内容正文:
第二节 硫的转化
第2课时 实验室里研究不同价态硫元素之间的转化
鲁科版2019必修第一册
第三章 物质的性质与转化
不同价态硫元素之间的转化
壹
硫酸
贰
知识导航
酸雨及其防治
三
新课导入
提出问题
含有硫元素的物质在自然界中依靠大自然的作用进行相互转化。那么,在实验室中怎样实现这些物质间的转化呢?
【活动∙探究】
目的:选取含硫元素的物质,通过实验探究0、+4、+6这三种价态硫
元素之间的相互转化。
实验用品
SO2水溶液,Na2SO3 溶液,浓硫酸,Na2S溶液,稀硫酸,
NaOH溶液,酸性KMnO4溶液,氯水,KI 溶液,淀粉溶液,
品红溶液,铜片;酒精灯、玻璃管、橡胶塞、导气管、试管夹、
试管,胶头滴管,铁架台等。
一、不同价态硫元素之间的转化
新课探究
活动 · 探究
实验方案设计及实施
预期转化 选取试剂 实验操作及现象 结论及化学(或离子)方程式
SO2或SO32-→S
(+4 → 0)
【价态归中规律】
SO2水溶液,
Na2S溶液
取适量SO2水溶液于试管中,滴加Na2S溶液,
现象:有淡黄色沉淀生成(或溶液变浑浊)
SO2被Na2S还原,
5SO2 (过量)+ 2S2-+2H2O = 3S+4HSO3-
Na2SO3 溶液,Na2S溶液,
稀硫酸
取适量Na2SO3 溶液,Na2S溶液于试管中,再滴加稀硫酸,
现象: 有淡黄色沉淀生成(或溶液变浑浊)
Na2SO3 被Na2S还原,
SO32- + 2S2- + 6H+ = 3S +3H2O
一、不同价态硫元素之间的转化
新课探究
活动 · 探究
实验方案设计及实施
预期转化 选取试剂 实验操作及现象 结论及化学(或离子)方程式
SO2或SO32-
→H2SO4
(+4→+6)
SO2水溶液酸性KMnO4溶液
操作: 取适量SO2水溶液于试管中,滴加酸性KMnO4溶液
现象: 溶液紫红色褪去
酸性KMnO4溶液能氧化SO2 ,
2MnO4- +5SO2+2H2O = 5SO42-+2Mn2+ +4H+
SO2水溶液,氯水
取适量于试管中,滴加氯水
现象: 氯水浅黄绿色褪去
氯水能氧化SO2 ,
Cl2 +SO2+2H2O = SO42-+2Cl- +4H+
Na2SO3 溶液酸性KMnO4溶液
取适量Na2SO3 溶液于试管中,滴加酸性KMnO4溶液
现象: 溶液紫红色褪去
酸性KMnO4溶液能氧化SO32-,
5SO32-+2MnO4-+6H+ = 5SO42-+2Mn2+ +3H2O
Na2SO3 溶液,氯水
氯水能氧化SO32-,
Cl2 +SO32-+H2O = SO42-+2Cl- +2H+
操作: 取适量Na2SO3 溶液于试管中,滴加氯水
现象: 氯水浅黄绿色褪去
一、不同价态硫元素之间的转化
新课探究
活动 · 探究
实验方案设计及实施
预期转化 选取试剂 实验操作及现象 结论及化学(或离子)方程式
H2SO4
→ SO2
(+6→+4)
浓硫酸在加热条件下能氧化铜单质,自身被还原为SO2
2H2SO4 (浓)+Cu = CuSO4+SO2 + 2H2O
铜片
浓硫酸品红溶液NaOH溶液
操作: 取几片铜片于试管中, 加入浓硫酸, 加热, 将生成的气体依次通入品红溶液,NaOH溶液中;
现象: 铜片逐渐溶解, 溶液变为蓝色,试管中有气泡冒出,品红溶液褪色。
△
一、不同价态硫元素之间的转化
新课探究
活动 · 探究
浓硫酸
稀硫酸
H2SO4
H2SO4= 2H++SO42-
酸的通性
稀释
自身特性
主要以分子
形式存在
完全电离
二、硫酸
新课探究
活动 · 探究
1、稀硫酸的化学性质(二元强酸)
H2SO4 = 2H+ + SO42-
①能和酸碱指示剂反应:遇到紫色石蕊试液变红
②和活泼金属反应: 如:Fe+ H2SO4=FeSO4+H2↑
③和碱发生中和反应: 如:2NaOH+ H2SO4=Na2SO4+2H2O
④和碱性氧化物反应: 如:CuO+ H2SO4=CuSO4+H2O
⑤和某些盐反应: 如:BaCl2+H2SO4=BaSO4↓+2HCl
二、硫酸
新课探究
活动 · 探究
2、浓硫酸
(1)物理性质
颜 色 :
状 态 :
沸 点 :
挥发性:
溶解性:
密 度 :
无 色
粘稠状液体
高沸点(338˚C)
比水大
难挥发
易溶于水,能与水以任意比混合。溶解时放出大量的热。
二、硫酸
新课探究
活动 · 探究
探究实验 一
实验目的:浓硫酸的吸水性
向放在点滴板上的硫酸铜晶体中滴加浓硫酸,观察颜色变化
固体由蓝色变为白色
CuSO4·5H2O ===== CuSO4 +5H2O
浓硫酸
用途:可以作干燥剂。可干燥H2、CO、O2、N2、Cl2、CO2、SO2等
浓硫酸不能干燥的气体:
(1)碱性气体:NH3
(2)还原性气体:H2S、HBr、HI等
二、硫酸
新课探究
活动 · 探究
探究实验 二
用玻璃棒蘸取浓硫酸在白纸上写一个字,再放在酒精灯上微热,观察现象。
实验目的:浓硫酸的脱水性
将 按2:1组成比脱去,生成水
(含C、 等)
不含水分子
浓硫酸
有机物
H 、O
炭化变黑
二、硫酸
新课探究
活动 · 探究
探究实验三
黑面包实验
脱水性
吸水性
C12H22O11 12C+11H2O
浓H2SO4
现象:蔗糖(C12H22O11)变黑
放出大量热
体积膨胀
生成刺激性气味气体
二、硫酸
新课探究
活动 · 探究
Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O
I、可以氧化大多数金属:(铂Pt、金Au除外)
浓硫酸的强氧化性
实验现象:品红溶液褪色。
浸碱棉团目的:吸收二氧化硫,防止污染空气
二、硫酸
新课探究
活动 · 探究
①使Fe、Al钝化:
常温下,Fe、Al遇到浓硫酸会反应生成一层致密的氧化膜,阻止内部金属继续发生反应。( “钝化”现象)
加热条件下,Fe、Al会继续与浓硫酸反应。
I、可以氧化大多数金属:(铂Pt、金Au除外)
如铁与浓硫酸加热反应:2Fe+6H2SO4===Fe2(SO4)3+3SO2↑+6H2O
应用:工业上用铁 (铝)槽车盛放、运输冷的浓硫酸。
Δ
浓硫酸的强氧化性
二、硫酸
新课探究
活动 · 探究
II、与非金属单质反应(可将C、P等非金属单质氧化)
C +2H2SO4(浓)== CO2 ↑+ 2SO2↑ + 2H2O
III、与某些还原性较强的化合物(H2S、HBr、HI等)反应
H2S + H2SO4(浓)== S + SO2↑ + 2H2O
浓硫酸的强氧化性
Δ
二、硫酸
新课探究
活动 · 探究
硫酸的用途
硫酸是化学实验室中的重要试剂,也是重要的化工原料。
① 制造化肥、农药、炸药、燃料等
② 用于石油精炼
③ 用于金属加工
二、硫酸
新课探究
活动 · 探究
硫酸的工业生产
∆
过去:
2FeSO4•7H2O == Fe2O3+SO2↑+SO3↑+11H2O
现代工业制备方法:
1.SO2的产生和净化
4FeS2+11O2 == 2Fe2O3+8SO2
2.接触法制硫酸
2SO2+O2 2SO3
3.SO2的吸收和H2SO4的生成
SO3+H2O == H2SO4
高温
催化剂
加热
⇋
二、硫酸
新课探究
1、酸雨概念
pH<5.6的雨水,主要是大气中硫氧化物和氮氧化物溶于水后形成的。
2、酸雨类别
硫酸型酸雨
硝酸型酸雨
3、硫酸型酸雨的形成
2SO2+O2 2SO3 SO3 + H2O = H2SO4
SO2+H2O H2SO3 2H2SO3 + O2 = 2H2SO4
三、酸雨及其防治
新课探究
4、酸雨的危害
① 使湖泊的水变质→水生生物死亡
② 浸渍土壤→变得贫瘠
③ 腐蚀建筑→建筑变得面目全非
④ 渗入地下水→危害人体健康
⑤ 酸雨侵蚀森迷→大面积死亡
三、酸雨及其防治
新课探究
5、防治酸雨
① 改变能源结构,开发利用清洁能源。
② 控制酸性物质的排放
③ 健全法律法规,严格规定污染物排放标准
三、酸雨及其防治
新课探究
课堂小结
1. 不同价态硫元素之间的相互转化:
2. (浓)硫酸
物理性质
化学性质
3.酸雨及其防治
2SO2+O2 2SO3 SO3 + H2O = H2SO4
SO2+H2O H2SO3 2H2SO3 + O2 = 2H2SO4
吸水性→作干燥剂
脱水性
强氧化性
课堂小结
1.在如图所示的实验装置中,实验开始一段时间后,对看到的现象叙述不正确的是 ( )
A.①中苹果块变干瘪
B.②中胆矾晶体表面有“白斑”
C.③中小试管内有晶体析出
D.④中pH试纸变红
D
随堂演练
2. 关于浓 H2SO4 与 Cu 反应叙述正确的是( )
A.在反应中,浓H2SO4只表现出氧化性
B.此反应属于复分解反应
C.在反应中,浓H2SO4只表现出酸性
D.每1 mol铜参加反应就有1 mol H2SO4被还原,同时生成1 mol SO2
D
随堂演练
D
3、已知X为一种常见的酸,X的浓溶液能使蔗糖变黑。A与X的浓溶液反应的转化关系如图所示,其中反应条件及部分产物已略去,下列说法正确的是( )
A.X的浓溶液使蔗糖变黑主要体现了X的浓溶液的吸水性
B.若A为铁,则足量A与X的浓溶液在常温下即可完全反应
C.若A为碳单质,则将C通入少量澄清石灰水中,一定能观察到白色沉淀
D.由B转化为D的反应是工业制备X过程中的重要反应
随堂演练
演示完毕 感谢聆听
分层作业见本课时word
$$