化学人教版（2019）必修第二册5.1.2硫及其化合物—硫酸 课件（共39张ppt）

(共39张PPT)
第一节 硫及其化合物
第2课时：硫酸
第五章 化工生产中的重要非金属元素
硫酸的工业制法及稀硫酸的性质
01
浓硫酸的性质
02
学习目标
1.通过实验探究，讨论交流，能正确描述有关事验现象，分析理解反应原理，进一步认识硫酸的酸性及酸的通性。
2.结合图示或实验视频，通过实验探究不活泼金属Cu与浓硫酸的反应，引导分析非金属C与浓硫酸的反应原理，认识浓硫酸的强氧化性、吸水性和脱水性等特性，增强对氧化还原反应的认识。
3.通过对比分析浓硫酸与稀硫酸的不同性质，认识浓度、反应条件对化学反应的影响，并能熟练书写相关反应方程式，培养宏观辨识与微观探析等化学核心素养。
硫酸是重要的化工原料，有广泛的用途。俗话说盛世古董，乱世黄金，古陶瓷的收藏是比较热门的一类，而有些人在利益的驱使下，就会烧制大量的仿古瓷器，然后用做旧来把这些仿古瓷做旧，得以获取暴利，而高锰酸钾加浓硫酸(做色)就是很多瓷器造假者最为常用的手段之一（见PPT图片），今天我们就来学习硫酸的有关知识。
硫酸的工业制法及稀硫酸的性质
硫酸的工业制法及稀硫酸的性质
任务一、硫酸的工业制备—接触法制硫酸
硫酸的工业制法及稀硫酸的性质
学生活动1：阅读教材P4页最后自然段，回答硫酸具有哪些重要用途？
H2SO4
硫酸盐
农药
染料
化肥
炸药
冶金
硫酸的工业制法及稀硫酸的性质
学生活动2：观看视频，回顾二氧化硫的催化氧化反应，观察教材P4
页图5-4，思考工业上如何制备硫酸？
工艺设备
沸 腾 炉
接 触 室
吸 收 塔
矿渣
(Fe2O3)
硫酸
SO2
O2
热交
换器
贮酸槽
(98.5%硫酸)
黄铁矿
(FeS2)
空气
(高速空气流)
SO2
O2
净化
催化剂
尾气
SO3
硫酸的工业制法及稀硫酸的性质
①流程：
学生活动1：观看视频，回顾二氧化硫的催化氧化反应，观察教材
P4页图5-4，思考工业上如何制备硫酸？
②原理—由黄铁矿为原料制取硫酸：
方程式：4FeS2＋11O2 2Fe2O3＋8SO2；2SO2＋O2 2SO3；
SO3＋H2O==H2SO4。
③SO3吸收：常用浓硫酸而不用水吸收SO3，原因是SO3与水反应为放热反应，易
产生水雾，影响SO3的吸收。高速空气流的作用是搅拌，使反应更加充分。
对应训练
【典例1】含硫煤燃烧会产生大气污染物，为防治该污染，某工厂设计
了新的治污方法，同时可得到化工产品，该工艺流程如图所示，下列
叙述不正确的是(　　) A．该过程中可得到化工产品H2SO4 B．该工艺流程是除去煤燃烧时产生的SO2 C．该过程中化合价发生改变的元素为Fe和S
D．图中涉及的反应之一为Fe2(SO4)3＋SO2＋2H2O==2FeSO4＋2H2SO4
C
【解析】根据图可知，该工艺中Fe2(SO4)3溶液吸收SO2生成FeSO4和H2SO4，该反应的化学方程式为Fe2(SO4)3＋SO2＋2H2O==2FeSO4＋2H2SO4，该工艺不仅吸收了二氧化硫，还得到了化工产品硫酸，A、D正确；该工艺流程是除去煤燃烧时产生的SO2，B正确；该过程中化合价发生变化的元素有氧、铁、硫，C错误。
对应训练
【典例2】在硫酸的工业制法中，下列生产操作与说明生产操作的主要
原因二者都正确的是（ ）
A．硫铁矿煅烧前要粉碎，因为大块硫铁矿不能燃烧
B．从沸腾炉出来的气体只有SO2
C．SO2氧化成SO3，SO2能全部转化为SO3
D．SO3用98.3%的浓H2SO4吸收，目的是防止形成酸雾，以便使SO3
吸收更充分
D
【解析】将硫铁矿粉碎是使其增大与空气的接触面积，使燃烧更快、更充分，A错；从沸腾炉出来的气体除SO2外，还有O2等，B错；SO2转化为SO3为可逆反应，正、逆反应同时进行，故SO2不可能全部转化为SO3，C错；SO3转化为H2SO4，若直接用水吸收，会形成大量酸雾，导致SO3吸收不完全，工业生产中用98.3%的浓硫酸作为吸收剂，则不会出现酸雾，吸收SO3更充分，D正确。
硫酸的工业制法及稀硫酸的性质
任务二、探究稀硫酸的性质
学生活动1：回顾酸的通性，请举例说明稀硫酸具有哪些主要化学
性质？
①稀硫酸具有酸的通性:硫酸是强电解质，在水溶液中的电离方程式为
H2SO4==2H＋＋SO42－。
②稀硫酸
能使指示剂变色：石蕊变红；酚酞不变色。
与活泼金属反应：Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑。
与碱反应:2NaOH+H2SO4==Na2SO4+2H2O。
与某些盐反应:BaCl2+H2SO4==BaSO4↓+ 2HCl。
与碱性氧化物反应：CuO +H2SO4 == CuSO4 +H2O。
硫酸的工业制法及稀硫酸的性质
任务二、探究稀硫酸的性质
学生活动2：探究实验室如何用稀硫酸与金属反应制备氢气？浓盐
酸或浓硫酸可否代替稀硫酸呢？
①实验室常用中等活泼的金属（如Mg、Al、Zn、Fe）与稀硫酸或稀盐酸反应制
取氢气，并可用浓硫酸作干燥剂。
②浓盐酸具有挥发性，会使生成的氢气不纯；浓硫酸中无氢离子，不能与金属
（锌等）反应生成氢气。
③稀硫酸具有氧化性（本质是硫酸电离产生的氢离子具有氧化性），但不具有
强氧化性。
对应训练
【典例1】小强同学为了区别稀硫酸与稀盐酸，设计了如下图所示的
四组实验方案，其中能达到目的的是(　　)
C
【解析】A中都会产生气泡不能区别；B中溶液都能变为红色不能区别；C中硫酸中会产生沉淀，而盐酸则不能产生沉淀；二氧化碳不能和酸反应，因此D中没有明显现象。
对应训练
【典例2】如图W、X、Y、Z为四种物质，若箭头表示能一步转化的
常见反应，其中常温下能实现图示转化关系的是(　　)
D
【解析】A项，S生成SO2需要点燃，不能一步生成SO3或H2SO4；B项，Na生成Na2O2需要加热；C项，Fe生成FeCl3需要点燃且不能一步生成Fe(OH)2。
选项 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 浓硫酸的性质
浓硫酸的性质
任务一、认识浓硫酸的物理性质
学生活动1、观察硫酸样品，回顾初中浓硫酸的稀释，归纳浓硫酸具
有哪些物理性质？
①纯硫酸是一种无色油状液体，沸点高（沸点338℃，高沸点酸能用于制备低沸点酸），难挥发。
②硫酸的密度大于水的密度，硫酸溶液中硫酸的质量分数越大，其密度越大；质量分数为98%的浓硫酸，密度为1.84 g·cm－3。
③浓硫酸与水以任意比混溶，溶解时可放出大量热。浓硫酸的稀释方法是将浓硫酸沿烧杯内壁缓缓倒入水中，并用玻璃棒不断搅拌。
浓硫酸的性质
学生活动2、问题探究：结合浓硫酸的物理性质，思考稀释浓硫酸时，
要注意哪些问题？如何鉴别浓硫酸和稀硫酸？
任务一、认识浓硫酸的物理性质
①浓硫酸的稀释：由于浓H2SO4的密度大于水的密度，且溶解时可放出大量的热。
因此稀释浓硫酸时，只能将浓硫酸沿器壁慢慢注入中，并用玻璃棒不断搅拌，
而不能将水倒入浓硫酸中。
②浓硫酸和稀硫酸鉴别方法
观察法：流动性差的是浓硫酸，反之是稀硫酸
稀释放热法：两种液体分别沿着烧杯壁倒入清水中，放出大量的热为浓硫酸，反之为稀硫酸.
称量法：使用天平称取液体重量，待空气暴露一段时间，再次称重。重量变化大的是浓硫酸，另一个是稀硫酸。
对应训练
【典例1】如下图所示的实验装置中，实验开始一段时间后，对看到
的现象叙述不正确的是(　　)
A．苹果块会干瘪 B．胆矾晶体表面有“白斑” C．小试管内有晶体析出 D．pH试纸变红
D
【解析】浓H2SO4具有吸水性和脱水性，前三个实验中显示浓H2SO4的吸水性，现象均正确；最后一个实验主要体现浓H2SO4的酸性和脱水性，pH试纸应先变红后变黑。
对应训练
【典例2】科学的方法是实验成功的前提条件。下列方法或要求存在
错误的是（ ）
A.用胶头滴管吸取液体时，要先挤瘪橡胶头，再将滴管伸入到液体
中吸取
B.稀释浓硫酸时，将水慢慢地注入浓硫酸中，并用玻璃棒不断地搅
拌
C.实验室进行模拟炼铁时，应先通一段时间的CO气体，然后再加热
D.测定空气中氧气体积含量时，点燃红磷后要迅速将燃烧匙伸入集气
瓶并塞紧橡皮塞
B
浓硫酸的性质
【解析】A．用胶头滴管吸取液体时，要先挤瘪橡胶头，再将滴管伸入到液体中松开挤瘪的橡胶头吸取，A正确；B．稀释浓硫酸时，将浓硫酸慢慢地注入水中，并用玻璃棒不断地搅拌，防止暴沸，造成溶液四溅，发生危险，B错误；C．实验室进行模拟炼铁时，应先通一段时间的CO气体，赶尽装置内的氧气，然后再加热，C正确；D．测定空气中氧气体积含量时，点燃红磷后要迅速将燃烧匙伸入集气瓶并塞紧橡皮塞，利用红磷燃烧消耗集气瓶内的氧气，D正确；故答案选B。
浓硫酸的性质
学生活动1、观看实验视频—浓硫酸的吸水性，观察实验现象，思考
可得出说明结论？并填写表格内容。。
实验操作 在两个培养皿中分别倒入少量浓硫酸和稀硫酸，将两个内壁干燥的小烧杯放在热水的上方，待充满水蒸汽时，再分别倒扣在两个培养皿中，观察小烧杯内壁水蒸汽的变化。
实验现象
实验结论
一段时间后，盛浓硫酸的培养皿中的小烧杯内壁水蒸汽消失，而盛稀硫酸的小烧杯水蒸气没有明显变化。
浓硫酸具有吸水性。（浓硫酸长期放在空气中，会吸收空气中的水蒸气，从而导致质量增加，因此，浓硫酸应密封保存）
浓硫酸的性质
学生活动2、观察教材P5页图5-5（或观看实验视频），回答浓硫酸与
蔗糖反应有何现象？可得出说明结论？
实验操作
实验原理
实验现象
实验结论
2H2SO4(浓)＋C CO2↑＋2SO2↑＋2H2O
蔗糖变黑，体积慢慢膨胀，放出大量有刺激性气味的气体，品红溶液褪色。最后变成疏松多孔海绵状黑色物质，烧杯发热。
浓硫酸具有脱水性、吸水性、强氧化性
浓硫酸的性质
学生活动3、实验探究：观察教材P5【实验5-3】的实验现象，思考可得
出说明结论？并完成下表内容。
实验操作
实验现象
实验原理
实验结论
2H2SO4(浓)＋Cu CuSO4＋SO2↑＋2H2O
a试管中铜丝表面变黑，有气泡逸出；b试管中的品红溶液逐渐变为无色；c试管中的紫色石蕊溶液逐渐变为红色；d.冷却后，将a试管里的溶液慢慢倒入水中，溶液变为蓝色。
①加热前铜与浓硫酸不反应②在加热条件下铜与浓硫酸反应生成二氧化硫。②在加热条件下铜与浓硫酸反应生成硫酸铜。
总结论：浓硫酸具有强氧化性。
对应训练
【典例1】下列现象或用途与浓硫酸的吸水性和脱水性无关的是 ( ) A．浓硫酸可作氯气的干燥剂 B．浓硫酸滴加到蔗糖中，蔗糖变黑 C．浓硫酸滴加到胆矾上，蓝色晶体变成白色粉末 D．浓硫酸在加热条件下可与铜等不活泼金属反应
D
【解析】A．浓硫酸做干燥剂与其具有吸水性有关，故A不选；B．浓硫酸使蔗糖变黑与其具有脱水性有关，故B不选；C．浓硫酸能将胆矾从蓝色晶体变成白色粉末，与其吸水性有关，故C不选；D．浓硫酸在加热条件下可与铜等不活泼金属反应是因为浓硫酸具有强氧化性，与吸水性和脱水性无关，故D选；故选：D。
对应训练
【典例2】下列各实验相应操作、实验现象及原因解释或推论合理的
是 (　　)
D
【解析】常温下，铁在浓硫酸中钝化，A错；浓硫酸使白纸变黑是由于浓硫酸的脱水性使纤维素炭化，B错；二氧化硫通入溴水使溴水褪色，二氧化硫表现为还原性，C错；使湿润红色石蕊试纸变蓝色的气体只有NH3，D正确。
选项 操作 现象 解释或推论
A 铁片投入浓硫酸 无明显变化 常温下铁不与浓硫酸反应
B 将浓硫酸滴到白纸上 白纸变黑 浓硫酸强氧化性导致纸张中的纤维素炭化
C 二氧化硫通入溴水 溴水褪色 说明二氧化硫具有漂白性
D 湿润红色石蕊试纸检验某气体 试纸变蓝 该气体是氨气
浓硫酸的性质
任务三、探析浓硫酸的特性本质
学生活动1、结合上述实验，讨论交流浓硫酸的吸水性何脱水性有何
不同？
①吸水性：浓硫酸可吸收空气或其他气体中的水蒸气、混在固体中的湿存水、结
晶水合物中的结晶水。常用盛有浓硫酸的洗气瓶干燥某些气体(如H2、Cl2、SO2
等)，不能干燥碱性气体(如NH3等)和强还原性气体(如H2S等)。
②脱水性：浓硫酸可使有机化合物中的氢、氧元素按水的组成从有机物中“脱离”
出来，结合生成水分子。浓硫酸与蔗糖反应的实验：现象是蔗糖逐渐变黑，体积
膨胀，形成疏松多孔的海绵状固体，放出有刺激性气味的气体，品红溶液褪色。
结论是浓硫酸具有脱水性，且能氧化碳单质，同时自身被还原为二氧化硫。
浓硫酸的性质
学生活动2、拓展探究：结合【实验5-3】的实验现象，思考浓硫酸的
强氧化性的本质是什么？有何规律？
①本质：浓硫酸具有强氧化性，是因为H2SO4分子中＋6价的硫元素具有很强的
得电子能力。而稀硫酸是其溶液的H＋得电子被还原，氧化性较弱。
②规律：a.Fe、Al的钝化。常温下，当Fe、
Al遇到浓硫酸时，会与浓硫酸发生反应，表
面生成一层致密的氧化物薄膜而出现“钝化”
现象。所以常温下可以用铁、铝制容器来盛
装储运浓硫酸。
浓硫酸的性质
b.常温下与活泼金属反应(铁、铝除外)表现强氧化性和酸性，生成硫酸盐和SO2，
硫酸浓度变小后，生成的气体为H2。
c.与不活泼金属和非金属反应的规律：
i．反应需要加热，否则不反应；ⅱ．还原产物一般是SO2，一般金属被氧化为高价态的硫酸盐，非金属被氧化为高价态氧化物或含氧酸；ⅲ．浓硫酸与金属反应时，既表现酸性又表现强氧化性，而与非金属反应时，只表现强氧化性；ⅳ．随着反应的进行，浓硫酸浓度变小，一旦变为稀硫酸，反应即停止；ⅴ.与具有还原性的化合物反应，如与H2S、HI、HBr、FeCl2等物质反应。
对应训练
【典例1】下列事实与原因(括号中)对应关系正确的是(　　) A．在空气中敞口久置的浓硫酸，溶液质量增大(浓硫酸具有难挥发性) B．向某样品溶液中先滴加过量的稀盐酸无现象，再滴加BaCl2溶液后
出现白色沉淀(样品溶液中含有SO42－) C．蔗糖与浓硫酸反应中有海绵状的炭生成(浓硫酸具有吸水性) D．浓硫酸可与铜反应(只显示浓硫酸的强氧化性)
【解析】在空气中浓硫酸质量增大是因为浓硫酸的吸水性；样品溶液中加入稀盐酸，没有任何现象，说明一定没有Ag＋，再加入少量BaCl2溶液，生成白色沉淀，此时溶液为酸性，则白色沉淀为BaSO4，溶液中含有SO42－；蔗糖与浓硫酸反应中有海绵状的炭生成主要是利用了浓硫酸的脱水性；浓硫酸与金属铜的反应中既表现浓硫酸的强氧化性又显示浓硫酸的强酸性。
B
对应训练
【典例2】下列用来鉴别浓硫酸和稀硫酸的操作错误的是(　　)
A．分别取10 mL溶液，质量大的是浓硫酸，质量小的是稀硫酸
B．观察液体流动性，流动性好的是稀硫酸，油状黏稠的是浓硫酸
C．把CuSO4·5H2O晶体投入溶液中，逐渐变为白色粉末的是浓硫酸，
晶体溶解的是稀硫酸
D．将铝片分别投入溶液，快速放出气体的是浓硫酸，放出气体慢的
是稀硫酸
D
对应训练
【解析】因浓硫酸的密度大于稀硫酸的密度，则体积相同时质量大的是浓硫酸，则可以鉴别，故A正确；浓硫酸是油状黏稠的液体，稀硫酸是稀溶液，则可利用液体流动性来鉴别，故B正确；因浓硫酸具有吸水性，可使CuSO4·5H2O晶体失去水而变为白色粉末，但稀硫酸不能，则可以鉴别，故C正确；因Al在浓硫酸中发生钝化，与稀硫酸快速反应生成气体，则放出气体快的是稀硫酸，故D错误。
1．下列关于硫酸的工业制备与保存的说法，正确的是（ ）
A．粉碎后的硫铁矿(FeS2)在沸腾炉中燃烧生成SO3
B．在吸收塔中，用质量分数为98.3%的浓硫酸吸收SO3
C．硫黄制酸法会产生更多的矿渣
D．浓硫酸具有强氧化性，不能保存在铝制容器中
B
【解析】粉碎后的硫铁矿(FeS2)在沸腾炉中与O2反应生成SO2，A错误；在吸收塔中，为防止形成酸雾，不能用水作吸收剂，而是用质量分数为98.3%的浓硫酸作吸收剂吸收SO3，B正确；以硫铁矿为原料生产硫酸时会产生较多矿渣，而硫黄制酸法的优点是制备过程中不产生矿渣，C错误；浓硫酸具有强氧化性，常温下能使铝发生钝化，因此浓硫酸能保存在铝制容器中，D错误。
2．关于浓硫酸与Cu反应的叙述正确的是(　　)
A．在反应中，浓硫酸只表现出氧化性
B．该反应中还原剂与氧化剂物质的量之比为1∶2
C．在反应中，浓硫酸既表现出氧化性，又表现出酸性
D．每1 mol 铜参加反应就有2 mol浓硫酸被还原，同时生成2 mol
SO2
C
【解析】Cu＋2H2SO4(浓) CuSO4＋SO2↑＋2H2O，在反应中，浓硫酸既表现出氧化性又表现酸性，A错误；反应中还原剂与氧化剂物质的量之比为1∶1，B错误；每1 mol 铜参加反应就有1 mol浓硫酸被还原，同时生成1 mol SO2，D错误。
3．用如图所示实验装置(夹持仪器已略去)探究铜丝与过量浓硫
酸的反应。下列实验不合理的是(　　)
A．上下移动①中铜丝可控制SO2的量
B．②中选用品红溶液验证SO2的生成
C．③中选用NaOH溶液吸收多余的SO2
D．为确认CuSO4生成，向①中加水，观察颜色
D
【解析】上下移动铜丝可以使铜丝与浓硫酸接触与分离，从而可以控制反应生成SO2的量，A项正确；SO2可使品红溶液褪色，B项正确；SO2有毒，要用NaOH溶液吸收处理，C项正确；反应液中H2SO4的浓度较高，不能向①中加水，应将①中溶液沿器壁慢慢加入水中，D项错误。
4．实验室进行含硫化合物性质探究的装置(夹持装置省略)如图所
示，分液漏斗①中盛有浓硫酸，将其逐滴加入到试管②的固体中。
下列说法正确的是（ ）
A．若②中为Na2SO3固体，③中盛石蕊溶液，
则③中溶液先变红后褪色
B．若②中为蔗糖，③中盛有溴水，能说明
浓硫酸具有脱水性和氧化性
C．若②中为Na2SO3固体，③中盛有氯化钡溶液，则③中生成白
色沉淀
D．若②中为铜单质，③中盛有硫化氢水溶液，则③中生成黄色
沉淀
B
【解析】A．若②中为Na2SO3，浓硫酸与Na2SO3反应生成SO2，SO2通入石蕊溶液会使溶液变红，但SO2不能漂白指示剂，因此不会褪色，A错误；B．浓硫酸具有脱水性，蔗糖脱水碳化，生成的C与被浓硫酸氧化，生成SO2和CO2，SO2使溴水褪色，因此证明浓硫酸具有脱水性和强氧化性，B正确；C．若②中为Na2SO3，浓硫酸与Na2SO3反应生成SO2，SO2不能与BaCl2反应，C错误；D．Cu与浓硫酸在加热的条件下反应生成SO2，常温下不反应，D错误；故选B。
延时符
硫酸
4FeS2＋11O2 2Fe2O3＋8SO2；2SO2＋O2 2SO3；
SO3＋H2O==H2SO4。
H2O
稀硫酸
具有酸的通性
无色油状液体，沸点高,密度大于水,与水以任意比混溶，并放出大量热。
特 性
吸水性：吸收现成水分子—作干燥剂。
脱水性：氢、氧元素按水的组成从有机物中“脱离”出来生成水分子。
强氧化性：
2H2SO4(浓)＋Cu CuSO4＋SO2↑＋2H2O
工业 制法
物理
性质
第2课时 硫酸