内容正文:
人教版·高中化学·必修·第二册
5.1 硫及其化合物
(第一课时)
在新闻报道中,我们经常听到有关酸雨的报道。酸雨对我们的环境和生活产生了巨大的影响,今天我们学习一种会导致酸雨污染的物质---硫
一、硫元素
第三周期、ⅥA族
1、请在周期表中找出硫元素,并描述其位置。
2、推测硫的原子结构、单质及化合物的性质。
Wolf Company | Presentation
硫原子的结构
硫位于周期表第三周期、第VIA族。最外层 6 个电子,容易得到2个电子,形成-2价硫的化合物。同时,硫也可以失去电子,常常形成+4价或+6价的含硫化合物。
(1)游离态:硫单质俗名________,主要存在于_________附近或地壳的岩层里。
(2)化合态:主要以金属硫化物和硫酸盐的形式存在,如硫铁矿(FeS2)、黄铜矿(CuFeS2)、石膏(________________)和芒硝(Na2SO4·10H2O)等。
硫黄
火山口
火山喷口处的硫
自然界中硫的存在形式
二、硫单质
1、物理性质:
硫(俗称硫黄),黄色晶体,质脆,易研成粉末,难溶于水,微溶于酒精,易溶于二硫化碳。
2、化学性质:
0
-2
+4
+6
S
反应现象:
(火焰)空气中:淡蓝色,
纯氧中:明亮蓝紫色
硫在氧气中燃烧
反应现象:臭鸡蛋气味
硫的氧化性较弱,与Cu、Fe等变价金属反应生成低价的硫化物。
思考与交流:
为什么硫与铁、铜反应生成的化合物中硫化合价为-2价,而与氧气反应生成二氧化硫中硫的化合价为+2价?
硫原子的结构:
硫原子最外层电子有6个,在化学反应中容易得到2个电子,形成-2价硫的化合物。
而与同族氧元素比较,硫元素多了一个电子层,得电子能力相对较弱,而失电子能力相对较强。
硫既有氧化性又有还原性!
(具有氧化性)
(具有还原性)
三、硫的氧化物——SO2
1、物理性质:
无色有刺激性气味的有毒气体,密度比空气大,易液化,易溶于水,一体积水溶解40体积SO2(1:40)。
【实验5-1】
如图5-2所示,把充满SO2、塞有橡胶塞的试管倒立在水中,在水面下打开橡胶塞,观察试管内液面的变化。
结论:
现象:
试管内液面上升
SO2易溶于水
思考:
SO2溶于水仅仅是溶于水吗?有没有发生化学反应?其产物又是什么?能否设计实验验证你的猜测?
待液面高度不再明显变化时,在水下用橡胶塞塞紧试管口,取出试管,用pH试纸测定溶液的酸碱度(保留该溶液供实验5-2使用)。
现象:
PH<7
溶液呈酸性
结论:
溶液呈红色
探究结论:
SO2溶于水,生成亚硫酸,溶液显酸性,且体现了酸性氧化物的性质。
反应的方程式为
在同一条件下,既能向正反应方向进行,同时又能向逆反应的方向进行的反应,叫做可逆反应 。
向生成物方向进行的叫做正反应,向反应物方向进行的叫做逆反应。
←可逆反应
注意:形成的亚硫酸在空气中长时间放置会发生反应:
2H2SO3+O2=2H2SO4
SO2+H2O ⇌ H2SO3
正反应
逆反应
思考:判断下列反应哪些不属于可逆反应?为什么?
2、化学性质:
SO2是一种酸性氧化物
SO2中硫元素为+4价,属于中间价态, SO2既有还原性又有氧化性.
与碱反应生成盐和水的氧化物
酸性氧化物的通性
S的化合价不变,始终为+4
与碱反应 与碱性氧化物反应 与水反应
②还原性:
SO2能被O2、X2(Cl2、Br2、I2)、KMnO4(H+)溶液等强氧化剂氧化。
b.与X2反应:X2+SO2+2H2O===2HX+H2SO4
③氧化性:与H2S反应:SO2+2H2S===3S↓+2H2O
c. 5SO2+2MnO4-+2H2O=2Mn2++5SO42-+4H+
a.与O2反应:2SO2+O2 2SO3,该反应为可逆反应。
⇌
催化剂
用试管取2mL在实验5-1中得到的溶液,向其中滴入1~2滴品红溶液,振荡,观察溶液的颜色变化。然后加热试管,注意通风,再观察溶液的变化。(如图5-3)
现象:
加入品红后,红色逐渐消失;
加热后,又恢复红色
结论:
二氧化硫具有漂白性,会生成不稳定的化合物;加热化合物分解,又会恢复红色。
【实验5-2】
注意:SO2遇到紫色石蕊试液,紫色石蕊试液变红不褪色。
二氧化硫漂白性演示实验视频:
SO2可与某些有色物质生成不稳定的无色物质,但见光、加热或长时间放置,不稳定物质又分解为原有色物质和SO2。
SO2+H2O+有色物质——→化合不稳定无色物质——→△有色物质。
④漂白性漂白原理
氧化型 加合型 吸附型
物质
原理
效 果
实 质
将有色物质氧化成无色物质
生成不稳定的无色物质
较大表面积,吸附有色物质
永久
暂时
永久
氧化还原反应
物理性质
⑤各物质漂白性比较
SO2
活性炭
非氧化还原反应
HClO、Ca(ClO)2
Na2O2、H2O2
3、二氧化硫的制法
1)原理: Na2SO3+H2SO4(浓) = Na2SO4 + H2O +SO2↑
2)原料: 亚硫酸钠粉末和浓硫酸
3)发生装置:固+液
4)除杂装置:浓硫酸
5)收集装置:向上排空气法
6)尾气处理装置:用氢氧化钠溶液吸收SO2
SO2+NaOH=Na2SO3+H2O
2SO2 + O2 2SO3
SO3 + H2O = H2SO4
⑵可以漂白纸浆、毛、丝、草编制品等
⑶杀灭霉菌和细菌
⑷作食物和干果的防腐剂
(二氧化硫在葡萄酒果汁中可以起着杀菌、抗氧化防腐的作用)
⑴制造硫酸:
△
催化剂
4、二氧化硫的用途
酸雨的防治:开发新能源,安装工业脱硫装置,尾气处理。
5、SO2的污染
① SO2有刺激性气味,有毒,排入空气中会污染空气
② SO2和NO2是形成酸雨的主要物质
③ 酸雨的PH值小于5.6
正常雨水的PH=5.6,是因为溶有CO2
(2)化学性质——酸性氧化物的通性:
①与H2O反应:SO3+H2O===H2SO4
②与CaO反应:SO3+CaO===CaSO4
③与Ca(OH)2溶液反应:SO3+Ca(OH)2===CaSO4↓+H2O
硫的氧化物——SO3
(1)物理性质:
SO3的熔点16.8 ℃,沸点44.8 ℃,在标准状态下SO3为固态。
四、硫的氢化物——H2S
①硫化氢是一种无色、有臭鸡蛋气味的气体,有剧毒。
②水溶液的弱酸性(氢硫酸)
H2S⇌H++HS- , HS- ⇌H++S2-
③还原性:H2S能被SO2、O2、Cl2、Fe3+等氧化
2FeCl3+H2S==2FeCl2+S↓+2HCl,SO2+2H2S=3S↓+2H2O
④可燃性:O2+2H2S====2S+2H2O
3O2+2H2S====2SO2+2H2O
氧化产物一般是S,相邻价态变化!
点燃
点燃
Lavf58.12.100
$$