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第2課時(shí) 硫酸
第五章 化工生產(chǎn)中的重要非金屬元素 第一節(jié) 硫及其化合物
學(xué)習(xí)目標(biāo)
Learning Objectives
通過實(shí)驗(yàn)探究，認(rèn)識(shí)硫酸的主要性質(zhì)，特別是濃硫酸的特性，認(rèn)識(shí)其在生產(chǎn)中的應(yīng)用。
01
一、硫酸
1．硫酸的用途與工業(yè)制備
（1）用途：
①重要的化工原料，可用于制___________、炸藥、染
料、鹽類等。
化肥、農(nóng)藥
②用于精煉石油、金屬加工前的酸洗及制取各種揮發(fā)性酸、作干燥劑等。
教學(xué)過程
一、硫酸的性質(zhì)
1．硫酸的物理性質(zhì)
硫酸是一種無色、黏稠的油狀液體，密度比水大。濃H2SO4與水以任意比互溶，溶解時(shí)可放出大量的熱。
將濃硫酸沿器壁慢慢注入水中，并用玻璃棒不斷攪拌。
思考
如何稀釋濃硫酸？
硫酸是強(qiáng)電解質(zhì)，在水溶液中的電離方程式為H2SO4=2H＋＋SO42-，能與指示劑、金屬、堿性氧化物、堿、鹽等物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)。
稀硫酸具有酸的通性
稀硫酸
與指示劑反應(yīng)
（石蕊）
使石蕊試液變紅色
與金屬反應(yīng)（Zn）
與金屬氧化物反應(yīng)（CuO）
與堿反應(yīng)
[Cu(OH)2]
與鹽反應(yīng)
（CuCO3)
硫酸的工業(yè)制備：
【做一做】 寫出工業(yè)制備硫酸有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式：
①制備SO2：_____________________________或
②制備SO3：__________________；
③吸收SO3：___________________。
4FeS2+11O2 2Fe2O3+8SO2
高溫
2SO2+O2 2SO3
△
催化劑
SO3+H2O H2SO4
點(diǎn)燃
S+O2 SO2
工業(yè)上制取硫酸為什么常用濃硫酸而不用水吸收SO3？
SO3與水反應(yīng)為放熱反應(yīng)，易產(chǎn)生水霧，影響SO3的吸收
思考
濃硫酸的特性
①吸水性：濃硫酸可以吸收氣體、液體或某些結(jié)晶水合物中的水，常用作干燥劑。
①堿性氣體（NH3等）
② 強(qiáng)還原性氣體（如H2S、HBr、HI等）。
可用來干燥：中性氣體：H2、O2、CO、CH4、NO等
酸性氣體: HCl、 Cl2、 SO2、 CO2等
注意
濃硫酸不能干燥：
②脫水性：濃硫酸可將有機(jī)物中的氫元素和氧元素按水的組成比脫去，使蔗糖、紙張、木材等脫水炭化。
實(shí)驗(yàn)探究：向蔗糖中加入濃硫酸，攪拌，可觀察到蔗糖變黑，體積膨脹，變成疏松多孔的海綿狀的炭，并放出有刺激性氣味的氣體。
C12H22O11 12C+11H2O
濃硫酸
實(shí)驗(yàn)探究
濃硫酸的脫水性
吸水性 脫水性
原理 濃硫酸能夠吸收_______ _______________及固體 中的結(jié)晶水 濃硫酸能把有機(jī)物中_____
___________________脫
去，剩余黑色的炭
區(qū)別 _____________ ____________________
_________________
應(yīng)用 _________
氣體、
液體中的水分子
氫、
氧元素按水的組成比
物質(zhì)中含有H2O
物質(zhì)中不含有H2O，只含
有氫元素和氧元素
作干燥劑
對比
③強(qiáng)氧化性：濃硫酸具有很強(qiáng)的氧化性，能氧化大多數(shù)金屬單質(zhì)和部分非金屬單質(zhì)。
a.與金屬反應(yīng)
(1)浸NaOH溶液棉團(tuán)的作用是吸收尾氣SO2，防止污染空氣。
實(shí)驗(yàn) 現(xiàn)象 a試管中銅絲表面___________；
b試管中的溶液_____________；
c試管中的_________________________；
將a試管里的溶液慢慢倒入水中，____________。
實(shí)驗(yàn) 結(jié)論 Cu和濃硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式：
_________________________________
有氣泡產(chǎn)生
逐漸變?yōu)闊o色
紫色石蕊溶液逐漸變?yōu)榧t色
溶液顯藍(lán)色
Cu+2H2SO4（濃） CuSO4+SO2↑+2H2O
△
(2)Cu與濃硫酸的反應(yīng)中，濃H2SO4 表現(xiàn)了強(qiáng)氧化性
和酸性。
實(shí)驗(yàn)探究
濃硫酸與銅的反應(yīng)
（1）過量的銅與一定量的濃硫酸反應(yīng)時(shí)，硫酸能否全部參加反應(yīng)？
提示：不能。Cu是不活潑金屬，只能與濃硫酸反應(yīng)，與稀硫酸不反應(yīng)，在過量Cu與一定量濃硫酸反應(yīng)時(shí)，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，硫酸的濃度逐漸減小，反應(yīng)進(jìn)行到一定程度時(shí)，濃硫酸將變?yōu)橄×蛩幔磻?yīng)停止，H2SO4不可能全部參加反應(yīng)。
【思考·討論】
（2）如果用過量的鋅代替銅與一定量的濃硫酸反應(yīng)，生成氣體的成分有哪些？
提示：鋅首先與濃硫酸發(fā)生反應(yīng)：Zn+2H2SO4（濃） ZnSO4+SO2↑+2H2O，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，硫酸的濃度降低，鋅還會(huì)與稀硫酸進(jìn)一步反應(yīng)，Zn+H2SO4（稀）
ZnSO4+H2↑，故生成的氣體為SO2和H2的混合氣體。
常溫下，F(xiàn)e、Al 與濃 H2SO4 或濃 HNO3 反應(yīng)，生成了致密的氧化膜，阻止酸與內(nèi)層金屬進(jìn)一步反應(yīng)，從而保護(hù)了金屬，這個(gè)過程叫做“鈍化”。
濃硫酸能與金屬反應(yīng)，但為什么可以用鋁罐車和鐵罐車運(yùn)輸濃硫酸？
加熱時(shí)， Fe、Al仍可與濃硫酸反應(yīng)產(chǎn)生SO2
思考
b.與非金屬反應(yīng)
加熱時(shí)，濃硫酸也能與某些非金屬反應(yīng)（如C、P、S等）
濃硫酸只體現(xiàn)強(qiáng)氧化性。
H2SO4(濃) + S
+6 0
2 2H2O+3 SO2↑
+4
濃硫酸與非金屬反應(yīng)的規(guī)律：
澄清石灰水
硫酸銅
檢驗(yàn)水
檢驗(yàn)產(chǎn)物
中有SO2
除去SO2
檢驗(yàn)CO2
檢驗(yàn)SO2
是否除盡
變藍(lán)色
證明含水
褪色
證明含SO2
顏色變淺
除去SO2
不褪色
證明無SO2
變渾濁
證明含CO2
設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)
驗(yàn)證碳和濃硫酸反應(yīng)的產(chǎn)物
品紅
品紅
KMnO4
下列關(guān)于濃硫酸的敘述中，正確的是(　　)
A．濃硫酸具有脫水性，因而能使蔗糖炭化
B．濃硫酸有強(qiáng)氧化性，不可貯存在鋁、鐵容器中
C．濃硫酸是一種干燥劑，能夠干燥氨氣、氫氣等氣體
D．稀釋濃硫酸時(shí)，應(yīng)將水沿著器壁慢慢加入到濃硫酸中，并用玻璃棒不斷攪拌
【答案】A
【解析】 使蔗糖炭化，表現(xiàn)濃硫酸的脫水性，A正確；濃硫酸具有強(qiáng)氧化性，可與鋁、鐵在常溫下發(fā)生鈍化反應(yīng)，在表面生成一層致密的氧化膜，故可貯存在鋁、鐵容器中，B錯(cuò)誤；濃硫酸與氨氣反應(yīng)，不能用于干燥氨氣，C錯(cuò)誤；濃硫酸密度比水大，稀釋濃硫酸時(shí)，應(yīng)防止酸液飛濺，應(yīng)將濃硫酸沿著器壁慢慢加入到水中，并用玻璃棒不斷攪拌，D錯(cuò)誤。
課堂練習(xí)
蔗糖與濃硫酸反應(yīng)的探究實(shí)驗(yàn)改進(jìn)裝置如圖所示，該實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)更加體現(xiàn)了“綠色”“微型”的特點(diǎn)，下列說法正確的是(　　)
A．蔗糖與濃硫酸的反應(yīng)體現(xiàn)了濃硫酸的吸
水性和強(qiáng)氧化性
B．反應(yīng)中，品紅溶液褪色，加熱后又恢復(fù)紅色
C．紫色石蕊溶液先變紅后褪色
D．該裝置無法證明二氧化硫具有氧化性
【答案】B
【解析】反應(yīng)過程中蔗糖先變黑后體積膨脹，表明濃硫酸具有脫水性和強(qiáng)氧化性，A錯(cuò)誤；反應(yīng)中，SO2使品紅溶液褪色，生成的不穩(wěn)定的無色物質(zhì)受熱后又分解，恢復(fù)原來的紅色，B正確；SO2只能使紫色石蕊溶液變紅色，不能使其褪色，C不正確；SO2與Na2S溶液反應(yīng)生成淡黃色的沉淀，證明二氧化硫具有氧化性，D不正確。
課堂練習(xí)
謝謝聆聽！

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