苏教版 (2019)必修 第一册第一单元 含硫化合物的性质导学案

4.1.2   硫酸的工业制备 浓硫酸的性质

1、了解工业上制备硫酸的基本原理和浓硫酸的特性及应用。

2、从微观结构区分浓硫酸和稀硫酸化学性质的不同，认识到量变到质变的变化。

3、认识科学探究的意义，树立科学应用化学物质促进社会可持续发展示的科学发展观；培养学生的科学精神和社会责任。

1、硫酸工业的基本原理

2、浓硫酸的特性

1、二氧化硫有哪些化学性质？

2、硫酸型酸雨的形成原因？

3、解释二氧化硫为什么能使新制氯水褪色？

硫酸是当令世界上最重要的化工产品之一，美誉为“化学工业之母”，工业上常用硫酸的年产量来衡量一个国家的化工生产能力。早在1000年以前，我国就用加热胆矾（CuSO4·5H2O）或绿矾（FeSO4·7H2O）的方法来制硫酸，硫酸又称为绿矾油。如：《黄帝九鼎神丹经诀》——“炼石胆取精华法”。

一、硫酸的工业制备

1、装置图

                       ________     _______    ______

2原料：_____或____、 _____、________

3、原理：

（1）二氧化硫的制取和净化阶段：______________________________  或__________________ 

（2）二氧化硫转化三氧化硫阶段： ____________________________   

（3）三氧硫的吸收和硫酸的生成阶段:______________________________________

思考并回答下列问题：

（1）有哪些特殊的工艺要求？硫铁矿为什么要粉碎？

           _________________________________________________________________

（2）从沸腾炉中出来的气体中含有哪些杂质，怎样处理？

     ____________________________________________________________________

（3）热交换器起什么作用？为什么控制温度在450℃？

     ____________________________________________________________________

（4）为什么用98.3%的浓硫酸吸收而不用水吸收？

     ____________________________________________________________________

（5）浓硫酸为什么要从上向下喷下？

     ____________________________________________________________________

（6）会产生哪些废弃物？

     _____________________________________________________________________

4、化学工业制备的要求

（1）原料廉价且稳定，降低运输成本。

（2）从环保、成本等角度选择合适的化学反应，保证在反应中能充分接触。

（3）制备流程简单高效，能耗低，反应放出的热量质尽可能加以循环利用，生副产物较少。

（4）制备过程绿色，环保，不使用或生成对环境有害的物质。

二、浓硫的特性

1、吸水性---做干燥剂

实验1、向表面皿中加入少量胆矾，再加入约3mL浓硫酸，搅拌，观察实验现象。

实验现象：__________________________________________________________________

2、脱水性:浓硫酸按照水的组成比，夺取某些有机物中的氢、氧元素形成水分子，可使蔗糖、纤维素等物质脱水，这叫脱水性。

实验2、取2g蔗糖，放入大试管中，加2-3滴水，再加入约3mL的浓硫酸，迅速搅拌，然后塞紧带玻璃导管的橡皮塞，将玻璃导管的另一端插入盛有品红溶液的试管中，观察实验现象。

实验现象：____________________________________________________________________________

实验原理：C12H22O1112C + 11H2O

3、强氧化性

实验3、将一小片铜片放入试管中，然后加入2mL浓硫酸，加热，观察实验现象。

实验现象：__________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________。

实验结论：铜与浓硫酸在______条件发生反应，生成______、_______和___，浓硫酸表现_______。

实验原理：  Cu + 2H2SO4 CuSO4 + SO2↑ + 2H2O

讲解:浓硫酸能与绝大多数金属发生反应，在加热时表现出更强的氧化性。在常温下，铁、铝等少数金属遇浓硫酸会发生钝化,铁、铝表面被浓硫酸氧化为致密的氧化膜，从而阻止了酸与内层金属的进一步反应，所以常温下可以用铁、铝制容器来盛装浓硫酸。浓硫酸还可以与一些非金属及某些化合物反应，浓硫酸在化学反应中常作氧化剂。C + 2H2SO4（浓） CO2↑ + 2SO2↑ +2H2O

课堂练习：指出下面两个反应的氧化剂、还原剂、氧化产物和还原产物 

Cu     +    2H2SO4     CuSO4 +    SO2↑ +   2H2O

____        ______      ______    ______

C      +    2H2SO4（浓） CO2↑ +   2SO2↑ +  2H2O

_____      _______        _____    _____

思考：

1、能用浓硫酸干燥的气体有________________________________________________

2、浓硫酸不能干燥的气体有________________________________________________

三、浓硫酸的用途

常见的硫酸盐_______、_______、________、________、_______等

1．浓硫酸与下列物质作用时，只表现强氧化性的是(　　)

A．蓝色硫酸铜晶体   B．木材炭化

C．红热木炭   D．氧化铝

2.下列关于浓硫酸的叙述不正确的是(　　)

A．浓硫酸能与金属、非金属单质反应，作氧化剂，被还原为二氧化硫

B．浓硫酸可将铜、汞等金属氧化，生成高价态金属的硫酸盐

C．浓硫酸可将碳、磷等非金属单质氧化成高价态的氧化物或含氧酸

D．浓硫酸具有强氧化性，加热时浓硫酸能将铁、铝钝化

3、在硫酸工业生产中，为了有利于SO2的转化，且能充分利用热能，采用了中间有热交换器的接触室(如图)，按此密闭体系中气体的流向，则在A处流出的气体含有(　　)

A．仅SO2   B．SO3、O2       C．SO2、O2    D．SO2、SO3