资源简介

(共34张PPT)
第
3
章
　
第
2
节
硫酸　酸雨及其防治
课时3
1.能从物质类别和硫元素化合价的角度认识硫酸的性质，掌握浓硫酸的脱水性和强氧化性(重点)。
2.了解酸雨的形成、危害及防治酸雨的具体措施(难点)。
学习目标
新课导入
化工、农药、医药、金属矿石处理、金属表面清洗都要用到硫酸！因此硫酸也被誉为化学工业之母，在工业上常用硫酸的年产量来衡量一个国家的化工生产能力。
内
容
索
引
目标一　硫酸的性质及制备
目标二　酸雨及其防治
< 目标一 >
硫酸的性质及制备
纯硫酸是一种无色、黏稠、油状液体，难挥发。
密度大，与水以任意比混溶，放出大量的热。
1．硫酸的物理性质
将浓硫酸沿烧杯内壁缓缓注入盛有水的烧杯中，并用玻璃棒不断搅拌。
如何稀释浓硫酸？
2．浓硫酸的特性
三大特性：强氧化性、脱水性、吸水性
(1)强氧化性
浓硫酸具有很强的腐蚀性，在实验中应注意安全防护！
实验探究
实验现象 a试管：
b试管：
c试管：
实验结论
铜丝表面变黑，有气泡生成
溶液逐渐变为无色
紫色石蕊溶液变红色
将a试管里的溶液慢慢倒入水中，溶液呈蓝色
2H2SO4(浓) ＋ Cu === CuSO4＋SO2↑＋2H2O
(1)强氧化性
(1)过量的铜和一定量的浓硫酸反应时，浓硫酸的作用是什么？硫酸能完全反应吗？为什么？
Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O，在反应中H2SO4中S元素的化合价降低生成SO2，因此硫酸做氧化剂，同时反应生成了盐——CuSO4，因此硫酸又起到酸的作用。
随着反应的进行，硫酸浓度降低，当降低到一定程度，氧化性变弱，稀硫酸和铜不反应，因此硫酸不能完全反应。
(2)稀释浓硫酸和铜反应后的混合液时，能否将水直接倒入试管中？该如何操作？
反应后的混合液中有剩余的浓H2SO4，不能将水直接倒入试管中。
应该将试管中的溶液沿烧杯内壁缓缓地倒入盛有水的烧杯中，同时用玻璃棒不断搅拌。
(3)如果用过量的锌代替铜与一定量浓硫酸反应，生成气体的成分是什么？请写出相关的化学方程式。
SO2和H2的混合气体
Zn+2H2SO4(浓)===ZnSO4+SO2↑+2H2O、Zn+H2SO4(稀)===ZnSO4+H2↑
如HBr、HI、H2S等
与金属反应
与还原性化合物反应
浓硫酸
与非金属反应
能与大多数金属反应，如Cu、Zn等
Fe
Al
常温下钝化
2H2SO4(浓)＋C === CO2↑＋2SO2↑＋2H2O
如C
(1)强氧化性
(金属表面形成一层致密的氧化物薄膜)
归纳总结
浓硫酸与金属反应的规律
(1)浓硫酸与金属反应时，既表现酸性又表现强氧化性，而与非金属反应时，只表现强氧化性。
(2)浓硫酸与不活泼金属(如铜)反应时需加热，随着反应的进行，浓硫酸的浓度变小，一旦变为稀硫酸，就不再与不活泼金属反应。
(3)浓硫酸与活泼金属(如锌)反应时，开始浓硫酸表现强氧化性，产生二氧化硫气体；当浓硫酸变为稀硫酸时，则产生的气体为氢气。
实验现象：
浓硫酸能把有机化合物中的氢、氧元素按水的元素组成质量比脱去，而使这些有机化合物炭化。
实验探究
蔗糖逐渐变黑，体积膨胀，形成黑色固体，放出有刺激性气味的气体。
C12H22O11 (蔗糖) === 12C + 11H2O
浓硫酸
2H2SO4(浓)＋C === CO2↑＋2SO2↑＋2H2O
(2)脱水性
特别提醒
浓H2SO4能干燥H2、N2、O2、CO等中性气体和Cl2、SO2、CO2等酸性气体；不可干燥NH3等碱性气体和H2S、HI、HBr等还原性气体。
浓硫酸能够吸收气体、液体中的水分子及固体中的结晶水，故常用作干燥剂。
浓硫酸滴在蓝矾上变白
(3)吸水性
3．S的检验
被检液
加足量盐酸酸化
取清液
滴加BaCl2溶液
有无白色沉淀
有白色沉淀，则存在S
目的是防止C、S、Ag+的干扰
4．硫酸的工业制备
涉及的化学方程式：
①制备SO2：
②制备SO3：
③吸收SO3：
不用水吸收SO3，原因是SO3与水的反应为放热反应，易产生酸雾，影响SO3的吸收。
4FeS2+11O2 2Fe2O3+8SO2
或S+O2 SO2
2SO2+O2 2SO3
SO3+H2O===H2SO4
5．硫酸的用途
(1)重要的化工原料，实验室中的重要试剂。
(3)用于石油精炼、金属加工前的酸洗及制取各种挥发性酸、作干燥剂等。
(2)工业上可用于制造化肥、农药、炸药、染料等。
铅蓄电池
医药
化肥
农药
酸洗
试剂
干燥剂
炸药
1.判断正误
(1)浓硫酸具有强氧化性，稀硫酸不具有氧化性
(2)在常温下，浓硫酸与Fe和Al发生“钝化”，说明常温下浓硫酸与Fe和Al都不反应
(3)蔗糖的“黑面包”实验中，主要体现了浓硫酸的脱水性和强氧化性
(4)区别浓硫酸和稀硫酸，既简单又可靠的方法是用玻璃棒各蘸少许涂在纸上观察现象
(5)用BaCl2溶液鉴别S和S
(6)100 mL 18.0 mol·L-1的浓硫酸和足量铜反应生成的SO2分子数目为0.9NA
√
×
×
√
×
×
2.某同学设想用如图所给装置来验证浓硫酸的某些性质，其中不能达到实验目的的是
√
归纳总结
区分浓硫酸和稀硫酸的方法
方法 操作 结论
脱水法 用玻璃棒蘸取两种酸分别涂在纸上 使纸变黑的是浓硫酸
稀释法 分别加入盛水的试管中 放出热量的是浓硫酸
吸水法 分别滴到硫酸铜晶体(CuSO4·5H2O)上 使蓝色晶体变白的是浓硫酸
归纳总结
钝化法 常温下，取已去氧化膜的两块铝片(或铁片)分别放入盛有浓、稀硫酸的试管中 有大量气泡冒出的是稀硫酸，无明显现象的是浓硫酸
黏度法 分别用玻璃棒蘸取两种酸 黏稠状的是浓硫酸
密度法 分别称量相同体积的两种酸 质量大的是浓硫酸
氧化法 分别取两支试管，加入铜片后再分别加入两种酸，加热 有刺激性气味气体产生、溶液冷却后稀释呈蓝色的是浓硫酸
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酸雨及其防治
< 目标二 >
酸雨被称为“空中死神”，你知道什么是酸雨吗？酸雨的危害有哪些？空中的SO2主要有哪些来源？
情景思考
1．酸雨的形成
酸雨(pH<5.6)：排放到空气中的二氧化硫在氧气和水蒸气的共同作用下形成酸雾，随雨水降落，这样所形成的酸雨也常称硫酸型酸雨。
SO2的来源——化石燃料的燃烧。
排放到大气中的SO2是如何转化成硫酸的(用化学方程式表示)？
途径Ⅰ—
途径Ⅱ—
2．酸雨的危害
(1)使湖泊的水质变酸，导致水生生物死亡。
(2)浸渍土壤，会使土壤变得贫瘠。
(3)造成森林大面积死亡。
(4)腐蚀建筑，会使建筑变的面目全非。
(5)酸雨对人体健康也有直接影响，如酸雨渗入地下会导致水中重金属元素含量增加。
3．酸雨的防治
(1)消除污染源，改变能源结构，开发利用清洁能源，如太阳能、风能、氢能等。
(3)健全法律法规，严格规定污染物的排放标准，提高环境保护意识等。
(2)对酸性物质的排放加以控制，如对含硫燃料预先进行脱硫，对废气中的二氧化硫进行回收处理等。
SO2+Ca(OH)2===CaSO3+H2O
2CaSO3+O2+4H2O===2CaSO4·2H2O
某有色金属冶炼厂排放的废气中含SO2，先用石灰浆吸收SO2，然后利用空气中的氧气将产物继续氧化成石膏(CaSO4·2H2O)。写出有关反应的两个化学方程式。
归纳总结
四种常见的SO2尾气处理方法
方法一：钙基固硫法
为防治酸雨，工业上常用生石灰和含硫的煤混合后燃烧，燃烧时硫、生石灰、O2共同反应生成硫酸钙，从而使硫转移到煤渣中，反应原理为CaO+SO2 CaSO3，2CaSO3+O2 2CaSO4，总反应方程式为2CaO+2SO2+O2 2CaSO4。
方法二：氨水脱硫法
该脱硫法采用喷雾吸收法，雾化的氨水与烟气中的SO2直接接触吸收SO2，其反应的化学方程式为2NH3+SO2+H2O===(NH4)2SO3，2(NH4)2SO3+O2===2(NH4)2SO4(或生成NH4HSO3，然后进一步氧化)。
归纳总结
方法三：钠碱脱硫法
钠碱脱硫法是用NaOH/Na2CO3吸收烟气中的SO2，得到Na2SO3和NaHSO3，发生反应的化学方程式为2NaOH+SO2===Na2SO3+H2O，Na2CO3+SO2===Na2SO3+CO2，Na2SO3+SO2+H2O===2NaHSO3。
归纳总结
方法四：双碱脱硫法
先利用烧碱吸收SO2，再利用熟石灰浆液进行再生，再生后的NaOH碱液可循环使用，化学方程式为
①吸收反应：2NaOH+SO2===Na2SO3+H2O，
2Na2SO3+O2===2Na2SO4。
②再生反应：Na2SO3+Ca(OH)2===CaSO3+2NaOH，
Na2SO4+Ca(OH)2===CaSO4+2NaOH。
1.判断正误
(1)pH小于7的雨水就是酸雨
(2)化石燃料燃烧，人类活动产生大量的CO2，是导致酸雨形成的主要原因
(3)开发新能源、改变能源结构是控制酸雨的根本途径
(4)向燃煤中鼓入足量空气，可以减少SO2的排放
(5)酸雨会导致湖泊水质变酸，向其中加入石灰石可使酸性减弱
√
×
×
√
×
2.如图是某燃煤发电厂处理废气的装置示意图，下列说法不正确的是
A.使用此装置可减少导致酸雨的气体的排放
B.装置内发生了化合反应和分解反应
C.整个过程的总反应可表示为2SO2+2CaCO3+O2===2CaSO4+2CO2
D.若排放的气体能使澄清石灰水变浑浊，说明排放的气体中含SO2
√
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