《硫的轉(zhuǎn)化》物質(zhì)的性質(zhì)與轉(zhuǎn)化PPT(第2課時硫酸酸雨及其防治)
第一部分內(nèi)容：素養(yǎng)目標(biāo)
1.通過不同價態(tài)硫元素之間的相互轉(zhuǎn)化,認(rèn)識硫單質(zhì)、二氧化硫、濃硫酸的性質(zhì),能從宏觀和微觀相結(jié)合的視角認(rèn)識它們之間的轉(zhuǎn)化。
2.能通過實驗探究和交流研討,掌握硫酸的性質(zhì)、典型實驗現(xiàn)象,能書寫主要的化學(xué)方程式和離子方程式。能主動進行交流,逐步提升科學(xué)探究與創(chuàng)新意識。
3.能從物質(zhì)類別和元素價態(tài)兩個視角研究物質(zhì)性質(zhì)并知道含硫物質(zhì)在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用,知道酸雨及其防治方法,提升科學(xué)態(tài)度與社會責(zé)任。
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硫的轉(zhuǎn)化PPT，第二部分內(nèi)容：課前自主預(yù)習(xí)
知識鋪墊
1.硫元素常見化合價為-2價、0價、+4價、+6價,單質(zhì)硫既有氧化性又有還原性。如反應(yīng)S+O2 SO2中,S表現(xiàn)還原性,S+Fe FeS中,S表現(xiàn)氧化性,3S+6NaOH Na2SO3+2Na2S+3H2O,S既表現(xiàn)氧化性又表現(xiàn)還原性。
2.SO2被氧化可得SO32SO2+O2 2SO3,SO3與水反應(yīng)可得硫酸SO3+H2O H2SO4,硫酸具有酸的通性。
新知預(yù)習(xí)
一、實驗室里研究不同價態(tài)硫元素間的轉(zhuǎn)化
二、硫酸
1.物理性質(zhì)
純硫酸是無色、黏稠、油狀液體,沸點高、難揮發(fā)。常用的濃硫酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)是98.3%,密度比水的大。濃硫酸溶于水時放出大量的熱。
2.濃硫酸的特性
濃硫酸有三大特性:吸水性、脫水性和強氧化性。
(1)濃硫酸的吸水性:濃硫酸的吸水性是指把物質(zhì)本身中游離的H2O分子或結(jié)晶水吸收。例如用濃硫酸作干燥劑,就體現(xiàn)了其吸水性。
(2)濃硫酸的脫水性:濃硫酸能從一些有機物中將氫、氧兩元素按H2O的組成(氫原子∶氧原子=2∶1)脫去。
例如濃硫酸能使火柴棒、紙張變黑,就體現(xiàn)了其脫水性。
(3)濃硫酸的強氧化性:與不活潑金屬或非金屬反應(yīng)。
常溫下,冷的濃硫酸能使Fe和Al的表面形成一層致密的氧化物保護膜,阻止了內(nèi)部金屬與H2SO4反應(yīng),這種現(xiàn)象叫鈍化。
3.硫酸的工業(yè)生產(chǎn),接觸法制硫酸
(1)原料:硫黃或黃鐵礦(FeS2)、空氣、98.3%的濃硫酸。
(2)主要化學(xué)反應(yīng):S+O2 SO2或4FeS2+11O2 2Fe2O3+8SO2、2SO2+O2 2SO3、SO3+H2O H2SO4。
三、酸雨及防治
1.酸雨的形成
硫的氧化物是形成酸雨的主要物質(zhì)。含硫燃料燃燒排放的SO2在氧氣和水蒸氣的共同作用下形成酸霧,隨雨水降落就成為酸雨。這樣所形成的酸雨也叫硫酸型酸雨。主要反應(yīng)如下:
2.酸雨的危害很大,能直接破壞森林、草原和農(nóng)作物,使土壤酸性增強,使湖泊酸化,還會加速建筑物、橋梁、工業(yè)設(shè)備等的腐蝕。
3.酸雨的防治
(1)嚴(yán)格規(guī)定污染物的排放標(biāo)準(zhǔn)。
(2)開發(fā)清潔能源。
【微思考1】濃硫酸能使藍色膽礬變?yōu)榘咨?該過程體現(xiàn)了濃硫酸的脫水性還是吸水性?
提示:體現(xiàn)了吸水性,濃硫酸的吸水性是指濃硫酸吸收現(xiàn)成的水分子(如氣體、液體中的水分子,吸收固體中的結(jié)晶水等);而脫水性是指濃硫酸可將有機物中的氫原子和氧原子按2∶1的比例脫出來,H和O原來不是以水分子的形式存在。
【微思考2】pH小于7的降水是酸雨嗎?
提示:不一定。正常雨水由于溶解了CO2,pH為5.6,把pH小于5.6的降水稱酸雨,收集到的酸雨樣品,放置一段時間后,酸性會增強,是因為有一部分H2SO3轉(zhuǎn)變?yōu)镠2SO4。
自主測試
1.下列關(guān)于濃硫酸的敘述正確的是( )
A.濃硫酸具有吸水性,因而能使蔗糖炭化
B.濃硫酸在常溫下可迅速與銅片反應(yīng)放出二氧化硫氣體
C.濃硫酸是一種干燥劑,能夠干燥氨氣、氫氣等氣體
D.濃硫酸在常溫下能夠使鐵、鋁等金屬鈍化
答案:D
解析:濃硫酸使蔗糖炭化,體現(xiàn)的是脫水性而不是吸水性,脫水性和吸水性的本質(zhì)區(qū)別是看氫和氧兩元素在原物質(zhì)中是否是以H2O的形式存在。濃硫酸與銅的反應(yīng)需在加熱的條件下進行。濃硫酸作為干燥劑,不能干燥堿性和強還原性氣體,氨氣不能用濃硫酸干燥而氫氣可以。濃硫酸使鐵鋁鈍化必須強調(diào)在常溫下。
2.判斷正誤(正確的打“√”,錯誤的打“×”)。
(1)用稀硫酸清洗鍋爐中的水垢。( )
(2)用BaCl2溶液鑒別SO42-和SO32-。( )
(3)濃硫酸具有強氧化性,所以濃硫酸可用于干燥H2和CO。( )
(4)濃硫酸使藍礬(CuSO4·5H2O)變成白色粉末,體現(xiàn)了濃硫酸的強氧化性。( )
(5)50 mL 18.4 mol·L-1濃硫酸與足量銅反應(yīng),生成SO2分子的數(shù)目為0.46NA。( )
(6)向溶液中滴加酸化的Ba(NO3)2溶液出現(xiàn)白色沉淀,說明溶液中一定有SO42-。( )
答案:(1)× (2)× (3)× (4)× (5)× (6)×
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硫的轉(zhuǎn)化PPT，第三部分內(nèi)容：課堂篇探究學(xué)習(xí)
濃硫酸的強氧化性和____的檢驗
問題探究
濃硫酸與足量銅在加熱條件下反應(yīng)時,被還原的硫酸與硫酸的總物質(zhì)的量有什么關(guān)系?
提示:濃硫酸與銅反應(yīng)時,由化學(xué)方程式2H2SO4(濃)+Cu CuSO4+SO2↑+2H2O可得,被還原的硫酸占反應(yīng)的硫酸的二分之一,但銅足量時,隨著反應(yīng)的進行,硫酸濃度變小,稀硫酸不能再與銅反應(yīng),所以,被還原的硫酸比硫酸的總物質(zhì)的量的一半要少。
知識歸納
1.濃硫酸的強氧化性
(1)Fe、Al的鈍化
常溫下,Fe、Al遇到濃硫酸會反應(yīng)生成一層致密的氧化膜而出現(xiàn)“鈍化”現(xiàn)象。
(2)與氫之前的活潑金屬反應(yīng)
Zn+2H2SO4(濃) === ZnSO4+SO2↑+2H2O。
規(guī)律:①濃硫酸既表現(xiàn)氧化性,又表現(xiàn)酸性;②濃硫酸變稀之后發(fā)生反應(yīng)Zn+H2SO4 === ZnSO4+H2↑。
(3)與氫之后的不活潑金屬(除Au、Pt外)反應(yīng)
規(guī)律:①反應(yīng)需加熱,否則不反應(yīng);②氧化產(chǎn)物是硫酸鹽,金屬顯高價,還原產(chǎn)物為SO2;③濃硫酸既表現(xiàn)氧化性,又表現(xiàn)酸性;④隨反應(yīng)進行,硫酸濃度變小,一旦變?yōu)橄×蛩?反應(yīng)就會停止。
(4)與非金屬反應(yīng)
規(guī)律:①反應(yīng)需要加熱,否則不反應(yīng);②氧化產(chǎn)物是含氧酸或非金屬氧化物;還原產(chǎn)物為SO2;③濃硫酸只表現(xiàn)氧化性;④隨反應(yīng)進行,硫酸濃度變小,為稀硫酸后反應(yīng)就停止;⑤不能氧化H2、N2、O2、Si、Cl2、F2、Br2等。
2.②CO_3^2"-" 、SO_3^2"-" 、PO_4^3"-" 干擾:的檢驗
(1)正確操作
(2)雜質(zhì)離子的干擾
①Ag+干擾:
鹽酸酸化能防止Ag+干擾,因為Ag++Cl-AgCl↓。
因為BaCO3、BaSO3、Ba3(PO4)2也是白色沉淀,與BaSO4白色沉淀所不同的是這些沉淀能溶于強酸中(如BaCO3+2H+ === H2O+CO2↑+Ba2+)。因此檢驗__時,必須用酸酸化(一般用鹽酸而不能用HNO3酸化)。
(3)鋇鹽的選擇
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硫的轉(zhuǎn)化PPT，第四部分內(nèi)容：隨堂檢測
1.下列對濃硫酸的敘述正確的是( )
A.常溫下,濃硫酸與鐵、鋁不反應(yīng)
B.濃硫酸具有吸水性,故能使蔗糖炭化
C.濃硫酸可作H2、NH3等氣體的干燥劑,表現(xiàn)脫水性
D.濃硫酸和銅片加熱時發(fā)生反應(yīng),表現(xiàn)酸性和氧化性
答案:D
解析:常溫下濃硫酸與鐵、鋁發(fā)生鈍化,是濃硫酸的強氧化性使鐵、鋁表面形成一薄層致密的氧化膜而阻止反應(yīng)進行,A項錯誤;濃硫酸使蔗糖炭化體現(xiàn)其脫水性,B項錯誤;濃硫酸不能干燥NH3,濃硫酸可作H2的干燥劑體現(xiàn)其吸水性,C項錯誤;濃硫酸和銅片加熱時發(fā)生反應(yīng)生成硫酸銅表現(xiàn)酸性,生成二氧化硫表現(xiàn)氧化性,D項正確。
2.下列有關(guān)環(huán)境污染的說法中正確的是( )
A.二氧化碳能引起溫室效應(yīng),是一種大氣污染物
B.顯酸性的雨水稱之為酸雨
C.燃煤時加入適量石灰石,可減少廢氣中SO2的量
D.酸雨只會使自然界的水質(zhì)變酸,但不會腐蝕建筑物
答案:C
解析:溫室效應(yīng)主要是指由于人類向大氣中大量排放二氧化碳等氣體,增強了大氣對紅外線的吸收,阻止地球表面的熱量向外散發(fā),使地球表面的溫度上升而形成,但二氧化碳未列入大氣污染物,故A項錯誤;酸雨的pH小于5.6,是由于空氣中含有大量二氧化硫或氮氧化物所致,故B項錯誤;燃煤時加入適量石灰石,高溫下石灰石分解生成氧化鈣,可與二氧化硫以及氧氣反應(yīng)生成硫酸鈣,可大大減少廢氣中SO2的量,故C項正確;酸雨也會腐蝕建筑,故D項錯誤。
3.在如圖所示的實驗裝置中,實驗開始一段時間后,對看到的現(xiàn)象敘述不正確的是( )
A.①中蘋果塊會干癟
B.②中膽礬晶體表面有“白斑”
C.③中小試管內(nèi)有晶體析出
D.④中pH試紙變紅
答案:D
解析:濃硫酸具有吸水性,故蘋果塊的水分和膽礬晶體的結(jié)晶水以及飽和硝酸鉀溶液中的水會被吸收,A、B、C項均正確;pH試紙在濃硫酸中會被脫水炭化,應(yīng)變黑,D項錯誤。
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