高一化学第三节、第四节 硫酸、环境保护人教版知识精讲.doc

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1、用心 爱心 专心 高一化学高一化学第三节、第四节第三节、第四节 硫酸、环境保护硫酸、环境保护人教版人教版 【本讲教育信息本讲教育信息】 一. 教学内容： 第三节、第四节 硫酸、环境保护 二. 教学目标： 1. 掌握浓硫酸的性质（吸水性、脱水性和强氧化性） ； 2. 掌握稀硫酸的化学性质； 3. 掌握硫酸根离子的检验方法； 4. 掌握硫酸工业的化学反应原理； 5. 了解环保知识、加强环保意识。 三. 教学重点： 1. 浓硫酸的三大特性； 2. 硫酸根离子的检验。 四. 教学难点： 浓硫酸的氧化性。 五. 知识分析： （一）硫酸 1. 稀硫酸的化学性质（二元强酸） （1）跟酸碱指示剂作用：能使紫色

2、石蕊试液变 色。 （2）跟活泼的金属反应： HZn （3）跟碱性氧化物反应： HCuO （4）跟碱反应： 42SO HNaOH 422 )(SOHOHCu 422 )(SOHOHBa （5）跟盐反应： 4232 SOHCONa 422 SOHBaCl 2. 浓硫酸 （1）物理性质： 无色油状液体，常见的浓硫酸质量分数为 98.3%，沸点为 338，高沸点难挥发性。 用心 爱心 专心 思考：浓硫酸的稀释方法。 （2）化学性质： 吸水性（干燥剂） 三种形式： 与水任意比例混溶，溶于水剧烈放热。 吸收气体中水蒸气（作为干燥剂，不能干燥硫化氢、溴化氢、碘化氢、氨气） 与结晶水合物反应。 实验：浓硫酸与

3、胆矾反应，由胆矾蓝色变为白色说明浓硫酸有吸水性。 脱水性（炭化） 实验 63：潮湿的纸屑、棉花、木屑中分别滴入几滴浓硫酸。 现象：三种物质都发生了变化，生成了黑色的炭。 实验 64：在 200mL 烧杯中放入 20g 蔗糖，加入几滴水，搅拌均匀。然后再加入 15mL 溶质的质量分数为 98%的浓硫酸，迅速搅拌。观察实验现象。 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：说明： 脱水性是浓硫酸的性质，而非稀硫酸的性质，即浓硫酸有脱水性。 脱水性是浓硫酸的化学特性，物质被浓硫酸脱水的过程是化学变化的过程。反应 时，浓硫酸按水分子中氢、氧原子数的比为夺取有机物中的氢原子和氧原子。

4、1:2 可被浓硫酸脱水的物质一般为含氢、氧元素的有机物，其中蔗糖、木屑、纸屑和 棉花等物质被子脱水后生成了黑色的炭（炭化） 。 强氧化性 实验 65：浓硫酸与铜反应，请同学注意反应现象，分析反应产物存在的依据。 （浓） 42 2SOHCu OHSOCuSO 224 2 强调：硫酸所起的作用（氧化剂与酸的作用） 。 叙述：浓硫酸也与木炭反应， 42 2SOHC OHSOCO 222 22 分析上述反应中元素化合价的变化情况，指出氧化剂和还原剂。 思考：请设计实验证明浓硫酸与炭反应的三种产物，画出实验装置图。 介绍：钝化现象及有关应用（分别举 Al、Fe，说明原因） 。 拓展：浓硫酸还可与某些还原

5、性化合物反应。 请利用氧化还原反应规律写出下列反应的化学方程式： =)( 422 浓SOHSH)( 42 浓SOHHBr )( 424 浓SOHFeSO)( 42 浓SOHFeO 小结：小结： 浓硫酸有强氧化性，包括还原性很弱的银在内的很多物质，都能在一定条件下被 浓硫酸氧化。硫酸之所以能有如此强的氧化性，一个原因是在高浓度下硫酸以分子的形式 存在，另一个原因是硫酸中含有非金属性较强且又呈最高价态（+6）的硫元素。 浓硫酸在作氧化剂时，主要是+6 价硫的原子得电子，被还原为含低价硫元素的物 质，一般不会有+1 价氢被还原，即一般不会生成氢气。 浓硫酸在作氧化剂时，硫元素被还原的程度是一个较复杂

6、的问题，中学化学中常 用心 爱心 专心 见的还原产物为。 2 SO 请同学们根据硫酸的性质，归纳出硫酸的主要用途。 （3）硫酸的用途 思考：和可溶性硫酸盐在溶液中都能电离出，如何检验呢？ 42SO H 2 4 SO （二）检验 2 4 SO 实验 66：请同学们观察实验现象，并填表： 加入溶液 2 BaCl加入盐酸 现象 稀硫酸 化学方程式 现象 溶液 42SO Na 化学方程式 现象 溶液 32CO Na 化学方程式 原理：和硫酸盐溶于水时都会产生，可以利用的不溶性来检验 42SO H 2 4 SO 4 BaSO 的存在。使用试剂是：可溶性钡盐和酸（盐酸或稀硝酸） 。 2 4 SO 常用方法

7、： 现象（产生白色沉淀）现象（沉淀不消失） 溶液 2 BaCl X 溶液HCl 结论：可能含有、。 2 4 SO Ag 2 2 Hg 现象（产生白色沉淀）现象（沉淀不消 溶液 23) (NOBa X 溶液 3 HNO 失） 结论：可能含、。 2 4 SO 2 3 SO 现象（产生白色沉淀）现象（沉淀不消失） 溶液 23) (NOBa X 溶液HCl 结论：可能含、。 2 4 SO 2 3 SO 现象（产生白色沉淀）现象（沉淀不消失） 溶液 2 BaCl X 溶液 3 HNO 结论：可能含、。 2 4 SO 2 3 SO Ag 2 2 Hg 讨论：根据上述实验现象，归纳的检验方法。 2 4 SO

8、 用心 爱心 专心 小结：小结：在中学化学里常常先用盐酸把溶液酸化，以排除、等可能 2 3 CO 2 3 SO Ag 造成的干扰，再加入溶液，根据是否有白色沉淀出现来阐明原溶液中是否有 2 BaCl 存在。 2 4 SO 上述实验中，待测试剂是客观的，并且是给定范围的，所以根据教材中的实验能得出 正确的结论。如果待测液是未知的，就要考虑其它离子的干扰，就要对所加试剂和加入试 剂的顺序进行恰当选择，否则会得出错误结论。 思考：对于“黑面包”实验做如下讨论。 实验现象原因问题结论 黑 面 包 实 验 蔗糖变黑。 放出大量的 热。 体积膨胀， 生成黑色疏 松多孔固体。 有刺激性气 味气生成。 有碳生

9、成。 浓硫酸吸水 放热。 有二氧化硫 等气体生成 为什么在实验开始前要加少量水？ 不加水行不行？ 怎么知道生成的黑色物质是什么？ 此实验污染严重，如何对它进行改进？ 怎么知道生成的气体是什么？ 不加酸能不能得到碳？如果可以，用 什么方法？ 还可以如何改进？为什么？ 除了蔗糖以外，别的物质能不能进行 类似实验？ 产物分别是： 碳、二氧化 硫、二氧化 碳。 体现的性质： 吸水性、脱 水性、强氧 化性。 自学：硫酸钙、硫酸钡等硫酸盐。 （三）硫酸盐 1. 酸式盐 、的水溶液显酸性，因为：，所 4 NaHSO 4 KHSO 2 44 SOHNaNaHSO 以，有强酸作用。 2. 正盐（见表 62） 表

10、 62 硫酸盐结晶水合物的俗名主要用途 4 CaSO 生石膏OHCaSO 24 2 熟石膏OHCaSO 24 2 制粉笔、模型、塑像等 42SO Na芒硝OHSONa 242 10制玻璃、造纸工业 4 ZnSO皓矾OHZnSO 24 7收敛剂、防腐剂、颜料 4 BaSO重晶石医疗上用作“钡餐” 4 FeSO绿矾OHFeSO 24 7补血剂、制蓝黑墨水 用心 爱心 专心 4 CuSO蓝矾、胆矾OHCuSO 24 5制农药、镀铜液 24) (SOKAl明矾OHSOKAl 224 12)(净水剂 阅读材料： （1）二氧化硫对人体有什么危害？ 二氧化硫是大气中主要污染物之一，是衡量大气是否遭到污染的重

11、要标志。在我国的 一些城镇，大气中二氧化硫的危害较为普遍而又严重。 二氧化硫进入呼吸道后，因其易溶于水，故大部分被阻滞在上呼吸道，在湿润的粘膜 上生成具有腐蚀性的亚硫酸、硫酸和硫酸盐，使刺激作用增强。上呼吸道的平滑肌因有末 梢神经感受器，遇刺激就会产生窄缩反应，使气管和支气管的管腔缩小，气道阻力增加。 上呼吸道对二氧化硫的这种阻留作用，在一定程度上可减轻二氧化硫对肺部的刺激。但进 入血液的二氧化硫仍可通过血液循环抵达肺部产生刺激作用。 二氧化硫可被吸收进入血液，对全身产生毒副作用，它能破坏酶的活力，从而明显地 影响碳水化合物及蛋白质的代谢，对肝脏有一定的损害。动物试验证明，二氧化硫慢性中 毒后

12、，机体的免疫受到明显抑制。 二氧化硫浓度为 1015 ppm 时，呼吸道纤毛运动和粘膜的分泌功能均能受到抑制。浓 度达 20ppm 时，引起咳嗽并刺激眼睛。若每天吸入浓度为 100ppm 8 小时，支气管和肺部 出现明显的刺激症状，使肺组织受损。浓度达 400ppm 时可使人产生呼吸困难。二氧化硫 与飘尘一起被吸入，飘尘气溶胶微粒可把二氧化硫带到肺部使毒性增加 34 倍。若飘尘表 面吸附金属微粒，在其催化作用下，使二氧化硫氧化为硫酸雾，其刺激作用比二氧化硫增 强约 1 倍。长期生活在大气污染的环境中，由于二氧化硫和飘尘的联合作用，可促使肺泡 纤维增生。如果增生范围波及广泛，形成纤维性病变，发展

13、下去可使纤维断裂形成肺气肿。 二氧化硫可以加强致癌物苯并（a）芘的致癌作用。据动物试验，在二氧化硫和苯并（a） 芘的联合作用下，动物肺癌的发病率高于单个因子的发病率，在短期内即可诱发肺部扁平 细胞癌。 （2）受酸雨危害的地区主要有哪些？ 二十世纪的五、六十年代以前，酸雨只是在局部地区出现，如北欧地区受到欧洲中部 工业区排出的酸性气体的影响，出现了酸雨。之后，到六十年代末至八十年代初，酸雨的 危害全面显示，其范围由北欧扩大至中欧，同时北美也出现了大面积的酸雨区。八十年代 以来，在世界各地相继出现了酸雨，如亚洲的日本、韩国、东南亚各国以及我国，南美的 巴西、委内瑞拉，非洲的尼日利亚、象牙海岸等都受

14、到了酸雨的危害。 酸雨最集中，面积最大的地区是欧洲、北美和我国。目前酸雨危害已扩大到中北欧、 美国、加拿大，水体受酸雨的影响而酸化的问题也越来越严重，加拿大 30 多万个湖泊，到 二十世纪末，有近 5 万个因湖水酸化湖中生物将完全灭绝。酸雨对森林的危害在许多国家 已普遍存在，全欧洲 1.1 亿公顷的森林，有 5000 公顷受酸雨危害而变得脆弱和枯萎。 我国出现酸雨的地区已由八十年代初期的西南局部地区扩展到长江以南的大部分地区， 成为我国危害最大的大气污染问题。目前，我国的酸雨主要分布在长江以南、青藏高原以 东地区及四川盆地。华中地区酸雨污染最严重，其中心区域酸雨 pH 年均值低于 4.0，酸雨

15、 频率在 80%以上；西南地区南充、宜宾、重庆和遵义等城市的酸雨区，仅次于华中地区， 其中心区域的酸雨 pH 年均值低于 5.0，酸雨频率高于 80%；华南沿海地区的酸雨主要分布 在长江下游地区以及南至厦门的沿海地区，覆盖苏南、皖南、浙江大部及福建沿海地区； 华南地区的酸雨主要分布于珠江三角洲及广西的东部地区，中心区域酸雨频率 6090%； 北方地区也有一些城市降水年均 pH 值低于 5.6，如青岛、图门、太原、石家庄等地。 用心 爱心 专心 小结酸雨的形成： （1）（主要途径） 2 32 2 2 OOH SOHSO 42SO H （2） 42 2 32 SOHSOSO OH 灰尘 是一种无色

16、固体，熔点，沸点，与反应生成 3 SO) 8 . 16(C) 8 . 44(C 3 SOOH2 ，同时放出大量的热。工业上常用这两个反应制造硫酸。 42SO H 【典型例题典型例题】 例 1 已知硫酸溶液的质量分数越大时，其溶液的密度越大，将质量分数为%与%的x3x 两种硫酸溶液等体积混合后，溶液的质量分数（ ） A. 大于% B. 小于% C. 等于% D. 无法确定x2x2x2 精析：解法一：精析：解法一：估算法。假设两种硫酸溶液等质量混合，则混合后溶液里溶质的质量 分数等于%。因为质量分数为%的溶液的密度大，所以等体积混合后其质量大于%x2x3x 的溶液质量，因而混合后溶液里溶质的质量分数大于%。x2 解法二：解法二：设质量分数为 3x%的硫酸溶液密度为，质量分数为 x%的硫酸溶液的密度 1 为，两者体积均匀。则混合后溶液的质量分数为： 2 VmL % 3%3 )( 21 21 21 21 42 x VV xVxV S