3.2.2硫酸 酸雨及其防治
本節(jié)教學(xué)內(nèi)容是魯科版高中化學(xué)必修第一冊(cè)第三章第二節(jié)《硫的轉(zhuǎn)化》的第二課時(shí)。該部分的教學(xué)內(nèi)容涉及到硫酸的相關(guān)知識(shí)和性質(zhì)，酸雨形成及防治，硫酸的用途。通過(guò)研究硫酸的性質(zhì)和用途，可以使我們從物質(zhì)類別和元素價(jià)態(tài)的視角認(rèn)識(shí)物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化關(guān)系，深化對(duì)物質(zhì)及其變化多樣性的認(rèn)識(shí)。本通過(guò)學(xué)習(xí)這部分知識(shí)，學(xué)生將學(xué)習(xí)并掌握硫酸及相關(guān)反應(yīng)；酸雨形成及防治；通過(guò)本節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí)，學(xué)生將感受硫元素的多種化合物的不同特性和用途。
證據(jù)推理與模型認(rèn)知：能一舉物質(zhì)類別和元素價(jià)態(tài)列舉硫元素的典型代表物。能列舉、描述、辨識(shí)含有硫元素的典型物質(zhì)重要的物理和化學(xué)性質(zhì)及實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。能用化學(xué)方程式、離子方程式正確表示典型物質(zhì)的主要化學(xué)性質(zhì)。
宏觀辨析與微觀探析：能從物質(zhì)類別、元素價(jià)態(tài)的角度，依據(jù)復(fù)分解反應(yīng)和氧化還原反應(yīng)原理，預(yù)測(cè)硫酸的化學(xué)性質(zhì)及變化。
科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任：能說(shuō)明硫及其化合物的應(yīng)用對(duì)社會(huì)發(fā)展的價(jià)值、對(duì)環(huán)境的影響。能有意識(shí)地運(yùn)用所學(xué)知識(shí)或?qū)で笙嚓P(guān)證據(jù)參與社會(huì)性科學(xué)議題的討論。能主動(dòng)運(yùn)用所學(xué)的化學(xué)知識(shí)和方法解決生產(chǎn)、生活中簡(jiǎn)單的化學(xué)問(wèn)題。能運(yùn)用綠色化學(xué)思想分析和討論化工生產(chǎn)的相關(guān)問(wèn)題。
重點(diǎn)：硫酸化學(xué)性質(zhì)、酸雨形成
難點(diǎn)：硫酸性質(zhì)
實(shí)驗(yàn)用品、多媒體教學(xué)平臺(tái)
教學(xué)過(guò)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(zhì)
物理性質(zhì)：
【觀察】觀察一瓶濃硫酸。
【小結(jié)】純硫酸是一種無(wú)色、油狀液體、難揮發(fā)、以任意比與水互溶，溶解時(shí)放出大量的熱。常用濃硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%（密度為1.84g/cm3）。
2.稀硫酸具有酸的通性：H2SO4===2H++ SOeq \\al(2－,4)。
(1)、能和酸堿指示劑反應(yīng)：遇到紫色石蕊試液變紅
(2)、和活潑金屬反應(yīng)： 如：Fe+ H2SO4=FeSO4+H2↑
(3)、和堿發(fā)生中和反應(yīng)： 如：2NaOH+ H2SO4=Na2SO4+2H2O
(4)、和堿性氧化物反應(yīng)： 如：CuO+ H2SO4=CuSO4+H2O
(5)、和某些鹽反應(yīng)： 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(yīng)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(qiáng)氧化性
【實(shí)驗(yàn)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(chǎn)生的氣體依次通入品紅溶液和氫氧化鈉溶液。
指導(dǎo)學(xué)生完成上述化學(xué)反應(yīng)方程式，并分析濃硫酸在反應(yīng)中體現(xiàn)了什么性質(zhì)。
【提示】Cu+2H2SO4(濃)===CuSO4 + SO2+2H2O，濃硫酸既表現(xiàn)了酸性，又表現(xiàn)了強(qiáng)氧化性。
【思考】分析濃、稀硫酸與金屬反應(yīng)有何不同？
【提示】濃硫酸與金屬反應(yīng)不放出氫氣；與不活潑金屬反應(yīng)被還原成二氧化硫。
【注意】濃硫酸的強(qiáng)氧化性還表現(xiàn)在常溫下使Al、Fe等少數(shù)金屬鈍化。
實(shí)驗(yàn)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(xiàn)象。
②如何理解脫水性？
現(xiàn)象：蔗糖逐漸變黑，體積膨脹，形成疏松多孔的海綿狀的炭。
說(shuō)明：濃硫酸表現(xiàn)出氧化性、脫水性。
濃硫酸具有脫水性，能按水的元素組成質(zhì)量比脫去紙屑、棉花所含有機(jī)化合物中的氫、氧元素，使這些有機(jī)化合物炭化。
C＋2H2SO4(濃)eq \(=====,\s\up7 (△))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(xiàn)有的H2O）----作氣體干燥劑
①用來(lái)干燥一些不和濃硫酸反應(yīng)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(lái)干燥，如：NH3、H2S、HI……
②濃硫酸與CuSO4·5H2O：藍(lán)色→白色
【思考】把一瓶濃硫酸打開瓶蓋露置在空氣中一段時(shí)間之后，會(huì)有什么變化？濃鹽酸呢?
質(zhì)量變大、濃度變小。（因?yàn)闈饬蛩嵊形?，吸收空氣中的水分后使質(zhì)量增加）
濃鹽酸易揮發(fā)、濃度也變小
【練習(xí)】以下實(shí)驗(yàn)中分別利用了硫酸的哪些性質(zhì)？
1、在膽礬晶體中滴加濃硫酸，晶體由藍(lán)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(chǎn)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(yīng)無(wú)氫氣生成；( )
6、濃硫酸與銅反應(yīng)，溶液變藍(lán)，且生成刺激性氣體；( )
7、可以用鐵制容器裝運(yùn)濃硫酸；( )
【板書】
【小結(jié)】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(fā)性酸；
（4）用于精煉石油，制造炸藥、農(nóng)藥等，是實(shí)驗(yàn) 室里常用的試劑。
【板書】5、硫酸的工業(yè)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(chǎn)原理
4FeS2 +11 O2 eq \(══,\s\up8(點(diǎn)燃)) 2Fe2O3 + 8SO2
2SO2 + O2 eq \( SKIPIF 1 < 0 ,\s\up8(催化劑),\s\d7(Δ)) 2SO3
SO3 + H2O == H2SO4
(3)生產(chǎn)流程
四、SO42-的檢驗(yàn)：
1、原理：SO42-+Ba2+====BaSO4↓
2、方法：待測(cè)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(qiáng)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(xí)：以下學(xué)生設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)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(chǎn)硫酸的過(guò)程中，產(chǎn)生的廢氣容易形成酸雨。酸雨給人類帶來(lái)種種危害，嚴(yán)重威脅著生態(tài)環(huán)境。下面大家一起討論學(xué)習(xí)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 SKIPIF 1 < 0 2SO3 SO3+H2O====H2SO4
SO2+H2O SKIPIF 1 < 0 H2SO3 2H2SO3+O2===2H2SO4
【板書】2. 酸雨的危害
= 1 \* GB3 ①入江河湖泊，會(huì)使湖泊酸化，造成魚類死亡
②酸雨落至土壤里，會(huì)能直接破壞農(nóng)作物、森林和草原，使土壤酸化
③對(duì)橋梁、雕塑等建筑物及千年古跡會(huì)酸雨還會(huì)加速建筑物、橋梁、工業(yè)設(shè)備的腐蝕。
④酸雨危害人的健康。
4. 防治
(1) 改變能源結(jié)構(gòu)，開發(fā)利用氫能、風(fēng)能、太陽(yáng)能等。
(2) 對(duì)酸性物質(zhì)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＋SO2eq \(=====,\s\up7(高溫),\s\d5( ))CaSO3＋CO2，CaO＋SO2eq \(=====,\s\up7(高溫))CaSO3。
【課堂小結(jié)】
【課堂練習(xí)】
1、下列有關(guān)SO2氣體的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)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(jìn)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(wú)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(wú)明顯變化
D、等物質(zhì)的量的Cl2和SO2同時(shí)通入品紅溶液中，無(wú) 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(rùn)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(fù)原 D、變白后加熱又復(fù)原
3、下列關(guān)于濃硫酸和稀硫酸的敘述正確的是（ ）
A、常溫時(shí)都能與鐵發(fā)生反應(yīng)，放出氣體
B、加熱時(shí)都能與銅發(fā)生反應(yīng)
C、都能作為氣體干燥劑
D、硫元素的化合價(jià)都是+6
4.某學(xué)生課外活動(dòng)小組利用下圖所示裝置分別做如下實(shí)驗(yàn)：
（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(fù)紅色，則原溶液可能是_________________________溶液；加熱時(shí)溶液由紅色逐漸變淺的原因是：
________________________________________
（2）在試管中注入某無(wú)色溶液，加熱試管，溶液變?yōu)榧t色，冷卻后恢復(fù)無(wú)色，則此溶液可能是________________溶液；加熱時(shí)溶液由無(wú)色變?yōu)榧t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(shí)，SO2 氣體逸出，品紅溶液恢復(fù)紅色

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第2節(jié) 硫的轉(zhuǎn)化

版本： 魯科版 (2019)

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