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《硫酸的制备和性质》教案

※基本信息※
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※资料简介※
总结浓硫酸的强氧化性，同时提出问题过渡到浓硫酸其它特性的教学。

教学环节十：布置作业同学们想一想是否也有事实可以论证硫酸中的+6价硫也表现氧化性？
同学们说，课本介绍铜、碳、铁等能与浓硫酸反应，是否如此？你们怀疑过吗？如何设计验证。
请同学们阅读课本P92页[实验3]及图4-2浓硫酸的性质实验。在学生阅读后进行下面几个教学过程：
1、实验改进说明：
铜片改成铜丝，铜丝一端卷成螺旋状（增大接触面，提高反应速率），另一端穿过橡皮塞。操作流程改为先往试管中加入浓硫酸，连接好装置后，再将呈螺旋状的铜丝推入浓硫酸中（调控反应的发生与停止）。在氢氧化钠溶液中滴加几滴的酚酞试液（指示氢氧化钠是否消耗完，防止二氧化碳排空）。
同学们再仔细观察浓硫酸与铜反应的化学方程式，分析一下在这个反应中，浓硫酸除了表现强氧化性，还表现了什么性质？
浓硫酸的强氧化性除了表现在能与铜反应，还表现在哪些事实上？同学们能否依据氧化还原反应的特点，归纳出浓硫酸的强氧化性可以表现与哪类物质可能发生反应。
下面给大家播放碳、铁分别与浓硫酸反应的实验。
（1）灼热的碳投入到浓硫酸中，用品红试纸检验二氧化硫的生成。
（2）将铁插入浓硫酸中，盖上塞子，片刻后，观察现象；分别插入盛有品红溶液和盛有氢氧化钠浓溶液的一次性针筒，加热铁与浓硫酸反应器，观察现象。

浓硫酸与碳共热，浓硫被还原为二氧化硫，什么物质被氧化，转成什么物质？
请同学们书写碳与浓硫酸共热的化学方程式，说明在此反应中浓硫酸表现了什么性质。
板书：（2）与碳共热
C+2H2SO4=CO2↑+SO2↑+2H2O
请同学们描述铁在常温与浓硫酸接触的现象。
没有明显现象，是没有发生反应吗？如果有发生什么反应，大家查找一下课本提供的信息，解答上面问题。
板书：（3）常温下铁铝遇浓硫酸发生钝化。
以上实验探究、观看实验录像、交流讨论，同学们对浓硫酸的强氧化性已有一定的认识，其强氧化性的本质是体现在+6价的硫上面，具体反映能与大多数的金属发生反应（有的像铁、铝瞬间完成反应），能与非金属单质及具有一部分还原性的物质发生反应。除此浓硫酸还有哪些不同于稀硫酸的特性。
浓硫酸可用作干燥剂，是利用浓硫酸吸收湿存水，浓硫酸能吸收化合物中的结晶水吗？
演示课本P91页[实验1]
同学们描述实验现象。
为什么大家会观察到胆矾由蓝色晶体变为白色粉末呢？硫酸铜固体是白色的粉末。大家书写一下胆矾和硫酸铜（白色）的化学式，比较一下它们的组成，现在知道为什么胆矾由蓝色晶体变为白色粉末的原因吗？由此说明浓硫酸能否吸收化合物中的结晶水吗？
小结：浓硫酸的吸水性表现于吸收水，可以是吸收湿存水，也可以是吸收化合物中的结晶水。
板书：2、浓硫酸具有吸水性

浓硫酸不仅可以吸收湿存水，还可以吸收化合物中的结晶水；水是由氢、氧元素组成，且原子个数比为2：1，浓硫酸能否将化合物中的氢氧按原子个数比为2：1夺取出来呢？如果行，这种性质还称为吸水性吗？
演示P91页[实验2]，同学们按以下提示观察现象：
（1）观察蔗糖颜色。书写蔗糖的分子式。（C12H22O11）
（2）观察蔗糖随浓硫酸加入颜色、体积发生的变化。
（3）观察品红溶液颜色的变化。
同学们观察到的哪个现象可以说明蔗糖中的氢氧元素丢失了。说明浓硫酸具有什么性质。
板书：（3）浓硫酸具有脱水性
除了观察到蔗糖由白色变为黑色，还看到什么现象。黑色物质体积增大，品红溶液褪色，为什么会伴随着这些现象的产生？
硫或硫的化合物是如何形成硫酸酸雨的呢？请同学们用物质转化图表示从硫或硫的化合物转为硫酸的过程。
同学们通过对硫酸的了解，从造福于人类的角度来评价，你认为有必要生产硫酸吗？工业上如何生产？
工业生产上硫酸的原理与产生酸雨的反应原理类似，板书硫（或硫的化合物）→二氧化硫→三氧化硫→硫酸的转化图。书写二硫化亚铁产生二氧化硫的化学方程式，其余物质的转化请同学们用化学方程式表示，然后观察物质中硫的化合价，归纳工业生产硫酸过程中硫元素化合价的变化规律。
硫酸工业生产是通过哪些设备来实现不同价态含硫物质的转化呢？请同学们观察P91页图4-4硫酸制备流程。
工业生产出来的硫酸除了可以稀释成稀硫酸，还可以作为基础原料制备硫酸盐，如硫酸钙、硫酸钡、硫酸亚铁等，这些硫酸盐有什么性质和用途？请大家阅读课本P93页资料卡。
一、浓硫酸具有强氧化性、吸水性和脱水性，稀硫酸具有强酸性。
二、硫酸的工业制备原理
（1）硫或含硫化合物氧化成二氧化硫（2）二氧化硫催化氧化转化成三氧化硫（3）三氧化硫与水反应生成硫酸。
硫酸工业生产出来的浓硫酸贮藏于铁制容器中，如果取用时没有随手封闭容器，日久后将发生浓硫酸泄漏……，根据你对硫酸的了解，解释上面提到的现象。
学生观察图示，领悟实验装置设计的目的，左1试管实验验证铜与浓硫酸能否反应，左2试管实验验证浓硫酸中的硫元素是否从+6下降到+4，即由硫酸转为二氧化硫。右1试管，吸收可能产生的二氧化硫，防止二氧化硫排空，污染大气。
学生观察、记录实验现象，得出结论。
品红溶液褪色。浓硫酸中的硫表现氧化性。
学生观察现象，推导产物有二氧化硫、硫酸铜和水的生成。写出化学方程式。
学生回答稀硫酸能与铁反应，而不能与铜反应。因为在金属活动顺序表中铁位于氢之前，而铜位于氢之后，所以铁能被氢离子氧化，而铜不能被子氢离子氧化。
依氢离子不能氧化铜，而浓硫酸中的+6价硫能氧化铜，所以浓硫酸中的+6硫的氧化性比氢离强。
学生观察现象，感受碳能与浓硫酸反应生成的气体能使品红褪色。铁在常温下与浓硫酸接触没有明显现象，加热后，片刻后发现铁能与浓硫酸发生反应，品红溶液褪色。
学生书写碳与浓硫酸共热的化学方程式，说明在此反应中浓硫酸只表现强氧化性。
有。在常温下浓硫酸遇铁铝，表现了强氧化性，使铁、铝表面形成一层致密的氧化膜，隔绝了浓硫酸与铁、铝接触，使反应即刻停止。
学生倾听，归纳小结浓硫酸的强氧化性。
浓硫酸夺走了结晶水。
蔗糖由白色逐渐变黑色。
体积由小变大。
品红溶液褪色。
蔗糖由白色变为黑色，即蔗糖转为碳，失去了氢氧元素。说明浓硫酸具有脱水性。
因为蔗糖脱水生成的碳能与被浓硫酸氧化转为二氧化碳气体，同时浓硫酸被还原转为二氧化硫气体，使得生成的碳体积膨胀，品红褪色。
因为浓硫酸被还原的产物二氧化硫有毒，不能直接排空，除此二氧化硫会与水、氧气反应转为硫酸形成酸雨，腐蚀建筑物、破坏土壤等。
（1）二氧化硫和氧气在粉尘的作用下转为三氧化硫，三氧化硫与水反应生成硫酸。
（2）二氧化硫与水反应生成亚硫酸，亚硫酸被氧气氧化生成硫酸。
燃烧含硫或硫的化合物。
硫（或硫的化合物）→二氧化硫→三氧化硫→硫酸或硫（或硫的化合物）→二氧化硫→亚硫酸→硫酸
硫酸是工农业生产、科学研究不可缺少的化工原料，利用它可以制备胆矾、明矾、石膏等，利用它可以调节溶液的PH等，它能除金属氧化物，也能溶解金属，使用保存不当会腐蚀金属，造成金属浪费。只要使用得当，硫酸会对人类作贡献。所以有必要生产硫酸。
利用酸雨产生的反应原理，即可生产硫酸。
学生书写化学方程式。归纳出硫酸工业生产过程硫元素化合价从低价（0或-1或升到最高价+6价，发生了氧化反应。
学生阅读思考，解释现象：铁遇浓硫酸发生钝化，容器敞开时，浓硫酸吸水而被稀释成稀硫酸，而稀硫能与碱性氧化物氧化铁反应，也能与铁反应，所以容器敞开一段时间后会发生泄漏现象。引导学生进入探究浓硫酸强氧化性。
学会质疑，懂得用实验的方法进行验证。
让学生了解书本介绍的实验装置不一定是最佳的，有的还可改进和完善。
让学生学会在实验前应先明确实验的目的，重点观察的目标，欲捕捉的现象。
让学生通过重点观察品红是否褪色的实验现象，从感性上认识浓硫酸中的+6硫表现氧化性。
学生根据现象，推测结论，养成用化学方程式表达化学反应的习惯。
引导学生通过联系、对比浓、稀硫酸与铜及稀硫酸与铁反应，让学生感悟浓硫酸具有强氧化性，氢离仅有弱氧化性。
让学生学会观察产物有硫酸盐的生成，说明硫酸中的+6硫没有全部被还原，所以在此反应中硫酸还表现了酸性。从而全面地认识硫酸在反应中表现出的性质。
让学生从分类观和氧化还原反应的理论认识浓硫酸的强氧化性。
让学生直观感受浓硫酸的强氧化性不仅表现在能与铜反应，还能与其它金属、非金属等具有还原性的物质发生氧化还原反应，且浓硫酸一般被还原为二氧化硫。
让学生巩固分析浓硫酸在具体的反应中表现出的性质，同时促进学生用化学方程式表示化学反应的习惯养成。
让学生体会浓硫酸的氧化性是很强的。
承上启下的作用。
引发学生思考吸水性的本质。
让学生直观感受浓硫酸也能吸收化合物中结晶水。
了解学生的自主学习效果。同时起了承上启下的作用。
使学生理解脱水性的本质。（区分于浓硫酸的吸水性），同时也巩固浓硫酸能与碳反应的知识点。
为硫酸工业生产原理教学作铺垫。
使学生懂得用转化图归纳硫和含硫的化合物的转化关系。
使学生悟出事物的多面性。
使学生巩固所学的知识，加深对所学知识的理解，学会应用所学知识解答问题。
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