《硫及其化合物》第一课时教学设计
课题
《硫及其化合物》第二课时
单元
5
学科
化学
年级
高一
教材
分析
本节教学内容是人教版高中化学必修第二册第五章《化工生产中的重要非金属元素》第一节《硫及其化合物》的第二课时。本节内容是典型的元素化合物知识,这一课时的教学内容主要是浓硫酸的性质。教材在研究了硫单质及其化合物的基础上,继续学习浓硫酸的化学性质,也是为后面硫酸根的检验做准备。因此本节内容除本身内容的重要性外,在这一章的学习中还起着承上启下的作用。由于浓硫酸中的硫具有+6价,是硫的最高价,所以具有不同于稀硫酸的一些性质。
本节是在了解了硫及其化合物的基础上,进一步学习浓硫酸的特殊性质。在中学化学中,浓硫酸是最具代表性的含氧强酸,是中学化学学习必须要掌握的重要知识。吸水性,脱水性和强氧化性是浓硫酸的主要化学性质。其中,浓硫酸的“强氧化性”是浓硫酸化学特性的重中之重,也是本节课所学习的重点。硫酸是硫元素最高价氧化物对应的水化物,掌握硫酸的性质,有助于学生系统掌握硫元素的单质及其化合物之间的内在联系。硫酸是工业三大强酸之一,最重要的化工产品之一,它在工业上和实验室都有广泛的应用,掌握硫酸的性质可以更好的认识它在工农业生产和的重要用途,为学生将来能在工作中解决实际问题创造了条件。
本节安排了“硫酸的物理性质”,“硫酸的制备”,“硫酸的化学性质” ,“硫硫酸盐”这几部分内容。通过学习这部分知识,掌握硫酸生产制备,浓硫酸的吸水性、脱水性,强氧化性,以及常见的硫酸盐。
教学目标与核心素养
宏观辨识与微观探析:从浓硫酸的黑面包实验、吸水性实验、和铜的反应实验,认识浓硫酸的脱水性、吸水性,强氧化性;从宏观和微观相结合的角度分析和解决问题。
证据推理与模型认知:基于浓硫酸的结构对于性质提出假设,通过实验加以证实。
科学探究与创新意识:从问题和假设出发,设计探究方案,探究浓硫酸的性质,在探究中互利合作,培养团队精神。
科学精神与社会责任:在实验中培养动手能力,形成理论结合实际的价值观念;认识到浓硫酸在现代工业中的实际应用,同时也要认识到,硫酸的生产过程中,会形成一定的环境污染。但是,我们要通过切实可行的办法,杜绝污染,还社会一片蓝天净土。
重点
难点
浓硫酸的化学性质:吸水性,脱水性,强氧化性。
教学过程
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
导入新课
在上一节课中,我们学习了硫和硫的氧化物SO2,那么这一节课,我们学习一种SO3的水化物---硫酸。。
讲授新课
第一节 硫及其化合物
一、硫酸的物理性质
(1)纯硫酸是一种无色油状液体,沸点高,难挥发。
(2)沸点:338 ℃ (难挥发酸),密度:密度为 1.84 g / cm3 (比水大);
(3)溶解性:浓H2SO4与水以任意比互溶,溶解时可放出大量的热;
(4)浓硫酸的稀释方法:将浓硫酸沿器壁慢慢注入水中,并用玻璃棒不断搅拌。
二、硫酸的制备
1.生产原理
工业上一般以硫磺或者其他含硫矿物(如黄铁矿)为原料来制备硫酸:
硫磺或黄铁矿 SO2
SO3 H2SO4
反应化学方程式:
4FeS2 + 11 O2 = 2 Fe2O3 + 8 SO2
(S + O2 = SO2 )
2SO2 + O2 2SO3
SO3+H2O=H2SO4
三.硫酸的化学性质
1.稀硫酸的性质
硫酸的稀溶液可以完全电离。H2SO4= 2H++SO42-
2.稀硫酸具有酸的五个通性:
①跟酸碱指示剂反应;②跟活泼金属反应;
③跟碱性氧化物反应;④跟碱起中和反应;
⑤跟某些盐反应。
浓硫酸的化学性质
①浓硫酸
主要以分子形式存在,所以具有和稀硫酸不同的化学性质。
②吸水性(做干燥剂) 吸收游离的水
常用来干燥中性气体和酸性气体,如:H2、O2、CO2、SO2、 Cl2、 HCl等。
不能用浓硫酸干燥的气体有,碱性气体: NH3 ;还原性气体:H2S、HBr、HI。
③脱水性
有机物中的氢、氧元素按2:1的比例脱去。如:蔗糖脱水。(图示如下
现象:蔗糖颜色逐渐变黑,混合物体积迅速膨胀,产生有刺激性气味气体。
C12H22O11=== 12 C + 11H2O
【实验5-3】
在带导管的橡胶塞侧面挖一个凹槽,并嵌入下端卷成螺旋状的铜丝。在试管中加入2mL浓硫酸,塞好橡胶塞,使铜丝和浓硫酸接触。加热,将产生的气体先后通入品红溶液和石蕊溶液中,观察实验现象。向外拉铜丝,终止反应。冷却后,将试管里的物质慢慢倒入盛有少量水的另一只试管里,观察溶液的颜色。
注意!!!浓硫酸具有很强的腐蚀性,在实验中
应注意安全防护!
反应现象和注意点:
1.将铜片改为铜丝有什么好处?
增大接触面积,加快反应速率。
2.现象:铜丝由红色变黑色,逐渐溶解,产生无色、有刺激性气味的气体。
3.调节铜丝的高度,减少SO2 对环境的污染。
4.冷却后,把试管里的液体倒入盛有水的试管里得到蓝色溶液。(得到了什么溶液?)
反应解读:在加热条件下,浓硫酸和铜反应,生成硫酸铜,SO2和H2O。在反应中,浓硫酸作氧化剂,铜作还原剂。
2H2SO4(浓)+ Cu === CuSO4 + SO2 ↑+ 2H2O
在上述反应中,硫酸表现出了强氧化性和酸性。
④强氧化性
(1)冷的浓H2SO4,如遇铁、铝等钝化。
(2)加热时浓硫酸可以与除金、铂之外的所有金属反应,生成高价金属硫酸盐,本身一般被还原成SO2。
⑤浓硫酸与C的反应以及产物检验
C+2H2SO4(浓)=== 2SO2↑+CO2↑ +2H2O
思考:如何用实验方法证明木炭与浓硫酸反应的产物?
(观看ppt)
思考与讨论:
(1)硫酸具有酸的哪些共同的性质?请举例写出相关反应的离子方程式。
(2)实验室用硫酸与金属反应制取氢气时,往往用稀硫酸,而不用浓硫酸,这是为什么?
(1)与活泼金属反应:Fe+2H+ = Fe2+ + H2↑
与碱性氧化物作用:MgO + 2H+ = Mg2+ +H2O
与碱作用:2H+ + 2OH- = 2H2O
与盐作用:CO3 2-+ 2H+= H2O + CO2↑
(2)用浓硫酸不能得到氢气。
四.硫酸盐
一些含结晶水的硫酸盐叫做矾。
胆矾CuSO4.5H2O,绿矾FeSO4·7H2O
皓矾ZnSO4·7H2O,明矾KAl(SO4)2·12H2O
生石膏CaSO4·2H2O,熟石膏2CaSO4·H2O
重晶石BaSO4
五.浓硫酸知识梳理
1.吸水性:常用作干燥剂,但不能干燥 NH3、H2S、HI、HBr等气体
2.脱水性:将有机物中氢、氧原子以2∶1比例脱去
3.强氧化性
a.Fe、Al遇浓H2SO4钝化,可用铝槽车装运浓H2SO4
b.与Cu反应:Cu+2H2SO4(浓)== CuSO4+SO2↑+2H2O
c.与C反应:C+2H2SO4(浓)==CO2↑+2SO2↑+2H2O
随堂练习:
1.(2011·高考上海卷)下列溶液中通入SO2一定不会产生沉淀的是( )
A.Ba(OH)2 B.Ba(NO3)2
C.Na2S D.BaCl2
解析:选D。A中生成BaSO3,B中生成BaSO4,C中有
S生成。
2.下列关于浓硫酸的叙述正确的是 ( )
A.浓硫酸具有吸水性,因而能使蔗糖炭化
B.浓硫酸在常温下可迅速与铜片反应放出二氧化硫气体
C.浓硫酸是一种干燥剂,能够干燥氨气、氢气等气体
D.浓硫酸在常温下能够使铁、铝等金属钝化
答案为:D
A、蔗糖炭化是浓硫酸脱水性;
B、浓硫酸和铜反应需要加热;
C、浓硫酸不能干燥氨气;
D、浓硫酸可以使铁、铝钝化。
3.足量Cu 与2mol的浓硫酸反应,在标准状态下制得的 SO2体积为什么小于 22.4 L?
答:因为浓硫酸消耗变为稀硫酸,稀硫酸不与铜反应,所以在标准状态下制的SO2体积小于22.4 L。
4. 某硫酸厂有一辆存放过浓硫酸的铁槽车。某工人违反操作规程,边吸烟边用水冲洗铁槽车,结果发生了爆炸。下列对引起爆炸的原因说法正确的是( )
A.浓硫酸遇明火爆炸
B.浓硫酸遇水发热爆炸
C.铁与水(常温下)反应产生的氧化物爆炸
D.稀释后的硫酸与铁反应产生的氢气在空气中遇明火而爆炸
答案:D。浓硫酸可以和铁在常温下钝化,但是稀硫
酸可以和铁反应。
5.浓硫酸在下列转化中,既表现出氧化性又表现出酸性的是( )
A.Cu―→CuSO4 B.C―→CO2
C.Fe(OH)3―→Fe2(SO4)3 D.Fe2O3―→Fe2(SO4)3
答案为:A
铜和浓硫酸反应既表现酸性又表现氧化性
2H2SO4(浓)+ Cu === CuSO4+ SO2↑+2H2O
学生总结
课堂小结
1.掌握稀硫酸的酸性;
2.掌握浓硫酸的吸水性、脱水性、强氧化性;
3.掌握浓硫酸和铜、碳反应的条件,以及产物的检测方法;
4.注意环境保护,发展绿色化学。
板书
一、浓硫酸的物理性质
二、硫酸的制备
三、浓硫酸的化学性质
四、硫酸盐
浓硫酸性质梳理
课件31张PPT。第五章 化工生产中的重要非金属
第一节 硫及其化合物(第二课时)课程学习目标导入 在上一节课中,我们主要学习了硫和硫的氧化物SO2,那么这一节课,我们学习一种SO3的水化物---硫酸。下图浓硫酸的稀释,哪个是正确的??新课讲解一、硫酸的物理性质硫酸新课讲解(1)纯硫酸是一种无色油状液体,沸点高,难挥发。(2)沸点:338 ℃ (难挥发酸),密度:密度为 1.84 g / cm3 (比水大)新课讲解(3)溶解性:浓H2SO4与水以_____比互溶,溶解时可放出大量的热任意(4)浓硫酸的稀释方法:将________沿器壁慢慢注入__中,并用玻璃棒不断搅拌。浓硫酸水新课讲解二、硫酸的制备1.生产原理
工业上一般以硫磺或者其他含硫矿物(如黄铁矿)为原料来制备硫酸:新课讲解(S + O2 ===== SO2 )点燃4FeS2 + 11 O2 ===== 2 Fe2O3 + 8 SO2高温2.反应化学方程式:2SO2 + O2 2 SO3SO3 + H2O ==== H2SO4 新课讲解三、硫酸的化学性质1.稀硫酸的性质硫酸的稀溶液可以完全电离:H2SO4= 2H++SO42-2.稀硫酸具有酸的五个通性:
①跟酸碱指示剂反应;②跟活泼金属反应;
③跟碱性氧化物反应;④跟碱起中和反应;
⑤跟某些盐反应。新课讲解3.浓硫酸的化学性质①浓硫酸:主要以分子形式存在,所以具有和稀硫酸不同的化学性质。②吸水性:(做干燥剂) 吸收游离的水 常用来干燥中性气体和酸性气体:H2、O2、CO2、SO2、
Cl2、 HCl等不能用浓硫酸干燥的气体有:碱性气体—NH3 、还原
性气体—H2S、HBr、HI新课讲解③脱水性:将有机物中的氢、氧元素按2:1的比例脱去。如:蔗糖脱水。(图示如下)现象:蔗糖颜色逐渐变黑,混合物体积迅速膨胀,产生有刺激性气味气体新课讲解反应方程式如下:新课讲解 在带导管的橡胶塞侧面挖一个凹槽,并嵌入下端卷成螺旋状的铜丝。在试管中加入2mL浓硫酸,塞好橡胶塞,使铜丝和浓硫酸接触。加热,将产生的气体先后通入品红溶液和石蕊溶液中,观察实验现象。向外拉铜丝,终止反应。冷却后,将试管里的物质慢慢倒入盛有少量水的另一只试管里,观察溶液的颜色。注意!!!浓硫酸具有很强的腐蚀性,在实验中应注意安全防护!(1)Cu和浓硫酸产物检测新课讲解1.将铜片改为铜丝有什么好处?增大接触面积,加快反应速率反应注意事项:2.现象:铜丝由红色变黑色,逐渐溶解,产生无色、有刺激性气味的气体。 新课讲解3.调节铜丝的高度,减少SO2 对环境的污染4.冷却后,把试管里的液体倒入盛有水的试管里得到蓝色溶液。(得到了什么?)CuSO4新课讲解 在加热条件下,浓硫酸和铜反应,生成硫酸铜,SO2和H2O。在反应中,浓硫酸作氧化剂,铜作还原剂。在上述反应中,硫酸表现出了________和_____。 强氧化性酸性反应解读:新课讲解④强氧化性:(1)冷的浓H2SO4,如遇铁、铝等钝化(2)加热时浓硫酸可以与除金、铂之外的所有金属反应,生成
________________________本身一般被还原成____。高价金属硫酸盐SO2汽车铁罐拉浓硫酸新课讲解思考:如何用实验方法证明木炭与浓硫酸反应的产物?C + 2H2SO4 (浓) ===== 2SO2 ↑ + CO2 ↑ +2H2O△还原剂氧化剂(1)反应化学方程式:⑤浓硫酸与C的反应以及产物检验:新课讲解(2)C和浓硫酸产物检测思考与讨论思考与讨论:
(1)硫酸具有酸的哪些共同的性质?请举例写出相关反应的离子方程式。
(2)实验室用硫酸与金属反应制取氢气时,往往用稀硫酸,而不用浓硫酸,只是为什么?(1)与活泼金属反应如:Fe+2H+ = Fe2+ + H2↑
与碱性氧化物作用如: MgO + 2H+ = Mg2+ +H2O
与碱作用如: H++OH-=H2O
与盐作用如: CO32-+2H+=H2O+CO2↑(2)浓硫酸不能得到氢气四.硫酸盐一些含 叫做矾。结晶水的硫酸盐胆矾 ,绿矾 ,
皓矾 ,明矾 ,
生石膏 ,熟石膏 ,
重晶石 。CuSO4·5H2OFeSO4·7H2OZnSO4·7H2OKAl(SO4)2·12H2OBaSO42CaSO4·H2OCaSO4·2H2O新课讲解1.吸水性:常用作干燥剂,但不能干燥 ______________________
等气体 C2H5OH CH2==CH2↑+H2O NH3、H2S、HI、HBr五.浓硫酸性质梳理知识梳理2.脱水性:将有机物中氢、氧原子以2∶1比例脱去,如3.强氧
化性 a.Fe、Al遇浓H2SO4 ,可用铝槽车装运浓H2SO4
b.与Cu反应:Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O
c.与C反应:C+2H2SO4(浓) CO2↑+2SO2↑+2H2O钝化知识梳理随堂练习1.(2011·高考上海卷)下列溶液中通入SO2一定不会产生沉淀的是( )
A.Ba(OH)2 B.Ba(NO3)2
C.Na2S D.BaCl2解析:选D。A中生成BaSO3,B中生成BaSO4,C中有
S生成。D随堂练习A、蔗糖炭化是浓硫酸脱水性;B、浓硫酸和铜反应需要加热;
C、浓硫酸不能干燥氨气; D、浓硫酸可以使铁、铝钝化。2.下列关于浓硫酸的叙述正确的是 ( )
A.浓硫酸具有吸水性,因而能使蔗糖炭化
B.浓硫酸在常温下可迅速与铜片反应放出二氧化硫气体
C.浓硫酸是一种干燥剂,能够干燥氨气、氢气等气体
D.浓硫酸在常温下能够使铁、铝等金属钝化
D随堂练习3.足量Cu 与2mol的浓硫酸反应,在标准状态下制得的 SO2体积为什么小于 22.4 L?答:因为浓硫酸消耗变为稀硫酸,不与铜反应,所以在标准状态下制的SO2体积小于22.4 L。4. 硫酸厂有一辆存放过浓硫酸的铁槽车。某工人违反操作规程,边吸烟边用水冲洗铁槽车,结果发生了爆炸。下列对引起爆炸的原因说法正确的是( )
A.浓硫酸遇明火爆炸
B.浓硫酸遇水发热爆炸
C.铁与水(常温下)反应产生的氧化物爆炸
D.稀释后的硫酸与铁反应产生的氢气在空气中遇明火而爆炸答案:D。浓硫酸可以和铁在常温下钝化,但是稀硫酸可以和铁反应随堂练习D随堂练习5.浓硫酸在下列转化中,既表现出氧化性又表现出酸性的是( )
A.Cu―→CuSO4 B.C―→CO2
C.Fe(OH)3―→Fe2(SO4)3 D .Fe2O3―→Fe2(SO4)3答案为:A 铜和浓硫酸反应既表现酸性又表现氧化性
2H2SO4(浓)+ Cu=== CuSO4+SO2 ↑+2H2O
△A1.掌握稀硫酸的酸性;
2.掌握浓硫酸的吸水性、脱水性、强氧化性;
3.掌握浓硫酸和铜、碳反应的条件,以及产物的检测方法;
4.注意环境保护,发展绿色化学。课堂小结谢谢21世纪教育网(www.21cnjy.com) 中小学教育资源网站 有大把高质量资料?一线教师?一线教研员?
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