硫酸，酸雨及其防治教学设计（2）

　　第3章 物质的性质与转化
　　第二节 硫的转化
　　3.2.2硫酸 酸雨及其防治
　　本节教学内容是鲁科版高中化学必修第一册第三章第二节《硫的转化》的第二课时。该部分的教学内容涉及到硫酸的相关知识和性质，酸雨形成及防治，硫酸的用途。通过研究硫酸的性质和用途，可以使我们从物质类别和元素价态的视角认识物质间的转化关系，深化对物质及其变化多样性的认识。本通过学习这部分知识，学生将学习并掌握硫酸及相关反应；酸雨形成及防治；通过本节内容的学习，学生将感受硫元素的多种化合物的不同特性和用途。
　　证据推理与模型认知：能一举物质类别和元素价态列举硫元素的典型代表物。能列举、描述、辨识含有硫元素的典型物质重要的物理和化学性质及实验现象。能用化学方程式、离子方程式正确表示典型物质的主要化学性质。
　　宏观辨析与微观探析：能从物质类别、元素价态的角度，依据复分解反应和氧化还原反应原理，预测硫酸的化学性质及变化。
　　科学态度与社会责任：能说明硫及其化合物的应用对社会发展的价值、对环境的影响。能有意识地运用所学知识或寻求相关证据参与社会性科学议题的讨论。能主动运用所学的化学知识和方法解决生产、生活中简单的化学问题。能运用绿色化学思想分析和讨论化工生产的相关问题。
　　重点：硫酸化学性质、酸雨形成
　　难点：硫酸性质
　　实验用品、多媒体教学平台
　　教学过程
　　【引入】观看酸雨视频了解酸雨的形成及危害。
　　【板书】三、硫酸的性质
　　1、 物理性质：
　　【观察】观察一瓶浓硫酸。
　　【小结】纯硫酸是一种无色、油状液体、难挥发、以任意比与水互溶，溶解时放出大量的热。常用浓硫酸的质量分数为98%（密度为1.84g/cm3）。
　　2.稀硫酸具有酸的通性：H2SO4===2H++ SO42－。
　　(1)、能和酸碱指示剂反应：遇到紫色石蕊试液变红
　　(2)、和活泼金属反应： 如：Fe+ H2SO4=FeSO4+H2↑
　　(3)、和碱发生中和反应： 如：2NaOH+ H2SO4=Na2SO4+2H2O
　　(4)、和碱性氧化物反应： 如：CuO+ H2SO4=CuSO4+H2O
　　(5)、和某些盐反应： 如：BaCl2+H2SO4=BaSO4↓+2HCl
　　【思考】
　　1.如何稀释浓硫酸？
　　将浓硫酸沿器壁慢慢注入水中，并用玻璃棒不断搅拌。
　　2.不慎将浓硫酸沾到皮肤或衣服上，应该如何处理？
　　立即用大量水冲洗，然后涂上3%---5%的碳酸氢钠溶液。
　　3.浓硫酸溅在眼睛里怎样处理？
　　立刻用大量的水冲洗，边洗边眨眼睛，切不可用手揉眼睛
　　【板书】3. 浓H2SO4的特性
　　【板书】（1）强氧化性
　　【实验1】将一小块铜片放入试管中，然后加入 2 mL 浓硫酸，共热，将产生的气体依次通入品红溶液和氢氧化钠溶液。
　　指导学生完成上述化学反应方程式，并分析浓硫酸在反应中体现了什么性质。
　　【提示】Cu+2H2SO4(浓)===CuSO4 + SO2+2H2O，浓硫酸既表现了酸性，又表现了强氧化性。
　　【思考】分析浓、稀硫酸与金属反应有何不同？
　　【提示】浓硫酸与金属反应不放出氢气；与不活泼金属反应被还原成二氧化硫。
　　【注意】浓硫酸的强氧化性还表现在常温下使Al、Fe等少数金属钝化。
　　实验2：
　　①在烧杯中放入蔗糖，加几滴水，搅拌均匀后，加一定量的浓硫酸，迅速搅拌。观察现象。
　　②如何理解脱水性？
　　现象：蔗糖逐渐变黑，体积膨胀，形成疏松多孔的海绵状的炭。
　　说明：浓硫酸表现出氧化性、脱水性。
　　浓硫酸具有脱水性，能按水的元素组成质量比脱去纸屑、棉花所含有机化合物中的氢、氧元素，使这些有机化合物炭化。
　　C＋2H2SO4(浓)△=====CO2↑＋2SO2↑＋2H2O
　　（2）脱水性：将化合物中的H、O两元素以H2O的形式脱去
　　（3）吸水性：（吸现有的H2O）----作气体干燥剂
　　①用来干燥一些不和浓硫酸反应的气体，如：O2、H2、CO2、CO、 Cl2、HCl、SO2、CH4……
　　通常碱性和还原性气体不能用浓硫酸来干燥，如：NH3、H2S、HI……
　　②浓硫酸与CuSO4·5H2O：蓝色→白色
　　【思考】把一瓶浓硫酸打开瓶盖露置在空气中一段时间之后，会有什么变化？浓盐酸呢?
　　质量变大、浓度变小。（因为浓硫酸有吸水性，吸收空气中的水分后使质量增加）
　　浓盐酸易挥发、浓度也变小
　　【练习】以下实验中分别利用了硫酸的哪些性质？
　　1、在胆矾晶体中滴加浓硫酸，晶体由蓝变白；( )
　　2、浓硫酸滴在纸屑、棉花上变黑；( )
　　3、亚硫酸钠中加入硫酸，产生二氧化硫；( )
　　4、适量浓硫酸与蔗糖混合后，体积膨胀颜色变黑；( )
　　5、浓硫酸与活泼金属反应无氢气生成；( )
　　6、浓硫酸与铜反应，溶液变蓝，且生成刺激性气体；( )
　　7、可以用铁制容器装运浓硫酸；( )
　　【板书】
　　【小结】4、硫酸的用途——最重要的化工原料之一
　　（1）制取化肥，如磷肥、氮肥；
　　（2）清除金属表面的氧化物；
　　（3）制取挥发性酸；
　　（4）用于精炼石油，制造炸药、农药等，是实验 室里常用的试剂。
　　【板书】5、硫酸的工业制法——接触法制硫酸
　　（1）主要原料：硫铁矿（又称黄铁矿，主要成分是FeS2)、空气、98.3% 浓硫酸。
　　（2） 生产原理
　　4FeS2 +11 O2 点燃══ 2Fe2O3 + 8SO2
　　2SO2 + O2 催化剂 2SO3
　　SO3 + H2O == H2SO4
　　(3)生产流程
　　四、SO42-的检验：
　　1、原理：SO42-+Ba2+====BaSO4↓
　　2、方法：待测溶液中先加稀盐酸，再加BaCl2
　　3、排除其他离子的干扰：
　　如果有CO32-——用H+除去
　　如果有SO32-——尽量避免选用HNO3或生成HNO3 （强氧化性），或先用HCl除去
　　如果有Ag+——尽量避免Cl-的引入，或先除去Ag+
　　练习：以下学生设计的实验方案，哪些是可以确定溶液中一 定有SO42-的？（ ）
　　【板书】五、酸雨及其防治
　　【讲述】在生产硫酸的过程中，产生的废气容易形成酸雨。酸雨给人类带来种种危害，严重威胁着生态环境。下面大家一起讨论学习酸雨形成的原因及防止或减少酸雨形成的措施。
　　【板书】1. 酸雨的形成
　　2SO2+O2 2SO3 SO3+H2O====H2SO4
　　SO2+H2OH2SO3 2H2SO3+O2===2H2SO4
　　【板书】2. 酸雨的危害
　　①入江河湖泊，会使湖泊酸化，造成鱼类死亡
　　②酸雨落至土壤里，会能直接破坏农作物、森林和草原，使土壤酸化
　　③对桥梁、雕塑等建筑物及千年古迹会酸雨还会加速建筑物、桥梁、工业设备的腐蚀。
　　④酸雨危害人的健康。
　　4. 防治
　　(1) 改变能源结构，开发利用氢能、风能、太阳能等。
　　(2) 对酸性物质的排放加以控制。
　　【注意】燃煤中加入适量石灰石或生石灰的＂固硫＂原理：CaCO3＋SO2高温CaSO3＋CO2，CaO＋SO2高温=====CaSO3。
　　【课堂小结】
　　【课堂练习】
　　1、下列有关SO2气体的实验现象中不正确的是( )
　　A、装满SO2的试管倒立在滴有紫色石蕊的水槽中，进入试管的溶液呈红色
　　B、将SO2通入有品红溶液的试管中，红色渐褪，给试管加热无明显变化
　　C、将SO2通入有溴水的试管中，颜色渐褪，给试管加热无明显变化
　　D、等物质的量的Cl2和SO2同时通入品红溶液中，无 明显变化
　　2、氯气和二氧化硫皆可做漂白剂，若用两者(1:1)一
　　起作用于湿润的红色布条，则布条的颜色（ ）
　　A、变白色 B、不变色
　　C、先褪色后又复原 D、变白后加热又复原
　　3、下列关于浓硫酸和稀硫酸的叙述正确的是（ ）
　　A、常温时都能与铁发生反应，放出气体
　　B、加热时都能与铜发生反应
　　C、都能作为气体干燥剂
　　D、硫元素的化合价都是+6
　　4.某学生课外活动小组利用下图所示装置分别做如下实验：
　　（1）在试管中注入某红色溶液，加热试管，溶液颜色逐渐变浅，冷却后恢复红色，则原溶液可能是_________________________溶液；加热时溶液由红色逐渐变浅的原因是：
　　________________________________________
　　（2）在试管中注入某无色溶液，加热试管，溶液变为红色，冷却后恢复无色，则此溶液可能是________________溶液；加热时溶液由无色变为红色的原因是：
　　_________________________________________
　　【参考答案】
　　B B D
　　4. 稀氨水和酚酞稀 ;氨水中的 NH3 逸出，所以溶液的颜色变浅
　　溶有 SO2 的品红; 加热时，SO2 气体逸出，品红溶液恢复红色