硫酸的制备和性质

硫酸的制备和性质

【提出问题】硫酸是当今世界上最重要的化工产品之一。它在生产中具有广泛的应用。

那么目前工业上是如何制取硫酸的呢？

【创设情景】展示接触法制硫酸的设备模型或者指导学生查看教材91页中的硫酸制备流程图。

【分析讲解】

一、接触法制硫酸

流程设备反应

生成二氧化硫沸腾炉S + O2SO2或4FeS2 + 11O22Fe2O3 + 8SO2 SO2接触氧化接触室2SO2 + O22SO3

SO3的吸收吸收塔SO3 + H2O ＝H2SO4

* 为了防止形成酸雾，提高SO3的吸收率，常用浓硫酸来吸收SO3得到发烟硫酸

【提出问题】化肥、医药、农药的生产，金属矿石处理，金属材料的表面清洗等都要用到硫酸。物质的用途是由物质的性质决定的，那么，我们接下来学习硫酸

的化学性质及其应用。

【学生活动】学生回答初中学习过的硫酸的性质和应用

二、硫酸的性质及其应用

1．硫酸的酸性：硫酸是二元强酸H2SO4＝2H+ + SO42－

如：Fe2O3 + 3H2SO4＝Fe2(SO4)3 + 3H2O 硫酸用于酸洗除锈【创设情景】演示：取大的表面皿两只，其中一只倒入少量浓硫酸（用玻棒使之展成薄层），另一只倒入少量稀硫酸，待用。另取两只1000mL的大烧杯，悬罩在

两只盛有开水的小烧杯上，经3～4 s，再移罩到两只表面皿上。

【学生活动】观察现象：罩在盛有浓硫酸的表面皿上的烧杯，其壁上的水雾顷刻消失，而另一只烧杯的烧杯壁则依然一片模糊。思考一下，这说明浓硫酸具有什

么特性？可以如何应用浓硫酸的这种特性？

【学习反馈】

2．浓硫酸的吸水性：浓硫酸具有吸水性，通常可用作干燥剂

【创设情景】演示：取一张滤纸，置于表面皿上。用胶头滴管往滤纸上滴入几滴浓硫酸。

【学生活动】观察现象：滤纸上浓硫酸滴到的地方迅速变黑。思考一下，这说明浓硫酸具有什么特性？在实验中使用浓硫酸时应注意什么？

【学习反馈】

3．浓硫酸的脱水性：浓硫酸将H、O按照2∶1的比例从物质中夺取出来，浓硫酸

用作许多有机反应的脱水剂和催化剂。

浓硫酸具有强烈的腐蚀性，皮肤上不慎粘到浓硫酸时应用布小心拭去，再用大量水冲洗后涂上NaHCO3溶液。

【创设情景】演示：将一小块铜片放入试管中，然后加入2mL浓硫酸，用如教材P92图4-6所示的实验装置进行实验。

【学生活动】观察现象：铜片逐渐溶解，溶液变蓝色，生成气体可使品红溶液褪色。

思考一下，这说明浓硫酸具有什么特性？

【学习反馈】

4．浓硫酸的强氧化性：

Cu + 2H2SO4(浓) CuSO4 + SO2↑+ 2H2O

【分析讲解】

Cu与浓硫酸反应的机理：

Cu + H2SO4CuO + SO2↑+ H2O 浓硫酸体现氧化性（S化合价降低）

CuO + H2SO4＝CuSO4 + H2O 硫酸体现酸性（S化合价不变）

浓硫酸可以将许多金属氧化：金属+ 浓硫酸→ 硫酸盐+ SO2↑+ H2O

浓硫酸的氧化性比稀硫酸强：浓硫酸的强氧化性由+6价的S引起，而稀硫酸的氧化性由H+引起（只能氧化金属活动顺序表中H前面的金属）。

【学生活动】根据刚才的分析，写出稀硫酸和浓硫酸分别与锌粒反应的化学方程式【学习反馈】Zn + H2SO4＝ZnSO4 + H2↑；Zn + 2H2SO4(浓) ZnSO4 + SO2↑+ 2H2O

【创设情景】展示：一铁罐浓硫酸，密闭

【学生活动】思考：铁可与硫酸反应，为什么可将硫酸密闭在铁罐中？塞子可以不要吗？

【分析讲解】浓硫酸将铁氧化生成致密的氧化物保护膜，保护膜阻止铁进一步与硫酸接触，反应中断，这种现象叫钝化。

冷的浓硫酸可以将铁、铝钝化，可以用铁槽车或铝槽车储存或装运。

【探究活动】取适量的蔗糖于小烧杯中，通过玻璃棒引流往蔗糖中加入浓硫酸。认真观察现象，并运用所学的知识分析这些现象说明了浓硫酸的哪些性质？

【学习反馈】

蔗糖变黑，体积膨胀，产生疏松多孔的碳柱——浓硫酸具有脱水性，使蔗糖脱水炭化

用手触摸小烧杯外壁有烫的感觉，烧杯口有白雾——浓硫酸吸水放热，使水汽化

闻到有刺激性气味——浓硫酸有强氧化性，将碳氧化为二氧化碳，自己被还原产生SO2

C + 2H2SO4(浓) CO2↑+ 2SO2↑+ 2H2O

【反思】硫酸的三大特性吸水性脱水性和强氧化性采用与实验结合的方式，较形象，特别是“黑面包”能让学生记忆深刻，重点突出，而吸水性和脱水性的区别是一大难点，告诉诀窍脱水性的现象会变黑。