
第二課時(shí) 硫酸
課題: 5.1.2 硫酸
課時(shí)
1
授課年級(jí)
高一
課標(biāo)要求
結(jié)合真實(shí)情境中的應(yīng)用實(shí)例或通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究,了解硫及化合物(硫酸)的主要性質(zhì),認(rèn)識(shí)硫酸在生產(chǎn)中的應(yīng)用和對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響。
教材
分析
本節(jié)內(nèi)容是人教版(1019版)第五章第一節(jié)硫及其化合物的內(nèi)容。本節(jié)內(nèi)容主要包括:硫、二氧化硫和硫酸的性質(zhì),硫酸根離子的檢驗(yàn),不同價(jià)態(tài)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化。教材首先根據(jù)硫在元素周期表中的位置,利用原子結(jié)構(gòu)和元素周期律的相關(guān)知識(shí),從化學(xué)變化的視角考慮硫單質(zhì)能否與金屬單質(zhì)、非金屬單質(zhì)、化合物等發(fā)生反應(yīng),使學(xué)生掌握研究非金屬單質(zhì)性質(zhì)的基本思路;之后,根據(jù)物質(zhì)類別研究硫的化合物(包括二氧化硫、硫酸)的化學(xué)性質(zhì)。教材以工業(yè)制硫酸的生產(chǎn)原理為載體,從氧化還原的角度來(lái)綜合認(rèn)識(shí)含硫化合物的氧化性和還原性,并結(jié)合濃硫酸與銅反應(yīng)的實(shí)驗(yàn),基于證據(jù)探究濃硫酸的氧化性。接下來(lái),設(shè)計(jì)“硫酸根離子的檢驗(yàn)”實(shí)驗(yàn),對(duì)構(gòu)成物質(zhì)的離子進(jìn)行檢驗(yàn),提升學(xué)生“宏觀辨識(shí)與微觀探析”的學(xué)科核心素養(yǎng)。最后,設(shè)置“不同價(jià)態(tài)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化”探究活動(dòng),要求學(xué)生從物質(zhì)類別和元素價(jià)態(tài)變化的角度,應(yīng)用氧化還原反應(yīng)原理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,選擇適當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)試劑,探究不同價(jià)態(tài)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化,提升學(xué)生“變化觀念”等學(xué)科核心素養(yǎng)。
本節(jié)《硫及其化合物》內(nèi)容整合了舊版教材中第四章第三、四節(jié)有關(guān)硫元素的知識(shí),知識(shí)介紹更有條理。并新增了硫單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì),主要學(xué)習(xí)二氧化硫、濃硫酸的性質(zhì),還涉及到硫化氫和三氧化硫的性質(zhì)、工業(yè)上硫酸的制備等。教學(xué)中主要介紹硫及其重要化合物的主要化學(xué)性質(zhì),在知識(shí)安排上應(yīng)盡量使用性質(zhì)和用途相結(jié)合,理論與實(shí)際相結(jié)合,從而讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到常見(jiàn)無(wú)機(jī)物在生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用。
本節(jié)內(nèi)容的情境素材有:火山噴發(fā)中含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化;“雷雨發(fā)莊稼”;工業(yè)制硫酸;食品中適量添加二氧化硫的作用(去色、殺菌、抗氧化);酸雨的成因與防治。實(shí)驗(yàn)及探究活動(dòng):濃、稀硝酸的性質(zhì);二氧化硫的性質(zhì);濃硫酸的性質(zhì);溶液中SO42-等離子的檢驗(yàn)等。教學(xué)重點(diǎn)為硫及其化合物的性質(zhì)與相互轉(zhuǎn)化;濃硫酸的特性;硫酸根離子的檢驗(yàn);可逆反應(yīng)。教學(xué)難點(diǎn)為濃硫酸的特性。內(nèi)容共安排四個(gè)課時(shí):第一課時(shí)為硫和二氧化硫,第二課時(shí)為硫酸,第三課時(shí)為硫酸鹽及硫酸根離子的檢驗(yàn),第四課時(shí)為不同價(jià)態(tài)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化(含實(shí)驗(yàn)活動(dòng)5)。
本節(jié)為第二課時(shí)《硫酸》的內(nèi)容。新版教材與舊版教材相比,在重點(diǎn)介紹濃硫酸的性質(zhì)的同時(shí),將舊版教材中的以主要性質(zhì)引入變?yōu)橐灾饕猛疽虢虒W(xué),并增加了以框圖的形式介紹硫酸的工業(yè)制法,更加突出了化學(xué)物質(zhì)在生產(chǎn)、生活中的重要應(yīng)用價(jià)值。教學(xué)時(shí),硫酸的制備可以從三氧化硫(酸性氧化物)的性質(zhì)引入;濃硫酸的性質(zhì)可結(jié)合教材實(shí)驗(yàn)或通過(guò)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究,對(duì)比吸水性和脫水性的異同,利用【實(shí)驗(yàn)5-3】探究濃硫酸的強(qiáng)氧化性,結(jié)合“思考與討論”預(yù)設(shè)相關(guān)問(wèn)題,并引學(xué)生思考反應(yīng)中硫酸的作用,認(rèn)識(shí)反應(yīng)條件及濃度對(duì)反應(yīng)的影響等完成濃硫酸性質(zhì)的教學(xué)。
教學(xué)目標(biāo)
1.通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究,討論交流,能正確描述有關(guān)事驗(yàn)現(xiàn)象,分析理解反應(yīng)原理,進(jìn)一步認(rèn)識(shí)硫酸的酸性及酸的通性。
2.結(jié)合圖示或?qū)嶒?yàn)視頻,通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究不活潑金屬Cu與濃硫酸的反應(yīng),引導(dǎo)分析非金屬C與濃硫酸的反應(yīng)原理,認(rèn)識(shí)濃硫酸的強(qiáng)氧化性、吸水性和脫水性等特性,增強(qiáng)對(duì)氧化還原反應(yīng)的認(rèn)識(shí)。
3.通過(guò)對(duì)比分析濃硫酸與稀硫酸的不同性質(zhì),認(rèn)識(shí)濃度、反應(yīng)條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)的影響,并能熟練書寫相關(guān)反應(yīng)方程式,培養(yǎng)宏觀辨識(shí)與微觀探析等化學(xué)核心素養(yǎng)。
教學(xué)重、難點(diǎn)
重點(diǎn):濃硫酸的三大特性(強(qiáng)氧化性、吸水性、脫水性)
難點(diǎn):濃硫酸與金屬單質(zhì)、非金屬單質(zhì)、還原性物質(zhì)的氧化還原理論的分析
核心素養(yǎng)
變化概念與平衡思想:通過(guò)對(duì)二氧化硫溶于水并與水反應(yīng)的特點(diǎn),建立可逆反應(yīng)的概念,會(huì)利用平衡觀分析判斷可逆反應(yīng)體系中各微粒種類。
證據(jù)推理與模型認(rèn)知:通過(guò)稀硫酸的酸通性及濃硫酸的特性的學(xué)習(xí),能從化合價(jià)微觀視角分析反應(yīng)的本質(zhì)原理,建構(gòu)判斷硫酸性質(zhì)的認(rèn)知模型。
科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí): 通過(guò)對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察,實(shí)驗(yàn)原理的分析,體驗(yàn)科學(xué)探究的過(guò)程,培養(yǎng)科學(xué)探究的方法。
科學(xué)態(tài)度于社會(huì)責(zé)任:通過(guò)對(duì)硫酸的工業(yè)制法及用途的學(xué)習(xí),培養(yǎng)實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度,激發(fā)學(xué)好化學(xué),服務(wù)社會(huì)的責(zé)任意識(shí)。
學(xué)情分析
初中已經(jīng)初步了解濃硫酸的腐蝕性(腐蝕紙張、木材、布料、皮膚等)及濃硫酸的稀釋方法,知道酸能與酸堿指示劑及與金屬單質(zhì)和氧化鐵(鐵銹)的反應(yīng)等。但并未從微觀上去分析理解反應(yīng)的實(shí)質(zhì),也未建立吸水性、脫水性、強(qiáng)氧化性等概念。這些都需要通過(guò)高中相關(guān)知識(shí)的學(xué)習(xí)才能得到提升。
教學(xué)過(guò)程
教學(xué)環(huán)節(jié)
教學(xué)活動(dòng)
設(shè)計(jì)意圖
環(huán)節(jié)一、
情景導(dǎo)入
生活情境
【回顧1】酸通常具有哪些通性?請(qǐng)舉例說(shuō)明。
【學(xué)生1】酸能與酸堿指示劑反應(yīng),使紫色石蕊試液變紅色,無(wú)色酚酞遇酸不變色;
【學(xué)生2】酸能與堿性氧化物反應(yīng)生成鹽和水:HCl+Na2O=NaCl+H2O
【學(xué)生3】酸能與堿發(fā)生中和反應(yīng)生成鹽和水:如HCl+NaOH=NaCl+H2O
【學(xué)生4】酸能與某些鹽反應(yīng)生成另一種鹽與另一種酸:
如CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O
【學(xué)生5】酸能與活潑金屬反應(yīng)生成鹽和氫氣:Fe+2HCl=FeCl2+H2↑
【教師】評(píng)價(jià)、強(qiáng)調(diào):酸因電離出氫離子具有酸的通性,但不同的酸結(jié)構(gòu)不同,強(qiáng)弱不同,性質(zhì)不完全相同。
【回顧2】酸有哪些分類方法?
【學(xué)生1】按是否含有氧元素分為含氧酸和無(wú)氧酸。如鹽酸、氫典酸均為無(wú)氧酸,硫酸、硝酸均為含氧酸;
【學(xué)生2】按在水溶液中的電離程度分為強(qiáng)酸和弱酸。如鹽酸、氫典酸、硫酸、硝酸為強(qiáng)酸,在水溶液中氫元素能全部電離成H+,CH3COOH、H2CO3等為弱酸,在水溶液中氫元素能部分電離成H+。
【學(xué)生3】按是否具有強(qiáng)氧化性分氧化性酸和非氧化性酸。如硝酸和濃硫酸都具有強(qiáng)氧化性,屬于氧化性酸,鹽酸、稀硫酸不具有強(qiáng)氧化性,屬于非氧化性酸。
【教師】評(píng)價(jià)、強(qiáng)調(diào):按不同的標(biāo)準(zhǔn),可將酸分成不同的類別。
【預(yù)習(xí)1】濃硫酸具有哪些特性?具體有哪些表現(xiàn)?
【學(xué)生1】濃硫酸具有三大特性:吸水性、脫水性和強(qiáng)氧化性。
【教師】追問(wèn):有哪些具體表現(xiàn)呢?
【學(xué)生1】吸水性:具有吸收水(如氣體中、液體中的水分子,以及固體中的結(jié)晶水等)的性能,吸水性是濃硫酸的物理性質(zhì)。因此濃硫酸可作為吸水劑或干燥劑。
【學(xué)生2】吸水性:濃硫酸可將許多有機(jī)化合物中的氫、氧元素按水的組成比脫去。脫水性是濃硫酸的化學(xué)性質(zhì)。
【學(xué)生3】強(qiáng)氧化性:與金屬反應(yīng)Cu+2H2SO4(濃)eq \(=====,\s\up7(△),\s\d5( ))CuSO4+SO2↑+2H2O,與非金屬的反應(yīng):C+2H2SO4(濃)eq \(=====,\s\up7(△),\s\d5( ))CO2↑+2SO2↑+2H2O等。
【教師】簡(jiǎn)要評(píng)價(jià)。
【導(dǎo)入】硫酸是重要的化工原料,有廣泛的用途。俗話說(shuō)盛世古董,亂世黃金,古陶瓷的收藏是比較熱門的一類,而有些人在利益的驅(qū)使下,就會(huì)燒制大量的仿古瓷器,然后用做舊來(lái)把這些仿古瓷做舊,得以獲取暴利,而高錳酸鉀加濃硫酸(做色)就是很多瓷器造假者最為常用的手段之一(見(jiàn)PPT圖片),今天我們就來(lái)學(xué)習(xí)硫酸的有關(guān)知識(shí)。
回顧舊知,預(yù)習(xí)新知,創(chuàng)設(shè)硫酸與社會(huì)生活真實(shí)情境,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣和探究的欲望。
環(huán)節(jié)二、
氧硫酸的工業(yè)制法及稀硫酸的性質(zhì)
活動(dòng)一、硫酸的工業(yè)制備—接觸法制硫酸
【過(guò)渡】硫酸是重要的化工原料,可用于生產(chǎn)化肥、農(nóng)藥 、炸藥 、染料和鹽類等。硫酸是衡量國(guó)家化工水平高低的一個(gè)重要指標(biāo)。
【問(wèn)題1】閱讀教材P4頁(yè)最后自然段,回答硫酸具有哪些重要用途?
【學(xué)生1】①硫酸是重要的化工原料,也是化學(xué)實(shí)驗(yàn)室里必備的重要試劑。工業(yè)上可用于制化肥、農(nóng)藥、炸藥、染料、鹽類等。
【學(xué)生2】硫酸還用于精煉石油、金屬加工前的酸洗及制取各種揮發(fā)性 酸,作干燥劑。
【教師】評(píng)價(jià)、強(qiáng)調(diào):濃硫酸因具有吸水性的特性,常用作干燥劑,但不能用于干燥NH3及部分具有強(qiáng)還原性的氣體,如H2S等。
【問(wèn)題2】觀看視頻(見(jiàn)PPT),回顧二氧化硫的催化氧化反應(yīng),觀察教材P4頁(yè)圖5-4,思考工業(yè)上如何制備硫酸?
【教師】投影:①工業(yè)制硫酸的流程圖:
【教師】強(qiáng)調(diào):②原理—由黃鐵礦為原料制取硫酸。
【教師】追問(wèn):根據(jù)上面關(guān)于工業(yè)制硫酸的介紹,能否寫出相關(guān)的化學(xué)反應(yīng)方程式?
【學(xué)生】③步驟:
步驟一、4FeS2+11O2eq \(=====,\s\up7(高溫))2Fe2O3+8SO2;
步驟二、2SO2+O22SO3;
步驟三、SO3+H2O===H2SO4。
【教師】評(píng)價(jià)、強(qiáng)調(diào):①SO3吸收:工業(yè)上制取硫酸常用濃硫酸而不用水吸收SO3,原因是SO3與水反應(yīng)為放熱反應(yīng),易產(chǎn)生水霧,影響SO3的吸收:SO3+ H2SO4(濃)==H2SO4? SO3(發(fā)煙硫酸)。
②二氧化硫氧化成三氧化硫2SO2+O22SO3是在催化劑V2O5的表面進(jìn)行的,因而得名接觸法制硫酸。
③高速空氣流的作用是攪拌,使反應(yīng)更加充分。
【對(duì)應(yīng)練習(xí)1】含硫煤燃燒會(huì)產(chǎn)生大氣污染物,為防治該污染,某工廠設(shè)計(jì)了新的治污方法,同時(shí)可得到化工產(chǎn)品,該工藝流程如圖所示,下列敘述不正確的是( )
A.該過(guò)程中可得到化工產(chǎn)品H2SO4
B.該工藝流程是除去煤燃燒時(shí)產(chǎn)生的SO2
C.該過(guò)程中化合價(jià)發(fā)生改變的元素為Fe和S
D.圖中涉及的反應(yīng)之一為:
Fe2(SO4)3+SO2+2H2O===2FeSO4+2H2SO4
【答案】C
【解析】根據(jù)圖可知,該工藝中Fe2(SO4)3溶液吸收SO2生成FeSO4和H2SO4,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為Fe2(SO4)3+SO2+2H2O===2FeSO4+2H2SO4,該工藝不僅吸收了二氧化硫,還得到了化工產(chǎn)品硫酸,A、D正確;根據(jù)以上分析可知該工藝流程是除去煤燃燒時(shí)產(chǎn)生的SO2,B正確;該過(guò)程中化合價(jià)發(fā)生變化的元素有氧、鐵、硫,C錯(cuò)誤。
【對(duì)應(yīng)練習(xí)2】在硫酸的工業(yè)制法中,下列生產(chǎn)操作與說(shuō)明生產(chǎn)操作的主要原因二者都正確的是( )
A.硫鐵礦煅燒前要粉碎,因?yàn)榇髩K硫鐵礦不能燃燒
B.從沸騰爐出來(lái)的氣體只有SO2
C.SO2氧化成SO3,SO2能全部轉(zhuǎn)化為SO3
D.SO3用98.3%的濃H2SO4吸收,目的是防止形成酸霧,以便使SO3吸收更充分
【答案】D
【解析】A.將硫鐵礦粉碎是使其增大與空氣的接觸面積,使燃燒更快、更充分,并不是大塊硫鐵礦不能燃燒,故A錯(cuò)誤;B.從沸騰爐出來(lái)的氣體除SO2外,還有O2等,故B錯(cuò)誤;C.SO2轉(zhuǎn)化為SO3為可逆反應(yīng),正、逆反應(yīng)同時(shí)進(jìn)行,故SO2不可能全部轉(zhuǎn)化為SO3,故C錯(cuò)誤;D.SO3轉(zhuǎn)化為H2SO4,若直接用水吸收,會(huì)形成大量酸霧,導(dǎo)致SO3吸收不完全,工業(yè)生產(chǎn)中用98.3%的濃硫酸作為吸收劑,則不會(huì)出現(xiàn)酸霧,吸收SO3更充分,故D正確;故選D。
回顧舊知,引出新知,回歸教材,建立工業(yè)制硫酸的基本流程模型、分析原理,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。
了解硫酸的用途,培養(yǎng)科學(xué)探究意識(shí),增強(qiáng)社會(huì)責(zé)任感。
檢測(cè)與評(píng)價(jià),發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,調(diào)控課堂,提高效率。
活活動(dòng)二、稀硫酸的性質(zhì)
【過(guò)渡】稀硫酸是中學(xué)實(shí)驗(yàn)室中最常見(jiàn)的酸之一,那么它具有哪些主要的化學(xué)性質(zhì)呢?
【問(wèn)題1】回顧酸的通性,請(qǐng)舉例說(shuō)明稀硫酸具有哪些主要化學(xué)性質(zhì)?
【學(xué)生1】稀硫酸具有酸的通性:硫酸是強(qiáng)電解質(zhì),在水溶液中的電離方程式為H2SO4===2H++SOeq \\al(2-,4)。
【學(xué)生2】舉例:指示劑變色:石蕊變紅;酚酞不變色。
【學(xué)生2】與金屬反應(yīng):Fe+H2SO4==FeSO4+H2↑ ;2Al + 3H2SO4 ==Al2(SO4)3 + 3H2↑
【學(xué)生3】與堿的反應(yīng):2NaOH+H2SO4==Na2SO4+2H2O;Ba2++2OH-+2H++SOeq \\al(2-,4)===BaSO4↓+2H2O;
【學(xué)生4】與堿性氧化物反應(yīng):CuO +H2SO4 == CuSO4 +H2O;MgO+2H+===Mg2++H2O;
【學(xué)生5】與某些鹽的反應(yīng):BaCl2+H2SO4==BaSO4↓+ 2HCl;SOeq \\al(2-,3)+2H+===H2O+SO2↑。
【教師】評(píng)價(jià)、強(qiáng)調(diào):通常濃硫酸的濃度為98%及以上。
【問(wèn)題2】探究:實(shí)驗(yàn)室如何用稀硫酸與金屬反應(yīng)制備氫氣?濃鹽酸或濃硫酸可否代替稀硫酸呢?
【學(xué)生1】實(shí)驗(yàn)室常用中等活潑的金屬(如Mg、Al、Zn、Fe)與稀硫酸或稀鹽酸反應(yīng)制取氫氣,并可用濃硫酸作干燥劑。
【學(xué)生2】濃鹽酸具有揮發(fā)性,會(huì)使生成的氫氣不純;濃硫酸中無(wú)氫離子,不能與金屬(鋅等)反應(yīng)生成氫氣。
【學(xué)生3】稀硫酸具有氧化性(本質(zhì)是硫酸電離產(chǎn)生的氫離子具有氧化性),但不具有強(qiáng)氧化性。
【教師】評(píng)價(jià)、補(bǔ)充。
【對(duì)應(yīng)訓(xùn)練1】小強(qiáng)同學(xué)為了區(qū)別稀硫酸與稀鹽酸,設(shè)計(jì)了如下圖所示的四組實(shí)驗(yàn)方案,其中能達(dá)到目的的是( )
【答案】C
【解析】A中都會(huì)產(chǎn)生氣泡不能區(qū)別;B中溶液都能變?yōu)榧t色不能區(qū)別;C中硫酸中會(huì)產(chǎn)生沉淀,而鹽酸則不能產(chǎn)生沉淀;二氧化碳不能和酸反應(yīng),因此D中沒(méi)有明顯現(xiàn)象。
【對(duì)應(yīng)訓(xùn)練2】如圖W、X、Y、Z為四種物質(zhì),若箭頭表示能一步轉(zhuǎn)化的常見(jiàn)反應(yīng),其中常溫下能實(shí)現(xiàn)圖示轉(zhuǎn)化關(guān)系的是( )
選項(xiàng)
W
X
Y
Z
A
S
SO2
SO3
H2SO4
B
Na
Na2O2
NaOH
NaCl
C
Fe
FeCl3
Fe(OH)2
FeCl2
D
Al
AlCl3
NaAlO2
Al2(SO4)3
【答案】D
【解析】A項(xiàng),S生成SO2需要點(diǎn)燃,不能一步生成SO3或H2SO4;B項(xiàng),Na生成Na2O2需要加熱;C項(xiàng),F(xiàn)e生成FeCl3需要點(diǎn)燃且不能一步生成Fe(OH)2。
聯(lián)系酸的通性,認(rèn)識(shí)稀硫酸的主要化學(xué)性質(zhì),并熟悉有關(guān)方程式的書寫。
創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境,。拓展思維,促進(jìn)深度理解。
檢測(cè)與評(píng)價(jià),發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,調(diào)控課堂,提高效率。
環(huán)節(jié)三、
濃硫酸的性質(zhì)
活
或活動(dòng)一、濃硫酸的物理性質(zhì)
【過(guò)渡】不同濃度的硫酸,在性質(zhì)上存在較大的差異,濃硫酸除了具有酸的性質(zhì)外,還有一些特殊的性質(zhì)。
【問(wèn)題1】觀察硫酸樣品,回顧初中濃硫酸的稀釋,歸納濃硫酸具有哪些物理性質(zhì)?
【學(xué)生1】純硫酸是一種無(wú)色油狀液體,沸點(diǎn)高(沸點(diǎn)338℃,高沸點(diǎn)酸能用于制備低沸點(diǎn)酸),難揮發(fā)。
【學(xué)生2】硫酸的密度大于水的密度,硫酸溶液中硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)越大,其密度越大;質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%的濃硫酸,密度為1.84 g·cm-3。
【學(xué)生3】濃硫酸與水以任意比混溶,溶解時(shí)可放出大量熱。濃硫酸的稀釋方法是將濃硫酸沿?zé)瓋?nèi)壁緩緩倒入水中,并用玻璃棒不斷攪拌。
【教師】評(píng)價(jià)、強(qiáng)調(diào):濃硫酸具有很強(qiáng)的腐蝕性,實(shí)驗(yàn)中使用濃硫酸一定要防止蘸到皮膚或衣服上。
【問(wèn)題2】探究:結(jié)合濃硫酸的物理性質(zhì),思考稀釋濃硫酸時(shí),要注意哪些問(wèn)題?如何鑒別濃硫酸和稀硫酸?
【學(xué)生1】濃硫酸的稀釋:由于濃H2SO4的密度大于水的密度,且溶解時(shí)可放出大量的熱。因此稀釋濃硫酸時(shí),只能將濃硫酸沿器壁慢慢注入eq \a\vs4\al(水)中,并用玻璃棒不斷攪拌,而不能將水倒入濃硫酸中。
【學(xué)生2】濃硫酸和稀硫酸的鑒別方法:
第一種,觀察法:將兩者硫酸分別裝入兩支試管中,觀察液體流動(dòng)性,流動(dòng)性差的是濃硫酸,反之是稀硫酸;
第二種,稀釋放熱法:在兩個(gè)小燒杯中分別倒入少量清水,然后將兩種液體分別沿著燒杯壁倒入水中,觀察是否釋放大量的熱,如果是則為濃硫酸,反之為稀硫酸;
第三種,稱量法:取兩只燒杯,分別倒入這兩種液體,先使用天平稱取液體重量;待空氣暴露一段時(shí)間,然后再次稱重。重量變化大的是濃硫酸,另一個(gè)是稀硫酸。
【教師】評(píng)價(jià)、補(bǔ)充。
【對(duì)應(yīng)訓(xùn)練1】在如下圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置中,實(shí)驗(yàn)開(kāi)始一段時(shí)間后,對(duì)看到的現(xiàn)象敘述不正確的是( )
A.蘋果塊會(huì)干癟 B.膽礬晶體表面有“白斑”
C.小試管內(nèi)有晶體析出 D.pH試紙變紅
【答案】D
【解析】濃H2SO4具有吸水性和脫水性,前三個(gè)實(shí)驗(yàn)中顯示濃H2SO4的吸水性,現(xiàn)象均正確;最后一個(gè)實(shí)驗(yàn)主要體現(xiàn)濃H2SO4的酸性和脫水性,pH試紙應(yīng)先變紅后變黑。
【對(duì)應(yīng)訓(xùn)練2】科學(xué)的方法是實(shí)驗(yàn)成功的前提條件。下列方法或要求存在錯(cuò)誤的是( )
A.用膠頭滴管吸取液體時(shí),要先擠癟橡膠頭,再將滴管伸入到液體中吸取
B.稀釋濃硫酸時(shí),將水慢慢地注入濃硫酸中,并用玻璃棒不斷地?cái)嚢?br>C.實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行模擬煉鐵時(shí),應(yīng)先通一段時(shí)間的CO氣體,然后再加熱
D.測(cè)定空氣中氧氣體積含量時(shí),點(diǎn)燃紅磷后要迅速將燃燒匙伸入集氣瓶并塞緊橡皮塞
【答案】B
【解析】A.用膠頭滴管吸取液體時(shí),要先擠癟橡膠頭,再將滴管伸入到液體中松開(kāi)擠癟的橡膠頭吸取,A正確;B.稀釋濃硫酸時(shí),將濃硫酸慢慢地注入水中,并用玻璃棒不斷地?cái)嚢?,防止暴沸,造成溶液四濺,發(fā)生危險(xiǎn),B錯(cuò)誤;C.實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行模擬煉鐵時(shí),應(yīng)先通一段時(shí)間的CO氣體,趕盡裝置內(nèi)的氧氣,然后再加熱,C正確;D.測(cè)定空氣中氧氣體積含量時(shí),點(diǎn)燃紅磷后要迅速將燃燒匙伸入集氣瓶并塞緊橡皮塞,利用紅磷燃燒消耗集氣瓶?jī)?nèi)的氧氣,D正確;故答案選B。
通過(guò)觀察、比較,了解濃硫酸的物理性質(zhì)。
通過(guò)討論交流,了解如何利用物理方法鑒別濃硫酸和稀硫酸。
檢測(cè)與評(píng)價(jià),發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,調(diào)控課堂,提高效率。
活
活活動(dòng)二、濃硫酸的特性
【過(guò)渡】我們知道稀硫酸與不活潑金屬銅不反應(yīng),那么濃硫酸會(huì)與銅發(fā)生反應(yīng)嗎?
【問(wèn)題1】觀看實(shí)驗(yàn)視頻—濃硫酸的吸水性(見(jiàn)PPT),觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,思考可得出說(shuō)明結(jié)論?并填寫表格內(nèi)容。
【教師】投影表格,播放使用視頻。
【學(xué)生】觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,填寫表格內(nèi)容,展示交流。
實(shí)驗(yàn)操作
在兩個(gè)培養(yǎng)皿中分別倒入少量濃硫酸和稀硫酸,將兩個(gè)內(nèi)壁干燥的小燒杯放在熱水的上方,待充滿水蒸汽時(shí),再分別倒扣在兩個(gè)培養(yǎng)皿中,觀察小燒杯內(nèi)壁水蒸汽的變化。
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
一段時(shí)間后,盛濃硫酸的培養(yǎng)皿中的小燒杯內(nèi)壁水蒸汽消失,而盛稀硫酸的小燒杯水蒸氣沒(méi)有明顯變化。
結(jié)論
濃硫酸具有吸水性。(濃硫酸長(zhǎng)期放在空氣中,會(huì)吸收空氣中的水蒸氣,從而導(dǎo)致質(zhì)量增加,因此,濃硫酸應(yīng)密封保存)
【教師】評(píng)價(jià)、強(qiáng)調(diào):濃硫酸吸水性的用途——能干燥與它不起反應(yīng)的氣體(中性氣體和酸性氣體),如 H2、O2、Cl2、CO2、CO、CH4、SO2、N2、NO2、NO、HCl。不能干燥NH3、H2S、HBr、HI。
【問(wèn)題2】觀察教材P5頁(yè)圖5-5(或觀看實(shí)驗(yàn)視頻),回答濃硫酸與蔗糖反應(yīng)有何現(xiàn)象?可得出說(shuō)明結(jié)論?
【教師】投影表格,演示實(shí)驗(yàn)或播放使用視頻。
【學(xué)生】觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,填寫表格內(nèi)容,展示交流。
實(shí)驗(yàn)操作
實(shí)驗(yàn)原理
2H2SO4(濃)+Ceq \(=====,\s\up7(△),\s\d5( ))CO2↑+2SO2↑+2H2O
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
蔗糖變黑,體積慢慢膨脹,放出大量有刺激性氣味的氣體,品紅溶液褪色。最后變成疏松多孔海綿狀黑色物質(zhì),燒杯發(fā)熱。
實(shí)驗(yàn)結(jié)論
濃硫酸具有脫水性、吸水性、強(qiáng)氧化性
【教師】評(píng)價(jià)、強(qiáng)調(diào)::濃硫酸的脫水性是能將有機(jī)物中的氧、氫元素按水的組成比脫去,而濃硫酸的吸水性是能吸收存在于周圍環(huán)境中的水分。
【問(wèn)題3】實(shí)驗(yàn)探究:觀察教材P5【實(shí)驗(yàn)5-3】的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,思考可得出說(shuō)明結(jié)論?并完成下表內(nèi)容。
實(shí)驗(yàn)操作
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
a試管中銅絲表面變黑,有氣泡逸出;b試管中的品紅溶液逐漸變?yōu)闊o(wú)色;c試管中的紫色石蕊溶液逐漸變?yōu)榧t色;d.冷卻后,將a試管里的溶液慢慢倒入水中,溶液變?yōu)樗{(lán)色。
實(shí)驗(yàn)原理
2H2SO4(濃)+Cueq \(=====,\s\up7(△),\s\d5( ))CuSO4+SO2↑+2H2O
實(shí)驗(yàn)結(jié)論
①加熱前銅與濃硫酸不反應(yīng)②在加熱條件下銅與濃硫酸反應(yīng)生成二氧化硫。②在加熱條件下銅與濃硫酸反應(yīng)生成硫酸銅。總結(jié)論:濃硫酸具有強(qiáng)氧化性。
【教師】評(píng)價(jià)、強(qiáng)調(diào):濃硫酸的強(qiáng)氧化性是硫酸分子體現(xiàn)的氧化性,且一般濃硫酸被還原成而氧化硫。
【對(duì)應(yīng)訓(xùn)練1】下列現(xiàn)象或用途與濃硫酸的吸水性和脫水性無(wú)關(guān)的是 ( )
A.濃硫酸可作氯氣的干燥劑
B.濃硫酸滴加到蔗糖中,蔗糖變黑
C.濃硫酸滴加到膽礬上,藍(lán)色晶體變成白色粉末
D.濃硫酸在加熱條件下可與銅等不活潑金屬反應(yīng)
【答案】D
【解析】A.濃硫酸做干燥劑與其具有吸水性有關(guān),故A不選;B.濃硫酸使蔗糖變黑與其具有脫水性有關(guān),故B不選;C.濃硫酸能將膽礬從藍(lán)色晶體變成白色粉末,與其吸水性有關(guān),故C不選;D.濃硫酸在加熱條件下可與銅等不活潑金屬反應(yīng)是因?yàn)闈饬蛩峋哂袕?qiáng)氧化性,與吸水性和脫水性無(wú)關(guān),故D選;故選:D。
【對(duì)應(yīng)訓(xùn)練2】下列各實(shí)驗(yàn)相應(yīng)操作、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及原因解釋或推論合理的是 ( )
選項(xiàng)
操作
現(xiàn)象
解釋或推論
A
鐵片投入濃硫酸
無(wú)明顯變化
常溫下鐵不與濃硫酸反應(yīng)
B
將濃硫酸滴到白紙上
白紙變黑
濃硫酸強(qiáng)氧化性導(dǎo)致紙張中的纖維素炭化
C
二氧化硫通入溴水
溴水褪色
說(shuō)明二氧化硫具有漂白性
D
濕潤(rùn)紅色石蕊試紙檢驗(yàn)?zāi)硽怏w
試紙變藍(lán)
該氣體是氨氣
【答案】D
【解析】常溫下,鐵在濃硫酸中鈍化,A不正確;濃硫酸使白紙變黑是由于濃硫酸的脫水性使纖維素炭化,B不正確;二氧化硫通入溴水發(fā)生氧化還原反應(yīng)使溴水褪色,二氧化硫表現(xiàn)為還原性,C不正確;使?jié)駶?rùn)紅色石蕊試紙變藍(lán)色的氣體只有NH3,D正確。
通過(guò)實(shí)驗(yàn)掌握濃硫酸吸水性以及用途。為后面學(xué)濃硫酸的脫水性鋪墊。。
讓學(xué)生觀察蔗糖的變化,深刻感知濃硫酸覺(jué)有脫水性的特性,并從微觀上分析脫水性與吸水性的區(qū)別。
基于證據(jù)進(jìn)行分析 推理,實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證濃硫酸與銅反應(yīng)。培養(yǎng)證據(jù)推理與模型認(rèn)知的化學(xué)核心素養(yǎng)。
檢測(cè)與評(píng)價(jià),發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,調(diào)控課堂,提高效率。
活動(dòng)三、濃硫酸的特性本質(zhì)探析
【過(guò)渡】濃硫酸具有吸水性、脫水性和強(qiáng)氧化性等特性,下面我們將進(jìn)一步從微觀角度認(rèn)識(shí)其特點(diǎn)和規(guī)律。
【問(wèn)題1】結(jié)合上述實(shí)驗(yàn),你認(rèn)為濃硫酸的吸水性何脫水性本質(zhì)上有何不同?
【學(xué)生1】吸水性:濃硫酸可吸收空氣或其他氣體中的水蒸氣、混在固體中的濕存水、結(jié)晶水合物中的結(jié)晶水。常用盛有濃硫酸的洗氣瓶干燥某些氣體(如H2、Cl2、SO2等),不能干燥堿性氣體(如NH3等)和強(qiáng)還原性氣體(如H2S等)。
【學(xué)生2】脫水性:濃硫酸可使有機(jī)化合物中的氫、氧元素按水的組成從有機(jī)物中“脫離”出來(lái),結(jié)合生成水分子。濃硫酸與蔗糖反應(yīng)的實(shí)驗(yàn):現(xiàn)象是蔗糖逐漸變黑,體積膨脹,形成疏松多孔的海綿狀固體,放出有刺激性氣味的氣體,品紅溶液褪色。結(jié)論是濃硫酸具有脫水性,且能氧化碳單質(zhì),同時(shí)自身被還原為二氧化硫。
【教師】評(píng)價(jià)、強(qiáng)調(diào):二者的根本區(qū)別在于物質(zhì)本身是否存在水分子。
【問(wèn)題2】結(jié)合【實(shí)驗(yàn)5-3】的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,思考濃硫酸的強(qiáng)氧化性的本質(zhì)是什么?有何規(guī)律?
【學(xué)生】本質(zhì):濃硫酸具有強(qiáng)氧化性,是因?yàn)镠2SO4分子中+6價(jià)的硫元素具有很強(qiáng)的得電子能力。而稀硫酸是其溶液的H+得電子被還原,氧化性較弱。
【學(xué)生1】規(guī)律1:Fe、Al的鈍化。常溫下,當(dāng)Fe、Al遇到濃硫酸時(shí),會(huì)與濃硫酸發(fā)生反應(yīng),表面生成一層致密的氧化物薄膜而出現(xiàn)“鈍化”現(xiàn)象。所以常溫下可以用鐵、鋁制容器來(lái)盛裝儲(chǔ)運(yùn)濃硫酸。
【學(xué)生2】規(guī)律2:常溫下與活潑金屬反應(yīng)(鐵、鋁除外)表現(xiàn)強(qiáng)氧化性和酸性,生成硫酸鹽和SO2,硫酸濃度變小后,生成的氣體為H2。
【學(xué)生3】規(guī)律3:與不活潑金屬和非金屬反應(yīng)時(shí)i.反應(yīng)需要加熱,否則不反應(yīng):2H2SO4(濃)+Cueq \(=====,\s\up7(△),\s\d5( ))CuSO4+SO2↑+2H2O、2H2SO4(濃)+Ceq \(=====,\s\up7(△),\s\d5( ))CO2↑+2SO2↑+2H2O。
ⅱ.還原產(chǎn)物一般是SO2,一般金屬被氧化為高價(jià)態(tài)的硫酸鹽,非金屬被氧化為高價(jià)態(tài)氧化物或含氧酸。
ⅲ.濃硫酸與金屬反應(yīng)時(shí),既表現(xiàn)酸性又表現(xiàn)強(qiáng)氧化性,而與非金屬反應(yīng)時(shí),只表現(xiàn)強(qiáng)氧化性。
ⅳ.隨著反應(yīng)的進(jìn)行,濃硫酸濃度變小,一旦變?yōu)橄×蛩幔磻?yīng)即停止。
ⅴ.與具有還原性的化合物反應(yīng),如與H2S、HI、HBr、FeCl2等物質(zhì)反應(yīng)。
【教師】評(píng)價(jià)、強(qiáng)調(diào):在加熱條件下,足量的銅與一定量的濃硫酸反應(yīng)時(shí),硫酸不能完全反應(yīng)。
【問(wèn)題3】結(jié)合濃硫酸的特性,思考鑒別濃硫酸和稀硫酸還有哪些方法?
【學(xué)生1】方法一:取少量試樣,向其中投入鐵片,若產(chǎn)生大量氣體則為稀硫酸(Fe+2H+==Fe2++H2↑),若無(wú)明顯現(xiàn)象(鈍化),則為濃硫酸。
【學(xué)生2】方法二:用玻璃棒蘸取試樣在紙上寫字,立即變黑(濃硫酸的脫水性)者為濃硫酸,否則為稀硫酸。
【學(xué)生3】方法三:取少量試樣,分別向其中投入一小塊銅片,稍加熱發(fā)生反應(yīng)的(有氣泡產(chǎn)生)為濃硫酸(濃硫酸表現(xiàn)強(qiáng)氧化性和酸性),無(wú)變化的是稀硫酸。
【教師】評(píng)價(jià)】小結(jié)。
【對(duì)應(yīng)訓(xùn)練1】下列事實(shí)與原因(括號(hào)中)對(duì)應(yīng)關(guān)系正確的是( )
A.在空氣中敞口久置的濃硫酸,溶液質(zhì)量增大(濃硫酸具有難揮發(fā)性)
B.向某樣品溶液中先滴加過(guò)量的稀鹽酸無(wú)現(xiàn)象,再滴加BaCl2溶液后出現(xiàn)白色沉淀(樣品溶液中含有SOeq \\al(2-,4))
C.蔗糖與濃硫酸反應(yīng)中有海綿狀的炭生成(濃硫酸具有吸水性)
D.濃硫酸可與銅反應(yīng)(只顯示濃硫酸的強(qiáng)氧化性)
【答案】B
【解析】在空氣中敞口久置的濃硫酸,溶液質(zhì)量增大是因?yàn)闈饬蛩岬奈?;向樣品溶液中加入稀鹽酸,沒(méi)有任何現(xiàn)象,說(shuō)明一定沒(méi)有Ag+,再加入少量BaCl2溶液,生成白色沉淀,此時(shí)溶液為酸性,而B(niǎo)aSO4既不溶于水也不溶于酸,則白色沉淀為BaSO4,溶液中含有SOeq \\al(2-,4);蔗糖與濃硫酸反應(yīng)中有海綿狀的炭生成主要是利用了濃硫酸的脫水性;濃硫酸與金屬銅的反應(yīng)中既表現(xiàn)濃硫酸的強(qiáng)氧化性又顯示濃硫酸的強(qiáng)酸性。
【對(duì)應(yīng)訓(xùn)練2】下列用來(lái)鑒別濃硫酸和稀硫酸的操作錯(cuò)誤的是( )
A.分別取10 mL溶液,質(zhì)量大的是濃硫酸,質(zhì)量小的是稀硫酸
B.觀察液體流動(dòng)性,流動(dòng)性好的是稀硫酸,油狀黏稠的是濃硫酸
C.把CuSO4·5H2O晶體投入溶液中,逐漸變?yōu)榘咨勰┑氖菨饬蛩?,晶體溶解的是稀硫酸
D.將鋁片分別投入溶液,快速放出氣體的是濃硫酸,放出氣體慢的是稀硫酸
【答案】D
【解析】因濃硫酸的密度大于稀硫酸的密度,則體積相同時(shí)質(zhì)量大的是濃硫酸,則可以鑒別,故A正確;濃硫酸是油狀黏稠的液體,稀硫酸是稀溶液,則可利用液體流動(dòng)性來(lái)鑒別,故B正確;因濃硫酸具有吸水性,可使CuSO4·5H2O晶體失去水而變?yōu)榘咨勰?,但稀硫酸不能,則可以鑒別,故C正確;因Al在濃硫酸中發(fā)生鈍化,與稀硫酸快速反應(yīng)生成氣體,則放出氣體快的是稀硫酸,故D錯(cuò)誤。
從微觀上分析吸水性和脫水性的本質(zhì)區(qū)別,培養(yǎng)宏觀辨識(shí)與微觀探析的化學(xué)核心素養(yǎng)。
通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的深度分析,進(jìn)一步理解濃硫酸的、強(qiáng)氧化性的本質(zhì)及規(guī)律。
從化學(xué)性質(zhì)的角度認(rèn)識(shí)濃硫酸和稀硫酸的鑒別方法,拓寬知識(shí)視野。
檢測(cè)與評(píng)價(jià),發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,調(diào)控課堂,提高效率。
環(huán)節(jié)四、課后鞏固
作業(yè)設(shè)計(jì)
1.下列關(guān)于硫酸的工業(yè)制備與保存的說(shuō)法,正確的是( )
A.粉碎后的硫鐵礦(FeS2)在沸騰爐中燃燒生成SO3
B.在吸收塔中,用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98.3%的濃硫酸吸收SO3
C.硫黃制酸法會(huì)產(chǎn)生更多的礦渣
D.濃硫酸具有強(qiáng)氧化性,不能保存在鋁制容器中
【答案】B
【解析】A.粉碎后的硫鐵礦(FeS2)在沸騰爐中與O2反應(yīng)生成SO2,A項(xiàng)錯(cuò)誤;B.在吸收塔中,為防止形成酸霧,不能用水作吸收劑,而是用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98.3%的濃硫酸作吸收劑吸收SO3,B項(xiàng)正確;C.以硫鐵礦為原料生產(chǎn)硫酸時(shí)會(huì)產(chǎn)生較多礦渣,而硫黃制酸法的優(yōu)點(diǎn)是制備過(guò)程中不產(chǎn)生礦渣,C項(xiàng)錯(cuò)誤;D.濃硫酸具有強(qiáng)氧化性,常溫下能使鋁發(fā)生鈍化,因此濃硫酸能保存在鋁制容器中,D項(xiàng)錯(cuò)誤;答案選B。
2.關(guān)于濃硫酸與Cu反應(yīng)的敘述正確的是( )
A.在反應(yīng)中,濃硫酸只表現(xiàn)出氧化性
B.該反應(yīng)中還原劑與氧化劑物質(zhì)的量之比為1∶2
C.在反應(yīng)中,濃硫酸既表現(xiàn)出氧化性,又表現(xiàn)出酸性
D.每1 ml 銅參加反應(yīng)就有2 ml濃硫酸被還原,同時(shí)生成2 ml SO2
【答案】C
【解析】Cu+2H2SO4(濃)eq \(=====,\s\up7(△),\s\d5( ))CuSO4+SO2↑+2H2O,在反應(yīng)中,濃硫酸既表現(xiàn)出氧化性又表現(xiàn)酸性,A錯(cuò)誤;反應(yīng)中還原劑與氧化劑物質(zhì)的量之比為1∶1,B錯(cuò)誤;每1 ml 銅參加反應(yīng)就有1 ml濃硫酸被還原,同時(shí)生成1 ml SO2,D錯(cuò)誤。
3.用如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置(夾持儀器已略去)探究銅絲與過(guò)量濃硫酸的反應(yīng)。下列實(shí)驗(yàn)不合理的是( )
A.上下移動(dòng)①中銅絲可控制SO2的量
B.②中選用品紅溶液驗(yàn)證SO2的生成
C.③中選用NaOH溶液吸收多余的SO2
D.為確認(rèn)CuSO4生成,向①中加水,觀察顏色
【答案】D
【解析】上下移動(dòng)銅絲可以使銅絲與濃硫酸接觸與分離,從而可以控制反應(yīng)生成SO2的量,A項(xiàng)正確;SO2可使品紅溶液褪色,B項(xiàng)正確;SO2有毒,要用NaOH溶液吸收處理,C項(xiàng)正確;反應(yīng)液中H2SO4的濃度較高,不能向①中加水,應(yīng)將①中溶液沿器壁慢慢加入水中,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
4.下列實(shí)驗(yàn)說(shuō)明濃硫酸有強(qiáng)腐蝕性的是( )
A.濃硫酸慢慢地注入水中產(chǎn)生大量的熱
B.含有水蒸氣的氧氣通過(guò)濃硫酸得到干燥的氧氣
C.濃硫酸久置在空氣中質(zhì)量增加
D.用小木棍蘸少量濃硫酸,小木棍變黑
【答案】D
【解析】A.濃硫酸慢慢地注入水中產(chǎn)生大量的熱,濃硫酸稀釋放熱,是物理變化,A錯(cuò)誤;B.含有水蒸氣的氧氣通過(guò)濃硫酸得到干燥的氧氣,濃硫酸具有吸水性,是物理變化,B錯(cuò)誤;C.濃硫酸久置在空氣中質(zhì)量增加,濃硫酸吸收空氣中的水蒸氣,吸水性,是物理變化,C錯(cuò)誤;D.用小木棍蘸少量濃硫酸,小木棍變黑,濃硫酸具有脫水性,小木棍被腐蝕,是化學(xué)變化,具有腐蝕性,D正確;故答案為:D。
5.下列敘述正確的是( )
A.濃硫酸是一種干燥劑,能夠干燥氫氣、氧氣、氨氣等氣體,但不能干燥有較強(qiáng)還原性的HI、H2S等氣體
B.濃硫酸與單質(zhì)硫反應(yīng)的方程式為S+2H2SO4(濃)eq \(=====,\s\up7(△),\s\d5( ))3SO2↑+2H2O,在此反應(yīng)中,濃硫酸既表現(xiàn)了其強(qiáng)氧化性又表現(xiàn)了其酸性
C.把足量銅粉投入到含2 ml H2SO4的濃硫酸中,反應(yīng)后得到標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體體積為22.4 L
D.常溫下能夠用鐵、鋁等容器盛放濃H2SO4,是因?yàn)闈釮2SO4的強(qiáng)氧化性使其鈍化
【答案】D
【解析】不能用濃硫酸干燥NH3,A不正確;濃硫酸與S作用時(shí),只表現(xiàn)其強(qiáng)氧化性,B不正確;Cu與濃H2SO4反應(yīng)時(shí),濃H2SO4濃度逐漸降低,當(dāng)成為稀H2SO4時(shí),反應(yīng)停止,參加反應(yīng)的H2SO4少于2 ml,故C項(xiàng)產(chǎn)生的SO2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下不足22.4 L。
6.如圖是檢驗(yàn)氣體性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)裝置。向裝置中緩慢通入氣體X,若關(guān)閉活塞K,品紅溶液無(wú)變化、澄清石灰水變渾濁;若打開(kāi)活塞K,品紅溶液褪色。據(jù)此判斷,氣體X和液體Y可能是( )
選項(xiàng)
物質(zhì)
A
B
C
D
X
H2S
SO2
CO2
Cl2
Y
濃硫酸
NaHCO3飽和溶液
Na2SO3溶液
NaHSO3溶液
【答案】B
【解析】H2S不能使品紅溶液褪色,A項(xiàng)錯(cuò)誤;SO2可與NaHCO3飽和溶液反應(yīng)生成二氧化碳,若關(guān)閉活塞K,則品紅溶液無(wú)變化,生成的二氧化碳?xì)怏w使澄清石灰水變渾濁,若打開(kāi)活塞K,則品紅溶液褪色,B項(xiàng)正確;二氧化碳不能使品紅溶液褪色,所以打開(kāi)活塞K,品紅溶液不會(huì)褪色,C項(xiàng)錯(cuò)誤;Cl2不能使澄清石灰水變渾濁,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
7.實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行含硫化合物性質(zhì)探究的裝置(夾持裝置省略)如圖所示,分液漏斗①中盛有濃硫酸,將其逐滴加入到試管②的固體中。下列說(shuō)法正確的是( )
A.若②中為Na2SO3固體,③中盛石蕊溶液,則③中溶液先變紅后褪色
B.若②中為蔗糖,③中盛有溴水,能說(shuō)明濃硫酸具有脫水性和氧化性
C.若②中為Na2SO3固體,③中盛有氯化鋇溶液,則③中生成白色沉淀
D.若②中為銅單質(zhì),③中盛有硫化氫水溶液,則③中生成黃色沉淀
【答案】B
【解析】A.若②中為Na2SO3,濃硫酸與Na2SO3反應(yīng)生成SO2,SO2通入石蕊溶液會(huì)使溶液變紅,但SO2不能漂白指示劑,因此不會(huì)褪色,A錯(cuò)誤;B.濃硫酸具有脫水性,蔗糖脫水碳化,生成的C與被濃硫酸氧化,生成SO2和CO2,SO2使溴水褪色,因此證明濃硫酸具有脫水性和強(qiáng)氧化性,B正確;C.若②中為Na2SO3,濃硫酸與Na2SO3反應(yīng)生成SO2,SO2不能與BaCl2反應(yīng),C錯(cuò)誤;D.Cu與濃硫酸在加熱的條件下反應(yīng)生成SO2,常溫下不反應(yīng),D錯(cuò)誤;故選B。
8.濃硫酸能使蔗糖、紙屑、棉花等有機(jī)物炭化。在濃硫酸使蔗糖炭化實(shí)驗(yàn)中,產(chǎn)生了許多氣體使炭體積膨脹。且聞到有刺激性氣味,某同學(xué)猜測(cè)氣體中可能含有SO2和CO2等,為此,該同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)裝置檢驗(yàn)氣體的成分。
實(shí)驗(yàn)時(shí),在試管中先加入適量的蔗糖(C12H22O11),再滴入少量的水,混勻,最后加入一定量的濃硫酸,迅速塞好橡皮塞,振蕩試管,將產(chǎn)生的氣體通過(guò)甲、乙、丙、丁四個(gè)洗氣瓶。
(1)滴加少量水的目的是為了使反應(yīng)溫度迅速升高,以利于反應(yīng)進(jìn)行,寫出該試管中產(chǎn)生氣體的化學(xué)方程式______________。該實(shí)驗(yàn)中體現(xiàn)的濃硫酸的特性是_______。
(2)裝置乙中的酸性KMnO4溶液的作用是________________,不能用飽和NaHCO3溶液代替酸性KMnO4溶液的理由是_____________________________________。
(3)產(chǎn)物中含有CO2的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是:____________________;對(duì)應(yīng)的離子方程式:_______________________________。
【答案】(1) 2H2SO4(濃)+Ceq \(=====,\s\up7(△),\s\d5( ))2SO2↑+CO2↑+2H2O 脫水性、強(qiáng)氧化性
(2) 除去SO2 有CO2生成,影響產(chǎn)物的檢驗(yàn)
(3) 丙試管不褪色,丁試管變渾濁 CO2+Ca2++2OH-=CaCO3↓+H2O
【解析】(1)濃硫酸具有脫水性,能夠?qū)⒄崽敲撍蒀,濃硫酸具有強(qiáng)氧化性,在加熱條件下與木炭發(fā)生氧化還原反應(yīng),生成二氧化碳、二氧化硫、水,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:2H2SO4(濃)+C?2SO2↑+CO2↑+2H2O;故該實(shí)驗(yàn)中體現(xiàn)的濃硫酸的特性是脫水性、強(qiáng)氧化性;
(2)SO2也能夠使澄清石灰水變渾濁,為了排除檢驗(yàn)CO2時(shí)SO2的干擾,用酸性高錳酸鉀溶液除去SO2,然后用品紅溶液檢驗(yàn)二氧化硫已經(jīng)除盡;由于碳酸氫鈉溶液能夠與二氧化硫發(fā)生反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w,則無(wú)法證明木炭是否被濃硫酸氧化成二氧化碳,故不能用飽和碳酸氫鈉溶液代替酸性高錳酸鉀溶液,則不能用飽和NaHCO3溶液代替酸性KMnO4溶液的理由是有CO2生成,影響產(chǎn)物的檢驗(yàn);
(3)CO2可使澄清石灰水變渾濁,則產(chǎn)物中含有CO2的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是:丙試管不褪色,丁試管變渾濁;對(duì)應(yīng)的離子方程式CO2+Ca2++2OH-=CaCO3↓+H2O。
及時(shí)鞏固、消化所學(xué),促進(jìn)掌握必備知識(shí),評(píng)價(jià)教學(xué)效果,為后期優(yōu)化教學(xué)方案提供依據(jù),培養(yǎng)分析問(wèn)題和解決問(wèn)題等關(guān)鍵能力。
課堂總結(jié)
板書
設(shè)計(jì)
第一節(jié) 硫及其化合物
第2課時(shí) 硫酸
一、硫酸的工業(yè)制法及稀硫酸的性質(zhì)
1、工業(yè)制法:a.4FeS2+11O2eq \(=====,\s\up7(高溫))2Fe2O3+8SO2;
b.2SO2+O22SO3;
c.SO3+H2O===H2SO4。
2、稀硫酸的性質(zhì):具有酸的通性
二、濃硫酸的性質(zhì)
1、物理性質(zhì):無(wú)色油狀液體,沸點(diǎn)高(沸點(diǎn)338℃),難揮發(fā)。與水以任意比混溶,溶解時(shí)可放出大量熱。
2、特性:
①吸水性:以吸收空氣或其他氣體中的水蒸氣、混在固體中的濕存水、結(jié)晶水合物中的結(jié)晶水。在實(shí)驗(yàn)室里常用濃硫酸作干燥劑。
②脫水性:使有機(jī)化合物中的氫、氧元素按水的組成從有機(jī)物中“脫離”出來(lái),結(jié)合生成水分子。
③強(qiáng)氧化性:a.與大多數(shù)金屬反應(yīng),生成高價(jià)態(tài)金屬的硫酸鹽,本身一般被還原為SO2。b.常溫下,能使鐵、鋁鈍化。c.可將碳、磷等非金屬單質(zhì)氧化成高價(jià)態(tài)的氧化物或含氧酸,本身被還原為SO2。
教學(xué)
反思
本課時(shí)通過(guò)講練結(jié)合的方法,清楚闡述概念的內(nèi)涵和外延,加深學(xué)生對(duì)概念的理解,注重讓學(xué)生深度參與到獲取知識(shí)的整個(gè)過(guò)程之中,讓“探究”常態(tài)化,而不流于形式,不僅能讓學(xué)生充分體驗(yàn)通過(guò)科學(xué)探究獲取知識(shí)的過(guò)程,加深對(duì)概念的理解及硫酸性質(zhì)本質(zhì)的認(rèn)識(shí)。還能借助實(shí)驗(yàn)增強(qiáng)教學(xué)的趣味性,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生論據(jù)推理與模型認(rèn)知的化學(xué)核心素養(yǎng)。通過(guò)對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)及操作的學(xué)習(xí),培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)的化學(xué)核心素養(yǎng)。在本節(jié)課還注重“教”“學(xué)”“評(píng)”一體化,在對(duì)學(xué)生回答做評(píng)價(jià)時(shí),如何給予藝術(shù)性的評(píng)價(jià),做到既準(zhǔn)確,又能很好把握激勵(lì)的度,讓學(xué)生的心智得以健康發(fā)展,做為教師,語(yǔ)言功底還要加深。如何能在教師演示實(shí)驗(yàn)中,引導(dǎo)學(xué)生探究,做到教師“手動(dòng)”,學(xué)生“腦動(dòng)”,也是一個(gè)值得研究的問(wèn)題。
這是一份化學(xué)必修 第二冊(cè)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)5 不同價(jià)態(tài)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化優(yōu)秀教學(xué)設(shè)計(jì)及反思,共17頁(yè)。教案主要包含了課后鞏固等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份化學(xué)必修 第二冊(cè)第五章 化工生產(chǎn)中的重要非金屬元素第一節(jié) 硫及其化合物精品教案,共17頁(yè)。教案主要包含了聯(lián)系發(fā)展和動(dòng)態(tài)平衡的觀點(diǎn)考察,課后鞏固等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份高中化學(xué)人教版 (2019)必修 第二冊(cè)第一節(jié) 硫及其化合物優(yōu)質(zhì)教案,共17頁(yè)。教案主要包含了課后鞏固等內(nèi)容,歡迎下載使用。
微信掃碼,快速注冊(cè)
注冊(cè)成功