5.1.2硫及其化合物硫酸（教學設計）高一化學（人教版2019）

第五章《化工生產(chǎn)中的重要非金屬元素》教學設計第一節(jié)硫及其化合物第二課時硫酸課題：5.1.2硫酸課時1授課年級高一課標要求結(jié)合真實情境中的應用實例或通過實驗探究，了解硫及化合物（硫酸）的主要性質(zhì)，認識硫酸在生產(chǎn)中的應用和對生態(tài)環(huán)境的影響。教材分析本節(jié)內(nèi)容是人教版（1019版）第五章第一節(jié)硫及其化合物的內(nèi)容。本節(jié)內(nèi)容主要包括：硫、二氧化硫和硫酸的性質(zhì)，硫酸根離子的檢驗，不同價態(tài)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化。教材首先根據(jù)硫在元素周期表中的位置，利用原子結(jié)構(gòu)和元素周期律的相關知識，從化學變化的視角考慮硫單質(zhì)能否與金屬單質(zhì)、非金屬單質(zhì)、化合物等發(fā)生反應，使學生掌握研究非金屬單質(zhì)性質(zhì)的基本思路；之后，根據(jù)物質(zhì)類別研究硫的化合物（包括二氧化硫、硫酸）的化學性質(zhì)。教材以工業(yè)制硫酸的生產(chǎn)原理為載體，從氧化還原的角度來綜合認識含硫化合物的氧化性和還原性，并結(jié)合濃硫酸與銅反應的實驗，基于證據(jù)探究濃硫酸的氧化性。接下來，設計“硫酸根離子的檢驗”實驗，對構(gòu)成物質(zhì)的離子進行檢驗，提升學生“宏觀辨識與微觀探析”的學科核心素養(yǎng)。最后，設置“不同價態(tài)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化”探究活動，要求學生從物質(zhì)類別和元素價態(tài)變化的角度，應用氧化還原反應原理設計實驗方案，選擇適當?shù)膶嶒炘噭骄坎煌瑑r態(tài)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化，提升學生“變化觀念”等學科核心素養(yǎng)。本節(jié)《硫及其化合物》內(nèi)容整合了舊版教材中第四章第三、四節(jié)有關硫元素的知識，知識介紹更有條理。并新增了硫單質(zhì)的化學性質(zhì)，主要學習二氧化硫、濃硫酸的性質(zhì)，還涉及到硫化氫和三氧化硫的性質(zhì)、工業(yè)上硫酸的制備等。教學中主要介紹硫及其重要化合物的主要化學性質(zhì)，在知識安排上應盡量使用性質(zhì)和用途相結(jié)合，理論與實際相結(jié)合，從而讓學生認識到常見無機物在生產(chǎn)和生活中的應用。本節(jié)內(nèi)容的情境素材有：火山噴發(fā)中含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化；“雷雨發(fā)莊稼”；工業(yè)制硫酸；食品中適量添加二氧化硫的作用（去色、殺菌、抗氧化）；酸雨的成因與防治。實驗及探究活動：濃、稀硝酸的性質(zhì)；二氧化硫的性質(zhì)；濃硫酸的性質(zhì)；溶液中SO42等離子的檢驗等。教學重點為硫及其化合物的性質(zhì)與相互轉(zhuǎn)化；濃硫酸的特性；硫酸根離子的檢驗；可逆反應。教學難點為濃硫酸的特性。內(nèi)容共安排四個課時：第一課時為硫和二氧化硫，第二課時為硫酸，第三課時為硫酸鹽及硫酸根離子的檢驗，第四課時為不同價態(tài)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化（含實驗活動5）。本節(jié)為第二課時《硫酸》的內(nèi)容。新版教材與舊版教材相比，在重點介紹濃硫酸的性質(zhì)的同時，將舊版教材中的以主要性質(zhì)引入變?yōu)橐灾饕猛疽虢虒W，并增加了以框圖的形式介紹硫酸的工業(yè)制法，更加突出了化學物質(zhì)在生產(chǎn)、生活中的重要應用價值。教學時，硫酸的制備可以從三氧化硫（酸性氧化物）的性質(zhì)引入；濃硫酸的性質(zhì)可結(jié)合教材實驗或通過設計實驗進行探究，對比吸水性和脫水性的異同，利用【實驗53】探究濃硫酸的強氧化性，結(jié)合“思考與討論”預設相關問題，并引學生思考反應中硫酸的作用，認識反應條件及濃度對反應的影響等完成濃硫酸性質(zhì)的教學。教學目標1.通過實驗探究，討論交流，能正確描述有關事驗現(xiàn)象，分析理解反應原理，進一步認識硫酸的酸性及酸的通性。2.結(jié)合圖示或?qū)嶒炓曨l，通過實驗探究不活潑金屬Cu與濃硫酸的反應，引導分析非金屬C與濃硫酸的反應原理，認識濃硫酸的強氧化性、吸水性和脫水性等特性，增強對氧化還原反應的認識。3.通過對比分析濃硫酸與稀硫酸的不同性質(zhì)，認識濃度、反應條件對化學反應的影響，并能熟練書寫相關反應方程式，培養(yǎng)宏觀辨識與微觀探析等化學核心素養(yǎng)。教學重、難點重點：濃硫酸的三大特性（強氧化性、吸水性、脫水性）難點：濃硫酸與金屬單質(zhì)、非金屬單質(zhì)、還原性物質(zhì)的氧化還原理論的分析核心素養(yǎng)變化概念與平衡思想：通過對二氧化硫溶于水并與水反應的特點，建立可逆反應的概念，會利用平衡觀分析判斷可逆反應體系中各微粒種類。證據(jù)推理與模型認知：通過稀硫酸的酸通性及濃硫酸的特性的學習，能從化合價微觀視角分析反應的本質(zhì)原理，建構(gòu)判斷硫酸性質(zhì)的認知模型?？茖W探究與創(chuàng)新意識：通過對化學實驗方案的設計、實驗現(xiàn)象的觀察，實驗原理的分析，體驗科學探究的過程，培養(yǎng)科學探究的方法。科學態(tài)度于社會責任：通過對硫酸的工業(yè)制法及用途的學習，培養(yǎng)實事求是的科學態(tài)度，激發(fā)學好化學，服務社會的責任意識。學情分析初中已經(jīng)初步了解濃硫酸的腐蝕性（腐蝕紙張、木材、布料、皮膚等）及濃硫酸的稀釋方法，知道酸能與酸堿指示劑及與金屬單質(zhì)和氧化鐵（鐵銹）的反應等。但并未從微觀上去分析理解反應的實質(zhì)，也未建立吸水性、脫水性、強氧化性等概念。這些都需要通過高中相關知識的學習才能得到提升。教學過程教學環(huán)節(jié)教學活動設計意圖環(huán)節(jié)一、情景導入生活情境【回顧1】酸通常具有哪些通性？請舉例說明。【學生1】酸能與酸堿指示劑反應,使紫色石蕊試液變紅色,無色酚酞遇酸不變色；【學生2】酸能與堿性氧化物反應生成鹽和水：HCl+Na2O=NaCl+H2O【學生3】酸能與堿發(fā)生中和反應生成鹽和水：如HCl+NaOH=NaCl+H2O【學生4】酸能與某些鹽反應生成另一種鹽與另一種酸：如CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O【學生5】酸能與活潑金屬反應生成鹽和氫氣：Fe+2HCl=FeCl2+H2↑【教師】評價、強調(diào)：酸因電離出氫離子具有酸的通性，但不同的酸結(jié)構(gòu)不同，強弱不同，性質(zhì)不完全相同?！净仡?】酸有哪些分類方法？【學生1】按是否含有氧元素分為含氧酸和無氧酸。如鹽酸、氫典酸均為無氧酸，硫酸、硝酸均為含氧酸；【學生2】按在水溶液中的電離程度分為強酸和弱酸。如鹽酸、氫典酸、硫酸、硝酸為強酸，在水溶液中氫元素能全部電離成H+，CH3COOH、H2CO3等為弱酸，在水溶液中氫元素能部分電離成H+。【學生3】按是否具有強氧化性分氧化性酸和非氧化性酸。如硝酸和濃硫酸都具有強氧化性，屬于氧化性酸，鹽酸、稀硫酸不具有強氧化性，屬于非氧化性酸?！窘處煛吭u價、強調(diào)：按不同的標準，可將酸分成不同的類別?！绢A習1】濃硫酸具有哪些特性？具體有哪些表現(xiàn)？【學生1】濃硫酸具有三大特性：吸水性、脫水性和強氧化性?！窘處煛孔穯枺河心男┚唧w表現(xiàn)呢？【學生1】吸水性：具有吸收水(如氣體中、液體中的水分子,以及固體中的結(jié)晶水等)的性能,吸水性是濃硫酸的物理性質(zhì)。因此濃硫酸可作為吸水劑或干燥劑。【學生2】吸水性:濃硫酸可將許多有機化合物中的氫、氧元素按水的組成比脫去。脫水性是濃硫酸的化學性質(zhì)?！緦W生3】強氧化性:與金屬反應Cu＋2H2SO4(濃)eq\o(=,\s\up7(△),\s\do5())CuSO4＋SO2↑＋2H2O，與非金屬的反應：C＋2H2SO4(濃)eq\o(=,\s\up7(△),\s\do5())CO2↑＋2SO2↑＋2H2O等?！窘處煛亢喴u價?！緦搿苛蛩崾侵匾幕ぴ?，有廣泛的用途。俗話說盛世古董，亂世黃金，古陶瓷的收藏是比較熱門的一類，而有些人在利益的驅(qū)使下，就會燒制大量的仿古瓷器，然后用做舊來把這些仿古瓷做舊，得以獲取暴利，而高錳酸鉀加濃硫酸(做色)就是很多瓷器造假者最為常用的手段之一（見PPT圖片），今天我們就來學習硫酸的有關知識?；仡櫯f知，預習新知，創(chuàng)設硫酸與社會生活真實情境，激發(fā)學習興趣和探究的欲望。環(huán)節(jié)二、氧硫酸的工業(yè)制法及稀硫酸的性質(zhì)活動一、硫酸的工業(yè)制備—接觸法制硫酸【過渡】硫酸是重要的化工原料，可用于生產(chǎn)化肥、農(nóng)藥、炸藥、染料和鹽類等。硫酸是衡量國家化工水平高低的一個重要指標。【問題1】閱讀教材P4頁最后自然段，回答硫酸具有哪些重要用途？【學生1】①硫酸是重要的化工原料，也是化學實驗室里必備的重要試劑。工業(yè)上可用于制化肥、農(nóng)藥、炸藥、染料、鹽類等?！緦W生2】硫酸還用于精煉石油、金屬加工前的酸洗及制取各種揮發(fā)性酸，作干燥劑?！窘處煛吭u價、強調(diào)：濃硫酸因具有吸水性的特性，常用作干燥劑，但不能用于干燥NH3及部分具有強還原性的氣體，如H2S等?！締栴}2】觀看視頻（見PPT），回顧二氧化硫的催化氧化反應，觀察教材P4頁圖54，思考工業(yè)上如何制備硫酸？【教師】投影：①工業(yè)制硫酸的流程圖：【教師】強調(diào)：②原理—由黃鐵礦為原料制取硫酸。【教師】追問：根據(jù)上面關于工業(yè)制硫酸的介紹，能否寫出相關的化學反應方程式？【學生】③步驟：步驟一、4FeS2＋11O2eq\o(=,\s\up7(高溫))2Fe2O3＋8SO2；步驟二、2SO2＋O22SO3；步驟三、SO3＋H2O=H2SO4?！窘處煛吭u價、強調(diào)：①SO3吸收：工業(yè)上制取硫酸常用濃硫酸而不用水吸收SO3，原因是SO3與水反應為放熱反應，易產(chǎn)生水霧，影響SO3的吸收：SO3＋H2SO4(濃)==H2SO4?SO3（發(fā)煙硫酸）。②二氧化硫氧化成三氧化硫2SO2＋O22SO3是在催化劑V2O5的表面進行的，因而得名接觸法制硫酸。③高速空氣流的作用是攪拌，使反應更加充分?！緦毩?】含硫煤燃燒會產(chǎn)生大氣污染物，為防治該污染，某工廠設計了新的治污方法，同時可得到化工產(chǎn)品，該工藝流程如圖所示，下列敘述不正確的是()A．該過程中可得到化工產(chǎn)品H2SO4B．該工藝流程是除去煤燃燒時產(chǎn)生的SO2C．該過程中化合價發(fā)生改變的元素為Fe和SD．圖中涉及的反應之一為：Fe2(SO4)3＋SO2＋2H2O=2FeSO4＋2H2SO4【答案】C【解析】根據(jù)圖可知，該工藝中Fe2(SO4)3溶液吸收SO2生成FeSO4和H2SO4，該反應的化學方程式為Fe2(SO4)3＋SO2＋2H2O=2FeSO4＋2H2SO4，該工藝不僅吸收了二氧化硫，還得到了化工產(chǎn)品硫酸，A、D正確；根據(jù)以上分析可知該工藝流程是除去煤燃燒時產(chǎn)生的SO2，B正確；該過程中化合價發(fā)生變化的元素有氧、鐵、硫，C錯誤?！緦毩?】在硫酸的工業(yè)制法中，下列生產(chǎn)操作與說明生產(chǎn)操作的主要原因二者都正確的是（）A．硫鐵礦煅燒前要粉碎，因為大塊硫鐵礦不能燃燒B．從沸騰爐出來的氣體只有SO2C．SO2氧化成SO3，SO2能全部轉(zhuǎn)化為SO3D．SO3用98.3%的濃H2SO4吸收，目的是防止形成酸霧，以便使SO3吸收更充分【答案】D【解析】A．將硫鐵礦粉碎是使其增大與空氣的接觸面積，使燃燒更快、更充分，并不是大塊硫鐵礦不能燃燒，故A錯誤；B．從沸騰爐出來的氣體除SO2外，還有O2等，故B錯誤；C．SO2轉(zhuǎn)化為SO3為可逆反應，正、逆反應同時進行，故SO2不可能全部轉(zhuǎn)化為SO3，故C錯誤；D．SO3轉(zhuǎn)化為H2SO4，若直接用水吸收，會形成大量酸霧，導致SO3吸收不完全，工業(yè)生產(chǎn)中用98.3%的濃硫酸作為吸收劑，則不會出現(xiàn)酸霧，吸收SO3更充分，故D正確；故選D。回顧舊知，引出新知，回歸教材，建立工業(yè)制硫酸的基本流程模型、分析原理，激發(fā)學習興趣。了解硫酸的用途，培養(yǎng)科學探究意識，增強社會責任感。檢測與評價，發(fā)現(xiàn)問題，調(diào)控課堂，提高效率?；罨顒佣?、稀硫酸的性質(zhì)【過渡】稀硫酸是中學實驗室中最常見的酸之一，那么它具有哪些主要的化學性質(zhì)呢？【問題1】回顧酸的通性，請舉例說明稀硫酸具有哪些主要化學性質(zhì)？【學生1】稀硫酸具有酸的通性:硫酸是強電解質(zhì)，在水溶液中的電離方程式為H2SO4=2H＋＋SOeq\o\al(2－,4)。【學生2】舉例：指示劑變色：石蕊變紅；酚酞不變色。【學生2】與金屬反應：Fe+H2SO4==FeSO4+H2↑；2Al+3H2SO4==Al2(SO4)3+3H2↑【學生3】與堿的反應：2NaOH+H2SO4==Na2SO4+2H2O；Ba2＋＋2OH－＋2H＋＋SOeq\o\al(2－,4)=BaSO4↓＋2H2O；【學生4】與堿性氧化物反應：CuO+H2SO4==CuSO4+H2O；MgO＋2H＋=Mg2＋＋H2O；【學生5】與某些鹽的反應：BaCl2+H2SO4==BaSO4↓+2HCl；SOeq\o\al(2－,3)＋2H＋=H2O＋SO2↑?！窘處煛吭u價、強調(diào)：通常濃硫酸的濃度為98%及以上?！締栴}2】探究：實驗室如何用稀硫酸與金屬反應制備氫氣？濃鹽酸或濃硫酸可否代替稀硫酸呢？【學生1】實驗室常用中等活潑的金屬（如Mg、Al、Zn、Fe）與稀硫酸或稀鹽酸反應制取氫氣，并可用濃硫酸作干燥劑。【學生2】濃鹽酸具有揮發(fā)性，會使生成的氫氣不純；濃硫酸中無氫離子，不能與金屬（鋅等）反應生成氫氣?！緦W生3】稀硫酸具有氧化性（本質(zhì)是硫酸電離產(chǎn)生的氫離子具有氧化性），但不具有強氧化性?！窘處煛吭u價、補充?！緦柧?】小強同學為了區(qū)別稀硫酸與稀鹽酸，設計了如下圖所示的四組實驗方案，其中能達到目的的是()【答案】C【解析】A中都會產(chǎn)生氣泡不能區(qū)別；B中溶液都能變?yōu)榧t色不能區(qū)別；C中硫酸中會產(chǎn)生沉淀，而鹽酸則不能產(chǎn)生沉淀；二氧化碳不能和酸反應，因此D中沒有明顯現(xiàn)象。【對應訓練2】如圖W、X、Y、Z為四種物質(zhì)，若箭頭表示能一步轉(zhuǎn)化的常見反應，其中常溫下能實現(xiàn)圖示轉(zhuǎn)化關系的是()選項WXYZASSO2SO3H2SO4BNaNa2O2NaOHNaClCFeFeCl3Fe(OH)2FeCl2DAlAlCl3NaAlO2Al2(SO4)3【答案】D【解析】A項，S生成SO2需要點燃，不能一步生成SO3或H2SO4；B項，Na生成Na2O2需要加熱；C項，F(xiàn)e生成FeCl3需要點燃且不能一步生成Fe(OH)2。聯(lián)系酸的通性，認識稀硫酸的主要化學性質(zhì)，并熟悉有關方程式的書寫。創(chuàng)設問題情境，。拓展思維，促進深度理解。檢測與評價，發(fā)現(xiàn)問題，調(diào)控課堂，提高效率。環(huán)節(jié)三、濃硫酸的性質(zhì)活或活動一、濃硫酸的物理性質(zhì)【過渡】不同濃度的硫酸，在性質(zhì)上存在較大的差異，濃硫酸除了具有酸的性質(zhì)外，還有一些特殊的性質(zhì)?！締栴}1】觀察硫酸樣品，回顧初中濃硫酸的稀釋，歸納濃硫酸具有哪些物理性質(zhì)？【學生1】純硫酸是一種無色油狀液體，沸點高（沸點338℃，高沸點酸能用于制備低沸點酸），難揮發(fā)。【學生2】硫酸的密度大于水的密度，硫酸溶液中硫酸的質(zhì)量分數(shù)越大，其密度越大；質(zhì)量分數(shù)為98%的濃硫酸，密度為1.84g·cm－3?！緦W生3】濃硫酸與水以任意比混溶，溶解時可放出大量熱。濃硫酸的稀釋方法是將濃硫酸沿燒杯內(nèi)壁緩緩倒入水中，并用玻璃棒不斷攪拌。【教師】評價、強調(diào)：濃硫酸具有很強的腐蝕性，實驗中使用濃硫酸一定要防止蘸到皮膚或衣服上?！締栴}2】探究：結(jié)合濃硫酸的物理性質(zhì)，思考稀釋濃硫酸時，要注意哪些問題？如何鑒別濃硫酸和稀硫酸？【學生1】濃硫酸的稀釋：由于濃H2SO4的密度大于水的密度，且溶解時可放出大量的熱。因此稀釋濃硫酸時，只能將濃硫酸沿器壁慢慢注入eq\a\vs4\al(水)中，并用玻璃棒不斷攪拌，而不能將水倒入濃硫酸中?！緦W生2】濃硫酸和稀硫酸的鑒別方法：第一種，觀察法：將兩者硫酸分別裝入兩支試管中，觀察液體流動性，流動性差的是濃硫酸，反之是稀硫酸；第二種，稀釋放熱法：在兩個小燒杯中分別倒入少量清水，然后將兩種液體分別沿著燒杯壁倒入水中，觀察是否釋放大量的熱，如果是則為濃硫酸，反之為稀硫酸；第三種，稱量法：取兩只燒杯，分別倒入這兩種液體，先使用天平稱取液體重量；待空氣暴露一段時間，然后再次稱重。重量變化大的是濃硫酸，另一個是稀硫酸?！窘處煛吭u價、補充?！緦柧?】在如下圖所示的實驗裝置中，實驗開始一段時間后，對看到的現(xiàn)象敘述不正確的是()A．蘋果塊會干癟B．膽礬晶體表面有“白斑”C．小試管內(nèi)有晶體析出D．pH試紙變紅【答案】D【解析】濃H2SO4具有吸水性和脫水性，前三個實驗中顯示濃H2SO4的吸水性，現(xiàn)象均正確；最后一個實驗主要體現(xiàn)濃H2SO4的酸性和脫水性，pH試紙應先變紅后變黑?！緦柧?】科學的方法是實驗成功的前提條件。下列方法或要求存在錯誤的是（）A．用膠頭滴管吸取液體時，要先擠癟橡膠頭，再將滴管伸入到液體中吸取B．稀釋濃硫酸時，將水慢慢地注入濃硫酸中，并用玻璃棒不斷地攪拌C．實驗室進行模擬煉鐵時，應先通一段時間的CO氣體，然后再加熱D．測定空氣中氧氣體積含量時，點燃紅磷后要迅速將燃燒匙伸入集氣瓶并塞緊橡皮塞【答案】B【解析】A．用膠頭滴管吸取液體時，要先擠癟橡膠頭，再將滴管伸入到液體中松開擠癟的橡膠頭吸取，A正確；B．稀釋濃硫酸時，將濃硫酸慢慢地注入水中，并用玻璃棒不斷地攪拌，防止暴沸，造成溶液四濺，發(fā)生危險，B錯誤；C．實驗室進行模擬煉鐵時，應先通一段時間的CO氣體，趕盡裝置內(nèi)的氧氣，然后再加熱，C正確；D．測定空氣中氧氣體積含量時，點燃紅磷后要迅速將燃燒匙伸入集氣瓶并塞緊橡皮塞，利用紅磷燃燒消耗集氣瓶內(nèi)的氧氣，D正確；故答案選B。通過觀察、比較，了解濃硫酸的物理性質(zhì)。通過討論交流，了解如何利用物理方法鑒別濃硫酸和稀硫酸。檢測與評價，發(fā)現(xiàn)問題，調(diào)控課堂，提高效率?；罨罨顒佣?、濃硫酸的特性【過渡】我們知道稀硫酸與不活潑金屬銅不反應，那么濃硫酸會與銅發(fā)生反應嗎？【問題1】觀看實驗視頻—濃硫酸的吸水性（見PPT），觀察實驗現(xiàn)象，思考可得出說明結(jié)論？并填寫表格內(nèi)容?！窘處煛客队氨砀?，播放使用視頻?！緦W生】觀察實驗現(xiàn)象，填寫表格內(nèi)容，展示交流。實驗操作在兩個培養(yǎng)皿中分別倒入少量濃硫酸和稀硫酸，將兩個內(nèi)壁干燥的小燒杯放在熱水的上方，待充滿水蒸汽時，再分別倒扣在兩個培養(yǎng)皿中，觀察小燒杯內(nèi)壁水蒸汽的變化。實驗現(xiàn)象一段時間后，盛濃硫酸的培養(yǎng)皿中的小燒杯內(nèi)壁水蒸汽消失，而盛稀硫酸的小燒杯水蒸氣沒有明顯變化。結(jié)論濃硫酸具有吸水性。（濃硫酸長期放在空氣中，會吸收空氣中的水蒸氣，從而導致質(zhì)量增加，因此，濃硫酸應密封保存）【教師】評價、強調(diào)：濃硫酸吸水性的用途——能干燥與它不起反應的氣體（中性氣體和酸性氣體），如H2、O2、Cl2、CO2、CO、CH4、SO2、N2、NO2、NO、HCl。不能干燥NH3、H2S、HBr、HI?！締栴}2】觀察教材P5頁圖55（或觀看實驗視頻），回答濃硫酸與蔗糖反應有何現(xiàn)象？可得出說明結(jié)論？【教師】投影表格，演示實驗或播放使用視頻?！緦W生】觀察實驗現(xiàn)象，填寫表格內(nèi)容，展示交流。實驗操作實驗原理2H2SO4(濃)＋Ceq\o(=,\s\up7(△),\s\do5())CO2↑＋2SO2↑＋2H2O實驗現(xiàn)象蔗糖變黑，體積慢慢膨脹，放出大量有刺激性氣味的氣體，品紅溶液褪色。最后變成疏松多孔海綿狀黑色物質(zhì)，燒杯發(fā)熱。實驗結(jié)論濃硫酸具有脫水性、吸水性、強氧化性【教師】評價、強調(diào)：：濃硫酸的脫水性是能將有機物中的氧、氫元素按水的組成比脫去，而濃硫酸的吸水性是能吸收存在于周圍環(huán)境中的水分?！締栴}3】實驗探究：觀察教材P5【實驗53】的實驗現(xiàn)象，思考可得出說明結(jié)論？并完成下表內(nèi)容。實驗操作實驗現(xiàn)象a試管中銅絲表面變黑，有氣泡逸出；b試管中的品紅溶液逐漸變?yōu)闊o色；c試管中的紫色石蕊溶液逐漸變?yōu)榧t色；d.冷卻后，將a試管里的溶液慢慢倒入水中，溶液變?yōu)樗{色。實驗原理2H2SO4(濃)＋Cueq\o(=,\s\up7(△),\s\do5())CuSO4＋SO2↑＋2H2O實驗結(jié)論①加熱前銅與濃硫酸不反應②在加熱條件下銅與濃硫酸反應生成二氧化硫。②在加熱條件下銅與濃硫酸反應生成硫酸銅?？偨Y(jié)論：濃硫酸具有強氧化性?！窘處煛吭u價、強調(diào)：濃硫酸的強氧化性是硫酸分子體現(xiàn)的氧化性，且一般濃硫酸被還原成而氧化硫?！緦柧?】下列現(xiàn)象或用途與濃硫酸的吸水性和脫水性無關的是()A．濃硫酸可作氯氣的干燥劑B．濃硫酸滴加到蔗糖中，蔗糖變黑C．濃硫酸滴加到膽礬上，藍色晶體變成白色粉末D．濃硫酸在加熱條件下可與銅等不活潑金屬反應【答案】D【解析】A．濃硫酸做干燥劑與其具有吸水性有關，故A不選；B．濃硫酸使蔗糖變黑與其具有脫水性有關，故B不選；C．濃硫酸能將膽礬從藍色晶體變成白色粉末，與其吸水性有關，故C不選；D．濃硫酸在加熱條件下可與銅等不活潑金屬反應是因為濃硫酸具有強氧化性，與吸水性和脫水性無關，故D選；故選：D?！緦柧?】下列各實驗相應操作、實驗現(xiàn)象及原因解釋或推論合理的是()選項操作現(xiàn)象解釋或推論A鐵片投入濃硫酸無明顯變化常溫下鐵不與濃硫酸反應B將濃硫酸滴到白紙上白紙變黑濃硫酸強氧化性導致紙張中的纖維素炭化C二氧化硫通入溴水溴水褪色說明二氧化硫具有漂白性D濕潤紅色石蕊試紙檢驗某氣體試紙變藍該氣體是氨氣【答案】D【解析】常溫下，鐵在濃硫酸中鈍化，A不正確；濃硫酸使白紙變黑是由于濃硫酸的脫水性使纖維素炭化，B不正確；二氧化硫通入溴水發(fā)生氧化還原反應使溴水褪色，二氧化硫表現(xiàn)為還原性，C不正確；使?jié)駶櫦t色石蕊試紙變藍色的氣體只有NH3，D正確。通過實驗掌握濃硫酸吸水性以及用途。為后面學濃硫酸的脫水性鋪墊。。讓學生觀察蔗糖的變化，深刻感知濃硫酸覺有脫水性的特性，并從微觀上分析脫水性與吸水性的區(qū)別?；谧C據(jù)進行分析推理，實驗驗證濃硫酸與銅反應。培養(yǎng)證據(jù)推理與模型認知的化學核心素養(yǎng)。檢測與評價，發(fā)現(xiàn)問題，調(diào)控課堂，提高效率?；顒尤?、濃硫酸的特性本質(zhì)探析【過渡】濃硫酸具有吸水性、脫水性和強氧化性等特性，下面我們將進一步從微觀角度認識其特點和規(guī)律?！締栴}1】結(jié)合上述實驗，你認為濃硫酸的吸水性何脫水性本質(zhì)上有何不同？【學生1】吸水性：濃硫酸可吸收空氣或其他氣體中的水蒸氣、混在固體中的濕存水、結(jié)晶水合物中的結(jié)晶水。常用盛有濃硫酸的洗氣瓶干燥某些氣體(如H2、Cl2、SO2等)，不能干燥堿性氣體(如NH3等)和強還原性氣體(如H2S等)?！緦W生2】脫水性：濃硫酸可使有機化合物中的氫、氧元素按水的組成從有機物中“脫離”出來，結(jié)合生成水分子。濃硫酸與蔗糖反應的實驗：現(xiàn)象是蔗糖逐漸變黑，體積膨脹，形成疏松多孔的海綿狀固體，放出有刺激性氣味的氣體，品紅溶液褪色。結(jié)論是濃硫酸具有脫水性，且能氧化碳單質(zhì)，同時自身被還原為二氧化硫?！窘處煛吭u價、強調(diào)：二者的根本區(qū)別在于物質(zhì)本身是否存在水分子。【問題2】結(jié)合【實驗53】的實驗現(xiàn)象，思考濃硫酸的強氧化性的本質(zhì)是什么？有何規(guī)律？【學生】本質(zhì)：濃硫酸具有強氧化性，是因為H2SO4分子中＋6價的硫元素具有很強的得電子能力。而稀硫酸是其溶液的H＋得電子被還原，氧化性較弱。【學生1】規(guī)律1：Fe、Al的鈍化。常溫下，當Fe、Al遇到濃硫酸時，會與濃硫酸發(fā)生反應，表面生成一層致密的氧化物薄膜而出現(xiàn)“鈍化”現(xiàn)象。所以常溫下可以用鐵、鋁制容器來盛裝儲運濃硫酸?！緦W生2】規(guī)律2：常溫下與活潑金屬反應(鐵、鋁除外)表現(xiàn)強氧化性和酸性，生成硫酸鹽和SO2，硫酸濃度變小后，生成的氣體為H2。【學生3】規(guī)律3：與不活潑金屬和非金屬反應時i．反應需要加熱，否則不反應：2H2SO4(濃)＋Cueq\o(=,\s\up7(△),\s\do5())CuSO4＋SO2↑＋2H2O、2H2SO4(濃)＋Ceq\o(=,\s\up7(△),\s\do5())CO2↑＋2SO2↑＋2H2O。ⅱ．還原產(chǎn)物一般是SO2，一般金屬被氧化為高價態(tài)的硫酸鹽，非金屬被氧化為高價態(tài)氧化物或含氧酸。ⅲ．濃硫酸與金屬反應時，既表現(xiàn)酸性又表現(xiàn)強氧化性，而與非金屬反應時，只表現(xiàn)強氧化性。ⅳ．隨著反應的進行，濃硫酸濃度變小，一旦變?yōu)橄×蛩幔磻赐Ｖ?。?與具有還原性的化合物反應，如與H2S、HI、HBr、FeCl2等物質(zhì)反應。【教師】評價、強調(diào)：在加熱條件下，足量的銅與一定量的濃硫酸反應時，硫酸不能完全反應?！締栴}3】結(jié)合濃硫酸的特性，思考鑒別濃硫酸和稀硫酸還有哪些方法？【學生1】方法一:取少量試樣,向其中投入鐵片,若產(chǎn)生大量氣體則為稀硫酸(Fe+2H+==Fe2++H2↑),若無明顯現(xiàn)象(鈍化),則為濃硫酸?！緦W生2】方法二:用玻璃棒蘸取試樣在紙上寫字,立即變黑(濃硫酸的脫水性)者為濃硫酸,否則為稀硫酸?！緦W生3】方法三:取少量試樣,分別向其中投入一小塊銅片,稍加熱發(fā)生反應的(有氣泡產(chǎn)生)為濃硫酸(濃硫酸表現(xiàn)強氧化性和酸性),無變化的是稀硫酸?！窘處煛吭u價】小結(jié)?！緦柧?】下列事實與原因(括號中)對應關系正確的是()A．在空氣中敞口久置的濃硫酸，溶液質(zhì)量增大(濃硫酸具有難揮發(fā)性)B．向某樣品溶液中先滴加過量的稀鹽酸無現(xiàn)象，再滴加BaCl2溶液后出現(xiàn)白色沉淀(樣品溶液中含有SOeq\o\al(2－,4))C．蔗糖與濃硫酸反應中有海綿狀的炭生成(濃硫酸具有吸水性)D．濃硫酸可與銅反應(只顯示濃硫酸的強氧化性)【答案】B【解析】在空氣中敞口久置的濃硫酸，溶液質(zhì)量增大是因為濃硫酸的吸水性；向樣品溶液中加入稀鹽酸，沒有任何現(xiàn)象，說明一定沒有Ag＋，再加入少量BaCl2溶液，生成白色沉淀，此時溶液為酸性，而BaSO4既不溶于水也不溶于酸，則白色沉淀為BaSO4，溶液中含有SOeq\o\al(2－,4)；蔗糖與濃硫酸反應中有海綿狀的炭生成主要是利用了濃硫酸的脫水性；濃硫酸與金屬銅的反應中既表現(xiàn)濃硫酸的強氧化性又顯示濃硫酸的強酸性?！緦柧?】下列用來鑒別濃硫酸和稀硫酸的操作錯誤的是()A．分別取10mL溶液，質(zhì)量大的是濃硫酸，質(zhì)量小的是稀硫酸B．觀察液體流動性，流動性好的是稀硫酸，油狀黏稠的是濃硫酸C．把CuSO4·5H2O晶體投入溶液中，逐漸變?yōu)榘咨勰┑氖菨饬蛩?，晶體溶解的是稀硫酸D．將鋁片分別投入溶液，快速放出氣體的是濃硫酸，放出氣體慢的是稀硫酸【答案】D【解析】因濃硫酸的密度大于稀硫酸的密度，則體積相同時質(zhì)量大的是濃硫酸，則可以鑒別，故A正確；濃硫酸是油狀黏稠的液體，稀硫酸是稀溶液，則可利用液體流動性來鑒別，故B正確；因濃硫酸具有吸水性，可使CuSO4·5H2O晶體失去水而變?yōu)榘咨勰×蛩岵荒?，則可以鑒別，故C正確；因Al在濃硫酸中發(fā)生鈍化，與稀硫酸快速反應生成氣體，則放出氣體快的是稀硫酸，故D錯誤。從微觀上分析吸水性和脫水性的本質(zhì)區(qū)別，培養(yǎng)宏觀辨識與微觀探析的化學核心素養(yǎng)。通過對實驗現(xiàn)象的深度分析，進一步理解濃硫酸的、強氧化性的本質(zhì)及規(guī)律。從化學性質(zhì)的角度認識濃硫酸和稀硫酸的鑒別方法，拓寬知識視野。檢測與評價，發(fā)現(xiàn)問題，調(diào)控課堂，提高效率。環(huán)節(jié)四、課后鞏固作業(yè)設計1．下列關于硫酸的工業(yè)制備與保存的說法，正確的是（）A．粉碎后的硫鐵礦(FeS2)在沸騰爐中燃燒生成SO3B．在吸收塔中，用質(zhì)量分數(shù)為98.3%的濃硫酸吸收SO3C．硫黃制酸法會產(chǎn)生更多的礦渣D．濃硫酸具有強氧化性，不能保存在鋁制容器中【答案】B【解析】A．粉碎后的硫鐵礦(FeS2)在沸騰爐中與O2反應生成SO2，A項錯誤；B．在吸收塔中，為防止形成酸霧，不能用水作吸收劑，而是用質(zhì)量分數(shù)為98.3%的濃硫酸作吸收劑吸收SO3，B項正確；C．以硫鐵礦為原料生產(chǎn)硫酸時會產(chǎn)生較多礦渣，而硫黃制酸法的優(yōu)點是制備過程中不產(chǎn)生礦渣，C項錯誤；D．濃硫酸具有強氧化性，常溫下能使鋁發(fā)生鈍化，因此濃硫酸能保存在鋁制容器中，D項錯誤；答案選B。2.關于濃硫酸與Cu反應的敘述正確的是()A．在反應中，濃硫酸只表現(xiàn)出氧化性B．該反應中還原劑與氧化劑物質(zhì)的量之比為1∶2C．在反應中，濃硫酸既表現(xiàn)出氧化性，又表現(xiàn)出酸性D．每1mol銅參加反應就有2mol濃硫酸被還原，同時生成2molSO2【答案】C【解析】Cu＋2H2SO4(濃)eq\o(=,\s\up7(△),\s\do5())CuSO4＋SO2↑＋2H2O，在反應中，濃硫酸既表現(xiàn)出氧化性又表現(xiàn)酸性，A錯誤；反應中還原劑與氧化劑物質(zhì)的量之比為1∶1，B錯誤；每1mol銅參加反應就有1mol濃硫酸被還原，同時生成1molSO2，D錯誤。3.用如圖所示實驗裝置(夾持儀器已略去)探究銅絲與過量濃硫酸的反應。下列實驗不合理的是()A．上下移動①中銅絲可控制SO2的量B．②中選用品紅溶液驗證SO2的生成C．③中選用NaOH溶液吸收多余的SO2D．為確認CuSO4生成，向①中加水，觀察顏色【答案】D【解析】上下移動銅絲可以使銅絲與濃硫酸接觸與分離，從而可以控制反應生成SO2的量，A項正確；SO2可使品紅溶液褪色，B項正確；SO2有毒，要用NaOH溶液吸收處理，C項正確；反應液中H2SO4的濃度較高，不能向①中加水，應將①中溶液沿器壁慢慢加入水中，D項錯誤。4.下列實驗說明濃硫酸有強腐蝕性的是（）A．濃硫酸慢慢地注入水中產(chǎn)生大量的熱B．含有水蒸氣的氧氣通過濃硫酸得到干燥的氧氣C．濃硫酸久置在空氣中質(zhì)量增加D．用小木棍蘸少量濃硫酸，小木棍變黑【答案】D【解析】A．濃硫酸慢慢地注入水中產(chǎn)生大量的熱，濃硫酸稀釋放熱，是物理變化，A錯誤；B．含有水蒸氣的氧氣通過濃硫酸得到干燥的氧氣，濃硫酸具有吸水性，是物理變化，B錯誤；C．濃硫酸久置在空氣中質(zhì)量增加，濃硫酸吸收空氣中的水蒸氣，吸水性，是物理變化，C錯誤；D．用小木棍蘸少量濃硫酸，小木棍變黑，濃硫酸具有脫水性，小木棍被腐蝕，是化學變化，具有腐蝕性，D正確；故答案為：D。5.下列敘述正確的是()A．濃硫酸是一種干燥劑，能夠干燥氫氣、氧氣、氨氣等氣體，但不能干燥有較強還原性的HI、H2S等氣體B．濃硫酸與單質(zhì)硫反應的方程式為S＋2H2SO4(濃)eq\o(=,\s\up7(△),\s\do5())3SO2↑＋2H2O，在此反應中，濃硫酸既表現(xiàn)了其強氧化性又表現(xiàn)了其酸性C．把足量銅粉投入到含2molH2SO4的濃硫酸中，反應后得到標準狀況下氣體體積為22.4LD．常溫下能夠用鐵、鋁等容器盛放濃H2SO4，是因為濃H2SO4的強氧化性使其鈍化【答案】D【解析】不能用濃硫酸干燥NH3，A不正確；濃硫酸與S作用時，只表現(xiàn)其強氧化性，B不正確；Cu與濃H2SO4反應時，濃H2SO4濃度逐漸降低，當成為稀H2SO4時，反應停止，參加反應的H2SO4少于2mol，故C項產(chǎn)生的SO2在標準狀況下不足22.4L。6．如圖是檢驗氣體性質(zhì)的實驗裝置。向裝置中緩慢通入氣體X，若關閉活塞K，品紅溶液無變化、澄清石灰水變渾濁；若打開活塞K，品紅溶液褪色。據(jù)此判斷，氣體X和液體Y可能是()選項物質(zhì)ABCDXH2SSO2CO2Cl2Y濃硫酸NaHCO3飽和溶液Na2SO3溶液NaHSO3溶液【答案】B【解析】H2S不能使品紅溶液褪色，A項錯誤；SO2可與NaHCO3飽和溶液反應生成二氧化碳，若關閉活塞K，則品紅溶液無變化，生成的二氧化碳氣體使澄清石灰水變渾濁，若打開活塞K，則品紅溶液褪色，B項正確；二氧化碳不能使品紅溶液褪色，所以打開活塞K，品紅溶液不會褪色，C項錯誤；Cl2不能使澄清石灰水變渾濁，D項錯誤。7．實驗室進行含硫化合物性質(zhì)探究的裝置(夾持裝置省略)如圖所示，分液漏斗①中盛有濃硫酸，將其逐滴加入到試管②的固體中。下列說法正確的是（）A．若②中為Na2SO3固體，③中盛石蕊溶液，則③中溶液先變紅后褪色B．若②中為蔗糖，③中盛有溴水，能說明濃硫酸具有脫水性和氧化性C．若②中為Na2SO3固體，③中盛有氯化鋇溶液，則③中生成白色沉淀D．若②中為銅單質(zhì)，③中盛有硫化氫水溶液，則③中生成黃色沉淀【答案】B【解析】A．若②中為Na2SO3，濃硫酸與Na2SO3反應生成SO2，SO2通入石蕊溶液會使溶液變紅，但SO2不能漂白指示劑，因此不會褪色，A錯誤；B．濃硫酸具有脫水性，蔗糖脫水碳化，生成的C與被濃硫酸氧化，生成SO2和CO2，SO2使溴水褪色，因此證明濃硫酸具有脫水性和強氧化性，B正確；C．若②中為Na2SO3，濃硫酸與Na2SO3反應生成SO2，SO2不能與BaCl2反應，C錯誤；D．Cu與濃硫酸在加熱的條件下反應生成SO2，常溫下不反應，D錯誤；故選B。8．濃硫酸能使蔗糖、紙屑、棉花等有機物炭化。在濃硫酸使蔗糖炭化實驗中，產(chǎn)生了許多氣體使炭體積膨脹。且聞到有刺激性氣味，某同學猜測氣體中可能含有SO2和CO2等，為此，該同學設計了如下實驗裝置檢驗氣體的成分。實驗時，在試管中先加入適量的蔗糖(C12H22O11)，再滴入少量的水，混勻，最后加入一定量的濃硫酸，迅速塞好橡皮塞，振蕩試管，將產(chǎn)生的氣體通過甲、乙、丙、丁四個洗氣瓶。(1)滴加少量水的目的是為了使反應溫度迅速升高，以利于反應進行，寫出該試管中產(chǎn)生氣體的化學方程式______________。該實驗中體現(xiàn)的濃硫酸的特性是_______。(2)裝置乙中的酸性KMnO4溶液的作用是____________