内容正文:
硫和二氧化硫
授课人:李旭苗
时间:2024年2月21日
新人教版·必修二·第五章
第一节·硫及其化合物·第一课时
1
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新课导入
在印度尼西亚东部的卡哇伊真火山,火山口以富含硫磺而著称,每年都吸引大量游客慕名前来参观。然而,这些硫磺被称为“恶魔的黄金”。火山喷发时,释放了将近40万吨的二氧化硫,二氧化硫是形成酸雨的罪魁祸首,酸雨会使得土壤和海洋酸化,严重影响农作物生长及海洋生物生存。
硫在自然界中都会以什么状态存在,它们是如何转化的?
思考
3
硫的物理性质
S
俗名 颜色 状态 毒性 溶解性
硫磺 有毒 不溶于 , 微溶于 , 易溶于 。
黄色
晶体
水
酒精
CS2
若试管内壁附着单质硫时,如何洗涤除去?(从物理性质的角度)
注意:因为硫易溶于CS2,常用CS2清洗试管内壁上附着的硫单质
Tips:固体物理性质涉及---颜色、状态、硬度、溶解性、熔沸点等
常见无色溶剂,可溶解硫单质。
硫元素的“位-构-性”
1. 画出硫的原子结构示意图并指出硫在元素周期表中的位置?
第三周期、第ⅥA族
2. 根据硫在周期表中的位置推测硫的化学性质?(分别与O和Cl进行比较)
①硫原子最外层有6个电子,易得到2个电子,非金属性较强,
单质具有氧化性,能跟活泼金属,一些非金属单质发生氧化还原反应。
②非金属性:S<Cl,单质的氧化性:S<Cl2
非金属性:S<O,故其氧化物中,硫显正价,氧显-2价。
O
S Cl
硫及其化合物的价态变化规律
阅读书本P8探究:小结硫及其化合物的价态变化规律
-2 0 +4 +6
硫的常见价态:
H2S S SO2 SO3
Na2S H2SO3 H2SO4
Na2SO3 Na2SO4
逐级递增
逐级递减
硫的化学性质
与金属反应
与非金属反应
硫的化学性质
氧化性
硫单质
Fe
Cu
H2
O2
与碱溶液反应
与金属反应
与非金属反应
(还原性)
3S+6NaOH Na2SO3+2Na2S+3H2O
(氧化性、还原性)
硫的氧化性较弱,与变价金属反应,生成低价态的金属硫化物。
硫与氧气反应,无论氧气是否过量,只生成SO2。
若试管内壁附着有单质硫时,如何洗涤除去?(从化学性质的角度)
注意:可用热的NaOH溶液清洗
打碎水银温度计,如何处理?
类比 Cl2 与 NaOH反应
硫的用途
硫常用于制造硫酸、化肥、农药、火药等,还可用于制造硫化橡胶。
S+2KNO3+3C=K2S+N2↑+3CO2↑
(一硫二硝三木炭)
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2、下列化合物能用相应的单质直接化合制得的是 ( )
①CuS ②FeS ③HCl ④SO2 ⑤SO3 ⑥FeCl2 ⑦CuCl2
A.①②③④⑤⑥⑦ B.①②③④⑦ C.②③⑤⑦ D.②③④⑦
D
1、下列物质中的硫元素不能表现氧化性的是( )
A.Na2S B.S C.SO2 D.H2SO4
A
3、硫是一种重要的非金属元素,位于元素周期表的第三周期、第ⅥA族。下列有关硫黄的说法不正确的是( )A.沾有硫黄的试管可用CS2清洗B.硫与非金属单质发生反应时,既可以表现氧化性,也可以表现还原性C.硫在自然界中只能以硫化物和硫酸盐的形态存在
D.地表附近的含硫化合物中硫元素常显+4价或+6价,氧元素为-2价,与硫原子比氧原子多一个电子层有关
C
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谈SO2色变?
资料卡片
食品中添加适量的二氧化硫可以起到漂白、防腐和抗氧化等作用。例如,在葡萄酒酿制过程中,葡萄汁中某些细菌的繁殖会影响发酵,添加适量的二氧化硫可以起到杀菌的作用,抑制氧化酶从而起到抗氧化的作用,还可以澄清和为葡萄酒添加酸度。
葡萄酒中添加SO2有什么作用?
自己被氧化,体现还原性
SO2物理性质
实验探究
【思考】划火柴时常闻到的一股呛鼻的气味是哪种物质发出的?
【提示】火柴头中的硫燃烧后产生的二氧化硫。
思考:请设计一个实验来证明SO2易溶于水?
色、态、味 密度 溶解性 毒性
________________________ 比空气____ _______________________________________________ _____
无色有刺激性气味的气体
大
易溶于水,通常状况下,1体积水溶解约40体积SO2
有毒
SO2化学性质
【实验5-1】把充满SO2、塞有橡胶塞的试管倒立在水中,在水面下打开并观察试管内液面的上升。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试纸测定试管中溶液的酸碱度。
实验现象 实验结论
试管内液面上升
pH试纸测得溶液的pH小于7
SO2易溶于水
SO2水溶液显酸性
从价类二维图的角度,认识SO2、SO3 的化学性质
【活动二】
物质类别
元素 价态
单质 氧化物 酸 盐
+6
+4
0
-2
S
H2S
SO2
SO3
H2SO3
H2SO4
硫酸盐
亚硫酸盐
含S2-盐
SO2化学性质
物质类别
元素价态
单质 氧化物 酸 盐
+6
+4
0
-2
S
H2S
SO2
SO3
H2SO3
H2SO4
硫酸盐
亚硫酸盐
含S2-盐
1、酸性氧化物
与水反应:
SO2+H2O H2SO3
与碱(如NaOH)反应:(NaOH足量)
2NaOH+SO2 Na2SO3+H2O
与碱性氧化物(如CaO)反应:
SO2+CaO CaSO3
SO2化学性质
物质类别角度
可逆反应
SO2+H2OH2SO3(可逆反应)
【可逆反应】在相同条件下既能向正反应方向进行,同时又能向逆反应方向进行的反应。在可逆反应的化学方程式中用“”表示。
H2SO3 SO2 + H2O
亚硫酸不稳定,易分解
可逆反应符号
氢气与氧气反应生成水,水电解产生氢气与氧气,这两个反应是否为可逆反应?
思考
×,同时进行,同条件
物质类别
元素价态
单质 氧化物 酸 盐
+6
+4
0
-2
S
H2S
SO2
SO3
H2SO3
H2SO4
硫酸盐
亚硫酸盐
含S2-盐
与O2反应:
2SO2+O2 2SO3
与氯水反应:
Cl2+SO2+2H2O 2HCl+H2SO4
与H2O2反应:
2SO2+H2O2 H2SO4
与Na2O2反应:
SO2+Na2O2 Na2SO4
2、强还原性
SO2化学性质
元素价态角度
二氧化硫和氯气同时通水中,二者发生反应,会失去漂白效果
物质类别
元素价态
单质 氧化物 酸 盐
+6
+4
0
-2
S
H2S
SO2
SO3
H2SO3
H2SO4
硫酸盐
亚硫酸盐
含S2-盐
与H2S反应:
SO2+2H2S 3S↓+2H2O(溶液中)
3、弱氧化性
现象:产生淡黄色沉淀(或溶液变成乳白色)
SO2化学性质
元素价态角度
SO2化学性质
请设计实验证明SO2的还原性和氧化性
(1)供参考试剂:酸性高锰酸钾、溴水、I2、淀粉溶液、氢硫酸、硫化钠溶液、稀硫酸、 FeCl3溶液、双氧水。
验证性质 所选试剂 预测实验现象
还原性
氧化性
(2)取少量上述某溶液于一支试管中,滴加SO2水溶液,观察实验现象。
溶液由紫色变为无色
酸性高锰酸钾
氢硫酸
溶液中产生黄色沉淀
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SO2的漂白性
实验操作 实验现象
向品红溶液中滴加SO2水溶液
给试管加热
【实验5-2】探究SO2的漂白性
品红溶液褪色
无色溶液又恢复原来的红色
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SO2的漂白性
SO2+某些有色物质
不稳定的无色物质
△
可逆
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。
非法商贩利用二氧化硫熏白银耳
物质 氯水,HClO,Na2O2 SO2 活性炭、胶体
类型 氧化型 络合型 吸附型
原理 氯水中的次氯酸将有色物质氧化成无色物质 二氧化硫与某些有色物质生成不稳定的无色物质 将有色物质的分子吸附在其表面
实质 氧化还原反应
(化学变化) 非氧化还原反应
(化学变化) 物理吸附
(物理变化)
效果 永久性 暂时性 暂时性
范围 可漂白大多数有色物质,能使紫色石蕊褪色 可漂白某些有色物质,
不能使石蕊试液褪色 可吸附某些有色物质的分子
常见漂白剂的漂白原理及特点
小结
不能复原
暂时性、可逆性
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SO2的漂白性
1. SO2可以使高锰酸钾褪色和SO2使品红褪色原理一样吗?为什么?
提示:前者是表现还原性,后者是表现漂白性。
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SO2和CO2混合气体的检验
流程设计 检验SO2 → 除去SO2 → 检验SO2是否除尽 → 检验CO2
试剂及装置
实验现象 混合气体中含有SO2 装置A中的品红溶液褪色。
混合气体中含有CO2 装置C中的品红溶液不褪色,装置D中的澄清石灰水变浑浊。
小结
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SO2的用途
2SO2 + O2 2SO3
催化剂
(2)可以漂白纸浆、毛、丝、草编制品等。
(3)杀菌消毒。
(4)食品添加剂
例如:二氧化硫在葡萄酒果汁中可以杀菌、
抗氧化防腐的作用。
(1)制造硫酸:
SO3:熔点(16.8℃)和沸点(44.8℃) ,常温下为无色液体,标况下为无色固体。
△
自己被氧化,体现还原性
教材P4
A.SO2+Ca(OH)2===CaSO3↓+H2O
B.SO2+Cl2+2H2O===2HCl+H2SO4
C.SO2+2H2S===3S+2H2O
D.5SO2+2KMnO4+2H2O===K2SO4+2MnSO4+2H2SO4。
C
1.下列反应中,SO2体现氧化性的是( )
2.下列离子方程式正确的是( )
B
3.(2022江苏高考)实验室制取少量SO2水溶液并探究其酸性,下列实验装置和操作不能达到实验目的的是( )
甲 乙 丙
A.用装置甲制取SO2气体B.用装置乙制取SO2水溶液C.用装置丙吸收尾气中的SO2D.用干燥pH试纸检验SO2水溶液的酸性
C
2NaHSO3+H2SO4 = Na2SO4+2SO2+H2O
除杂:1、CO2(HCl)
2、CO2(SO2)
3、Cl2(HCl)
饱和NaHCO3溶液
饱和NaHCO3溶液
饱和NaCl溶液
SO2 + 2NaHCO3 === Na2SO3 + 2CO2 + H2O
硫和二氧化硫
S单质
SO2
存在:游离态和化合态
物质分类:非金属单质
化合价:氧化性、还原性
小结
物质分类:酸性氧化物
特殊:漂白性(可逆)
化合价:氧化性、还原性
课后作业:在作业本画好价类二维图及转化关系,并写上相关方程式
THANKS
授课人:李旭苗
时间:2024年2月21日
高中化学
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H2+SH2S
S+O2SO2
Fe+SFeS
2Cu+SCu2S
3.将SO2通入紫色石蕊溶液中,发现试液变红但不褪色,说明了什么问题?
提示:SO2溶于水生成H2SO3而使液体显酸性,使紫色石蕊溶液变红,但SO2不能漂白酸碱指示剂,所以最终红色不褪去。
2.将SO2通入含少量酚酞的NaOH溶液中,溶液的红色褪去,体现的是SO2的漂白性吗?
提示:不是,SO2与NaOH溶液反应,导致溶液的碱性减弱使红色变为无色,体现的不是SO2的漂白性。
A.向NaOH溶液中通入少量的SO2:SO2+OH-===HSOeq \o\al(-,3)
B.向氯水中通入少量的SO2:Cl2+SO2+2H2O===4H++2Cl-+SOeq \o\al(2-,4)
C.将SO2通入到饱和的NaHCO3溶液中:2H++COeq \o\al(2-,3)===H2O+CO2↑
D.将SO2通入到BaCl2溶液中:SO2+H2O+Ba2+===BaSO3↓+2H+
$$