化学直播课高一硫酸（NB化学创新课堂第19期）

化学直播课高一硫酸（NB化学创新课堂第19期）（2）设计“硫酸根离子的检验实验”，对构成物质的离子进行检验，提升学生宏观辨识与微观探析的学科核心素养。（1）结合浓硫酸与铜的反应，基于证据探究浓硫酸氧化性，提升学生证据推理与模型认知的学科核心素养；（1）了解硫酸的酸性和浓硫酸的特性；（2）能设计实验检验硫酸根离子。2. 核心素养

教材分析

本节内容选自新人教版高中化学必修第二册第五章第一节（第二课时）。

在中学化学中，浓硫酸是最具有代表性的含氧强酸，是中学化学学习必须掌握的重要知识。

根据国家教育部制定的化学教学大纲要求，要求能够分析知识的内在联系与区别、能够综合运用知识解决一些简单的化学问题。其中，浓硫酸的“强氧化性”是浓硫酸化学性质的重中之重，也是本堂教学的重点所在。硫酸的性质不仅是本课的重点，而且贯穿于中学化学的始终，也是各类考试中常常设计的热点。

教学目标与核心素养

1. 教学目标

（1）了解硫酸的酸性和浓硫酸的特性；

（2）能设计实验检验硫酸根离子。

2. 核心素养

（1）结合浓硫酸与铜的反应，基于证据探究浓硫酸氧化性，提升学生证据推理与模型认知的学科核心素养；

（2）设计“硫酸根离子的检验实验”，对构成物质的离子进行检验，提升学生宏观辨识与微观探析的学科核心素养。

教学重点和难点

1. 重点：浓硫酸的特性、硫酸根离子的检验；

2. 难点：浓硫酸的特性。

教学过程

1．引入

硫酸是重要的化工原料，可用于生产化肥、农药 、炸药 、染料和盐类等，同时也是衡量一个国家化工发展水平高低的重要标志。

工业上一般以硫黄或其他含硫矿物(如黄铁矿）为原料来制备硫酸。金属冶炼时产生的含二氧化硫废气经回收后也可用于制备硫酸。

我们今天这节课就来学习硫酸的性质。

2．练习

根据上面关于工业制硫酸的介绍和上节课所学内容，写出相关的化学反应方程式。

3．演示实验

在NOBOOK虚拟实验中，将一杯浓硫酸放置在电子天平上，观察示数的变化，并思考发生该现象的原因。

NOBOOK虚拟实验

可以观察到，天平的示数在不断增加，可能是什么原因？

（浓硫酸和空气中的某种物质发生了反应、浓硫酸直接吸收了空气中的某种物质）

事实上，硫酸和氮气、氧气、二氧化碳、稀有气体等都不会发生反应，所以只能是浓硫酸吸收了空气中的某种物质，导致溶液的质量不断增加。

再给同学们一个信息：敞口久置的浓硫酸，浓度会逐渐减小，请大家结合这个信息，推测浓硫酸吸收的是空气中的什么物质？（水蒸气）这就是浓硫酸的第一个特性——吸水性。

要注意的是，吸水性是浓硫酸的物理性质，浓硫酸吸水的过程是一个物理变化。

4．探究实验

在NOBOOK虚拟实验中进行浓硫酸脱水性之黑面包实验，观察实验现象并思考，黑色的物质是什么？这是物理变化还是化学变化？这个过程体现了浓硫酸的什么性质？

NOBOOK虚拟实验

可以观察到，在盛有蔗糖的烧杯中加入浓硫酸后，蔗糖变黑、体积膨胀，形成了黑面包。这种黑色的物质是炭单质，因为生成了新的物质，所以这是一个化学变化，硫酸直接将蔗糖中的氢氧元素按水的组成比夺取出来，体现的是浓硫酸的脱水性。

5．演示实验

【实验5-3】在带导管的橡胶塞侧面挖一个凹槽，并嵌入下端卷成螺旋状的铜丝。在试管中加入2 mL浓硫酸，塞好橡胶塞 使铜丝与浓硫酸接触。加热，将产生的气体先通入品红溶液和石蕊溶中，观察实验现象，向外拉铜丝，终止反应，冷却后，将试管中的物质慢慢倒入盛有少量水的另一支试管里，观察溶液的颜色。请同学们观察实验现象，并填写下表。

回顾刚才的实验，可抽动的铜丝有什么作用？浸有碱液的棉花团有什么作用？

（通过可抽动的铜丝来控制反应的发生或停止；浸有碱液的棉花团可以吸收多余的二氧化硫，以防止污染环境。）

我们知道稀硫酸是不能与铜发生反应的，而浓硫酸却可以，因此这也是浓硫酸最重要的特性——强氧化性。浓硫酸中有大量未电离的硫酸分子，在发生反应时，主要依靠的是 6价的硫的氧化性，而还原产物也非氢气而是二氧化硫。

6．教师讲述

虽然浓硫酸有强氧化性，但是日常生活中却常用铁罐来贮存和运输浓硫酸，同学们猜猜这是什么原因？

可能大多数同学会觉得铁在常温下不能与浓硫酸反应，但其实恰恰相反，铁在常温下也能与浓硫酸反应，但是会在铁表面产生一层致密的氧化膜，阻止浓硫酸和内部的铁继续反应，这个现象叫做钝化。

铝同样具有这个性质，不过在加热时，浓硫酸可以与铁、铝表面的氧化膜继续反应，所以贮存浓硫酸的铁罐一定要严禁受热。

7．探究

思考，硫酸根和钡离子可以反应生成硫酸钡沉淀，我们如何利用这个性质来检验未知溶液中是否含有硫酸根离子？

方案一：直接在溶液中滴加氯化钡溶液，如果有白色沉淀产生，说明溶液中含有硫酸根离子，是否可行？

方案二：在溶液中滴加氯化钡溶液，如果有白色沉淀产生，再滴加稀盐酸，沉淀不溶解，说明溶液中含有硫酸根离子，是否可行？

在检验硫酸根时，需要考虑其它离子的影响，直接滴加氯化钡溶液是不可行的，因为碳酸钡也是白色沉淀。先滴加氯化钡，再加稀盐酸依然不可行，因为产生的沉淀还可能是氯化银。考虑到这两种离子的影响，请大家设计可行的检验方案，并在NOBOOK虚拟实验中利用硫酸钠溶液、硝酸银溶液和碳酸钠溶液进行验证，看看利用你的方法是否能正确地检验出硫酸钠溶液？

板书设计

1. 浓硫酸

（1）吸水性（物理性质）

（2）脱水性（化学性质）

（3）强氧化性： 6价的硫元素，还原产物一般是二氧化硫

注意：常温下铁、铝遇浓硫酸钝化

2. 硫酸根离子的检验

取少量溶液于试管中，先加过量稀盐酸酸化（排除碳酸根离子干扰），无沉淀产生（排除银离子干扰），再加入氯化钡溶液，有沉淀产生，证明原溶液中含有硫酸根离子。

NB虚拟实验（化学）：

https://www.nobook.com/huaxue.html