蘇教版《含硫化合物的性質(zhì)和應(yīng)用》歷史上硫酸是如何被人發(fā)現(xiàn)的素材

歷史上硫酸是如何被人發(fā)現(xiàn)的據(jù)我國科學(xué)家考證，在公元650～683年（唐高宗時），煉丹家孤剛子在其所著《黃帝九鼎神丹經(jīng)訣》卷九中就記載著“煉石膽取精華法”，即干餾石膽（膽礬）而獲得硫酸。若用化學(xué)方程式表示則為：CuSO4·5H2OCuSO4＋5H2O；CuSO4CuO＋SO3；SO3＋H2OH2SO4，這一發(fā)現(xiàn)比西方早五六百年。孤剛子不僅用這種硫酸分解過金礦，而且還發(fā)現(xiàn)了硫酸參與的許多驚奇的變化，如他知道稀硫酸對銅不能腐蝕的性質(zhì)。8世紀(jì)阿拉伯煉金家賈比爾發(fā)現(xiàn)，將硝石和綠礬一起蒸餾，所得氣體溶于水得硫酸。后來人們還發(fā)現(xiàn)某些礦泉中有濃厚的硫磺味道，可治療皮膚病，這是因?yàn)楹铀L期接觸硫鐵礦（FeS2）等，被緩慢氧化成微量H2SO4，使河水味道發(fā)酸。這個變化可表示為：2FeS2＋7O2＋2H2O2H2SO4＋2FeSO4至于用硫磺燃燒（通過鉛室法）制硫酸，則是17世紀(jì)以后的事，而用接觸法制硫酸則更是19世紀(jì)以后才出現(xiàn)的。銅與濃硫酸的反應(yīng)銅跟濃硫酸在加熱條件下發(fā)生反應(yīng)時，常產(chǎn)生黑色沉淀，有時會影響到藍(lán)色溶液的觀察。這往往是由于銅過量或濃硫酸的濃度不夠造成的。除了教材上介紹的反應(yīng)外，加熱過程中還往往發(fā)生下列反應(yīng)：5Cu＋4H2SO4（濃）3CuSO4＋Cu2S↓＋4H2OCu2S＋2H2SO4（濃）CuSO4＋CuS↓＋SO2↑十2H2OCuS＋2H2SO4（濃）CuSO4＋SO2↑十S↓＋2H2O由于Cu2S和CuS都是黑色的，因而使液體呈黑色。濃硫酸的吸水作用濃硫酸的吸水作用指的是濃硫酸分子跟水分子強(qiáng)烈結(jié)合，生成一系列的水合物，如H2SO4·H2O（SO3·2H2O）、H2SO4·2H2O（SO3·3H2O）和H2SO4·4H2O（SO3·5H2O）。這些水合物很穩(wěn)定，所以濃硫酸是很好的干燥劑。它不但能吸收空氣中的水分，還能奪取結(jié)晶水合物中的結(jié)晶水。濃硫酸跟水生成水合分子的同時，會放出大量的熱。濃硫酸的脫水作用濃硫酸可將許多有機(jī)化合物（尤其是糖類如纖維素、蔗糖等）脫水。反應(yīng)時，按水分子中氫、氧原子數(shù)的比（2:1）奪取這些有機(jī)物分子里的氫原子和氧原子。例如，濃硫酸跟蔗糖混合時，主要起脫水作用，同時濃硫酸又使游離出來的碳氧化而生成二氧化碳，它自身還原而生成二氧化硫，反應(yīng)時放出的熱使水分蒸發(fā)。這些作用使有機(jī)物脫水后生成的碳的體積膨脹，并呈疏松多孔狀。但是，濃硫酸使有機(jī)物脫水時，并不一定都有碳游離出來。例如，用甲酸制取一氧化碳或用酒精制取乙烯時，雖然都用濃硫酸作脫水劑，但沒有碳游離出來。這兩個反應(yīng)如下：濃、稀硫酸氧化作用不同的原因濃硫酸是一種氧化作用相當(dāng)強(qiáng)的氧化劑，特別是當(dāng)加熱時，它的氧化性就更強(qiáng)了。濃硫酸的氧化作用是由于分子里有氧化數(shù)為＋6的硫所引起的。加熱時，絕大多數(shù)金屬（Au、Pt例外）都能跟濃硫酸發(fā)生反應(yīng)，但都沒有氫氣生成。在金屬活動性順序中氫前面的金屬，根據(jù)它們還原性強(qiáng)弱的不同，硫酸分子里氧化數(shù)為＋6的硫，能被還原成不同氧化數(shù)的產(chǎn)物，如SO2、S和H2S等。在一般情況下，大多生成SO2。在加熱情況下，當(dāng)還原性強(qiáng)的鋅跟濃硫酸作用時，主要生成SO2，但往往同時有單質(zhì)S和H2S生成。Zn＋2H2SO4（濃）ZnSO4＋SO2↑十2H2O3Zn＋4H2SO4（濃）3ZnSO4＋s↓＋4H2O4Zn＋5H2SO4（濃）4ZnSO4＋H2S↑＋4H2O金屬的還原性越強(qiáng)，生成S和H2S的傾向就越大。在金屬活動性順序里氫以后的拿屬，在加熱情況下跟濃硫酸反應(yīng)，都生成SO2，而不生成S和H2S。例如：Cu＋2H2SO4（濃）CuSO4＋SO2↑十2H2O稀硫酸跟活潑金屬反應(yīng)，能放出H2。Zn＋H2SO4（稀）ZnSO4＋H2↑這種氧化作用，實(shí)際上是由金屬跟稀硫酸里電離出來的氫離子反應(yīng)而引起的。因此，稀硫酸的氧化作用是一般酸類共有的性質(zhì)。但氫離子只能氧化金屬活動性順序中位于氫前面的金屬，例如Mg、Zn、Fe等，或者說是這些活潑金屬的還原性把氫離子還原了。而位于氫后面的金屬，例如Cu、Ag、Hg等，則不能與稀硫酸反應(yīng)。突破思路1．建議在教學(xué)中重點(diǎn)突出思考與交流中酸的組成特點(diǎn)與通性聯(lián)系的實(shí)質(zhì)是什么。給學(xué)生一種發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題、驗(yàn)證問題的研究方法。2．在注意共性的同時要對比濃硫酸、濃硝酸進(jìn)行學(xué)習(xí)，可取到事半功倍的效果。在學(xué)習(xí)氧化性時要與前邊所學(xué)的氧化還原反應(yīng)有關(guān)知識聯(lián)系起來，及時復(fù)習(xí)，應(yīng)用所學(xué)知識是一種加深印象、記憶的一種必要手段。3．本節(jié)具體知識間學(xué)習(xí)建議如下：4．通過本章知識的教學(xué)對學(xué)生進(jìn)行辯證唯物主義觀點(diǎn)教育。例如，濃硫酸與稀硫酸性質(zhì)的差異是典型的由量變引起質(zhì)變的事例；鈍化層的形成與破壞等，證明了內(nèi)因與外因的辯證關(guān)系。5．突出實(shí)驗(yàn)教學(xué)，加