3.2.2 硫酸　酸雨及其防治教學(xué)設(shè)計(jì)2023-2024學(xué)年高一上學(xué)期化學(xué)魯科版（2019）必修1

高中化學(xué)必修課程PAGEPAGE1第3章物質(zhì)的性質(zhì)與轉(zhuǎn)化第2節(jié)硫的轉(zhuǎn)化第2課時(shí)硫酸酸雨及其防治教材分析本節(jié)教學(xué)內(nèi)容是魯科版高中化學(xué)必修第一冊(cè)第三章第二節(jié)《硫的轉(zhuǎn)化》的第二課時(shí)。該部分的教學(xué)內(nèi)容涉及到硫酸的相關(guān)知識(shí)和性質(zhì)，酸雨形成及防治。通過(guò)研究硫酸的性質(zhì)和用途，可以使我們從物質(zhì)類別和元素價(jià)態(tài)的視角認(rèn)識(shí)物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化關(guān)系，深化對(duì)物質(zhì)及其變化多樣性的認(rèn)識(shí)。通過(guò)學(xué)習(xí)這部分知識(shí)，學(xué)生將學(xué)習(xí)并掌握硫酸及相關(guān)反應(yīng)，酸雨形成及防治；通過(guò)本節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí)，學(xué)生將感受硫元素的多種化合物的不同特性和用途。教學(xué)目標(biāo)與核心素養(yǎng)證據(jù)推理與模型認(rèn)知：能依據(jù)物質(zhì)類別和元素價(jià)態(tài)列舉硫元素的典型代表物。能列舉、描述、辨識(shí)含有硫元素的典型物質(zhì)重要的物理和化學(xué)性質(zhì)及實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。能用化學(xué)方程式、離子方程式正確表示典型物質(zhì)的主要化學(xué)性質(zhì)。宏觀辨析與微觀探析：能從物質(zhì)類別、元素價(jià)態(tài)的角度，依據(jù)復(fù)分解反應(yīng)和氧化還原反應(yīng)原理，預(yù)測(cè)硫酸的化學(xué)性質(zhì)及變化?？茖W(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任：能說(shuō)明硫及其化合物的應(yīng)用對(duì)社會(huì)發(fā)展的價(jià)值、對(duì)環(huán)境的影響。能有意識(shí)地運(yùn)用所學(xué)知識(shí)或?qū)で笙嚓P(guān)證據(jù)參與社會(huì)性科學(xué)議題的討論。能主動(dòng)運(yùn)用所學(xué)的化學(xué)知識(shí)和方法解決生產(chǎn)、生活中簡(jiǎn)單的化學(xué)問(wèn)題。能運(yùn)用綠色化學(xué)思想分析和討論化工生產(chǎn)的相關(guān)問(wèn)題。教學(xué)重點(diǎn)硫酸化學(xué)性質(zhì)、酸雨形成教學(xué)難點(diǎn)硫酸性質(zhì)課前準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)用品、多媒體教學(xué)平臺(tái)教學(xué)過(guò)程【引入】觀看酸雨視頻了解酸雨的形成及危害。【板書(shū)】一、硫酸的性質(zhì)物理性質(zhì)：【觀察】觀察一瓶濃硫酸?！拘〗Y(jié)】純硫酸是一種無(wú)色、油狀液體、難揮發(fā)、以任意比與水互溶，溶解時(shí)放出大量的熱。常用濃硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%（密度為1.84g/cm3）。稀硫酸具有酸的通性：H2SO4===2H++SOeq\o\al(2－,4)。(1)能和酸堿指示劑反應(yīng)：遇到紫色石蕊試液變紅(2)和活潑金屬反應(yīng)：如：Fe+H2SO4===FeSO4+H2↑(3)和堿發(fā)生中和反應(yīng)：如：2NaOH+H2SO4===Na2SO4+2H2O(4)和堿性氧化物反應(yīng)：如：CuO+H2SO4===CuSO4+H2O(5)和某些鹽反應(yīng)：如：BaCl2+H2SO4===BaSO4↓+2HCl【思考】（1）如何稀釋濃硫酸？將濃硫酸沿器壁慢慢注入水中，并用玻璃棒不斷攪拌。（2）不慎將濃硫酸沾到皮膚或衣服上，應(yīng)該如何處理？立即用大量水沖洗，然后涂上3%5%的碳酸氫鈉溶液。（3）濃硫酸濺在眼睛里怎樣處理？立刻用大量的水沖洗，邊洗邊眨眼睛，切不可用手揉眼睛【板書(shū)】3.濃H2SO4的特性【板書(shū)】（1）強(qiáng)氧化性【實(shí)驗(yàn)1】將一小塊銅片放入試管中，然后加入2mL濃硫酸，共熱，將產(chǎn)生的氣體依次通入品紅溶液和氫氧化鈉溶液。指導(dǎo)學(xué)生完成上述化學(xué)反應(yīng)方程式，并分析濃硫酸在反應(yīng)中體現(xiàn)了什么性質(zhì)。【提示】Cu+2H2SO4(濃)eq\o(,\s\up7(△))CuSO4+SO2+2H2O，濃硫酸既表現(xiàn)了酸性，又表現(xiàn)了強(qiáng)氧化性?！舅伎肌糠治鰸?、稀硫酸與金屬反應(yīng)有何不同？【提示】濃硫酸與金屬反應(yīng)不放出氫氣；與不活潑金屬反應(yīng)被還原成二氧化硫?！咀⒁狻繚饬蛩岬膹?qiáng)氧化性還表現(xiàn)在常溫下使Al、Fe等少數(shù)金屬鈍化。【實(shí)驗(yàn)2】①在燒杯中放入蔗糖，加幾滴水，攪拌均勻后，加一定量的濃硫酸，迅速攪拌。觀察現(xiàn)象。②如何理解脫水性？現(xiàn)象：蔗糖逐漸變黑，體積膨脹，形成疏松多孔的海綿狀的炭。說(shuō)明：濃硫酸表現(xiàn)出氧化性、脫水性。濃硫酸具有脫水性，能按水的元素組成質(zhì)量比脫去紙屑、棉花所含有機(jī)化合物中的氫、氧元素，使這些有機(jī)化合物炭化。C＋2H2SO4(濃)eq\o(=,\s\up7(△))CO2↑＋2SO2↑＋2H2O（2）脫水性：將化合物中的H、O兩元素以H2O的形式脫去（3）吸水性：（吸現(xiàn)有的H2O）作氣體干燥劑①用來(lái)干燥一些不和濃硫酸反應(yīng)的氣體，如：O2、H2、CO2、CO、Cl2、HCl、SO2、CH4……通常堿性和還原性氣體不能用濃硫酸來(lái)干燥，如：NH3、H2S、HI……②濃硫酸與CuSO4·5H2O：藍(lán)色→白色【思考】把一瓶濃硫酸打開(kāi)瓶蓋露置在空氣中一段時(shí)間之后，會(huì)有什么變化？濃鹽酸呢?質(zhì)量變大、濃度變小。（因?yàn)闈饬蛩嵊形裕湛諝庵械乃趾笫官|(zhì)量增加）濃鹽酸易揮發(fā)、濃度也變小【練習(xí)】以下實(shí)驗(yàn)中分別利用了硫酸的哪些性質(zhì)？在膽礬晶體中滴加濃硫酸，晶體由藍(lán)變白；()濃硫酸滴在紙屑、棉花上變黑；()亞硫酸鈉中加入硫酸，產(chǎn)生二氧化硫；()適量濃硫酸與蔗糖混合后，體積膨脹顏色變黑；()濃硫酸與活潑金屬反應(yīng)無(wú)氫氣生成；()濃硫酸與銅反應(yīng)，溶液變藍(lán)，且生成刺激性氣體；()可以用鐵制容器裝運(yùn)濃硫酸；()【板書(shū)】4.硫酸的用途——最重要的化工原料之一（1）制取化肥，如磷肥、氮肥；（2）清除金屬表面的氧化物；（3）制取揮發(fā)性酸；（4）用于精煉石油，制造炸藥、農(nóng)藥等，是實(shí)驗(yàn)室里常用的試劑?！景鍟?shū)】5.硫酸的工業(yè)制法——接觸法制硫酸（1）主要原料：硫鐵礦（又稱黃鐵礦，主要成分是FeS2)、空氣、98.3%濃硫酸。（2）生產(chǎn)原理4FeS2+11O2eq\o(══,\s\up8(點(diǎn)燃))2Fe2O3+8SO22SO2+O2eq\o(,\s\up8(催化劑),\s\do7(Δ))2SO3SO3+H2O===H2SO4(3)生產(chǎn)流程四、SOeq\o\al(2－,4)的檢驗(yàn)：1.原理：SOeq\o\al(2－,4)+Ba2+====BaSO4↓2.方法：待測(cè)溶液中先加稀鹽酸，再加BaCl23.排除其他離子的干擾：如果有——用H+除去如果有——盡量避免選用HNO3或生成HNO3（強(qiáng)氧化性），或先用HCl除去如果有Ag+——盡量避免Cl-的引入，或先除去Ag+練習(xí)：以下學(xué)生設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案，哪些是可以確定溶液中一定有SOeq\o\al(2－,4)的？（）【板書(shū)】五、酸雨及其防治【講述】在生產(chǎn)硫酸的過(guò)程中，產(chǎn)生的廢氣容易形成酸雨。酸雨給人類帶來(lái)種種危害，嚴(yán)重威脅著生態(tài)環(huán)境。下面大家一起討論學(xué)習(xí)酸雨形成的原因及防治或減少酸雨形成的措施?！景鍟?shū)】1.酸雨的形成2SO2+O22SO3SO3+H2O====H2SO4SO2+H2OH2SO32H2SO3+O2===2H2SO4【板書(shū)】2.酸雨的危害=1\*GB3①入江河湖泊，會(huì)使湖泊酸化，造成魚(yú)類死亡②酸雨落至土壤里，會(huì)直接破壞農(nóng)作物、森林和草原，使土壤酸化③酸雨還會(huì)加速建筑物、橋梁、工業(yè)設(shè)備的腐蝕。④酸雨危害人的健康。3.防治(1)改變能源結(jié)構(gòu)，開(kāi)發(fā)利用氫能、風(fēng)能、太陽(yáng)能等。(2)對(duì)酸性物質(zhì)的排放加以控制?！咀⒁狻咳济褐屑尤脒m量石灰石或生石灰的“固硫”原理：CaCO3＋SO2eq\o(=,\s\up7(高溫),\s\do5())CaSO3＋CO2，CaO＋SO2eq\o(=,\s\up7(高溫))CaSO3?！菊n堂小結(jié)】當(dāng)堂檢測(cè)下列有關(guān)SO2氣體的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象中不正確的是()A、裝滿SO2的試管倒立在滴有紫色石蕊的水槽中，進(jìn)入試管的溶液呈紅色B、將SO2通入有品紅溶液的試管中，紅色漸褪，給試管加熱無(wú)明顯變化C、將SO2通入有溴水的試管中，顏色漸褪，給試管加熱無(wú)明顯變化D、等物質(zhì)的量的Cl2和SO2同時(shí)通入品紅溶液中，無(wú)明顯變化2.氯氣和二氧化硫皆可做漂白劑，若用兩者(1:1)一起作用于濕潤(rùn)的紅色布條，則布條的顏色（）A、變白色B、不變色C、先褪色后又復(fù)原D、變白后加熱又復(fù)原3.下列關(guān)于濃硫酸和稀硫酸的敘述正確的是（）A、常溫時(shí)都能與鐵發(fā)生反應(yīng)，放出氣體B、加熱時(shí)都能與銅發(fā)生反應(yīng)C、都能作為氣體干燥劑D、硫元素的化合價(jià)都是+64.某學(xué)生課外活動(dòng)小組利用下圖所示裝置分別做如下實(shí)驗(yàn)：（1）在試管中注入某紅色溶液，加熱試管，溶液顏色逐漸變淺，冷卻后恢復(fù)紅色，則原溶液可能是_________________________溶液；加熱時(shí)溶液由紅色逐漸變淺的原因是：________________________________________（2）在試管中注入某無(wú)色