内容正文:
第五章 化工生产中的重要非金属元素
第3课时 不同价态含硫物质的转化
(价类图)
1.了解含硫物质在自然界中的存在与转化,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,并能设计实验实现不同
价态硫元素的相互转化。
核心素养发展目标
地表附近:
石膏(CaSO4·2H2O)
芒硝(Na2SO4·10H2O)
H2S
SO2
SO3
H2SO3
H2SO4
S
岩层深处和海底的无氧环境:
黄铁矿(FeS2)
黄铜矿(CuFeS2)
一、自然界中硫的存在
由于温度很高,氧气消耗很快,会在局部形成缺氧环境,从而产生硫化氢
物质
大气中SO2主要有三个来源:化石燃料的燃烧、火山爆发和微生物的分解作用。在自然状态下,大气中的SO2,一部分被绿色植物吸收;一部分则与大气中的水结合,经过一系列反应形成H2SO4,随降水落入土壤或水体中,以硫酸盐的形式被植物的根系吸收,转变成蛋白质等有机物,进而被各级消费者所利用,动植物的遗体被微生物分解后,又能将硫元素释放到土壤或大气中,这样就形成一个完整的循环。
二、自然界中不同价态含硫物质的转化
物质:
价态:
性质:
H2S、Na2S
S
SO2、H2SO3、Na2SO3
H2SO4
S
-2
只有还原性
既有氧化性,又有还原性
只有氧化性
S
0
S
+4
S
+6
被氧化
被氧化
被氧化
被还原
被还原
被还原
通过 反应实现不同价态含硫物质的相互转化。
氧化还原
相同价态间通过非氧化还原来转化
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
(价态变化) 转化前的含硫物质 选择试剂
(氧化剂或还原剂) 转化后的含硫物质 预测现象
-2→0
……
从上述转化关系中设计实验实现其转化。
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转化目标 加入试剂 现象及方程式
-2 → 0
现象:_______________________________________________
方程式:_________________________________________
-2 → 0
现象:_______________________________________________
方程式:_________________________________________
SO2
H2SO3
酸性KMnO4
溶液
生成淡黄色沉淀
5S2-+2MnO4-+16H+ = 2Mn2++ 5S↓+ 8H2O
生成淡黄色固体
2H2S + SO2 = 3S+ 2H2O
H2S → S
Na2S → S
溴水
橙色褪去
SO2 + Br2 + 2H2O = H2SO4 + 2HBr
紫色褪去
SO2 → H2SO4
转化目标 加入试剂 现象及方程式
+4 → +6
现象:______________________________________
方程式:_________________________________________
+4 → +6
现象:_______________________________________________
方程式:_________________________________________
5SO2+2MnO4-+2H2O = 2Mn2++ 5SO42-+4H+
酸性KMnO4
溶液
SO2 → H2SO4
Cu
有气体生成,品红溶液褪色
Cu + 2H2SO4(浓) = CuSO4+ SO2↑+2H2O
H2SO4 → SO2
转化目标 加入试剂 现象及方程式
+6 → +4
现象:_______________________________________________
方程式:_________________________________________
分析物质化学性质的主要方法
化合价—物质类别 二维图
点
保存
使用
检验
分离
制备
用途
线
连续氧化
面
面
相邻价态不发生氧化还原反应 浓H2SO4可以干燥SO2
归中反应
歧化反应
SO2+2H2S===3S+2H2O
3S+6NaOH 2Na2S+Na2SO3+3H2O
FeS
工业制硫酸
酸雨的形成
面
两种大气污染物——防治
价类图的作用
◇利于分析物质主要性质横向—物质类别—分析物质通性纵向—核心元素化合价——分析物质氧化性/还原性定点:辨析该物质的特性
◇对未知物性质和制取方