新教材高中化学 专题4 硫与环境保护 1.2 硫酸的工业制备 浓硫酸的性质（2）教学设计 苏教版必修1

新教材高中化学专题4硫与环境保护1.2硫酸的工业制备浓硫酸的性质（2）教学设计苏教版必修1学校授课教师课时授课班级授课地点教具设计意图本节课旨在帮助学生理解硫酸的工业制备过程，掌握浓硫酸的性质及其应用，并结合环境保护意识，让学生认识到化学在工业生产和环境保护中的重要作用。通过实际操作和案例分析，提高学生的实验操作技能和环保意识。核心素养目标培养学生化学实验操作技能，提高分析问题和解决问题的能力；增强环境保护意识，认识到化学工业与环境保护的紧密联系；提升科学探究精神和创新意识，通过实验探究硫酸制备过程和浓硫酸性质，培养学生科学思维和团队合作能力。教学难点与重点1.教学重点

-明确硫酸工业制备的化学原理，包括接触法中二氧化硫的氧化过程及反应条件。

-掌握浓硫酸的物理性质和化学性质，如吸水性、脱水性、氧化性和腐蚀性。

-理解浓硫酸在工业中的应用，如用于生产肥料、有机合成等。

2.教学难点

-二氧化硫氧化反应的原理和条件，包括催化剂的选择和反应机理。

-浓硫酸的腐蚀性和脱水性对实验操作的影响，以及如何安全处理浓硫酸。

-理解硫酸工业制备过程中的环境保护问题，如二氧化硫排放的控制和治理。教学资源准备1.教材：确保每位学生都具备苏教版必修1教材，以便跟随课程内容学习。

2.辅助材料：准备与硫酸制备和性质相关的图片、流程图、视频等多媒体资源，帮助学生直观理解。

3.实验器材：准备接触法实验所需的装置和试剂，包括二氧化硫发生装置、催化剂、气体收集装置等，确保实验安全。

4.教室布置：设置分组讨论区，安排实验操作台，确保学生能够有序进行实验和讨论。教学过程（一）导入新课

1.老师提问：同学们，大家知道我们生活中常见的酸有哪些吗？它们在我们的生活中有哪些应用？

2.学生回答：如醋酸、硫酸等。

3.老师总结：今天我们要学习的是硫酸，它是一种非常重要的化工原料，广泛应用于化肥、染料、制药等行业。接下来，我们将一起探究硫酸的工业制备过程及其性质。

（二）新课讲授

1.硫酸的工业制备

（1）老师讲解：硫酸的工业制备主要采用接触法，即利用二氧化硫与氧气在催化剂的作用下反应生成三氧化硫，然后三氧化硫与水反应生成硫酸。

（2）学生思考：请同学们思考一下，接触法中二氧化硫氧化成三氧化硫的反应条件有哪些？

（3）学生回答：催化剂、适宜的温度和压力。

（4）老师总结：接触法中，二氧化硫氧化成三氧化硫的反应条件是催化剂、适宜的温度和压力。

2.浓硫酸的性质

（1）老师讲解：浓硫酸具有强烈的吸水性、脱水性、氧化性和腐蚀性。

（2）学生观察：请同学们观察浓硫酸的物理性质，如颜色、状态、气味等。

（3）学生回答：浓硫酸为无色、油状液体，具有刺激性气味。

（4）老师总结：浓硫酸为无色、油状液体，具有刺激性气味。

（5）学生思考：请同学们思考一下，浓硫酸的脱水性、氧化性和腐蚀性在实验中有哪些表现？

（6）学生回答：脱水性使有机物炭化，氧化性使金属发生氧化还原反应，腐蚀性使物质表面发生腐蚀。

（7）老师总结：浓硫酸的脱水性、氧化性和腐蚀性在实验中表现为使有机物炭化、金属氧化还原反应和物质表面腐蚀。

3.硫酸的应用

（1）老师讲解：浓硫酸在工业生产中有广泛的应用，如生产化肥、染料、制药等。

（2）学生思考：请同学们举例说明浓硫酸在工业生产中的应用。

（3）学生回答：如生产硫酸铵、硫酸铜、硫酸钠等。

（4）老师总结：浓硫酸在工业生产中的应用包括生产硫酸铵、硫酸铜、硫酸钠等。

（三）课堂小结

1.老师总结：今天我们学习了硫酸的工业制备过程、浓硫酸的性质及其应用。希望大家能够掌握以下知识点：

（1）硫酸的工业制备过程：接触法。

（2）浓硫酸的性质：吸水性、脱水性、氧化性和腐蚀性。

（3）浓硫酸的应用：生产化肥、染料、制药等。

2.学生回顾：请同学们回顾一下本节课所学内容，并思考如何将所学知识应用于实际生活中。

（四）布置作业

1.老师布置作业：请同学们课后查阅资料，了解硫酸在环保领域的应用，并撰写一篇简要报告。

2.学生思考：请同学们思考如何将硫酸的环保应用与所学知识相结合，提出自己的见解。

（五）课堂反思

1.老师反思：本节课通过讲解硫酸的工业制备过程、浓硫酸的性质及其应用，帮助学生掌握了硫酸相关知识。在今后的教学中，我将更加注重培养学生的实际操作能力和环保意识。

2.学生反思：通过本节课的学习，我了解了硫酸的工业制备过程、浓硫酸的性质及其应用。在今后的学习中，我将努力提高自己的实验操作技能和环保意识，为我国化工事业和环境保护贡献自己的力量。知识点梳理1.硫酸的工业制备

-接触法原理：利用二氧化硫与氧气在催化剂的作用下反应生成三氧化硫，再与水反应生成硫酸。

-反应条件：催化剂、适宜的温度（450℃左右）、压力和氧气浓度。

-工艺流程：原料预处理、二氧化硫生成、三氧化硫合成、硫酸吸收。

2.硫酸的性质

-物理性质：无色、油状液体，具有刺激性气味，高沸点，吸水性。

-化学性质：脱水性、氧化性、腐蚀性、强酸性。

-应用性质：用于生产化肥、有机合成、金属加工等。

3.浓硫酸的实验室安全操作

-防止浓硫酸溅到皮肤和衣物上。

-使用时戴防护眼镜和手套。

-实验室操作前后应彻底清洗双手。

4.浓硫酸的实验室应用

-制备有机化合物，如醇的脱水反应。

-金属的腐蚀性试验。

-测定硫酸根离子的含量。

5.硫酸的环境影响

-硫酸生产过程中的二氧化硫排放。

-二氧化硫对大气的污染和酸雨的形成。

-硫酸生产废液的处理和回收。

6.硫酸在环境保护中的应用

-硫酸废液的处理技术，如中和、浓缩、固化等。

-硫酸尾气的净化技术，如洗涤、吸收、吸附等。

-硫酸工业清洁生产技术的应用。

7.硫酸的物理化学性质在实际中的应用

-作为催化剂，提高工业反应效率。

-作为酸雨的防治材料，减少酸雨对环境的破坏。

-在肥料、染料、制药等行业的应用。

8.硫酸的化学反应方程式

-二氧化硫氧化生成三氧化硫的反应：2SO2+O2→2SO3

-三氧化硫与水反应生成硫酸的反应：SO3+H2O→H2SO4

-浓硫酸与金属反应：2H2SO4+Zn→ZnSO4+SO2↑+2H2O

-浓硫酸与有机物反应：C6H12O6+H2SO4→C6H10O6+H2O+SO2↑

9.硫酸的计量与检测

-测定硫酸浓度的方法，如酸碱滴定法。

-测定硫酸含量的方法，如重量法、比色法等。

10.硫酸在生活中的应用

-作为清洁剂，去除金属表面的锈蚀。

-作为食品添加剂，如制作腌制食品。

-作为电池电解液。内容逻辑关系①硫酸的工业制备

-重点知识点：接触法、二氧化硫、三氧化硫、催化剂、温度、压力

-重点词句：接触法原理、催化剂选择、适宜的温度和压力

②浓硫酸的性质

-重点知识点：物理性质、化学性质、应用性质、脱水性、氧化性、腐蚀性

-重点词句：浓硫酸的物理状态、吸水性、有机物炭化、金属氧化还原

③硫酸的环境影响与保护

-重点知识点：二氧化硫排放、酸雨、硫酸废液处理、环保应用

-重点词句：二氧化硫对大气的污染、酸雨的形成、废液回收、清洁生产技术

④硫酸的化学反应与应用

-重点知识点：化学反应方程式、实验室应用、实际应用

-重点词句：化学反应原理、实验操作步骤、硫酸在工业生产中的应用

⑤硫酸的计量与检测

-重点知识点：硫酸浓度测定、含量测定、检测方法

-重点词句：酸碱滴定法、重量法、比色法

⑥硫酸在生活中的应用

-重点知识点：生活用途、清洁剂、食品添加剂、电池电解液

-重点词句：清洁去除锈蚀、食品腌制、电池电解液使用典型例题讲解1.例题：某工厂使用接触法生产硫酸，已知在450℃、常压下，二氧化硫的转化率为98%。若要生产1000吨硫酸，需要多少吨二氧化硫？

解答：首先计算硫酸的摩尔质量为98g/mol，二氧化硫的摩尔质量为64g/mol。根据反应方程式2SO2+O2→2SO3，每生产1mol硫酸需要2mol二氧化硫。设需要二氧化硫的质量为x吨，则有：

1000吨硫酸×(1mol/98g)×(2molSO2/1molH2SO4)×(64g/mol)=x吨

解得x=1300吨

因此，需要1300吨二氧化硫。

2.例题：浓硫酸具有强氧化性，能将铜氧化成硫酸铜。已知反应方程式为Cu+2H2SO4（浓）→CuSO4+SO2↑+2H2O。若10克铜与足量浓硫酸反应，最多可生成多少克SO2？

解答：首先计算铜的摩尔质量为64g/mol，SO2的摩尔质量为64g/mol。根据反应方程式，每1mol铜生成1molSO2。设最多可生成SO2的质量为y克，则有：

10克铜×(1mol/64g)×(1molSO2/1molCu)×(64g/mol)=y克

解得y=10克

因此，最多可生成10克SO2。

3.例题：在实验室中，使用浓硫酸干燥氢气。已知干燥前后氢气的体积不变，且氢气的初始压力为1.01×10^5Pa。求干燥后氢气的压力。

解答：由于氢气在干燥过程中体积不变，根据波义耳定律（P1V1=P2V2），干燥前后氢气的压力相同，因此干燥后氢气的压力仍为1.01×10^5Pa。

4.例题：某工厂使用接触法生产硫酸，已知反应方程式为2SO2+O2→2SO3。若在450℃、常压下，1吨二氧化硫可以生成多少吨三氧化硫？

解答：首先计算二氧化硫和三氧化硫的摩尔质量分别为64g/mol和80g/mol。根据反应方程式，每2mol二氧化硫生成2mol三氧化硫。设1吨二氧化硫可以生成三氧化硫的质量为z吨，则有：

1吨二氧化硫×(1000kg/1吨)×(1mol/64g)×(2molSO3/2molSO2)×(80g/mol)=z吨

解得z=1.25吨

因此，1吨二氧化硫可以生成1.25吨三氧化硫。

5.例题：某工厂生产硫酸，已知每吨硫酸需要消耗3吨二氧化硫和1.5吨氧气。若工厂计划生产1000吨硫酸，需要多少吨氧气？

解答：根据反应方程式2SO2+O2→2SO3，每2mol二氧化硫需要1mol氧气。设需要氧气的质量为w吨，则有：

1000吨硫酸×(3吨SO2/1吨H2SO4)×(1molO2/2molSO2)×(32g/mol)=w吨

解得w=160吨

因此，工厂需要160吨氧气来生产1000吨硫酸。教学评价与反馈1.课堂表现：观察学生的参与度和积极性，大部分学生能够认真听讲，积极回答问题，课堂气氛活跃。对于化学反应方程式的书写，学生的准确性较高，但对浓硫酸性质的实验操作步骤理解不够深入。

2.小组讨论成果展示：学生在小组讨论中能够提出自己的观点，并与组内成员共同分析问题。特别是在硫酸制备过程的讨论中，学生能够结合课本知识，探讨不同反应条件对转化率的影响。

3.随堂测试：通过随堂测试，了解学生对硫酸工业制备过程和浓硫酸性质的