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硫酸

[07-17 20:20:37]   来源:http://www.88haoxue.com  高一化学教学设计   阅读:68376

概要:△ [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。[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

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  [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。

[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。

[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?

[板书](3)强氧化性

①氧化大多数金属

[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。

[阅读]倒数第二自然段。

[讲解]由于浓H2SO4有强氧化性,可使某些金属如Fe、Al等表面因氧化生成一层致密的氧化膜,阻止内部金属继续跟浓H2SO4反应,这种现象称为“钝化”。正因为如此,常温时,常把浓H2SO4存放在铁粉、铝粉容器里。但若加热,则会反应。

④把③中铝条取出,置于浓H2SO4中,加热,观察。

[小结]a.加热条件下,浓H2SO4可氧化绝大多数金属(Au、Pt等除外),但不产生H2

[说明]H之前金属与浓H2SO4反应,产物复杂,大纲不作要求,但要注意反应不产生H2。浓H2SO4与不活泼金属反应,一般被还原为SO2

b.常温下,浓H2SO4可使Fe、Al钝化。

[强调]“钝化”并非不反应,是因氧化而钝化。

c.浓H2SO4与金属反应表现酸性和氧化性。

[过渡]浓H2SO4的氧化性之强还体现在能跟一些非金属单质发生反应。

[板书]②氧化某些非金属

C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O

[演示]实验6—3,蔗糖与浓H2SO4的反应。将预先称量的20 g蔗糖放入100 mL烧杯中,加几滴水搅拌均匀,再加入15 mL浓H2SO4,用玻璃棒迅速搅拌。观察物质颜色、体积的变化,闻气味并抚摸烧杯外壁。

[现象]蔗糖由白变黑,体积膨胀,呈疏松海绵状,有刺激性气味气体生成,放出大量的热。

[设疑]蔗糖分子式为C12H22O11,是有机物。请大家根据现象分析,该实验体现了浓H2SO4的哪些性质?

[分析]蔗糖为含C、H、O元素的有机物,遇浓H2SO4会炭化,体现浓H2SO4的脱水性。反应为C12H22O1112C+11H2O。黑色物质体积膨胀为疏松多孔状,说明有气体产生,那么气体是哪一种,如何形成的?

[讲解]浓H2SO4使蔗糖脱水炭化后,又吸水放热,使生成的黑色炭继续被浓H2SO4氧化:C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O,所以气体有CO2、SO2、水蒸气。体现了浓H2SO4的吸水性、强氧化性。

[小结]该实验是浓H2SO­4吸水性、脱水性、强氧化性的共同体现。

[过渡]浓H2SO4还能跟某些具有还原性的化合物反应。

[板书]③氧化某些还原性化合物

H2S+H2SO4(浓)=S↓+SO2↑+2H2O

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