内容正文:
第 五 章 化工生产中的重要非金属元素
▶导语:非金属元素在化工生产中扮演着重要角色。在众多的化工原料和产品中,都能见到硫和氮等元素的踪迹;在丰富多彩的材料世界中,都会见到碳和硅等元素的身影。这些元素具有哪些性质?应该如何进行研究和利用呢?
要点概括与学法引导
能从物质类别和元素价态的角度,依据氧化还原反应原理,预测硫及其化合物、氮及其化合物的化学性质和变化,设计含硫物质、含氮物质的转化路径。
能利用二氧化硫、氨、硫酸根和铵根的性质和反应,选择适当的试剂,设计检验二氧化硫、检验溶液中硫酸根和铵根等离子及实验室制取氨的实验方案。
能根据硫酸、硝酸和氨的性质,分析实验室、工业生产及环境保护中的某些常见问题。
能从材料组成的角度对生活中常见的无机非金属材料进行分析,能根据使用需求选择适当的材料,并能科学合理地使用。
第一节 硫及其化合物
第1课时 硫和二氧化硫
学习目标
核心素养
1.认识硫的存在与性质。
2.会依据酸性氧化物的通性及硫元素的化合价分析硫的氧化物的性质,会比较二氧化硫和氯水漂白性的区别。
3.了解可逆反应的特点。
1.从硫、二氧化硫的属类及硫元素化合价角度认识硫及二氧化硫的性质、用途,体会性质决定用途的核心理念。
2.通过二氧化硫性质的实验,培养学生科学探究与创新意识。
情境导入
经查阅资料得知,二氧化硫是食品加工过程中常用的漂白剂、防腐剂和抗氧化剂。不法商贩常常采用加热硫黄的方法来熏制食品,从而达到漂白的效果。
【问题】 (1)根据所学知识,可以采用什么方法检测食品漂白过程中使用了SO2?
(2)SO2作防腐剂和抗氧化剂体现了SO2的什么性质?
课前·预习新知
知|识|梳|理
微学点一 硫
1.物理性质
硫俗称硫黄,是一种黄色晶体,难溶于水,微溶于酒精,易溶于二硫化碳。
2.化学性质
硫是较活泼的非金属元素,能与许多金属单质及非金属单质发生化学反应。
请写出硫分别与下列物质反应的化学方程式,并指明各反应的氧化剂和还原剂。
①Fe:Fe+SFeS,S是氧化剂,Fe是还原剂。
②Cu:2Cu+SCu2S,S是氧化剂,Cu是还原剂。
③H2:H2+SH2S,S是氧化剂,H2是还原剂。
④O2:S+O2SO2,O2是氧化剂,S是还原剂。
微学点二 硫的氧化物
1.二氧化硫的性质
(1)物理性质。
二氧化硫是一种无色、有刺激性气味的有毒气体,密度比空气的大,易液化,易溶于水。
(2)可逆反应的含义。
可逆反应是在同一条件下,既能向正反应方向进行,同时又能向逆反应方向进行的反应。
(3)实验探究。
实验操作
实验现象
实验结论
溶液颜色变为红色
SO2的水溶液显酸性
溶液先变红,振荡后褪色,再加热后溶液颜色恢复红色
SO2具有漂白性,但生成的化合物不稳定
(4)化学性质。
2.三氧化硫具有酸性氧化物的通性
(1)能溶于水形成硫酸:SO3+H2OH2SO4。
(2)能与碱(石灰乳)反应:SO3+Ca(OH)2CaSO4+H2O。
(3)能与碱性氧化物(CaO)反应:SO3+CaOCaSO4。
思|考|辨|析
微思考
1.试管壁上有硫附着时应如何洗涤?
提示:硫易溶于二硫化碳而难溶于水,故可用CS2洗涤。
2.书写SO2与H2O、SO2与O2反应的化学方程式时需要注意什么问题?
提示:SO2与H2O、SO2与O2两个反应都是可逆反应,在书写化学方程式时必须注意用“”表示。
微判断
1.S能氧化Fe,使Fe生成+3价铁的化合物。 (×)
2.S在空气中燃烧生成SO2,在过量的纯O2中燃烧生成SO3。 (×)
3.SO2和CO2可用澄清石灰水鉴别。 (×)
4.SO2使品红溶液褪色是因为SO2具有强氧化性。 (×)
5.SO2的水溶液中存在SO2、H2SO3的原因是SO2与H2O的反应为可逆反应。 (√)
课堂·互动探究
微目标一 二氧化硫、次氯酸的漂白原理
【探究讨论】
1.分别将SO2和Cl2通入品红溶液中并加热,现象有何不同?若分别通入紫色石蕊溶液中呢?
提示:
(1)
(2)
2.把SO2和Cl2同时通入溶液中,溶液的漂白性是“强强联合”吗?
提示:不是,若将等物质的量的Cl2和SO2的混合气体同时通入溶液中,在溶液中发生反应SO2+Cl2+2H2OH2SO4+2HCl,从而失去漂白能力。
【归纳总结】
(1)常见的能用于漂白的物质的比较分析。
用于漂白的物质
漂白原理和特点
漂白范围
活性炭
吸附,不可逆
一般用于溶液漂白
次氯酸、次氯酸盐、过氧化钠、过氧化氢
利用相关物质的强氧化性漂白,不可逆
可漂白所有有机色质
二氧化硫
与有色物质化合生成不稳定的无色物质,可逆
漂白品红溶液以及棉、麻等物品
(2)SO2的漂白性。
①SO2的漂白具有选择性,可以漂白品