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从染房中看硫酸
——硫酸的性质
人教版 化学必修二 第五章第一节
“三酸”
“二碱”
硫酸
硝酸
盐酸
纯碱
氢氧化钠
“硫酸是工业之母”
侯德榜
化学史料
近代化学工业是从无机化学品的生产开始起步的,酸碱盐,特别是“三酸二碱”是无机物生产中必不可少的原料。
化学史料
1774年,染色工业中,开始用浓硫酸来溶解靛蓝,获得了一种比靛蓝更易于使毛织品着色的染料。
染整车间浓硫酸安全操作规程
1,车间使用的浓硫酸遇水大量放热,可发生沸溅;
2,浓硫酸要远离易燃物(如苯)和可燃物(如纤维素、糖等),接触会发生剧烈反应,甚至燃烧;
3,禁止与还原剂、碱类、金属等混合储存;
4,浓硫酸储存库温不超过35 ℃,储罐的出酸口,采用可拆卸结构,需要定期检测和更换;
5,操作人员必须戴橡胶耐酸碱手套。
走进染房
学习任务一:观察硫酸
色态:
溶解性:
密度:1.84g/cm3
沸点:约338℃
浓硫酸的物理性质
无色、粘稠的油状液体
难挥发酸(高沸点酸)
高密度酸
跟水任意比互溶,溶解放出大量热
小组活动——观察硫酸
思考:如何稀释浓硫酸
浓硫酸
水
学习任务二:探索浓硫酸的特性
碳钢外壳内衬树脂
(含C、H、O元素的有机物)材质
整体碳钢材质储罐
(含碳量在0.021%-2.11%的铁碳合金)材质
染料厂稀硫酸储罐
染料厂浓硫酸储罐
学习任务二:探索浓硫酸的特性
资料卡:“钝化”现象
在常温下,浓硫酸跟某些金属,如铁、铝等接触时,能够使金属表面生成一薄层致密的氧化物薄膜,从而阻止内部的金属继续跟硫酸发生反应的现象叫做——钝化。因此,冷的浓硫酸可以用铁或铝的容器贮存。
思考:钝化是化学变化吗?
运输浓硫酸的铁槽车
浓硫酸具有强氧化性
学习任务二:探索浓硫酸的特性
实验探究——浓硫酸与金属铜反应
浓硫酸
铜片
蘸有品红溶液的滤纸
蘸有氢氧化钠溶液的棉花团
资料卡:
SO2:刺激性气味的有毒气体,具有漂白性,能使品红溶液褪色
铜片:
品红溶液:
将试管里的溶液慢慢倒入水中,溶液颜色:
实验现象
学习任务二:探索浓硫酸的特性
染料厂浓硫酸储罐
整体碳钢材质储罐
(含碳量在0.021%-2.11%的铁碳合金)材质
整体碳钢材质储罐的出酸口,采用可拆卸结构,需要定期检测和更换,为什么?
浓硫酸具有吸水性
小组实验
向表面皿中加入少量CuSO4·5H2O晶体,再加入一滴管浓硫酸,观察实验现象。
CuSO4·5H2O
蓝色晶体
浓H2SO4
CuSO4
白色粉末
学习任务二:探索浓硫酸的特性
碳钢外壳内衬树脂
(含C、H、O元素的有机物)材质
整体碳钢材质储罐
(含碳量在0.021%-2.11%的铁碳合金)材质
染料厂稀硫酸储罐
染料厂浓硫酸储罐
学习任务二:探索浓硫酸的特性
实验探究——浓硫酸与有机物(纤维素、蔗糖)反应
小组实验
用玻璃棒蘸取少量浓硫酸在纸(纤维素)上画画
浓硫酸能将有机物中的H、O两种原子按2:1的个数比脱去而生成H2O
(C6H10O5) n
浓硫酸
6n C + 5n H2O
纤维素
浓硫酸具有脱水性
资料卡:
纤维素:(C6H10O5) n
蔗糖:C12H22O11
学习任务二:探索浓硫酸的特性
演示实验
气球
可乐罐
培养皿
蘸有品红溶液的滤纸
15g蔗糖+2mL水
+6mL浓硫酸
酸性高锰酸钾溶液
资料卡:5SO2+2MnO4-+2H2O=2Mn2++5SO42-+4H+
学习任务二:探索浓硫酸的特性
ppm:百万分之一,浓度单位
学习任务三:对比浓硫酸和稀硫酸
纺织工业中,1750年,漂白工人用稀硫酸代替乳酸酸化漂白剂,用以漂白纺织品,使整个漂白过程的操作时间由二、三个星期缩短到了十二小时。
稀硫酸:H2SO4=2H++SO42-
+6价的硫原子是以自由移动的SO42-形式存在, SO42-是正四面体结构,对称性好,比较稳定。
浓硫酸:主要以H2SO4分子形式存在,H对SO42-中的氧作用,使氧远离中心的S,S原子周围出现一定的空隙,容易被还原性微粒进攻,表现出氧化性。
学习任务三:对比浓硫酸和稀硫酸
资料卡:
偶氮染料中间体的制备需要和浓硫酸进行磺化反应,苯胺染料中间体的制备需要和浓硝酸进行硝化反应。
通过文献搜索和书本预习,类比染整车间浓硫酸安全操作规程,书写染整车间浓硝酸的安全操作规程
作业布置
谢谢!