資源簡介

第3章 物質的性質與轉化
第二節 硫的轉化
3.2.2硫酸 酸雨及其防治
本節教學內容是魯科版高中化學必修第一冊第三章第二節《硫的轉化》的第二課時。該部分的教學內容涉及到硫酸的相關知識和性質，酸雨形成及防治，硫酸的用途。通過研究硫酸的性質和用途，可以使我們從物質類別和元素價態的視角認識物質間的轉化關系，深化對物質及其變化多樣性的認識。本通過學習這部分知識，學生將學習并掌握硫酸及相關反應；酸雨形成及防治；通過本節內容的學習，學生將感受硫元素的多種化合物的不同特性和用途。
證據推理與模型認知：能一舉物質類別和元素價態列舉硫元素的典型代表物。能列舉、描述、辨識含有硫元素的典型物質重要的物理和化學性質及實驗現象。能用化學方程式、離子方程式正確表示典型物質的主要化學性質。
宏觀辨析與微觀探析：能從物質類別、元素價態的角度，依據復分解反應和氧化還原反應原理，預測硫酸的化學性質及變化。
科學態度與社會責任：能說明硫及其化合物的應用對社會發展的價值、對環境的影響。能有意識地運用所學知識或尋求相關證據參與社會性科學議題的討論。能主動運用所學的化學知識和方法解決生產、生活中簡單的化學問題。能運用綠色化學思想分析和討論化工生產的相關問題。
重點：硫酸化學性質、酸雨形成
難點：硫酸性質
實驗用品、多媒體教學平臺
教學過程
【引入】觀看酸雨視頻了解酸雨的形成及危害。
【板書】三、硫酸的性質
物理性質：
【觀察】觀察一瓶濃硫酸。
【小結】純硫酸是一種無色、油狀液體、難揮發、以任意比與水互溶，溶解時放出大量的熱。常用濃硫酸的質量分數為98%（密度為1.84g/cm3）。
2.稀硫酸具有酸的通性：H2SO4===2H++ SO。
(1)、能和酸堿指示劑反應：遇到紫色石蕊試液變紅
(2)、和活潑金屬反應： 如：Fe+ H2SO4=FeSO4+H2↑
(3)、和堿發生中和反應： 如：2NaOH+ H2SO4=Na2SO4+2H2O
(4)、和堿性氧化物反應： 如：CuO+ H2SO4=CuSO4+H2O
(5)、和某些鹽反應： 如：BaCl2+H2SO4=BaSO4↓+2HCl
【思考】
1.如何稀釋濃硫酸？
將濃硫酸沿器壁慢慢注入水中，并用玻璃棒不斷攪拌。
2.不慎將濃硫酸沾到皮膚或衣服上，應該如何處理？
立即用大量水沖洗，然后涂上3%---5%的碳酸氫鈉溶液。
3.濃硫酸濺在眼睛里怎樣處理？
立刻用大量的水沖洗，邊洗邊眨眼睛，切不可用手揉眼睛
【板書】3. 濃H2SO4的特性
【板書】（1）強氧化性
【實驗1】將一小塊銅片放入試管中，然后加入 2 mL 濃硫酸，共熱，將產生的氣體依次通入品紅溶液和氫氧化鈉溶液。
指導學生完成上述化學反應方程式，并分析濃硫酸在反應中體現了什么性質。
【提示】Cu+2H2SO4(濃)===CuSO4 + SO2+2H2O，濃硫酸既表現了酸性，又表現了強氧化性。
【思考】分析濃、稀硫酸與金屬反應有何不同？
【提示】濃硫酸與金屬反應不放出氫氣；與不活潑金屬反應被還原成二氧化硫。
【注意】濃硫酸的強氧化性還表現在常溫下使Al、Fe等少數金屬鈍化。
實驗2：
①在燒杯中放入蔗糖，加幾滴水，攪拌均勻后，加一定量的濃硫酸，迅速攪拌。觀察現象。
②如何理解脫水性？
現象：蔗糖逐漸變黑，體積膨脹，形成疏松多孔的海綿狀的炭。
說明：濃硫酸表現出氧化性、脫水性。
濃硫酸具有脫水性，能按水的元素組成質量比脫去紙屑、棉花所含有機化合物中的氫、氧元素，使這些有機化合物炭化。
C＋2H2SO4(濃)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O
（2）脫水性：將化合物中的H、O兩元素以H2O的形式脫去
（3）吸水性：（吸現有的H2O）----作氣體干燥劑
①用來干燥一些不和濃硫酸反應的氣體，如：O2、H2、CO2、CO、 Cl2、HCl、SO2、CH4……
通常堿性和還原性氣體不能用濃硫酸來干燥，如：NH3、H2S、HI……
②濃硫酸與CuSO4·5H2O：藍色→白色
【思考】把一瓶濃硫酸打開瓶蓋露置在空氣中一段時間之后，會有什么變化？濃鹽酸呢
質量變大、濃度變小。（因為濃硫酸有吸水性，吸收空氣中的水分后使質量增加）
濃鹽酸易揮發、濃度也變小
【練習】以下實驗中分別利用了硫酸的哪些性質？
1、在膽礬晶體中滴加濃硫酸，晶體由藍變白；( )
2、濃硫酸滴在紙屑、棉花上變黑；( )
3、亞硫酸鈉中加入硫酸，產生二氧化硫；( )
4、適量濃硫酸與蔗糖混合后，體積膨脹顏色變黑；( )
5、濃硫酸與活潑金屬反應無氫氣生成；( )
6、濃硫酸與銅反應，溶液變藍，且生成刺激性氣體；( )
7、可以用鐵制容器裝運濃硫酸；( )
【板書】
【小結】4、硫酸的用途——最重要的化工原料之一
（1）制取化肥，如磷肥、氮肥；
（2）清除金屬表面的氧化物；
（3）制取揮發性酸；
（4）用于精煉石油，制造炸藥、農藥等，是實驗 室里常用的試劑。
【板書】5、硫酸的工業制法——接觸法制硫酸
（1）主要原料：硫鐵礦（又稱黃鐵礦，主要成分是FeS2)、空氣、98.3% 濃硫酸。
（2） 生產原理
4FeS2 +11 O2 2Fe2O3 + 8SO2
2SO2 + O2 2SO3
SO3 + H2O == H2SO4
(3)生產流程
四、SO42-的檢驗：
1、原理：SO42-+Ba2+====BaSO4↓
2、方法：待測溶液中先加稀鹽酸，再加BaCl2
3、排除其他離子的干擾：
如果有CO32-——用H+除去
如果有SO32-——盡量避免選用HNO3或生成HNO3 （強氧化性），或先用HCl除去
如果有Ag+——盡量避免Cl-的引入，或先除去Ag+
練習：以下學生設計的實驗方案，哪些是可以確定溶液中一 定有SO42-的？（ ）
【板書】五、酸雨及其防治
【講述】在生產硫酸的過程中，產生的廢氣容易形成酸雨。酸雨給人類帶來種種危害，嚴重威脅著生態環境。下面大家一起討論學習酸雨形成的原因及防止或減少酸雨形成的措施。
【板書】1. 酸雨的形成
2SO2+O2 2SO3 SO3+H2O====H2SO4
SO2+H2OH2SO3 2H2SO3+O2===2H2SO4
【板書】2. 酸雨的危害
①入江河湖泊，會使湖泊酸化，造成魚類死亡
②酸雨落至土壤里，會能直接破壞農作物、森林和草原，使土壤酸化
③對橋梁、雕塑等建筑物及千年古跡會酸雨還會加速建筑物、橋梁、工業設備的腐蝕。
④酸雨危害人的健康。
4. 防治
(1) 改變能源結構，開發利用氫能、風能、太陽能等。
(2) 對酸性物質的排放加以控制。
【注意】燃煤中加入適量石灰石或生石灰的“固硫”原理：CaCO3＋SO2CaSO3＋CO2，CaO＋SO2CaSO3。
【課堂小結】
【課堂練習】
1、下列有關SO2氣體的實驗現象中不正確的是( )
A、裝滿SO2的試管倒立在滴有紫色石蕊的水槽中，進入試管的溶液呈紅色
B、將SO2通入有品紅溶液的試管中，紅色漸褪，給試管加熱無明顯變化
C、將SO2通入有溴水的試管中，顏色漸褪，給試管加熱無明顯變化
D、等物質的量的Cl2和SO2同時通入品紅溶液中，無 明顯變化
2、氯氣和二氧化硫皆可做漂白劑，若用兩者(1:1)一
起作用于濕潤的紅色布條，則布條的顏色（ ）
A、變白色 B、不變色
C、先褪色后又復原 D、變白后加熱又復原
3、下列關于濃硫酸和稀硫酸的敘述正確的是（ ）
A、常溫時都能與鐵發生反應，放出氣體
B、加熱時都能與銅發生反應
C、都能作為氣體干燥劑
D、硫元素的化合價都是+6
4.某學生課外活動小組利用下圖所示裝置分別做如下實驗：
（1）在試管中注入某紅色溶液，加熱試管，溶液顏色逐漸變淺，冷卻后恢復紅色，則原溶液可能是_________________________溶液；加熱時溶液由紅色逐漸變淺的原因是：
________________________________________
（2）在試管中注入某無色溶液，加熱試管，溶液變為紅色，冷卻后恢復無色，則此溶液可能是________________溶液；加熱時溶液由無色變為紅色的原因是：
_________________________________________
【參考答案】
B B D
4. 稀氨水和酚酞稀 ;氨水中的 NH3 逸出，所以溶液的顏色變淺
溶有 SO2 的品紅; 加熱時，SO2 氣體逸出，品紅溶液恢復紅色

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