資源簡介

(共33張PPT)
第五章　化工生產中的重要非金屬元素 第一節　硫及其化合物
硫黃
硫礦
硫在氧氣中燃燒
硫元素化合價
-2
0
+4
+6
氫化物
單質
氧化物
酸
鹽
物質類別
H2S
S
SO2
SO3
H2SO3
H2SO4
Na2SO3
Na2SO4
探究課堂
SO2的制備
SO2的實驗室制法：
Na2SO3＋H2SO4(濃)=Na2SO4＋SO2↑＋H2O
探究課堂
1. 物理性質：
2. 化學性質：酸性氧化物的通性
①與水反應：
②與堿性氧化物反應：
③與堿反應：
SO3＋H2O = H2SO4（放出大量熱）
SO3+Ca(OH)2=CaSO4+H2O
SO3+CaO=CaSO4
熔點為16.8℃，沸點為44.8℃，常溫下為無色液體，標況下為無色固體。
三氧化硫
課堂小結
環節一：酸雨形成
排放到大氣中的二氧化硫是如何轉化成硫酸的？請預測轉化路徑，并說明依據。
任務一：利用價-類二維圖完成SO2到H2SO4的轉化
硫元素化合價
-2
0
+4
+6
氫化物
單質
氧化物
酸
鹽
物質類別
H2S
S
SO2
SO3
H2SO3
H2SO4
Na2SO3
Na2SO4
原理一：2SO2+O2 2SO3
SO3+H2O=H2SO4
原理二：SO2 + H2O H2SO3
2H2SO3+O2=2H2SO4
環節一：酸雨的危害
水質變酸，
導致水生生物死亡。
腐蝕建筑、雕像。
腐蝕樹木，
造成森林大面積死亡。
浸漬土壤，使土壤變得貧瘠。
環節三：危害原因（硫酸的性質）
第3課時　硫酸　硫酸根離子的檢驗
第五章　化工生產中的重要非金屬元素 第一節　硫及其化合物
環節三：危害原因（硫酸的性質）
1.物理性質
純硫酸為無色黏稠狀液體， 密度比水大，能與水互溶，溶于水時放出大量的熱。濃硫酸易吸水，常用作干燥劑。
環節三：危害原因（硫酸的性質）
2.稀硫酸的酸性
H2SO4===2H＋＋
酸的通性
與指示劑顯色
石蕊變紅
與活潑金屬反應
如Zn、Fe
與堿反應
如NaOH
與堿性氧化物反應
如CuO
與弱酸鹽反應
如Na2CO3
溫故知新
Cu + 2H2SO4（濃）==== CuSO4 + SO2↑ + 2H2O
△
Zn + 2H2SO4（濃） ==== ZnSO4 + SO2↑ + 2H2O
△
思考：你能嘗試總結濃硫酸和稀硫酸作為氧化劑的不同嗎？
環節三：危害原因（硫酸的性質）
3.濃硫酸的三大特性
(1)濃硫酸的強氧化性
d.濃H2SO4與非金屬反應，只表現氧化性。
環節三：危害原因（硫酸的性質）
3.濃硫酸的三大特性
(1)濃硫酸的強氧化性
濃硫酸參與的反應，大多數是氧化還原反應，濃硫酸作氧化劑。
a.加熱，濃H2SO4能氧化大多數金屬(除Au、Pt)，一般不產生H2，產生SO2氣體；
b.常溫，濃H2SO4使 Fe、Al鈍化 ；
c.濃H2SO4與金屬反應，表現酸性和氧化性；
C + 2H2SO4（濃）==== CO2 ↑+ 2SO2↑+2H2O
△
2P + 5H2SO4（濃）==== 2H3PO4+ 5SO2↑+2H2O
△
蔗糖遇濃硫酸變“黑面包”。
觀察現象，分析原因，推測結論。
，有刺激性氣味氣體產生.
蔗糖變黑；
體積膨脹
CO2、SO2
C12H22O11 12C+11H2O
濃硫酸
有C生成
環節三：危害原因（硫酸的性質）
3.濃硫酸的三大特性
C + 2H2SO4（濃）==== CO2 ↑+ 2SO2↑+2H2O
△
(2)濃硫酸的脫水性
濃硫酸能按水的組成比脫去紙屑、棉花等有機化合物中的氫、氧元素，使這些有機化合物炭化。
【實驗】
實驗目的 實驗內容 實驗現象
體會濃硫酸的吸水性 用藥匙取一勺膽礬晶體于表面皿上，往其中部滴加幾滴濃硫酸，靜置片刻，觀察實驗現象。
固體由藍色變為白色
環節三：危害原因（硫酸的性質）
3.濃硫酸的三大特性
(3)濃硫酸的吸水性
濃硫酸能夠吸收氣體、液體中的水分子及固體中的結晶水。
環節三：危害原因（硫酸的性質）
(3)濃硫酸的吸水性
濃硫酸能夠吸收氣體、液體中的水分子及固體中的結晶水。
利用濃硫酸吸水性做干燥劑，是否任何氣體都能干燥？
不可干燥：堿性氣體（NH3）；
還原性氣體（H2S等）。
可干燥的：H2、O2、CO2、CO、SO2、HCl、Cl2等；
環節三：危害原因（硫酸的性質）
(3)濃硫酸的吸水性
親愛的水：
　　請允許我這樣叫你，我刻骨銘心的愛著你。每當我遇上你，我就有種沸騰的感覺，全身會放出大量的熱。就算為了你，我變成稀硫酸，那我也不會后悔。就算我變為稀硫酸，我對你的心也不會變，因為我是不揮發的，這點我比硝酸強。水，請你不要逃避，我會在空氣中尋找你的氣息，就算你逃到有機物中，我也會用氫氧元素重新合成你。我有時很暴躁，可以將許多物質氧化，這是我正六價中心硫原子決定的。我無法改變它，就像我無法改變對你的愛一樣。其實，我也溫柔。我從來不欺負我的小弟二氧化硫，盡管他比我更弱，但是我像大哥哥對待小弟弟一樣對待他。
　　此致
敬禮！
　　　　　　　　　　　　　　　 98％的濃硫酸
某火力發電廠二氧化硫排放超標，被勒令限期整改，你認為該廠應該采取怎樣的措施？
利用價-類二維圖完成SO2的轉化：
硫元素化合價
-2
0
+4
+6
氫化物
單質
氧化物
酸
鹽
物質類別
H2S
S
SO2
SO3
H2SO3
H2SO4
Na2SO3
Na2SO4
思路：
從價、類兩個維度思考如何實現轉化，需加何種物質。
環節四：酸雨的防治
SO2的轉化
物質
類別
元素
價態
1.用堿
2.用水
3.用堿性氧化物
1.用氧化劑
（如KMnO4溶液、新制氯水等）
2.用還原劑
（如Na2S溶液）
環節四：酸雨的防治
利用價-類二維圖完成SO2的轉化：
物質 NaOH Ca(OH)2 Ba(OH)2
價格（元/噸） 3200 360-500 9000
方案評價
方案1.堿液吸收
2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O
Ca(OH)2+SO2=CaSO3+H2O
Ba(OH)2+SO2=BaSO3+H2O
在含硫的燃料中加入生石灰
SO2+CaO = CaSO3
△
2CaSO3 +O2= 2CaSO4
△
鈣基固硫法
方案2.加入生石灰
環節四：酸雨的防治
利用價-類二維圖完成SO2的轉化：
環節四：酸雨的防治
環節五：硫酸的制備
古代硫酸的制備
早在唐高宗時代，煉丹家孤剛子所著《黃帝九鼎神丹經訣》卷九里有“煉石膽取精華法”制硫酸的記載，“石膽”即膽礬，“精華”指冷凝所得的液體。
CuSO4·5H2O==CuO+SO3+5H2O
SO3+H2O==H2SO4
1640年，我國早期科技叢書《物理小識·金石類》記有：“青礬廠氣薰人，衣服當之易爛，載木不盛”，青礬即綠礬，強熱綠礬，得紅色固體，氣體冷凝得“礬油”。古代煉丹士稱硫酸為”綠礬油”。
2FeSO4·7H2O==Fe2O3+SO2+SO3+14H2O
SO3+H2O==H2SO4
△
能耗大
原料少
副產物多
產量小
難以大規模生產...
環節五：硫酸的制備
原料
硫黃或黃鐵礦
設備
原理
沸騰爐 接觸室 吸收塔
SO3+H2O===H2SO4
4FeS2+11O2 === 2Fe2O3+8SO2
高溫
S+O2===SO2
點燃
2SO2+ O2 2SO3
催化劑
△
不用水，
防止出現酸霧
硫酸的工業制法----接觸法制硫酸
化肥
農藥
炸藥
染料
鹽
重要化工原料
環節五：硫酸的用途
資料卡片
常見的硫酸鹽
硫酸銅：CuSO4＋5H2O===CuSO4·5H2O(膽礬)
白色　 　　　　　　藍色
硫酸鈣：2(CaSO4·2H2O)===2CaSO4·H2O＋3H2O
　 (生） 石膏　　　　　熟石膏
150℃
主要用于制作模型和醫用石膏繃帶，調節水泥的硬化速率。
生石膏
熟石膏
主要用于檢驗水的存在，與石灰乳混合制備波爾多液。
硫酸鋇：又稱重晶石，不溶于水和酸，且不易被X射線透過。
主要用作消化系統X射線檢查的內服藥劑，即“鋇餐”。
BaSO4
注意Ba2+有毒
俗名 化學成分
綠礬 FeSO4·7H2O
皓礬 ZnSO4·7H2O
明礬 KAl(SO4)2·12H2O
芒硝 Na2SO4·10H2O
常見硫酸鹽
導思
1．判斷正誤
(1)濃硫酸具有強氧化性，稀硫酸不具有氧化性(　　)
(2)常溫下將銅片放入濃硫酸中，無明顯變化，說明銅在濃硫酸中發生鈍化(　　)
(3)將濃H2SO4滴到濕的蔗糖表面，固體變黑膨脹，說明濃H2SO4有脫水性、吸水性和強氧化性(　　)
(4)濃H2SO4具有強氧化性，SO2具有還原性，所以濃H2SO4不能干燥SO2(　　)
(5)濃H2SO4具有吸水性，所以濃H2SO4可以干燥H2、CO、NH3、H2S、HI、HBr等氣體(　　)
√
×
×
×
×
導思
2．(1)50 mL物質的量濃度為18 mol·L－1的濃硫酸中加入足量銅片并加熱，充分反應，被還原的硫酸______0.9 mol(填“大于”“等于”或“小于”，下同)，消耗銅的物質的量 _____0.45 mol。原因是_____________________________________________。
(2)將一定量的鋅與100 mL 18.5 mol·L－1濃硫酸充分反應后，鋅完全溶解，同時生成氣體A 33.6 L(標準狀況)。將反應后的溶液稀釋至1 L，測得溶液的c(H＋)＝0.1 mol·L－1，則下列敘述正確的是______(填字母)。
A．氣體A為SO2和H2的混合物 B．氣體A中SO2和H2的體積比為4∶1
C．反應中共消耗Zn 97.5 g D．反應中共轉移3 mol電子
小于
小于
隨著反應的進行，濃硫酸變稀，稀硫酸不與銅反應
濃→SO2；稀→H2
1.5 mol(SO2 H2)
剩余硫酸 0.05 mol
反應的硫酸1.85－0.05=1.8 mol
結合數據和化學方程式可求解相關量
ACD
導練
1．下列關于工業制備硫酸的敘述中錯誤的是(　　)
A．工業制備硫酸的反應過程中氧化劑都是氧氣
B．SO2氧化成SO3，SO2能全部轉化為SO3
C．可以用FeS2、硫黃、金屬冶煉廢氣中的SO2，制備硫酸
D．SO3用98.3%的濃硫酸吸收，目的是防止形成酸霧，有利于SO3吸收
學以致用
授課老師可根據需要選擇使用
2SO2＋O2 2SO3
催化劑
△
B
導練
2．下列各過程主要表現了濃硫酸的哪些性質？請將答案的序號分別填在橫線上。
①強酸性　②強氧化性　③高沸點、難揮發性　④脫水性　⑤吸水性
(1)用氯化鈉固體和濃硫酸在加熱條件下制氯化氫氣體________。
(2)用磷礦物(主要成分是磷酸鈣)和硫酸反應制磷酸________。
(3)濃硫酸干燥氫氣、氧氣、氯氣、二氧化硫等氣體____。
(4)常溫下可以用鐵或鋁的容器貯存濃硫酸__________。
(5)膽礬放在盛濃硫酸的干燥器中變成白色粉末______。
(6)不能用濃硫酸干燥溴化氫、碘化氫和硫化氫等氣體________。
(7)濃硫酸使濕潤的藍色石蕊試紙先變紅后變黑______。
學以致用
③
①
⑤
②
⑤
②
①④
本節內容結束

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