第三节 硫 酸

●教学目标
知识目标
1.掌握稀硫酸与浓硫酸的异同。
2.掌握浓硫酸的性质，学会检验SO 的原理和方法。
3.了解浓硫酸的重要用途，认识几种硫酸盐。
能力目标
培养学生的实验观察、分析思维和归纳总结能力。
德育目标
1.对学生进行“现象与本质”“量变与质变”等辩证唯物主义观点的教育
2.通过实验研究，激发学生的学习兴趣，培养学生严谨求实、勇于创新的科学品质
●教学重点
浓硫酸的性质和SO 的检验
●教学难点
浓硫酸的强氧化性
●教学方法
实验、启发、对比
●课时安排
2课时
●教学过程
★第一课时
［引言］“会当凌绝顶，一览众山小”。让我们攀越硫的最高山峰 ，去领略它特别的风光。

［说明］以上物质化学式书写要大，弯箭头和化合价要醒目，可用不同颜色，充分体现层次感。
［板书］第三节 硫酸(第一课时)
［课件演示］分述实验现象

稀硫酸　　 锌粒　　 生锈铁钉　　 NaOH溶液　　 BaCl2溶液 +酚酞
　A　　　　 B　　　　　 C　　　　　 D　　　　　　 E
［演示］有关反应的离子方程式：
Zn ＋ 2H＋ Zn2＋ ＋ H2↑
Fe2O3 ＋ 6H＋ 2Fe 3＋ ＋ 3H2O
OH－ ＋ H＋ H2O
Ba2＋ ＋ SO BaSO4↓
［归纳］以上实验验证了稀硫酸五个方面的性质，即酸的通性。
［板书］(一)稀硫酸具有酸的通性
［提问］为何稀硫酸具有这些性质呢?
［回答］主要因为硫酸溶于水能电离出H＋，是强电解质。
［板书］H2SO4 2H＋＋SO
［过渡］浓硫酸与稀硫酸相比，又有哪些特性呢?
［学生阅读］浓硫酸的物理性质
［板书］(二)浓硫酸的性质
1.物理性质
［投影］浓硫酸是一种无色油状液体。98.3%的浓硫酸是一种高沸点难挥发的强酸，密度大，极易溶于水，能以任意比与水混溶，溶解时放出大量热。
［提问］如何稀释浓硫酸？
［回答］将浓硫酸沿着烧杯内壁缓慢地注入水中，并用玻璃棒不断搅拌，使产生的热量迅速扩散。
［课件演示］浓硫酸的稀释
［讨论］现有失去标签的浓硫酸、浓盐酸各一瓶(瓶相同，酸体积相同)，不用化学方法如何鉴别?根据是什么?
［引导］注意观察、对比。
［回答］①提起试剂瓶掂量，重者为浓硫酸，因为浓硫酸的密度比浓盐酸大。
②摇动试剂瓶，呈粘稠油状者为浓硫酸，因为浓硫酸是一种粘稠油状液体。
③打开瓶塞观察，瓶口无酸雾者是浓硫酸，因为浓硫酸的沸点高、难挥发。
［学生实验］按小组进行。在试管中放少量胆矾，并滴加少量浓H2SO4，振荡。观察固体和溶液的颜色。
［提问］描述实验现象：固体由蓝变白，溶液仍无色。
［设疑］白色固体为何物?胆矾失去的结晶水是否成为溶剂?溶液为何不变蓝?
［讲解］白色固体为无水硫酸铜，由胆矾失去结晶水而来。失去的结晶水分子与硫酸分子结合，生成了稳定的硫酸水合物，并未成溶剂，所以溶液仍无色。
［投影］H2SO4＋nH2O H2SO4?nH2O（n＝1、2、4等)
［追问］浓硫酸使胆矾失去结晶水，说明浓硫酸具有什么样的性质?
［回答］浓硫酸具有吸水性。
［板书］2.特性
(1)吸水性
［讲解］浓硫酸具有吸水性，表现为可直接与水分子结合，因此，实验室常用它做某些气体的干燥剂。
［提问］浓硫酸敞口久置于空气中，其浓度、质量都不发生变化，对吗?
［回答］不对。浓硫酸会吸收空气中的水分而使浓度变小，质量增大。
［演示］实验6—3，浓硫酸与纸屑、棉花、木条的作用。观察它们有何变化。
［提问并回答］纸屑、棉花、木条逐渐变黑。
［追问］那黑色物质是什么?这一现象叫什么?体现了浓硫酸的什么性质?
［讲解］黑色物质为炭，这种现象称为“碳化”。体现了浓硫酸的脱水性。
［板书］(2)脱水性
［讲解］脱水性是指浓硫酸能将有机物中的氢氧元素按水的组成比例脱去而使其碳化的性质。
［演示］在200mL烧杯中放入20g蔗糖，加入几滴水，搅拌均匀。然后再加入15mL98%的浓硫酸，迅速搅拌。观察实验现象。
［提问］请描述实验过程中所发生的现象。
［回答］蔗糖变黑，放出大量热，体积膨胀，形成疏松多孔的海绵状的炭，并有刺激性气味的气体产生。
［设问］蔗糖变黑，是什么现象?体现了浓硫酸的哪一特性?
［回答］蔗糖变黑也是碳化现象，体现了浓硫酸的脱水性。
［设疑］浓硫酸的吸水性和脱水性有何区别?
［引导分析］
［投影小结］吸水性是指浓硫酸直接与水作用形成稳定水合物（H2SO4?nH2O）的性质。脱水性是指浓硫酸可将许多有机物(含C、H、O元素)中的氢氧元素按水的组成比例脱去。
［总结］H2SO4＋nH2O＝H2SO4?nH2O（n＝1、2、4等）
　 C12H22O11(蔗糖)＝12C + 11H2O
［讲解］因浓硫酸的强氧化性，对皮肤有强烈的腐蚀作用，若皮肤上不慎沾上浓硫酸时，不能先用水冲洗，否则放出的大量热使皮肤产生更大面积灼伤，应该先用干布迅速拭去酸液，再用大量水冲洗。
［讲解］蔗糖炭化后为什么能形成海绵状的炭 ，并有刺激性气味产生？
［过渡］要解决上述问题，必须要学习硫酸的一个非常重要的特性：强氧化性。
［板书］(3)强氧化性
［演示］浓硫酸与铜的反应。如图，反应之后，将试管里的混合液倒入盛少量水的小烧杯中，观察溶液颜色。

Ⅰ　　　　　　　　　　　　　　　　Ⅱ

提问］请描述实验现象。
［回答］未加热时，无明显现象。当加热时，液体变黑，产生无色气体，使品红溶液褪色并使石蕊试液变红。小烧杯的溶液呈蓝色。
［讨论］铜与浓硫酸反应需什么条件?据实验现象推测反应生成物，注意试管Ⅱ口部棉团的作用，试写出反应方程式。
［分析］加热条件下，铜可与浓硫酸反应，产生的气体能使品红溶液褪色，使紫色石蕊溶液变红，说明是二氧化硫。反应后被稀释的液体呈蓝色，说明生成了CuSO4。由于SO2是有毒气体，所以少量尾气用浸有碱液的棉团处理，以防污染空气。反应方程式为：
Cu＋2H2SO4（浓） CuSO4＋SO2↑＋2H2O
［设疑］(投影)上述反应中：
①氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物各是何物?
②反应物的物质的量之比，还原剂与氧化剂物质的量之比各为多少?
③浓硫酸在反应中的作用是什么?
［提问并回答］Cu为还原剂，氧化产物为CuSO4，浓H2SO4是氧化剂，还原产物为SO2。反应物的物质的量之比为1∶2，而还原剂与氧化剂的物质的量之比为1∶1，说明浓H2SO4表现了氧化性和酸性。


Cu＋2H2SO4（浓）＝ CuSO4＋SO2↑＋2H2O
Cu到CuSO4失去２eˉ，２个2H2SO4（浓）到SO2得到2e
［思考］上述反应中浓H2SO4的氧化性由其分子中什么原子引起?稀H2SO4是否具有氧化性?两者相比有何差别?可举例说明。
［分析］浓H2SO4的氧化性由其分子中S(最高价)引起。稀硫酸也有氧化性，如：
Zn＋2H＋ Zn2+＋H2↑，由H＋表现，而Cu＋H2SO4(稀)不反应。可见，H＋的氧化性比S的氧化性弱且还原产物不同。
［讨论］氧化性酸和酸的氧化性有什么不同?
［回答］氧化性酸是指酸根部分易得电子而表现出强氧化性的酸，如浓H2SO4、HNO3等。酸的氧化性是指酸在水溶液中都能电离出H＋，H＋可以得到电子生成氢气，所以酸的氧化性实际上是H＋表现出的氧化性，如稀H2SO4、盐酸等。
［引导］铜在金属活动性顺序中位于氢之后，而能被浓H2SO4氧化，那么在氢之前的金属是否更容易被其氧化呢?
［补充演示］铝和浓H2SO4的作用。设计如下：
①将一根随时处理完氧化膜的铝条迅速置于盛饱和CuSO4溶液的试管中，过一会儿取出。(可用热NaOH溶液处理氧化膜，整个过程要迅速，以防铝再被氧化)
［分析］铝条表面覆盖红色金属铜：2Al＋3Cu2＋ 2Al3＋＋3Cu
②把铝条表面的铜用砂纸打掉洗净后，将其插入盛浓H2SO4的试管中，1～2分钟后取出。
［分析］洁净铝条置于浓H2SO4中无明显现象，难道不反应吗?
③把②中的铝条放入饱和CuSO4溶液中，过一会儿取出。
［分析］铝条表面无红色物质析出。①③对比，现象不同，那么在②中一定发生了某种反应。
［讲解］由于浓硫酸有强氧化性，与某些金属如铁、铝等接触时，能在金属表面生成一层致密的氧化物薄膜，从而阻止内部的金属继续跟硫酸发生反应，即产生了金属的钝化现象。所以常温时浓硫酸可能用铁或铝制容器贮存。但是在受热条件下，浓硫酸不仅能跟Fe、Al反应，还能与绝大多数金属起反应。
［设疑］那么浓硫酸与排在氢前面的金属反应，能否产生氢气?为什么?
［回答］不能。因为浓硫酸的氧化性是+6价硫表现出的，还原产物只能是SO2。
［投影］课堂练习
根据下列化学反应的事实，说明利用了硫酸的什么性质，填在各小题的横线上。
A.不挥发性 B.酸性 C.吸水性 D.脱水性 E.强氧化性 F.强酸性
(1)浓硫酸可作气体干燥剂 。
(2)浓硫酸使火柴梗变黑 。
(3)2NaCl + H2SO4(浓)＝ Na2SO4 + 2HCl↑ 。
(4)FeS + H2SO4(稀)＝ FeSO4 + H2S↑ 。
(5)Zn + H2SO4(稀)＝ ZnSO4 + H2↑ 。
(6)Na2SO3 + H2SO4(稀) Na2SO4 + SO2↑ + H2O 。
(7)Cu + 2H2SO4(浓)＝ CuSO4 + SO2↑+2H2O 。
(8)S + 2H2SO4(浓)＝ 3SO2↑+ 2H2O 。
［板书设计］第三节 硫酸
一、 硫酸
(一)稀硫酸：具有酸的通性
H2SO4 2H＋＋SO
(二)浓硫酸的特性：
(1)吸水性——可作干燥剂
(2)脱水性——有腐蚀性
(3)强氧化性
① 与不活泼金属反应
Cu＋2H2SO4（浓）＝ CuSO4＋SO2↑＋2H2O
Cu到CuSO4失去２eˉ，２个2H2SO4（浓）到SO2得到2eˉ
② 与活泼金属反应
常温：钝化—生成致密氧化膜
加热：生成硫酸盐