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硫酸化学教案 篇1
●教学目标
1.使学生常识性地了解化学科学实验与化工生产的区别。
2.使学生对于如何提高化工生产的综合经济效益有一个常识性的认识。
3.通过课堂讨论培养学生分析问题和解决问题的能力。
●教学重点
以硫酸工业为例对化工生产中如何提高经济效益的讨论。
●教学难点
关于选择硫酸厂厂址的课堂讨论。
●教学方法
讨论、自学、讲解等。
●课时安排
共一课时
教具准备
投影仪、胶片
●教学过程
［引言］前一节我们学习了硫酸生产的原料、流程和典型设备，并着重讨论了二氧化硫接触氧化反应的最佳工艺条件。确切地说，这仅仅是模拟化工生产。要想真正将化学实验结果应用到实际生产，必须在遵循科学原理的基础上着重考虑综合效益，即要求最大限度地提高劳动生产率、降低成本、保护生态环境，为国民经济部门提供质优价廉的化工产品。这同科学实验是不同的，在科学实验中，为了探索某个重要的原理或实现某个重要反应，有时可以不惜花费大量的时间和资金。下面，我们就以硫酸工业为例讨论在化工生产中的综合经济效益问题。
［板书］第二节 关于硫酸工业综合经济效益的讨论
［讲解］根据绿色化学和可持续发展的要求，一个现代化的化工企业，应该朝着无废物排出的“封闭式生产”的方向努力。那么工业生产上如何实现上述要求呢？这是工业生产需要考虑的第一个问题。
［板书］一、环境保护与综合利用原料
［讲解］在化工生产中某一生产部门产生的三废，即废气、废液、废渣，往往可能是其他生产部门有用的原料。
［提问］硫酸工业生产中产生哪些废物？这些废物又如何处理呢？
［学生回答］
［教师小结］硫酸生产的第三阶段，即三氧化硫的吸收阶段从吸收塔中排出含少量二氧化硫的废气。黄铁矿矿粉在沸腾炉中燃烧后产生大量废渣。炉气的净化、干燥过程中产生废液。
［讲解］这些废物若随意排放，不仅会造成严重的环境污染，影响人民身体健康，破坏生态平衡，不符合绿色化学和可持续发展的要求，而且还会造成某些原料的浪费，不利于降低生产成本，也不利于节约资源的要求。因此，在建设硫酸生产车间时，必须同步建设处理“三废”的设施，尽可能地将三废变成有用的副产品，实行综合利用。同时使“三废”的排放符合国家标准。
［引导］我们首先来看一下硫酸生产中“废气”的处理。
［投影］硫酸生产中尾气的处理
［讲解］硫酸生产中尾气的处理有多种方法，具体采用哪种处理方法，取决于副产品的市场需求、成本核算等实际情况。
［过渡］请同学们完成上述化学方程式。
［教师巡视］
［学生口述化学反应，教师板书］
［板书］1.废气处理
①氨水吸收，再用硫酸处理
SO2＋2NH3＋H2O===(NH4)2SO3
(NH4)2SO3＋H2SO4===(NH4)2SO4＋SO2↑＋H2O
②用Na2SO3溶液吸收，然后加热吸收液
SO2＋Na2SO3＋H2O===2NaHSO3
?2NaHSO3????Na2SO3＋SO2↑＋H2O
③用NaOH溶液吸收，再用石灰乳和O2处理
SO2＋2NaOH===Na2SO3＋H2O
Na2SO3＋Ca(OH)2===CaSO3↓＋2NaOH
2CaSO3＋O2===2CaSO4
［讲解］沸腾炉中产生的废渣一般可作为制造水泥的辅料或用于制砖。若矿渣中含铁品位高，经处理后作为铁矿炼铁，则可获得更大的经济效益。
［板书］
［讲解］生产中产生的含有硫酸的废液，经处理后可作为劣质硫酸出售，也可用石灰乳中和制得副产品石膏。
［板书］
Ca(OH)2＋H2SO4===CaSO4＋2H2O
［转引］许多化学反应是放热反应，化工生产中若能充分利用反应热，这对降低生产成本具有重要的意义。
［板书］二、能量的充分利用
［过渡］硫酸工业生产中如何充分利用能量呢？
［师］下面是硫酸生产过程中所涉及的三步反应的热化学方程式。
［投影］
1.S(s)＋O2(g)===SO2(g);ΔH=－297 kJ/mol
FeS2(s)＋11
4高温O2(g) ?????1
2Fe2O3(s)＋2SO2(g);ΔH=－
853 kJ/mol
3.SO3(g)＋H2O(l)===H2SO4(l);ΔH=－130.3 kJ/mol
［师］很明显，上述反应均为典型的放热反应，假如我们能把这些热量充分利用，有什么重要的意义呢？
请大家看以下投影资料。
［投影并讲解］硫酸生产过程中要消耗大量的能量。例如，开动机器设备(矿石粉碎机、运输装置、鼓风机、泵等)需要电能，维持接触氧化适宜的温度(400℃～500℃)需要热能。由于硫酸生产过程中三个化学反应都是放热反应，可以充分利用这些反应放出的热能以降低生产成本。例如，在沸腾炉旁设置“废热”锅炉，产生蒸气来发电；在接触室中设热交换装置，利用SO2氧化为SO3时放出的热来预热即将参加反应的SO2和O2，使其达到适宜的反应温度。据测算，生产1 t硫酸约需消耗100 kW·h的电能，而相应量反应物在生产过程中放出的反应热相当于200 kW·h的电能。
［讲解］以上资料显示：硫酸生产中如能充分利用“废热”，则不仅不需要由外界向硫酸厂供应能量，而且还可以由硫酸厂向外界输送大量的能量。
［板书］若充分利用“废热”，则不仅不需要由外界向工厂供能，而且还可以由工厂向外界供能。
［过渡］以上我们实际上是从物质和能量的充分利用讨论了工业生产的综合经济效益问题。下面我们讨论硫酸生产规模和厂址的选择问题。
［板书］三、生产规模和厂址选择
［讲解］现代化工生产一般要求有较大的规模。因为大型化生产可以降低单位产量投资，便于热能的综合利用和提高劳动生产率，因而总的`经济效益较大。
［投影］据报道，国外一套年产40万吨的硫磺制硫酸装置比年产20万吨的装置成本降低14%；我国一套年产10万吨的黄铁矿制酸装置比年产3万吨的装置成本降低23%。
［小结］考虑我国的实际情况，有关部门主张，在一般情况下，应发展年产4万吨以上的制硫酸装置。
［板书］1.生产规模——年产4万吨以上。
［过渡］化工厂厂址选择是一个复杂的问题，它涉及原料、水源、能源、土地供应、市场需求、交通运输和环境保护等诸多因素。
［投影］影响化工厂选址的部分因素：
［过渡］为什么要考虑上述那么多的因素呢？请大家以硫酸厂厂址选择为例予以说明。 ［提示大家阅读课本最后两个自然段进行回答］
［学生阅读完有关内容后回答］硫酸是一种腐蚀性液体，不能像普通固体化工产品那样可以较多地贮存，需要随产随销。硫酸的运输费用比较高。据估算1 t H2SO4的运价约为同质量黄铁矿矿石的三倍。这样就决定了硫酸厂靠近消费中心比靠近原料产地更为有利。因此，考虑到综合经济效益，硫酸厂厂址离硫酸消费中心不能太远。在决定建厂规模时，可以考虑在消费中心建厂规模大些，在边远或硫酸用量不多的地区，建厂规模小些。
环保问题是硫酸厂选址的另一个重要因素。硫酸厂对环境的污染是比较严重的。限于当前的技术水平，即使十分注意“三废”处理，也难以达到较高的环保要求。因此，硫酸厂不应建在人口稠密的居民区和环保要求高的地区。
［教师总结板书］2.厂址选择——原料、水源、能源、交通、土地供应、市场需求等。 ［过渡］运用我们刚才学过的知识讨论两个问题。
［投影］
1.在以下条件下，你认为A城市该不该建硫酸厂？
(1)A城市郊区有丰富的黄铁矿资源，水源、能源充足，交通方便。
(2)A城市需使用硫酸的工业不多，而离它远的B城市却是一个消耗硫酸甚多的工业城市。
(3)A城市是一个风光秀丽的旅游城市，对环境保护的要求甚高，而且土地价格较贵，土地供应紧张。
［学生讨论回答］
［讲解］我们对三个条件要全面分析：第一个条件有利于在A城市建硫酸厂；第二个条件从市场需求和运输成本考虑，在A城市建厂不如在B城市建厂；第三个条件从根本上否定了在A城市建厂的设想。因为一个风光秀丽的旅游城市，对环保的要求一定很高。而且该地的土地价格也较贵。如果在该地建污染比较严重的硫酸厂，必然破坏旅游资源，得不偿失。所以应该在B城市建硫酸厂，再运输少量硫酸到A城市供应生产的需要，这样的资源配置比较合理。
［投影］
2.有人建议在C地建一个大型磷肥厂，并配套建一个大型硫酸厂。分析以下情况，判断此建议是否合理。
(1)C地是重要的农业区，需消耗大量的肥料。
(2)C地有丰富的磷灰石矿藏，水源、能源充足，土地价格较低，土地供应充足，交通
方便。
(3)磷肥是由磷灰石［有效成分是Ca3(PO4)2］与H2SO4作用制得的，制造磷肥需消耗大量的硫酸。
(4)C地无磷肥厂和硫酸厂，在相邻的D地有丰富的黄铁矿资源。
［学生讨论回答］
［讲解］题设有四个条件。第一个条件说明C地对于肥料有很大的市场需求。第二个条件指出C地有丰富的磷矿资源，而且其他条件也很优越，适于建大型磷肥厂。第三个条件指出制造磷肥需消耗大量硫酸，暗示建磷肥厂必须配套建硫酸厂。第四个条件指出该地无硫酸厂，而邻近的D地有丰富的黄铁矿资源，通过运输黄铁矿的方式在C地建硫酸厂是可行的。所以在C地建一个大型磷肥厂，并配套建一个大型硫酸厂的建议是正确的。
［布置作业］习题一、2、3 二、1
硫酸化学教案 篇2
本节内容选自人教版高中化学必修1第四章第四节的第二部分《硫酸和硝酸的氧化性》，本节知识用时一课时。本节课的授课对象主要是高一上普通班的学生。
一、 教学设计思路分析
1、 教材分析
本节课的地位和作用：课标对这部分的要求通过实验了解氮、硫非金属及其重要化合物的主要性质，认识其在生产中的应用和对生态环境的影响。人教版将它放在了经过第三章金属及其化合物、第四章非金属及其化合物前三节的学习，学生已经储备了不少元素化合物的知识，对于氮和硫的氧化物的污染问题也留有深刻印象。初中学生认识到硝酸是一种强酸，已从物质分类角度了解了酸的通性。对于氢前金属与盐酸、稀硫酸反应置换出氢气的规律非常熟悉。这为研究浓硫酸和硝酸的强氧化性打下坚实的物质基础和知识支持。
本节课主要通过实验探究的方式，从氧化还原反应和物质的特性角度去认识和理解硫酸及硝酸的强氧化性，进而引出不同价态的氮元素之间的转化，对以前所学内容的深化和完善。不仅巩固《化学必修1》离子反应、氧化还原反应、物质的量等概念，也为《化学必修2》形成元素概念和元素周期律提供感性材料。体现了新教材对知识的“螺旋上升”的编排特色。
教学重点：
硫酸及硝酸的氧化性。
教学难点：硫酸及硝酸的氧化性。
2、学情分析
本节课的对象是高一学生，他们在初中时已经学习过浓硫酸与硝酸的物理性质，在这儿只需让学生在课前复习即可。
学生在初中就已经接触过稀硫酸，但是本节所介绍的浓硫酸的一些性质与稀硫酸还有很大的区别。比如浓硫酸的强氧化性表现在+6价的硫元素上，可与铜，碳单质反应生成二氧化硫；而稀硫酸的氧化性表现在氢离子上，与活泼的金属反应放出氢气。因此，在此应慢慢引导学生加以理解并予以区别。
高一学生，在学这节时已经具备了一些鉴别物质的能力，所以对于浓硫酸与碳的反应，可以让学生自己去设计实验，鉴别产物。这样，不仅可以巩固知识，还可以锻炼学生的逻辑思维，培养其实验能力。
对于硝酸在这节要讲的氧化性，学生是陌生的。做好相关实验以及与硫酸的对比学习，还有浓稀硝酸的对比学习是突破的重点。
二、教学方案设计
1、 教学目标
知识与技能：
1、巩固稀硫酸的性质，探究硫酸及硝酸的特性及强氧化性，对金属与酸的反应形成更全面的认识，
2、知道硫酸及硝酸的`工业用途，形成氮及其化合物相互转化的知识网络，
3、培养学生的实验观察、分析思维能力。
过程与方法：
1、通过硫酸与硝酸性质的对比学习，学到类比学习的方法，
2、通过实验探究，让学生经历发现问题、提出假说、实验验证、解决问题的科学探究历程，学习从现象到本质的推理。
情感、态度与价值观：
1、通过不同浓度酸的反应，让学生形成“现象与本质”“量变与质变”等辩证唯物主义观点，
2、通过实验探究过程，体会到学习的过程是渐进的过程，从而激发学生的学习兴趣，培养学生严谨求实、勇于创新的科学品质，
3、通过硝酸的用途和学以致用，关注化学的运用及科技的发展，建立对化学的认同感。
2、 教学方法
问题解决法、讨论法、讲授法、实验法指导教学。
3、 教学过程
硫酸化学教案 篇3
【学海导航】
1.知道工业生产硫酸的基本原理，了解浓硫酸的特性和硫酸的应用以及硫酸生产过程中产生的废气对环境的污染
2.认识几种常见的硫酸盐及其用途。
3. 了解硫酸的物理性质、硫酸的通性；
掌握浓硫酸的特殊性：吸水性、脱水性、强氧化性。
了解硫酸的用途；
掌握浓硫酸的特殊性：强氧化性。
【主干知识】
一、硫酸的工业制法
古代：
目前工业：接触法制硫酸
（1）接触法制硫酸的生产阶段、典型设备、反应原理、归纳完成下表：
三阶段 1.造气 2.接触氧化 3.SO3的吸收
三设备
三反应
注意事项
（2）尾气的吸收。通常工业上是用氨水来吸收SO2，其反应式为：SO2+2NH3H2O=(NH4)2SO3+H2O,(NH4)2SO3+SO2+H2O=2NH4HSO3,
二、硫酸的性质
（1）硫酸的物理性质
纯硫酸是无色油状的液体，沸点高，密度大，能与水以任意比互溶，溶解时放出大量的热。
（2）硫酸的化学性质
1、吸水性：H2SO4＋nH2O＝＝H2SO4nH2O
〖注意“水”可以是混合气体中的水蒸气，也可以是结晶水合物中的结晶水！
2、脱水性：浓硫酸可以使有机化合物中的H、O元素按H2O的组成从有机物中“脱离”出来，结合成水分子。如：C12H22O11(蔗糖)＝＝12C＋11H2O，所以浓硫酸对有机物有强烈的腐蚀作用。
※如果皮肤上不慎沾上浓硫酸，正确的处理方法是 。
对比吸水性和脱水性的区别。
3、强氧化性：
a冷的浓硫酸使Fe、Al等金属表面生成一层致密的氧化物薄膜而钝化。
b活泼性在H以后的金属也能反应（Pt、Au除外） Cu+H2SO4(浓)====CuSO4+SO2↑+2H2O
c与非金属反应：C+2H2SO4(浓)====CO2↑+2SO2↑+2H2O
d 能与其他还原性物质反应
2.硫酸盐
名称 俗称和成分 颜色 名称 俗称和成分 颜色
硫酸钙 石膏CaSO42H2O
熟石膏2CaSO4H2O 白色 硫酸钡 重晶石BaSO4 白色
硫酸亚铁 绿矾FeSO47H2O 绿色 硫酸钠 芒硝Na2SO410H2O 白色
硫酸铜 胆(蓝)矾CuSO47H2O 蓝色 硫酸锌 皓矾ZnSO47H2O 白色
三、硫酸的用途
（1）制磷肥、氮肥等肥料，也可用于除锈，还可制实验价值较大的硫酸盐等；
（2）利用其吸水性，在实验室浓硫酸常用作 剂；
（3）利用浓硫酸的高沸点、难挥发性，常用作制取各种挥发性酸，如： 气体；
（4）利用其脱水性，常用作脱水剂。
【精彩例题】1、用实验验证炭和浓硫酸反应的产物。
（1）如按气流由左向右流向，连接上述装置的正确顺序是（填各接口字母）：
（2）实验中哪些现象能分别证明产物中有水、二氧化硫和二氧化碳？
（3）盛品红试液的试剂瓶为什么要用两次？
（4）在浓H2SO4跟木炭、浓H2SO4跟铜的两个反应中，是否利用浓H2SO4的同一性质？
【巩固练习】
1．工业上常用稀硫酸清洗铁表面的锈层，这是利用硫酸的 （ ）
A、 强氧化性 B、不挥发性 C、酸性 D、吸水性
2．50mL 18mol/L的硫酸中加入足量的铜片并加热，被还原的硫酸的物质的量
A、小于0.45mo1 B、等于0.45mol
C、在0.45mol和0.9mol之间 D、大于0.9mo1
3．下列关于硫酸性质的描述中，正确的是
A、浓H2SO4有氧化性，稀H2SO4无氧化性
B、由于浓H2SO4具有脱水性，所以可用做干燥剂
C、稀H2SO4与铜不反应，但浓H2SO4在加热条件下可与铜反应
D、在受热的情况下浓硫酸也不与铁、铝发生反应
4．在下述反应中，浓H2SO4既表出现氧化性，又表现出酸性的是
A、C＋H2SO4 B、H2S＋H2SO4
C、NaCl＋H2SO4 D、Cu＋H2SO4
5．下列离子方程式中，不正确的是
A、氢氧化铜与硫酸反应：Cu(OH)2＋2H＋＝＝Cu2＋＋2H2O
B、铁与稀硫酸反应：2Fe＋6H＋＝＝2Fe3＋＋3H2↑
C、氯化钡溶液与硫酸反应：Ba2＋＋SO42—＝＝BaSO4↓
D、氧化铜与硫酸反应：CuO＋2H＋＝＝Cu2＋＋H2O
6、下列关于亚硫酸、浓硫酸的叙述中，正确的是
A、它们都是酸，彼此不发生化学反应
B、两种酸中，硫元素都既有氧化性，又有还原性
C、两种酸在空气中都很稳定
D、按上述顺序，硫元素的氧化性增强，还原性减弱
7．向盐酸中加入浓H2SO4时，会有白雾生成，不是导致产生该现象的原因的是（ ）
A、浓H2SO4脱水性能 B、浓H2SO4具有吸水性
C、盐酸具有挥发性 D、气态溶质的溶解度随度随温度的升高而降低
8.通常情况下能共存且能用浓硫酸干燥的气体组是 （ ）
A SO2、Cl2、H2S B O2、H2、SO2 C CH4、H2、Cl2 D CO、SO3、O2
9.区别浓H2SO4和稀H2SO4，既简单又可靠的方法是 （ ）
A、各取少许溶液分别放入铜片` B、分别与石蕊试液作用
C、用玻璃棒各蘸少许液涂在纸上 D、各取少许溶液分别放入铝片
10.放在敞口容器中的下列溶液，久置后溶液中该溶质的浓度会变大的是（ ）
A 浓硫酸 B 氢氧化钠 C氯水 D氯化钠
11．将绿矾晶体加强热，除生成水蒸气以外，还发生如下反应：
2FeSO4======Fe2O3+SO2↑+SO3↑，如将生成的混合气体通过BaCl2溶液，应发生的现象有
A、一定产生BaSO4沉淀 B、一定产生BaSO3沉淀
C、一定有SO2逸出 D、一定有SO3逸出
12、为方便某些化学计算，有人将98％浓硫酸表示成下列形式，其中合理的是
A、H2SO41/9H2O B、H2SO4H2O
C、H2SO4SO3 D、SO310/9H2O
13.100g浓度为18mol/L，密度为ρ(g/cm3)的`浓硫酸中加入一定量的水稀释成9mol/L的硫酸，则加入水中的体积为
A、小于100mL B、等于100mL
C、大于100mL D、等于100/ρmL
14、将三氧化硫溶解在浓硫酸中所得到的混合物被称为“发烟硫酸”，通常以三氧化硫的质量分数表示其组成。今有1LSO3的质量分数为30％的发烟硫酸（密度为1.95g/cm3），要把它稀释成H2SO4的质量分数为95％的浓硫酸，需加水的体积约为（提示：S元素守恒）
A、120mL B、180mL C、240mL D、300mL
13.工业制CuSO4时，不是直接用铜跟浓H2SO4在加热条件下反应，而是将铜丝浸入稀H2SO4中，再不断由容器下部吹入细小的空气泡。请从原料的用量以及环境保护的角度说明这样做的好处是① _____________________________________ ，
②_____________________________________________________。
13．（12分）下列实验事实或实验现象，反映了硫酸的哪些性质。
（1）在工业上可用铁制槽车或铝制槽车运输浓硫酸
（2）浓硫酸与甲酸共热可制备一氧化碳
（3）实验室用锌粒和稀H2SO4反应制备氢气
浓硫酸使硫酸铜晶体由蓝变白_________________.
22． (1)在硫酸工业生产中，我国采用黄铁矿为原料 生产SO2，反应的化学方程式为： ，该反应在 中进行。
(2)为了有利于SO2的转化为SO3，且能充分利用热能，采 用 了多层催化剂间有热交换器的接触室(见右图)。按此密闭体系中气体的流向，则C处流出的气体为 ，A、B、C三处气体的温度由高到低的顺序为 。
(3)在吸收塔中用 吸收SO3，从吸收塔上部导出的气体再次通入 ，进行第二次氧化，再进行一次吸收后将尾气中很少的SO2净化回收，以防污染大气。
16．向铜片中加入115mL某浓度的硫酸，在加热条件下反应，待铜片全部溶解后，将其溶液稀释到500mL，再加入足量锌粉，使之充分反应，收集到2.24L（标准状况）气体。过滤残留固体，干燥后称量，质量减轻了7.5g。求原硫酸的物质的量浓度
硫酸化学教案 篇4
一、教材分析：
本节知识范围比较广，既有典型的元素化合物知识，又有环境保护常识，人们既要利用浓硫酸，又要防止浓硫酸对环境的污染，教材力争把诸多因素有机地结合，融为一体。教师力求给学生创设一个社会型的学习情景，让学生对知识的主动构建，提高学生的分析判断能力。
二、教学目标：
知识目标：
1.使学生了解浓硫酸的物理性质；
2.掌握浓硫酸的'化学性质；
能力目标：
1、培养学生观察实验现象，分析实验现象，获得结论的能力。
2、培养学生理论联系实际，利用所学知识对社会现象进行观察思考，敢于质疑，勤于思索，逐步形成独立思考的能力。
3、具有较强的问题意识，能够发现和提出与浓硫酸有关的化学问题，
德育目标：
1、结合浓硫酸性质的教学，培养学生的积极态度；关注与化学有关的社会热点问题，通过硫酸对环境污染的教学，对学生进行环保意识教育。
2、通过课堂问题的讨论，培养学生热爱祖国，为人类文明和社会进步而努力学习化学的责任感和使命感，逐步形成可持续发展的思想。
3、培养树立辩证唯物主义世界观。
三、重点难点：
教学重点：浓硫酸的化学性质。
教学难点：浓硫酸的强氧化性。
四、教学策略与手段：
本课教学中运用多媒体、实物进行情境创设，让学生通过对浓硫酸性质的学习、人们对自然与人文美的追求、实际生活中人们对浓硫酸的应用、不同的人对待环境的不同态度，以及学生在课堂上的学习方法和态度进行反思。
五、课前准备：
1．学生的学习准备：白纸一张
2．教师的教学准备：仪器：小试管（4支）、小烧杯、玻璃棒、铁架台、酒精灯、试管夹
试剂及用品：蔗糖、浓硫酸、铜丝、品红溶液、酸性高锰酸钾、胆矾、滤纸
六、教学过程：
（播放投影图片）
（教师讲述）