5.1.3 不同价态硫的转化 课件 2023-2024学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

第五章 化工生产中的重要非金属元素 第一节 硫及其化合物 课时3 不同价态硫的转化 亮亮图文旗舰店 https://liangliangtuwen.tmall.com 课堂导入 硫循环 课堂学习 硫循环 自然界中硫的存在形式如上图所示，硫元素广泛存在于自然界中，是植物生长不可缺少的元素，组成生命体的蛋白质中含有硫元素。 火山口附近的硫单质会被大气中是氧气氧化成二氧化硫，二氧化硫可被进一步氧化成三氧化硫，二氧化硫和三氧化硫遇水分别形成亚硫酸和硫酸。 课堂学习 硫的转化 相邻价态的同种元素的微粒间不发生氧化还原反应，如S和H2S、S和SO2、SO2和浓硫酸。 硫元素的化合价升高或降低时，一般到其相邻价态(只靠拢不交叉)，即台阶式升降。 不同价态硫元素间的转化，均属于氧化还原反应，需要选择合适的氧化剂或者还原剂。 证明硫单质、SO2具有还原性，要选择氧化剂，如酸性KMnO4溶液、氯水等； 证明浓硫酸具有氧化性，要选择还原剂，如金属单质、硫单质、H2S等； 证明SO2具有氧化性要选择还原剂，如H2S、Na2S等。 不同价态硫的转化存在着如下规律： 课堂学习 不同价态硫的转化主要通过氧化还原反应进行实现，而相同价态硫的转化则通过酸、碱、盐及其氧化物的性质实现。 之前的学习中，我们知道价类二维图是研究元素及其化合物的主要手段，你能画出硫元素的价类二维图吗？ 根据元素价态可以得出： -2价的硫元素只具有还原性； 0、+4价的硫元素既具有氧化性又具有还原性； +6价的硫元素只具有氧化性。 硫的转化 课堂学习 根据价态的变化，我们可以得到结论： 硫价态上升的反应，一般需要加入氧化剂； 硫价态下降的反应，一般需要加入还原剂； 除此之外，硫元素自身也可以发生歧化反应，实现价态的变化。 硫的转化 课堂学习 硫元素的转化存在着如下三种关系，你能写出对应转化的化学方程式或离子方程式吗？ 硫的转化 直线型转化 交叉型转化 三角型转化 课堂学习 硫的转化 自然界中的含硫物质在一定条件下能够相互转化，在实验室里如何实现不同价态含硫物质的相互转化呢？ -2 S H2S FeS Na2S 0 S S +4 S SO2 H2SO3 Na2SO3 +6 S SO3 H2SO4 CuSO4 氧化剂 氧化剂 氧化剂 还原剂 还原剂 还原剂 课堂学习 硫的转化 -2 S 0 S H2S FeS Na2S S 氧化剂 2H2S + O2 = 2S↓ + 2H2O 2H2S + SO2 = 3S↓ + 2H2O H2S + H2SO4(浓) = S↓ + SO2↑ + 2H2O Na2S + H2O2 + 2HCl = S↓ + 2NaCl + 2H2O 4FeS + 7O2 = 2Fe2O3 + 4SO2 课堂学习 硫的转化 0 S +4 S +6 S S SO2 H2SO3 Na2SO3 SO3 H2SO4 CuSO4 +4 S SO2 H2SO3 Na2SO3 氧化剂 氧化剂 S + O2 = SO2 3S + 6NaOH = 2Na2S + Na2SO3 + 3H2O 2SO2 + O2 ⇌ 2SO3 SO2 + X2 + 2H2O = H2SO4 + 2HX SO2 + H2O2 = H2SO4 SO2 + 2Fe3+ + 2H2O = 2Fe2+ + SO42- + 4H+ 课堂学习 硫的转化 +6 S +4 S 还原剂 +4 S 0 S 还原剂 0 S -2 S 还原剂 Cu + 2H2SO4(浓) = CuSO4 + SO2↑ + 2H2O C + 2H2SO4(浓) = CO2↑ + 2SO2↑ + 2H2O H2S + H2SO4(浓) = S↓ + SO2↑ + 2H2O 3H2S + H2SO4(浓) = 4SO2↑ + 4H2O SO2 + 2H2S = 3S↓ + 2H2O S + Fe = FeS S + H2 = H2S 3S + 6NaOH = 2Na2S + Na2SO3 + 3H2O 课堂学习 硫的转化 不同价态硫的转化一般是逐档上升，逐档下降，但是当与强氧化剂和强还原剂反应时，可以跳档。 在反应时，同样需要考虑量的关系，氧化剂或还原剂用量不同，产物也不同。 除了加入氧化剂和还原剂外，硫也可以自身发生歧化反应和归中反应(注意价态不交叉规律)。 最后需要注意的是相邻价态之间无法反应。 课堂学习 硫的转化 化学实验设计是指实验者在实施化学实验之前，根据一定的实验目的，运用化学知识与技能，按照一定的实验方法，对实验的原理、试剂、仪器与装置、步骤和方法等所进行的规划。 运用化学实验设计时，应遵循科学性、可行性、安全性和绿色化原则。化学实验设计一般以实验设计方案的形式呈现，通常包括实验课题、实验目的、实验原理、实验仪器