性质 【教学难点】浓硫酸的特性 【教学过程】一、硫酸的工业制备1、古老的制备硫酸的方法：加热胆矾或绿矾强热2FeSO 4 Fe 2O 3+SO 2↑+SO 3↑2、接触法制硫酸 （1）三个步骤：（2）三个反应：4FeS 2+11O 2=2Fe 2O 3+8SO 2↑2SO 2+ O 2 2SO 3SO 3+H 2O=H 2SO 4（3）三个设备：沸腾炉、接触室、吸收塔 二、硫酸 （一）稀硫酸二元强酸，具有酸的通性。
H 2SO 4=2H ++SO 42-〖练习〗写出：铁、氢氧化钡、碳酸氢钠、氧化铝分别与稀硫酸的反应。
（二）浓硫酸物理性质：为无色粘稠状的液体，能溶于水放热。
（注意浓硫酸的稀释？） 〖实验〗1、胆矾与浓硫酸：蓝色晶体变白。
2、蔗糖与浓硫酸：蔗糖变黑、膨胀、产生刺激性气味的气体、发热。
3、铜与浓硫酸：产物溶于水变蓝、生成能使品红溶液褪色的气体。
特性：吸水性、脱水性、强氧化性。
1、难挥发性：可制取一些挥发性酸，如：HCl HNO 3 Na NO 3+H 2SO 4(浓)= NaHSO 4+ H NO 3↑2、吸水性：可作干燥剂，可干燥氧气、氢气、氯气、氯化氢等。
（不可用于氨气）3、脱水性：按水的组成比夺取有机物中的氢、氧元素形成水分子。
如：蔗糖、木材、纸张等。
（这种作用又称为炭化作用） C 12H 22O 11 12C+11H 2O4、强氧化性：①钝化作用：铁和铝在浓硫酸的作用下在表面生成一层致密的氧化保护膜。
（浓硝酸也有这种性质）可用铁或铝槽运输浓硫酸。
〖思考〗贮存浓硫酸的铁制容器不能敞口放置？ ②与不活泼的金属反应Cu+2H 2SO 4(浓) CuSO 4+SO 2↑+H 2O 实验室可制取少量的二氧化硫∆催化剂∆对比：Fe+H 2SO 4= Fe SO 4 +H 2↑〖说明〗1、酸的氧化性：酸中的氢元素表现出来的性质，产生一般为氢气。
2020-2021学年化学新教材苏教版必修第一册课时分层作业：专题4 第1单元第2课时硫酸的工业制备浓硫酸的性质含解析课时分层作业(二十）硫酸的工业制备浓硫酸的性质（建议用时：25分钟）［合格过关练]1．在硫酸工业生产中,为了有利于SO2的转化，且能充分利用热能,采用了中间有热交换器的接触室(如图），按此密闭体系中气体的流向，则在A处流出的气体含有(）A．仅SO2B．SO3、O2C．SO2、O2D．SO2、SO3C[A处流出的是已经过热交换器预热的原料气SO2和O2。
] 2．在如下图所示的实验中，实验开始一段时间后，对观察到的现象叙述错误的是（）A．苹果块会干瘪B．胆矾晶体表面“有白斑”C．小试管内有晶体析出D．pH试纸变红D[浓硫酸具有较强的吸水性、脱水性和强氧化性，因此将苹果块、胆矾晶体和饱和硝酸钾溶液在题中图示装置中放置一段时间后,浓硫酸会吸收它们中的水分，使苹果块萎缩，胆矾晶体变为白色的无水硫酸铜,饱和硝酸钾溶液中析出晶体。
D项pH试纸在浓硫酸中先变红后变黑，因浓硫酸具有极强的氧化性和脱水性,能使pH试纸炭化变黑。
］3．下列气体既能用浓硫酸又能用碱石灰干燥的是(）A．Cl2B．COC．SO2D．NH3B［浓硫酸具有吸水性，常用作气体的干燥剂，但不能干燥碱性气体(如氨气）、某些还原性气体（如硫化氢、碘化氢、溴化氢等)；碱石灰（氧化钙和氢氧化钠的混合物）是一种常用的碱性干燥剂，不能干燥酸性气体(如二氧化碳、二氧化硫、氯气等）。
] 4．浓硫酸和2 mol·L－1的稀硫酸，在实验室中敞口放置。
它们的质量和放置天数的关系如图.分析a、b曲线变化的原因是（)A．a升华、b冷凝B．a挥发、b吸水C．a蒸发、b潮解D．a冷凝、b吸水B[本题考查学生对浓、稀硫酸在吸水与其中水分挥发的差异.在两种溶液中都存在吸水和水分挥发两个过程，只不过在浓硫酸中以吸收水分为主,溶液质量增加；而2 mol·L－1稀硫酸中以水分挥发为主，质量减小.］5．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。
4.1.2 硫酸的工业制备浓硫酸的性质
教材介绍了工业上生产硫酸的基本原理，重点介绍了浓硫酸的特性和应用。
通过学习，学生不但学到了硫元素及其化合物的性质和应用等知识，还能认识到化学物质在造福人类、推动人类社会物质文明发展中所起的作用，使学生进一步学习了基本的化学实验技能，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示的科学发展观；培养学生的科学精神和社会责任。
1、宏观辨识与微观探析：了解工业上制备硫酸的基本原理和浓硫酸的特性及应用。
2、变化观念与平衡思想：从微观结构区分浓硫酸和稀硫酸化学性质的不同，认识到量变到质变的变化。
3、证据推理与模型认知：通过实验证据推理，培养学生严谨的逻辑推理的思维模式。
4、科学探究与创新意识：引导学生在实验过程中对教材实验进行合理改进，科学探究和严谨推理。
5、科学精神与社会责任：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示的科学发展观；培养学生的科学精神和社会责任。
1、硫酸工业的基本原理
2、浓硫酸的特性
相关实验器材、实验视频、图片等
引入新课：
硫酸是当令世界上最重要的化工产品之一，美誉为“化学工业之母”，工业上常用硫酸的年产量来衡量一个国家的化工生产能力。
早在1000年以前，我国就用加热胆矾（CuSO4·5H2O）或绿矾（FeSO4·7H2O）的方法来制硫酸，如：《黄帝九鼎神丹经诀》——“炼石胆取精华法”。
PPT展示：（1）CuSO4·5H2O==CuO+SO3↑+5H2O SO3 + H2O==H2SO4
（2）2FeSO4·7H2O ==Fe2O3+SO2↑+SO3↑+14 H2O SO3+H2O==H2SO4
引入：随着科技的发展，工艺的改进，目前工业制备硫酸主要采用接触法，原料为硫铁矿或硫黄。
板书：一、硫酸的工业制备
板书：1、三设备：沸腾炉、接触室、吸收塔。
2、三原料：硫铁矿或硫黄、空气、98.3%的浓硫酸
3、三原理：
（1）沸腾炉：4FeS2 + 11O2 == 2Fe2O3 + 8SO2 或S + O2 == SO2 二氧化硫的制取和净化阶段
（2）接触室：2SO2 + O2⇌2SO3二氧化硫转化三氧化硫阶段
（3）吸收塔：SO3 + H2O == H2SO4三氧硫的吸收和硫酸的生成阶段
PPT展示：工业制备硫酸装置图
学生活动：思考并回答下列问题：
（1）有哪些特殊的工艺要求？硫铁矿为什么要粉碎？
（2）从沸腾炉中出来的气体中含有哪些杂质，怎样处理？
（3）热交换器起什么作用？为什么控制温度在450℃？
（4）为什么用98.3%的浓硫酸吸收而不用水吸收？
（5）浓硫酸为什么要从上向下喷下？
（6）会产生哪些废弃物？
讲解：工业生产得到的硫酸一般都是质量分数大于92%的浓硫酸，实际使用时可以根据需要稀释成不同浓度的硫酸。
稀硫酸中H2SO4电离成H+和SO42-，具有酸的通性。
思考：由于工业战略发展的需要，某地区打算建厂制备硫酸，项目负责人员正在考虑采用硫黄制酸还是硫铁矿制酸。
如果你是负责人，你会收集哪些资料作为依据进行选择？
学生活动：阅读教材第94页内容。
PPT展示：
1、硫铁矿中FeS2的质量分数一般为20%-50%，制酸工艺过程中所产生的矿渣和废气便生产装置变得较为复杂。
而采用硫黄制酸法，工艺流程和设备相对简易。
硫黄含杂质少，燃烧生成的气体含杂质少，可免去气体净化的过程，制备过程也不产生矿渣。
因此，硫铁矿制酸投资几乎是同等规模硫黄制酸设备的两倍。
但硫黄原料价格高于硫铁矿，具体选用何种硫酸制备工艺，应根据实际条件和要求进行决策。
2、化学工业制备的要求
（1）原料廉价且稳定，降低运输成本。
（2）从环保、成本等角度选择合适的化学反应，保证在反应中能充分接触。
（3）制备流程简单高效，能耗低，反应放出的热量质尽可能加以循环利用，生副产物较少。
（4）制备过程绿色，环保，不使用或生成对环境有害的物质。
过度：浓硫酸中离子的量很少，主要以H2SO4分子存在。
所以，浓硫酸具有一些特殊的性质。
板书：二、浓硫的特性
实验1、向表面皿中加入少量胆矾，再加入约3mL浓硫酸，搅拌，观察实验现象。
多媒体播放视频：吸水性
实验现象：蓝色的胆矾（CuSO4·5H2O）变成白色（CuSO4）
板书：1、吸水性---做干燥剂
实验2、取2g蔗糖，放入大试管中，加2-3滴水，再加入约3mL的浓硫酸，迅速搅拌，然后塞紧带玻璃导管的橡皮塞，将玻璃导管的另一端插入盛有品红溶液的试管中，观察实验现象。
多媒体播放视频：脱水性
实验现象：蔗糖由白变黑，慢慢膨胀，形成疏松的海绵状，同时有刺激性气味产生。
实验结论：浓硫酸具有脱水性
板书：2、脱水性:浓硫酸按照水的组成比，夺取某些有机物中的氢、氧元素形成水分子，可使蔗糖、纤维素等物质脱水，这叫脱水性。
C12H22O11浓硫酸12C + 11H2O
实验3、将一小片铜片放入试管中，然后加入2mL浓硫酸，加热
，
观察实验现象。
多媒体播放视频：铜与浓硫酸反应
实验现象：铜逐渐溶解，溶液变蓝，有无色刺激性气体生成，该气体可以使品红溶液褪色，加热退色溶液，溶液红色回复。
实验结论：铜与浓硫酸在加热条件发生反应，生成硫酸铜、二氧化硫和水，浓硫酸表现强氧化性。
板书：3、强氧化性
Cu + 2H2SO4∆
CuSO4 + SO2↑ + 2H2O
C + 2H2SO4（浓）∆CO
2
↑ + 2SO2↑ +2H2O
讲解:浓硫酸能与绝大多数金属发生反应，在加热时表现出更强的氧化性。
在常温下，铁、铝等少数金属遇浓硫酸会发生钝化,铁、铝表面被浓硫酸氧化为致密的氧化膜，从而阻止了酸与内层金属的进一步反应，所以常温下可以用铁、铝制容器来盛装浓硫酸。
浓硫酸还可以与一些非金属及某些化合物反应，浓硫酸在化学反应中常作氧
化剂。
学以致用:指出下面两个反应的氧化剂、还原剂、氧化产物和还原产物
Cu + 2H 2SO 4 ∆ CuSO 4 + SO 2↑ + 2H 2O
C + 2H 2SO 4（浓）∆ CO 2↑ + 2SO 2↑ +2H 2O
思考：
1、能用浓硫酸干燥的气体有哪些？
2、浓硫酸不能干燥哪些气体？
学生讨论回答：
1、O
2、N 2、CO 、CO 2、CH 4 、 SO 2、HCl 、Cl 2等
2、不能用来干燥：碱性气体（如氨气）；还原性气体（H 2S 、HI 、HBr ）。
讲解：浓硫酸在生产、生活和科学研究中有着重要的应用 。
板书：三、浓硫酸的用途
PPT 展示：下列图示
知识拓展：常见的硫酸盐
PPT 展示：硫酸钡、硫酸亚铁、芒硝、皓矾、明矾等
课堂小结：
1、硫酸制备
硫酸 酸洗 炸药 蓄电池
化肥 农药
医药 试剂 干燥剂
三反应(均放热) S＋O2=====
点燃
SO2；
4FeS2＋11O2=====
高温
2Fe2O3＋8SO2
2SO2＋O2催化剂
△
2SO3
SO3＋H2O===H2SO4
2、硫酸的性质
本节课重点学习了两个方面，一方面是硫酸的工业制备原理，一方面是浓硫酸的特性。
在课堂中采用了观看教学视频、师生互动、学案教学的形式，学生掌握较好。
观察实验现象，描述实验现象，培养了学生观察、分析、思考的能力实验探究能力，同时也提醒学生树立环保意识，培养学生的科学精神和社会责任。
