新教材高中化學 專題4 硫與環境保護 1.2 硫酸的工業制備 濃硫酸的性質（2）教學設計 蘇教版必修1

新教材高中化學專題4硫與環境保護1.2硫酸的工業制備濃硫酸的性質（2）教學設計蘇教版必修1學校授課教師課時授課班級授課地點教具設計意圖本節課旨在幫助學生理解硫酸的工業制備過程，掌握濃硫酸的性質及其應用，并結合環境保護意識，讓學生認識到化學在工業生產和環境保護中的重要作用。通過實際操作和案例分析，提高學生的實驗操作技能和環保意識。核心素養目標培養學生化學實驗操作技能，提高分析問題和解決問題的能力；增強環境保護意識，認識到化學工業與環境保護的緊密聯系；提升科學探究精神和創新意識，通過實驗探究硫酸制備過程和濃硫酸性質，培養學生科學思維和團隊合作能力。教學難點與重點1.教學重點

-明確硫酸工業制備的化學原理，包括接觸法中二氧化硫的氧化過程及反應條件。

-掌握濃硫酸的物理性質和化學性質，如吸水性、脫水性、氧化性和腐蝕性。

-理解濃硫酸在工業中的應用，如用于生產肥料、有機合成等。

2.教學難點

-二氧化硫氧化反應的原理和條件，包括催化劑的選擇和反應機理。

-濃硫酸的腐蝕性和脫水性對實驗操作的影響，以及如何安全處理濃硫酸。

-理解硫酸工業制備過程中的環境保護問題，如二氧化硫排放的控制和治理。教學資源準備1.教材：確保每位學生都具備蘇教版必修1教材，以便跟隨課程內容學習。

2.輔助材料：準備與硫酸制備和性質相關的圖片、流程圖、視頻等多媒體資源，幫助學生直觀理解。

3.實驗器材：準備接觸法實驗所需的裝置和試劑，包括二氧化硫發生裝置、催化劑、氣體收集裝置等，確保實驗安全。

4.教室布置：設置分組討論區，安排實驗操作臺，確保學生能夠有序進行實驗和討論。教學過程（一）導入新課

1.老師提問：同學們，大家知道我們生活中常見的酸有哪些嗎？它們在我們的生活中有哪些應用？

2.學生回答：如醋酸、硫酸等。

3.老師總結：今天我們要學習的是硫酸，它是一種非常重要的化工原料，廣泛應用于化肥、染料、制藥等行業。接下來，我們將一起探究硫酸的工業制備過程及其性質。

（二）新課講授

1.硫酸的工業制備

（1）老師講解：硫酸的工業制備主要采用接觸法，即利用二氧化硫與氧氣在催化劑的作用下反應生成三氧化硫，然后三氧化硫與水反應生成硫酸。

（2）學生思考：請同學們思考一下，接觸法中二氧化硫氧化成三氧化硫的反應條件有哪些？

（3）學生回答：催化劑、適宜的溫度和壓力。

（4）老師總結：接觸法中，二氧化硫氧化成三氧化硫的反應條件是催化劑、適宜的溫度和壓力。

2.濃硫酸的性質

（1）老師講解：濃硫酸具有強烈的吸水性、脫水性、氧化性和腐蝕性。

（2）學生觀察：請同學們觀察濃硫酸的物理性質，如顏色、狀態、氣味等。

（3）學生回答：濃硫酸為無色、油狀液體，具有刺激性氣味。

（4）老師總結：濃硫酸為無色、油狀液體，具有刺激性氣味。

（5）學生思考：請同學們思考一下，濃硫酸的脫水性、氧化性和腐蝕性在實驗中有哪些表現？

（6）學生回答：脫水性使有機物炭化，氧化性使金屬發生氧化還原反應，腐蝕性使物質表面發生腐蝕。

（7）老師總結：濃硫酸的脫水性、氧化性和腐蝕性在實驗中表現為使有機物炭化、金屬氧化還原反應和物質表面腐蝕。

3.硫酸的應用

（1）老師講解：濃硫酸在工業生產中有廣泛的應用，如生產化肥、染料、制藥等。

（2）學生思考：請同學們舉例說明濃硫酸在工業生產中的應用。

（3）學生回答：如生產硫酸銨、硫酸銅、硫酸鈉等。

（4）老師總結：濃硫酸在工業生產中的應用包括生產硫酸銨、硫酸銅、硫酸鈉等。

（三）課堂小結

1.老師總結：今天我們學習了硫酸的工業制備過程、濃硫酸的性質及其應用。希望大家能夠掌握以下知識點：

（1）硫酸的工業制備過程：接觸法。

（2）濃硫酸的性質：吸水性、脫水性、氧化性和腐蝕性。

（3）濃硫酸的應用：生產化肥、染料、制藥等。

2.學生回顧：請同學們回顧一下本節課所學內容，并思考如何將所學知識應用于實際生活中。

（四）布置作業

1.老師布置作業：請同學們課后查閱資料，了解硫酸在環保領域的應用，并撰寫一篇簡要報告。

2.學生思考：請同學們思考如何將硫酸的環保應用與所學知識相結合，提出自己的見解。

（五）課堂反思

1.老師反思：本節課通過講解硫酸的工業制備過程、濃硫酸的性質及其應用，幫助學生掌握了硫酸相關知識。在今后的教學中，我將更加注重培養學生的實際操作能力和環保意識。

2.學生反思：通過本節課的學習，我了解了硫酸的工業制備過程、濃硫酸的性質及其應用。在今后的學習中，我將努力提高自己的實驗操作技能和環保意識，為我國化工事業和環境保護貢獻自己的力量。知識點梳理1.硫酸的工業制備

-接觸法原理：利用二氧化硫與氧氣在催化劑的作用下反應生成三氧化硫，再與水反應生成硫酸。

-反應條件：催化劑、適宜的溫度（450℃左右）、壓力和氧氣濃度。

-工藝流程：原料預處理、二氧化硫生成、三氧化硫合成、硫酸吸收。

2.硫酸的性質

-物理性質：無色、油狀液體，具有刺激性氣味，高沸點，吸水性。

-化學性質：脫水性、氧化性、腐蝕性、強酸性。

-應用性質：用于生產化肥、有機合成、金屬加工等。

3.濃硫酸的實驗室安全操作

-防止濃硫酸濺到皮膚和衣物上。

-使用時戴防護眼鏡和手套。

-實驗室操作前后應徹底清洗雙手。

4.濃硫酸的實驗室應用

-制備有機化合物，如醇的脫水反應。

-金屬的腐蝕性試驗。

-測定硫酸根離子的含量。

5.硫酸的環境影響

-硫酸生產過程中的二氧化硫排放。

-二氧化硫對大氣的污染和酸雨的形成。

-硫酸生產廢液的處理和回收。

6.硫酸在環境保護中的應用

-硫酸廢液的處理技術，如中和、濃縮、固化等。

-硫酸尾氣的凈化技術，如洗滌、吸收、吸附等。

-硫酸工業清潔生產技術的應用。

7.硫酸的物理化學性質在實際中的應用

-作為催化劑，提高工業反應效率。

-作為酸雨的防治材料，減少酸雨對環境的破壞。

-在肥料、染料、制藥等行業的應用。

8.硫酸的化學反應方程式

-二氧化硫氧化生成三氧化硫的反應：2SO2+O2→2SO3

-三氧化硫與水反應生成硫酸的反應：SO3+H2O→H2SO4

-濃硫酸與金屬反應：2H2SO4+Zn→ZnSO4+SO2↑+2H2O

-濃硫酸與有機物反應：C6H12O6+H2SO4→C6H10O6+H2O+SO2↑

9.硫酸的計量與檢測

-測定硫酸濃度的方法，如酸堿滴定法。

-測定硫酸含量的方法，如重量法、比色法等。

10.硫酸在生活中的應用

-作為清潔劑，去除金屬表面的銹蝕。

-作為食品添加劑，如制作腌制食品。

-作為電池電解液。內容邏輯關系①硫酸的工業制備

-重點知識點：接觸法、二氧化硫、三氧化硫、催化劑、溫度、壓力

-重點詞句：接觸法原理、催化劑選擇、適宜的溫度和壓力

②濃硫酸的性質

-重點知識點：物理性質、化學性質、應用性質、脫水性、氧化性、腐蝕性

-重點詞句：濃硫酸的物理狀態、吸水性、有機物炭化、金屬氧化還原

③硫酸的環境影響與保護

-重點知識點：二氧化硫排放、酸雨、硫酸廢液處理、環保應用

-重點詞句：二氧化硫對大氣的污染、酸雨的形成、廢液回收、清潔生產技術

④硫酸的化學反應與應用

-重點知識點：化學反應方程式、實驗室應用、實際應用

-重點詞句：化學反應原理、實驗操作步驟、硫酸在工業生產中的應用

⑤硫酸的計量與檢測

-重點知識點：硫酸濃度測定、含量測定、檢測方法

-重點詞句：酸堿滴定法、重量法、比色法

⑥硫酸在生活中的應用

-重點知識點：生活用途、清潔劑、食品添加劑、電池電解液

-重點詞句：清潔去除銹蝕、食品腌制、電池電解液使用典型例題講解1.例題：某工廠使用接觸法生產硫酸，已知在450℃、常壓下，二氧化硫的轉化率為98%。若要生產1000噸硫酸，需要多少噸二氧化硫？

解答：首先計算硫酸的摩爾質量為98g/mol，二氧化硫的摩爾質量為64g/mol。根據反應方程式2SO2+O2→2SO3，每生產1mol硫酸需要2mol二氧化硫。設需要二氧化硫的質量為x噸，則有：

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

解得x=1300噸

因此，需要1300噸二氧化硫。

2.例題：濃硫酸具有強氧化性，能將銅氧化成硫酸銅。已知反應方程式為Cu+2H2SO4（濃）→CuSO4+SO2↑+2H2O。若10克銅與足量濃硫酸反應，最多可生成多少克SO2？

解答：首先計算銅的摩爾質量為64g/mol，SO2的摩爾質量為64g/mol。根據反應方程式，每1mol銅生成1molSO2。設最多可生成SO2的質量為y克，則有：

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

解得y=10克

因此，最多可生成10克SO2。

3.例題：在實驗室中，使用濃硫酸干燥氫氣。已知干燥前后氫氣的體積不變，且氫氣的初始壓力為1.01×10^5Pa。求干燥后氫氣的壓力。

解答：由于氫氣在干燥過程中體積不變，根據波義耳定律（P1V1=P2V2），干燥前后氫氣的壓力相同，因此干燥后氫氣的壓力仍為1.01×10^5Pa。

4.例題：某工廠使用接觸法生產硫酸，已知反應方程式為2SO2+O2→2SO3。若在450℃、常壓下，1噸二氧化硫可以生成多少噸三氧化硫？

解答：首先計算二氧化硫和三氧化硫的摩爾質量分別為64g/mol和80g/mol。根據反應方程式，每2mol二氧化硫生成2mol三氧化硫。設1噸二氧化硫可以生成三氧化硫的質量為z噸，則有：

1噸二氧化硫×(1000kg/1噸)×(1mol/64g)×(2molSO3/2molSO2)×(80g/mol)=z噸

解得z=1.25噸

因此，1噸二氧化硫可以生成1.25噸三氧化硫。

5.例題：某工廠生產硫酸，已知每噸硫酸需要消耗3噸二氧化硫和1.5噸氧氣。若工廠計劃生產1000噸硫酸，需要多少噸氧氣？

解答：根據反應方程式2SO2+O2→2SO3，每2mol二氧化硫需要1mol氧氣。設需要氧氣的質量為w噸，則有：

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

解得w=160噸

因此，工廠需要160噸氧氣來生產1000噸硫酸。教學評價與反饋1.課堂表現：觀察學生的參與度和積極性，大部分學生能夠認真聽講，積極回答問題，課堂氣氛活躍。對于化學反應方程式的書寫，學生的準確性較高，但對濃硫酸性質的實驗操作步驟理解不夠深入。

2.小組討論成果展示：學生在小組討論中能夠提出自己的觀點，并與組內成員共同分析問題。特別是在硫酸制備過程的討論中，學生能夠結合課本知識，探討不同反應條件對轉化率的影響。

3.隨堂測試：通過隨堂測試，了解學生對硫酸工業制備過程和濃硫酸性質的