内容正文:
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
(第3课时 不同价态含硫物质的转化)
一.导入
二.从物质类别的视角
三.从物质的价态视角
四.实验探究
五.总结
目录
视频
知识目标:
1.了解含硫物质在自然界中的转化与存在,熟悉自然界中常见的含硫物质的类别及硫元素的化合价。
2.根据硫元素化合价会分析含硫物质的性质,并能涉及实验实现不同价态含硫物质的相互转化。
素养目标:
1.宏观辨识与微观探析:能从物质类别和元素化合物的角度,预测不同价态含硫物质的转化;
2.科学探究与创新意识:能在与同学讨论的基础上选择不同价态含硫物质转化的试剂,基于现象和数据进行分析并得出结论;
3.科学态度与社会责任:能主动关心与保护环境,结合不同价态含硫物质间的转化,合理利用自然资源。
H2S
SO3
SO2
H2SO3
H2SO4
自然界中硫元素的存在示意图
S
石膏(CaSO4·2H2O)
黄铁矿(FeS2)
芒硝(Na2SO4·10H2O)
黄铜矿(CuFeS2)
一.导入
自然界中硫的存在和转化
硫在自然界以游离态(硫单质)和化合态(硫化物、硫酸盐)的形式存在
(1)岩层深处和海底:无氧环境下硫单质转化成硫化物,发生还原反应。
(2)地表附近:硫化物转化为硫酸盐,发生氧化反应。
(3)火山口附近:硫单质转化成二氧化硫,二氧化硫又转化成三氧化硫,均为氧化反应。
自然界中硫的存在和转化
单质
S
氢化物
H2S
H2+S H2S
点燃
氧化物
SO2
S+O2 SO2
点燃
含氧酸
H2SO3
SO2 +H2O H2SO3
盐
Na2SO3
H2SO3 +2NaOH Na2SO3+H2O
相同价态的不同含硫化合物间是通过酸碱反应规律联系在一起的。如:
从左到右的转化,加入碱可以实现;
从右到左的转化,加入酸可以实现
二.从物质类别的视角
Na2SO4
S
H2SO4
SO3
SO2
Na2SO3
1.《神农本草经》记载,硫酸钠具有清火消肿 ,泻热通便,软坚润燥等药效。某地盛产硫磺,若以此制备硫酸钠,请你设计尽可能多的生产路线。
解决问题一
H2SO3
2.完成下列含硫物质相互转化的化学方程式
1. 实验室用亚硫酸钠与浓硫酸反应制备二氧化硫气体
2. 实验室用稀硫酸与硫化铁反应,制备硫化氢气体
3. 实验室用氢氧化钠对硫化氢进行尾气处理
Na2SO3 + H2SO4(浓)= Na2SO4 + SO2↑+ H2O
FeS + H2SO4(稀)= FeSO4 + H2S↑
2NaOH + H2S = Na2S +2H2O
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写出③④⑤的化学方程式:③____________________;
④_______________;⑤_______________________。
SO2+2H2S===3S↓+2H2O
写出①②⑤的化学方程式:①________________________________;
②_________________________________;⑤_______________________。
2Na2S+O2+2H2O===4NaOH+2S↓
2Na2SO3+O2===2Na2SO4
3.
三.从物质的价态视角
S
S
S
S
-2
0
+4
+6
(1)尽可能多地列举每种价态的硫元素所对应的物质,并根据硫元素化合价的变化,分析各种物质在反应中表现的是氧化性还是还原性。
H2S
Na2S
HgS
S
SO2
H2SO3
Na2SO3
SO3
H2SO4
Na2SO4
强还原性
既有氧化性又有还原性
只有氧化性
四.实验探究
选择合适的试剂,设计转化路径,并预测产物。
已知:常用的氧化剂有浓硫酸、O2、 Cl2、酸性高锰酸钾溶液、FeCl3溶液、H2O2等,还原剂有金属单质、H2、 H2S、 Na2S、Na2SO3等。
转化目标 转化前的含硫物质 选择试剂 预测转化后的含硫物质 实验现象
-2→0
……
(2)从上述转化关系中设计实验实现其转化。
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思考讨论及成果
已知:常用的氧化剂有浓硫酸、O2、 氯水、酸性高锰酸钾溶液、FeCl3溶液、H2O2等,还原剂有金属单质、H2、 H2S、 Na2S、SO2、Na2SO3。
转化目标 转化前的含硫物质 选择试剂 预测转化后的含硫物质 实验操作和现象
S
S
0
+4
S
+
-2
S
S粉中加入NaOH溶液,加热。硫粉逐渐消失
NaOH溶液
Na2SO3和Na2S
S
S
0
+4
S
+
-2
SO2和H2S
S
H2SO4、水
Na2SO3和Na2S
Na2S溶液中滴入Na2SO3 溶液,再滴加稀