专题4 第一单元 硫酸的制备和性质

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1、专题4第一单元硫酸的制备和性质阳光化学吴一、教学目标：1.理解工业上生产硫酸的基本原理、基本步骤和有关的化学反应。2.掌握浓硫酸的特性和硫酸、硫酸盐的应用。二、教学重难点：1.教学重点：硫酸的工业制法；浓硫酸的特性。2.教学难点浓硫酸的特性。三、教学方法：四、教学过程（一）课程讲授：在电镀前，内层的金属的表面通常会有一层氧化膜，这层氧化膜会影响镀层金属的附着，使其不够均匀和光滑，不够美观，所以，在电镀前，先要进行金属表面的清洗，那么，思考一下，用什么试剂来清洗呢？【回答】：金属氧化膜，可以用稀酸来清洗。那么，在化学上，最常

2、用的酸是什么？【回答】：稀盐酸或稀硫酸。【提问】工业上硫酸生产企业是如何生产硫酸的呢？硫酸的制备和性质一、硫酸的工业制法——接触法：投影展示：1.工业制硫酸的原料？FeS22.工业制硫酸分为几个阶段？每个阶段的反应原理？用到的设备？3.工业制硫酸的生产流程？4.如何使矿石燃烧充分？5.炉气在进入接触室之前应怎样处理？为什么？6.为何要使用热交换器？7.SO3如何被吸收？为什么？硫酸的工业制法生产阶段生产设备发生的反应二氧化硫制取和净化燃烧炉（沸腾炉）4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2或S+O2====SO2二氧

3、化硫氧化成三氧化硫接触室2SO2+O22SO3三氧化硫的吸收和硫酸的生成吸收塔SO3＋H2O====H2SO4[问题的解答]问题2、3的解答见表格。问题1.工业制硫酸的原料为硫或黄铁矿（主要成分是FeS2）、空气、水和浓硫酸。问题4：粉碎矿石，并鼓入空气，使矿石在燃烧炉内上下翻腾而充分反应，所以，燃烧炉又名沸腾炉。问题5：炉气在进入接触室之前应进行净化处理，防止“催化剂中毒”，影响催化剂的作用。问题6：可逆反应2SO2＋O22SO3的正向为放热反应，为了提高反应的转化率，就应该保持一定的温度，反应温度不能过高。所以，可通过

4、热交换器将热量传递给刚进入接触室的需加热的冷的气体。问题7：吸收三氧化硫时用浓硫酸作吸收剂而不用水。因为用水吸收时易形酸雾，吸收速率慢，不利于吸收，而用浓硫酸吸收。【提问】此种制硫酸的方法为什么会被称为“接触法”呢？因为SO2与O2是在催化剂的表面接触起反应而转化成SO3的。【提问】工业制硫酸时尾气中含有什么有害气体？如何处理？用石灰或氨水溶液来吸收SO2，制成CaSO4或化肥(NH4)2SO4而使用。【启发】通常，同一种物质的不同浓度的水溶液，当它们的浓度有差异时，它们的化学性质是否也有差异？（回答）通常，化学性质没有差

5、异。【提问】硫酸的浓溶液即浓硫酸，它的化学性质与稀硫酸相比，究竟是否相同呢？请观察一个演示实验。二、浓硫酸的特性【实验】现象：蓝色硫酸铜晶体变成白色硫酸铜粉末结论：浓硫酸具有吸水性。[提问]：根据吸水性，浓硫酸可作什么用途？【提问】可作干燥剂。吸水性【提问】不可以干燥怎样的气体？不可以干燥碱性气体(如NH3)和还原性气体(如HBr、HI、H2S等)。可设计两个实验证明浓H2SO4有吸水性。方案1：在托盘天平的左盘放置一个表面皿，倒入少量浓硫酸，在右盘添加砝码，使天平平衡，将整个装置放置约15分钟后，再观察天平是否平衡。方案

6、2：取2个表面皿，一个内壁涂有浓硫酸，另一个为干燥的，然后在2个表面皿上各罩上一个内壁有水珠的烧杯，观察现象。【提问】刚才我们探讨学习了浓硫酸的吸水性，作为浓硫酸，首先它是酸，那么就应该具有酸性。我们在初中时就已知道，稀硫酸能与排在氢前面的较活泼的金属反应，那么，作为浓硫酸，在与金属反应时，有无特殊之处呢？[演示实验]铜片与浓硫酸的反应现象：品红溶液褪色解释：铜与浓硫酸反应产生了二氧化硫气体，二氧化硫使品红溶液褪色。反应原理：Cu+2H2SO4（浓）CuSO4+SO2↑+2H2O氧化剂：浓硫酸，还原剂：铜。【思考】：硫元素

7、是否全部被还原？结论：浓硫酸具有强氧化性和酸性。【提问】1.用喷有少量碱液的棉花塞在试管口的作用是什么？2.铜与浓硫酸反应生成硫酸铜溶液，应该为蓝色溶液，但实际上看到的是黑色的浑浊，如何操作才能观察到蓝色溶液？3.在一定体积的18mol·L-1的浓硫酸中加入过量铜片并加热，被还原的硫酸为0.9mol，则浓H2SO4的实际体积（）A.等于50mLB.大于50mLC.等于100mLD.大于100mL【思考并回答以上问题】：1.喷有少量碱液的棉花的作用是：吸收有毒气体SO2，防止其逸出污染空气。2.将反应后的试管中的混合液静置，

8、倒出少量上层清液，加水稀释后观察。3.选D。理论上消耗硫酸100mL，而实际上，随着反应的进行，随着H2SO4的消耗和水的生成，浓硫酸逐渐变成了稀硫酸，稀硫酸与铜是不发生反应的。【提问】浓硫酸具有强氧化性，那么，是否是浓硫酸能溶解所有的金属呢？【回答】不是，铝和铁在冷的浓硫酸中发生钝化作用。【补充】除此