高中化学《硫酸的制备和性质》教案

硫酸的制备和性质

教学目标：

(1)“知识与技能”目标：

①、通过复习回忆巩固稀、浓硫酸的共性：酸性；②、探究识记浓硫酸的物理性质；③、通过探究理解掌握浓硫酸的特性(吸水性、脱水性、强氧化性)；

(2)“过程与方法”目标：

①通过无机物性质的实验，培养学生分析问题和解决问题的能力；

②通过阅读、讨论和概括有关硫酸的知识，培养学生获取知识以及信息加工能力；掌握学习元素化合物知识的一般方法。

(3)“情感态度与价值观”目标

①通过硫酸的重要用途，认识硫酸在国民经济中的重要作用，以及与人们日常生活的密切联系，并激发学生学习化学的兴趣；

②通过多种多样的活动，培养学生的问题意识、探究意识和合作意识；

③通过实验探究活动，体验实验对认识和研究物质性质的重要作用，培养学生实事求是、创新的良好品质。

④培养学生树立正确的人生观，道德观。

教学重点及难点：

①硫酸的工业制法；

②浓硫酸的性质及用途

教学方法：

实验探究、小组讨论、设疑、习题巩固等

教学过程：

[引入]：（图片展示一）通过上一节课所学的知识展示两张风景图，告诉同学们享受大自然的美的心情是十分愉悦的，（图片展示二）可是有一天树叶不在绿，这时的我们是怎样的一种心情呢？什么导致我们环境变化的呢？（同学们回答酸雨）顺便提问酸雨的主要成分是什么？（硫酸）（图片展示三）可是这张图片展示的是我们生活、生产和科研中硫酸的应用，它是化学工业重要产品之一，在工农业生产、科学实验、和国防建设中具有十分广泛的用途。（投影展示1）有“化学工业之母”的名称。

[过渡]那硫酸是如何制取的呢？就是我们这节课所要学习的内容

[介绍]我们国家化学发展有着很悠久的历史，早在1000多年以前，就已采用加热胆矾或绿矾的方法来制取：

CuSO4CuO

+ SO3

或，2FeSO

4

Fe 2O 3 + SO

2+ SO 3

[过渡]这种工业制取硫酸环境污染比较严重，另外制出的硫酸纯度较低，产生的气体有强烈的腐蚀性，因此随着生产力的发展，硫酸的工艺几经改进，目前工业上主要采取接触法制硫酸。

[课件展示与学生讨论]参照p90交流与讨论及图4-4硫酸制备流程了解接触法制硫酸的制备流程。完成下列问题：

制备过程中使用的主要设备有哪些？一共分几个阶段？

需要的原料有哪些？在几个重要的反应阶段的化学反应原理是什么？

【接触法制硫酸一共分有三个阶段：第一个阶段是二氧化硫的制取和净化阶段；

第二阶段是二氧化硫氧化成三氧化硫，第三阶段是三氧化硫的吸收和硫酸的生成 生产原料：硫铁矿和空气

[课件展示]第一步: 沸腾炉（为什么叫沸腾炉）中的反应原理：

4FeS 2 +11 O 2高温2Fe 2O 3 + 8SO 2

讲解进料方式，并强调黄铁矿加料时的状态是粉末状的，为什么呢？被净化后的炉气主要成分是二氧化硫、氧气和氮气。

[过渡]在常温的条件下，二氧化硫很难与氧气反应生成三氧化硫，在加热到400-500度时和催化剂的作用下很容易生成三氧化硫，

[课件展示]第二步，接触式的反应原理

反应原理：

2SO 2 + O 2催化剂2SO 3 （解释)热交换器的作用：热交换器中冷热气体的流向是相反的，冷的气体被预热，而热的气体被冷却，这种方式可以节约能源，在工业生产中被广泛使用。

[衔接过渡]从接触式出来的混合气体，通入吸收塔内，三氧化硫被吸收生成硫酸，该阶段被称为三氧化硫的吸收和硫酸的生成。

[课件展示]第三步，吸收塔的反应原理：

(解释)三氧化硫不用水吸收，而是用硫酸吸收，而且浓硫酸必须从塔顶喷下，其原因是：三氧化硫与水反应放出大量的热，用水吸收易形成酸雾，酸雾的形成不易三氧化硫的进一步吸收，反应速率变慢，且吸收不完全。硫酸从塔顶淋下，气流由下往上，流向相反充分接触，吸收更完全。

[过渡衔接]同学们，通过接触法制硫酸的学习我们了解了硫酸制取的原理，但是仍然存在一些问题，比如说环境污染问题，炉渣和尾气的处理（课件展示），比SO 3 + H 2O H 2SO 4

422SO H O H 3

SO =+

如说炉渣呢我们可以变费为宝（炼铁），二对于尾气我们可以用碱液吸收(用氨水）。】

[衔接过渡]通过接触法我们制得了硫酸，任何一个物质的应用都是由物质的性质决定的，对于硫酸的物理性质在初中时我们就以了解（物理性质：无色粘稠的油状液体，沸点338℃，不易挥发，98.3%的H2SO4密度1.84 g·cm－3，与水互溶，溶于水时放出大量热。）（展示课件）

那硫酸的化学性质有哪些呢？

在初中的时候我们学习了稀硫酸的性质：酸的通性（H2SO4=2H+ + SO42-)

[学生活动]讨论并完成酸通性的反应有哪些?（依据导学案完成）

与能使紫色的石蕊试液变红

2、能与碱发生酸碱中和反应生成和

3、能与碱性氧化物反应生成和

4、能与某些盐反应生成和（符合复分解反应的条件）

5、能与H前的金属发生置换反应生成H2

H2SO4 +Fe FeSO4 +H2

(课件展示）观看硫酸的几幅图片。

2003北京某某大学生用浓硫酸伤害动物园中大黑熊事件

深圳某女士被浓硫酸毁容。（通过课件展示突出浓硫酸的化学性质与稀硫酸是不同的，如果使用不当就会带来一些严重的后果？

[过渡]浓硫酸中存在的主要是硫酸分子，因此浓硫酸具有一些独特的性质，有哪些呢？

[探究实验1]：CuSO4·5H2O粉末中加浓硫酸(要求同学们注意反应前后的颜色变化）

[学生回答]现象：蓝色粉末变白色

CuSO4·5H2O在浓硫酸作用下由蓝色变成白色。说明浓硫酸具有吸水性

[探究实验2]：在装有10g蔗糖的试管中加入浓硫酸（注意：①搅拌过程中颜色的变化（边做边问）；②注意体积的变化）

现象：颜色白-棕-黑，体积膨胀，呈疏松海绵状；烧杯壁热

[设问]1、为什么蔗糖会变黑？2、为什么体积会膨胀？呈现海绵状的原因是什么?(浓硫酸的脱水性）

[解释]这个现象我们有称之为黑面包现象，它整个反应的过程中除了有脱水性外，还有吸水性，那呈现多孔状，又说明什么呢?我们先把这个问题放一放，再看一组探究实验。