高中化学人教版 (2019)必修 第一册实验活动2 铁及其化合物的性质练习

第五章　化工生产中的重要非金属元素

第1节　硫及其化合物

第2课时　硫酸

本节是人教版第五章第一节硫及其化合物的内容。本节内容主要包括：硫、二氧化硫和硫酸的性质，硫酸根离子的检验，不同价态含硫物质的转化。教材首先根据硫在元素周期表中的位置，利用原子结构和元素周期律的相关知识，从化学变化的视角考虑硫单质能否与金属单质、非金属单质、化合物等发生反应，使学生掌握研究非金属单质性质的基本思路；之后，根据物质类别研究硫的化合物（包括二氧化硫、硫酸）的化学性质。教材以工业制硫酸的生产原理为载体，从氧化还原的角度来综合认识含硫化合物的氧化性和还原性，并结合浓硫酸与铜反应的实验，基于证据探究浓硫酸的氧化性。接下来，设计“硫酸根离子的检验”实验，对构成物质的离子进行检验，提升学生“宏观辨识与微观探析”的学科核心素养。最后，设置“不同价态含硫物质的转化”探究活动，要求学生从物质类别和元素价态变化的角度，应用氧化还原反应原理设计实验方案，选择适当的实验试剂，探究不同价态含硫物质的转化，提升学生“变化观念”等学科核心素养。

《普通高中化学课程标准(2017版)》对本节的要求：结合真实情境中的应用实例或通过实验探究，了解硫及其重要化合物的主要性质，认识这些物质在生产中的应用和对生态环境的影响。其情景素材建议为：火山喷发中含硫物质的转化；“雷雨发庄稼”；工业制硫酸；食品中适量添加二氧化硫的作用（去色、杀菌、抗氧化）；酸雨的成因与防治。实验及探究活动：浓、稀硝酸的性质；二氧化硫的性质；浓硫酸的性质；溶液中SO42-等离子的检验。因此内容安排三个课时：第一课时为硫和二氧化硫，第二课时为硫酸，第三课时为硫酸根离子的检验，不同价态含硫物质的转化。本节为第二课时的内容。

【学习目标】

      1、了解浓硫酸的三大特性。

      2、能运用氧化还原反应知识理解浓硫酸的氧化性。

      3、认识硫酸在相关反应中体现的性质。

【核心素养】

      1、通过对浓硫酸性质的学习，培养学生论据推理与模型认知的化学核心素养。

      2、通过对化学实验的设计及操作的学习，培养学生科学探究与创新意识的化学核心素养。

1、浓硫酸的三大特性（强氧化性、吸水性、脱水性）。

2、浓硫酸与金属单质、非金属单质、还原性物质的氧化还原理论的分析。

多媒体、浓硫酸、铜片、品红溶液，石蕊溶液、NaOH溶液、酒精灯、玻璃管、橡胶塞、导气管、试管夹、试管、胶头滴管、铁架台等

【引入】

     硫酸是重要的化工原料，工业上硫酸是怎么制备的呢？

【讲解】

一、硫酸的用途与工业制备

(1) 用途:

       ① 重要的化工原料,可用于制___________、炸药、染料、盐类等。

       ② 用于精炼石油、金属加工前的酸洗及制取各种挥发性酸、作干燥剂等。

(2) 工业制备:

(3)  制备流程：

【课堂练习】1、写出下列流程的化学方程式。

① 制备_________________________________或S+O2= SO2;

② 制备SO3:___________________________;

③ 吸收SO3:___________________________。

【讲解】

二、硫酸的化学性质

(1) 酸的通性

电离方程式

【课堂练习】2、写出下列流程的离子方程式。

(1)  稀硫酸与活泼金属反应，如Zn:______________________。

(2)  稀硫酸与金属氧化物反应，如CuO:______________________。

(3)  稀硫酸与碱反应，如NaOH: ____________________________。

(4)  稀硫酸与部分盐反应，如Na2CO3: _______________________。

(2) 浓硫酸的特性——吸水性与脱水性

【实验探究】“黑面包”实验

(1) 吸水性：浓硫酸能吸收存在于周围环境中的水分，常用做干燥剂

(2) 脱水性：浓硫酸能将有机物中的氧、氢元素按水的组成比脱去

【思考讨论】1、吸水性与脱水性的区别

2、浓硫酸能使蓝色胆矾变为白色，该过程体现了浓硫酸的脱水性还是吸水性?

【实验探究】

(3) 浓硫酸的特性——强氧化性

【实验5-3】浓硫酸和铜的反应

【学生活动】描述试验现象并写出方程式。

A、试管中铜丝表面__________________________。

B、试管中的品红溶液逐渐变为________。

C、试管中的紫色石蕊溶液逐渐变为________。

D、将a试管里的溶液慢慢倒入水中，溶液变为_____。

【思考交流】

(1) 该方程式中，谁是氧化剂，谁是还原剂？

(2) 浓硫酸在这个反应中体现了什么性质？

(3) 实验室用金属和酸反应制取氢气时，往往用稀硫酸、而不用浓硫酸，这是为什么？

【思考交流】浓硫酸能和金属反应，为什么可用铝罐车和铁罐车来运输浓硫酸？

【讲解】3. 浓硫酸的特性

(3) 强氧化性

① 与金属的反应

② 与 非金属反应：

   C＋2H2SO4(浓)  CO2↑＋2SO2↑＋2H2O

③ 与具有还原性的化合物反应，如H2S、HI、HBr、FeCl2等

【学生总结】浓硫酸特性——强氧化性

【板书设计】

浓硫酸的特性

(1)吸水性：浓硫酸可以吸收空气或其他气体中的水蒸气、混在固体中的湿存水、结晶水合物中的结晶水。在实验室里常用浓硫酸作干燥剂。

(2)脱水性： 浓硫酸可以使有机化合物中的氢、氧元素按水的组成从有机物中“脱离”出来，结合生成水分子。

(3)强氧化性

①浓硫酸能与大多数金属反应，生成高价态金属的硫酸盐，本身一般被还原为SO2。

②常温下，浓硫酸能使铁、铝钝化。

③浓硫酸可将碳、磷等非金属单质氧化成高价态的氧化物或含氧酸，本身被还原为SO2。

【课堂练习】

1.浓硫酸具有A.强酸性，B.强氧化性，C.高沸点、难挥发性，D.脱水性，E.吸水性等性质。以下过程主要表现了浓硫酸的哪些性质？请将答案的字母分别填入括号中。

(1)用NaCl固体和浓硫酸在加热条件下制氯化氢气体(　　)

(2)用磷矿物[主要成分是Ca3(PO4)2]和硫酸反应制磷酸(　　)

(3)浓硫酸干燥H2、O2、Cl2、HCl和SO2等气体(　　)

(4)常温下可以用铁或铝的容器贮存浓硫酸(　　)

(5)胆矾放在盛浓硫酸的干燥器中变成白色粉末(　　)

(6)不能用浓硫酸干燥HBr、HI和H2S等气体(　　)

(7)浓硫酸使湿润的蓝色石蕊试纸先变红后变黑(　　)

2.实验证明铜在低温下不能和氧气发生反应，也不能和稀硫酸共热发生反应，但工业上却是将废铜屑倒入热的稀硫酸中并不断地通入空气来制取硫酸铜溶液的。铜屑在此状态下发生的一系列化学反应的方程式为____________________________________________。

利用铜和浓硫酸在加热条件下也能制备硫酸铜溶液，其化学方程式为________________。

以上两种方法哪种好？________，原因是________________________________________。

整节课讲练结合，讲能阐述清楚概念的内涵和外延，练起到了加深学生对概念的理解，探究如何能深入到学生学习化学的整个过程之中，让“探究”常态化，而不流于形式，还需要对知识点，对学生进行深层次了解。本节课趣味性比较强，通过对浓硫酸性质的学习，培养学生论据推理与模型认知的化学核心素养。通过对化学实验的设计及操作的学习，培养学生科学探究与创新意识的化学核心素养。在本节课还注重“教”“学”“评”一体化，在对学生回答做评价时，如何给予艺术性的评价，做到既准确，又能很好把握激励的度，让学生的心智得以健康发展，做为教师，语言功底还要加深。如何能在教师演示实验中，引导学生探究，做到教师“手动”，学生“脑动”，也是一个值得研究的问题。