优质公开课-硫酸的制备和性质-苏教上课版

1、 专题专题4 硫、氮和可持续发展硫、氮和可持续发展第一单元第一单元 含硫化合物的性质和应用含硫化合物的性质和应用硫酸的制备和性质硫酸的制备和性质打一个打一个化学物化学物质！质！硫（流）硫（流）酸酸含硫矿石硫磺S黄铁矿FeS2含硫矿石重晶石（硫酸钡）重晶石（硫酸钡）BaSO4绿矾绿矾FeSO47H2O胆矾胆矾CuSO45H2O忆往昔忆往昔硫酸的制取硫酸的制取在公元在公元650683年年 “炼石胆取精华法炼石胆取精华法” 黄帝九鼎神丹经诀黄帝九鼎神丹经诀18世纪世纪40年代前，欧洲很多地方用绿矾（年代前，欧洲很多地方用绿矾（FeSO47H2O）为原料，放在蒸馏釜中煅烧而制得硫酸。为原料，放在蒸馏釜

2、中煅烧而制得硫酸。 CuSO45H2O = CuO + SO3 + 5H2O2FeSO47H2O = Fe2O3 + SO2 + SO3 +14 H2O SO3 + H2O = H2SO4SO3 + H2O = H2SO4现代工业怎样制取硫酸？现代工业怎样制取硫酸？H2SO4SO3SO2SFeS2H2OO2O2O2黄铁矿的主要成分是黄铁矿的主要成分是 FeSFeS2 2 （二硫化亚铁）（二硫化亚铁）看今朝看今朝一、硫酸的工业制法一、硫酸的工业制法（1 1）三种原料：）三种原料： 硫或含硫矿石；硫或含硫矿石； 空气空气 98.3%98.3%的的H H2 2SOSO4 4（2 2）三套设备：）三套

3、设备：沸腾炉、接触室、吸收塔沸腾炉、接触室、吸收塔硫酸工业生产流程动画 硫酸的工业生产沸沸 腾腾 炉炉接接 触触 室室吸吸 收收 塔塔净净化化冷冷 却却看今朝看今朝接 触 法 制 硫 酸1 . 二氧化硫的制取和净化二氧化硫的制取和净化4FeS2 + 11O2 = 2Fe2O3 + 8SO2高温主要反应：主要反应：主要设备：主要设备：沸腾炉沸腾炉讨讨论论 为什么要将黄铁矿粉碎成细小矿粒？为什么要将黄铁矿粉碎成细小矿粒？ 矿粒细小，跟空气接触面积大，燃烧矿粒细小，跟空气接触面积大，燃烧充分，燃烧快。充分，燃烧快。 为什么要从炉底通入强大空气流？为什么要从炉底通入强大空气流？ 使矿粒与空气接触更充分

4、，燃烧快，使矿粒与空气接触更充分，燃烧快，反应完全，提高原料的利用率。反应完全，提高原料的利用率。接 触 法 制 硫 酸1 . 二氧化硫的制取和净化二氧化硫的制取和净化4FeS2 + 11O2 = 2Fe2O3 + 8SO2高温主要反应：主要反应：主要设备：主要设备：沸腾炉沸腾炉炉炉气气SO2 O2水蒸气水蒸气 砷和硒的化合物砷和硒的化合物矿尘矿尘使催化剂中毒使催化剂中毒对设备和生产有不良影响对设备和生产有不良影响净化措施：净化措施： 除尘除尘洗涤洗涤干燥干燥N2接 触 法 制 硫 酸2 . 二氧化硫氧化成三氧化硫二氧化硫氧化成三氧化硫主要反应：主要反应：主要设备：主要设备：接触室接触室 （转

5、化器）（转化器）热交换器的工作原理热交换器的工作原理 内有许多平行的金属管道或蛇管内有许多平行的金属管道或蛇管（400-500, V2O5催化剂）催化剂）2SO2(气气) + O2 (气气) 2SO3 (气气) + 196.6 kJ 二氧化硫与氧气是在催化剂的表面上接触时起反应的，二氧化硫与氧气是在催化剂的表面上接触时起反应的，接触室和接触法的名称由此而得。接触室和接触法的名称由此而得。 反应后反应后热热的的SO3蒸汽在蒸汽在管内管内自自上上而下流过而下流过 冷冷的的SO2与与O2混合气体在混合气体在管外管外由由下下而上流过而上流过通过管壁进行热交换通过管壁进行热交换接 触 法 制 硫 酸3

6、. 三氧化硫的吸收和硫酸的生成三氧化硫的吸收和硫酸的生成主要反应：主要反应：主要设备：主要设备：吸收塔吸收塔 SO3 + H2O = H2SO4 工业上用什么吸收三氧化硫制取硫酸？工业上用什么吸收三氧化硫制取硫酸？ 为什么不用水或稀硫酸来吸收三氧化硫？为什么不用水或稀硫酸来吸收三氧化硫？用用 98. 3 % 的浓硫酸吸收三氧化硫的浓硫酸吸收三氧化硫 三氧化硫与水化合时，放出大量热。如用水或稀硫酸三氧化硫与水化合时，放出大量热。如用水或稀硫酸作吸收剂时，易形成酸雾，吸收速度减慢，不利于三氧化作吸收剂时，易形成酸雾，吸收速度减慢，不利于三氧化硫的吸收。硫的吸收。接 触 法 制 硫酸 小 结3 .

7、3 . 三氧化硫的吸收和硫酸的生成三氧化硫的吸收和硫酸的生成三阶段三阶段1 . 1 . 二氧化硫的的制取和净化二氧化硫的的制取和净化2 . 2 . 二氧化硫氧化成三氧化硫二氧化硫氧化成三氧化硫三方程三方程三设备三设备高温高温V2O52SO2 +O2 2SO34FeS2 +11O2 2Fe2O3 + 8SO2沸腾炉沸腾炉接触室接触室吸收塔吸收塔SO3 +H2O H2SO4 一、硫酸的工业制法一、硫酸的工业制法（1 1）三种原料：）三种原料：（2 2）三套设备：）三套设备：硫或含硫矿石（硫或含硫矿石（FeSFeS2 2）；）；沸腾炉、接触室、吸收塔沸腾炉、接触室、吸收塔空气空气98.3%98.3%

8、的浓的浓H H2 2SOSO4 4（3 3）三个反应：）三个反应：SO3+H2O = H2SO44 FeS2 + 11O2 = 2Fe2O3 + 8SO2高温高温2SO2+O2 2SO3催化剂催化剂500 500 0 0C C沸腾炉：沸腾炉：接触室：接触室：吸收塔：吸收塔：用用98.3%的的浓硫酸浓硫酸吸收吸收SO3 。亲爱的水：亲爱的水： 我在这里把我的内心毫无保留地展现给你，我承认我在这里把我的内心毫无保留地展现给你，我承认我很粘人；每当我遇上你，我就有种沸腾的感觉，我全我很粘人；每当我遇上你，我就有种沸腾的感觉，我全身会发出大量的热；当我见不到你时，我会在空气中寻身会发出大量的热；当我见

9、不到你时，我会在空气中寻找你的气息，寻找每一丝你的痕迹，最终和你在一起。找你的气息，寻找每一丝你的痕迹，最终和你在一起。 水，为了找到你水，为了找到你, 就算变成稀硫酸，也不会后悔。就算变成稀硫酸，也不会后悔。相信我，我是不挥发的相信我，我是不挥发的, 最终定能等到你；水，就算你最终定能等到你；水，就算你改头换面隐藏在有机物中改头换面隐藏在有机物中,我也会把氢氧重新合成你。我也会把氢氧重新合成你。 水，没有了你，虽然我也和铁，铝接触过，但我选水，没有了你，虽然我也和铁，铝接触过，但我选择了拒绝，因为我放不下你。择了拒绝，因为我放不下你。 水，我可以对门捷列夫发誓，我会爱你一辈子。水，我可以对门

10、捷列夫发誓，我会爱你一辈子。 98%98%的浓硫酸 一、物理性质一、物理性质 无色粘稠状液体，无色粘稠状液体，98.3%浓硫酸浓硫酸密度密度1.84g / cm3，高沸点（难挥发），高沸点（难挥发）酸酸338，易溶与水（任意比混溶），易溶与水（任意比混溶）1.浓硫酸浓硫酸亲爱的水：亲爱的水： 我在这里把我的内心毫无保留地展现给你，我承认我在这里把我的内心毫无保留地展现给你，我承认我很粘人；每当我遇上你，我就有种沸腾的感觉，我全我很粘人；每当我遇上你，我就有种沸腾的感觉，我全身会发出大量的热；当我见不到你时，我会在空气中寻身会发出大量的热；当我见不到你时，我会在空气中寻找你的气息，寻找每一丝你的

11、痕迹，最终和你在一起。找你的气息，寻找每一丝你的痕迹，最终和你在一起。 水，为了找到你水，为了找到你, 就算变成稀硫酸，也不会后悔。就算变成稀硫酸，也不会后悔。相信我，我是不挥发的相信我，我是不挥发的, 最终定能等到你；水，就算你最终定能等到你；水，就算你改头换面隐藏在有机物中改头换面隐藏在有机物中,我也会把氢氧重新合成你。我也会把氢氧重新合成你。 水，没有了你，虽然我也和铁，铝接触过，但我选水，没有了你，虽然我也和铁，铝接触过，但我选择了拒绝，因为我放不下你。择了拒绝，因为我放不下你。 水，我可以对门捷列夫发誓，我会爱你一辈子。水，我可以对门捷列夫发誓，我会爱你一辈子。 98%98%的浓硫酸

12、 浓硫酸可以吸收浓硫酸可以吸收: : 吸水性吸水性混在气体中的水蒸气混在气体中的水蒸气结晶水合物中的部分结晶水结晶水合物中的部分结晶水浓硫酸的特性浓硫酸的特性1CuSO4 5H2O CuSO4（白色粉末）（白色粉末）实验实验1 向装有胆矾的试管中加入约向装有胆矾的试管中加入约2滴管的浓硫酸，滴管的浓硫酸，振荡，静置片刻，观察现象。振荡，静置片刻，观察现象。中性：中性：H2、O2、CO、N2酸性：酸性：CO2。SO2、Cl2不能用来干燥不能用来干燥碱性气体：碱性气体：NH3亲爱的水：亲爱的水： 我在这里把我的内心毫无保留地展现给你，我承认我在这里把我的内心毫无保留地展现给你，我承认我很粘人；每当

13、我遇上你，我就有种沸腾的感觉，我全我很粘人；每当我遇上你，我就有种沸腾的感觉，我全身会发出大量的热；当我见不到你时，我会在空气中寻身会发出大量的热；当我见不到你时，我会在空气中寻找你的气息，寻找每一丝你的痕迹，最终和你在一起。找你的气息，寻找每一丝你的痕迹，最终和你在一起。 水，为了找到你水，为了找到你, 就算变成稀硫酸，也不会后悔。就算变成稀硫酸，也不会后悔。相信我，我是不挥发的相信我，我是不挥发的, 最终定能等到你；水，就算你最终定能等到你；水，就算你改头换面隐藏在有机物中改头换面隐藏在有机物中,我也会把氢氧重新合成你。我也会把氢氧重新合成你。 水，没有了你，虽然我也和铁，铝接触过，但我选

14、水，没有了你，虽然我也和铁，铝接触过，但我选择了拒绝，因为我放不下你。择了拒绝，因为我放不下你。 水，我可以对门捷列夫发誓，我会爱你一辈子。水，我可以对门捷列夫发誓，我会爱你一辈子。 98%98%的浓硫酸 浓硫酸可以把有机物中的浓硫酸可以把有机物中的H 、O两种元素按原两种元素按原子个数比为子个数比为2：1（即按水的组成）生成水脱去（即按水的组成）生成水脱去 脱水性（炭化）脱水性（炭化）浓硫酸的特性浓硫酸的特性2实验实验2：向小纸片滴加一滴浓硫酸，观察现象。：向小纸片滴加一滴浓硫酸，观察现象。吸水性吸水性 和和 脱水性脱水性 有何区别？有何区别？吸收吸收现有的水现有的水把有机物中把有机物中H、

15、O按个数比按个数比2：1脱去脱去如果你在做实验时如果你在做实验时,不慎将浓不慎将浓H2SO4沾到沾到皮肤上皮肤上,你应如何正确处理你应如何正确处理?(当然了当然了,首先首先不要惊慌了不要惊慌了) 先用一块干布迅速拭去浓先用一块干布迅速拭去浓H2SO4然然后用大量水冲洗后用大量水冲洗,再用稀再用稀NaHCO3溶溶液擦洗液擦洗.切不可马上用水冲洗切不可马上用水冲洗,否则否则可能会灼伤皮肤可能会灼伤皮肤浓硫酸的特性浓硫酸的特性3实验实验3 往试管中加入约往试管中加入约2克蔗糖，加入几滴水，搅拌克蔗糖，加入几滴水，搅拌均匀，然后加入均匀，然后加入5ml溶质的质量分数为溶质的质量分数为98%的浓硫酸的浓

16、硫酸,迅速搅拌迅速搅拌,观察实验现象观察实验现象现象现象蔗糖由白变黑蔗糖由白变黑蔗糖体积显著膨胀，呈疏松海绵状蔗糖体积显著膨胀，呈疏松海绵状有能使品红褪色的气体生成有能使品红褪色的气体生成放出大量的热放出大量的热浓硫酸和蔗糖的反应方程式 C12H22O11=12C+11H2O 2H2SO4(浓)+C=CO2+2SO2+2H2OH2SO4(浓浓)亲爱的水：亲爱的水： 我在这里把我的内心毫无保留地展现给你，我承认我在这里把我的内心毫无保留地展现给你，我承认我很粘人；每当我遇上你，我就有种沸腾的感觉，我全我很粘人；每当我遇上你，我就有种沸腾的感觉，我全身会发出大量的热；当我见不到你时，我会在空气中寻

17、身会发出大量的热；当我见不到你时，我会在空气中寻找你的气息，寻找每一丝你的痕迹，最终和你在一起。找你的气息，寻找每一丝你的痕迹，最终和你在一起。 水，为了找到你水，为了找到你, 就算变成稀硫酸，也不会后悔。就算变成稀硫酸，也不会后悔。相信我，我是不挥发的相信我，我是不挥发的, 最终定能等到你；水，就算你最终定能等到你；水，就算你改头换面隐藏在有机物中改头换面隐藏在有机物中,我也会把氢氧重新合成你。我也会把氢氧重新合成你。 水，没有了你，虽然我也和铁，铝接触过，但我选水，没有了你，虽然我也和铁，铝接触过，但我选择了拒绝，因为我放不下你。择了拒绝，因为我放不下你。 水，我可以对门捷列夫发誓，我会爱

18、你一辈子。水，我可以对门捷列夫发誓，我会爱你一辈子。 98%98%的浓硫酸 常温与铁和铝常温与铁和铝的反应的反应水，没有了你，虽然我也和铁，铝接触过，但水，没有了你，虽然我也和铁，铝接触过，但我选择了拒绝我选择了拒绝浓硫酸的特性浓硫酸的特性4(1)(1)常温与铁和铝常温与铁和铝的反应的反应(2)与金属反应总结与金属反应总结: :浓硫酸的氧化性是由浓硫酸的氧化性是由+6+6价的价的S S原子表现出来的，原子表现出来的，还原产物一般为还原产物一般为SOSO2 2 ，不生成，不生成H2，体现强氧化性体现强氧化性和酸性。和酸性。 金属金属 浓浓H2SO4 硫酸盐硫酸盐 SO2 + H2O（除（除Au、

19、Pt外）外）3、强氧化性实实验验4 将一小块铜片放入试管中，然后加入将一小块铜片放入试管中，然后加入2ml浓硫酸，加热观察实验现象。浓硫酸，加热观察实验现象。2H2H2 2SOSO4 4（浓）（浓） + Cu = CuSO+ Cu = CuSO4 4 + SO + SO2 2 +2H+2H2 2O O现象：加热能反应，产生的气体能使品红溶现象：加热能反应，产生的气体能使品红溶液褪色，液褪色，溶液稀释后呈溶液稀释后呈蓝色蓝色。在浓硫酸溶液和稀硫酸溶液中硫酸的存在形式有何不同？在浓硫酸溶液和稀硫酸溶液中硫酸的存在形式有何不同？稀稀H2SO4H+、 SO42浓浓H2SO4H+、 SO42H2SO4

20、分子分子 在今后学习、解题中涉及到硫酸的内容一定要在今后学习、解题中涉及到硫酸的内容一定要注意硫酸的注意硫酸的浓度浓度.H2SO4 分子分子1、请你为浓硫酸设计一张简历，形式如下、请你为浓硫酸设计一张简历，形式如下姓名姓名种类种类出生地出生地外貌特征外貌特征与水的关与水的关系系 特长特长荣获的称号荣获的称号浓硫酸浓硫酸酸酸1、请你为浓硫酸设计一张简历，形式如下、请你为浓硫酸设计一张简历，形式如下姓名姓名种类种类出生地出生地外貌特征外貌特征与水的关与水的关系系 特长特长荣获的称号荣获的称号浓硫酸浓硫酸酸酸沸腾炉沸腾炉接触室接触室吸收塔吸收塔1、吸水性、吸水性 2、脱水性、脱水性3、与金属、与金属

21、强氧化性和酸性强氧化性和酸性4、与非金属、与非金属强氧化性强氧化性与水以任意比互溶，密度比水大，遇水放与水以任意比互溶，密度比水大，遇水放热，只能进入水中不能允许水进入。热，只能进入水中不能允许水进入。无色油状液体无色油状液体硫酸的美誉硫酸的美誉化学工业之母化学工业之母工业上常用硫酸的年产量来衡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量一个国家的化工生产能力 1、请你为浓硫酸设计一张简历，形式如下、请你为浓硫酸设计一张简历，形式如下姓名姓名种类种类出生地出生地外貌特征外貌特征与水的关与水的关系系 特长特长荣获的称号荣获的称号浓硫酸浓硫酸酸酸沸腾炉沸腾炉接触室接触室吸收塔吸收塔1、吸水性、吸水性 2、脱水性、脱水性3、与金属、与金属强氧化性和酸性强氧化性和酸性4、与非金属、与非金属强氧化性强氧化性与水以任意比互溶，密度比水大，遇水放与水以任意比互溶，密度比水大，遇水放热，只能进入水中不能允许水进入。热