5.1.1 硫和二氧化硫 课件- 2024-2025学年高一化学同步课件(人教版2019必修第二册)

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 第一课时 硫和二氧化硫 硫的化学性质 03 硫的存在与物理性质 02 二氧化硫的性质与用途 04 目录 Contents 课堂总结与练习 二氧化硫的污染与防治 05 06 课程标准与核心素养 01 课程标准与核心素养 01 课程标准 了解硫的主要性质，认识其在生产中的应用 了解二氧化硫的主要性质，认识其在生产中的应用和对生态环境的影响 能说明二氧化硫的应用对环境的影响 核心素养 宏观辨识与微观探析 证据推理与模型认知 科学探究与创新意识 科学态度与社会责任 硫的存在与物理性质 02 硫的存在形式 游离态与化合态 硫在火山口附近以游离态存在，地壳岩层中多以化合态出现，如黄铁矿FeS₂、石膏CaSO₄·2H₂O。 硫的天然循环：火山喷发将硫释放到大气中，随后通过沉降等方式返回地面，维持自然界的硫平衡。 自然界中的硫循环 硫在自然界的循环过程体现了其在生态系统中的重要作用，火山喷发是硫进入大气的重要途径之一。 大气中的硫最终通过降水等形式沉降到地面，被植物吸收或进入水体，参与物质循环。 硫的工业开采 硫磺矿石是硫来源的重要，其开采和加工对化工产业至关重要，我国硫磺矿资源丰富。 硫的开采需考虑环境保护，避免对周边生态环境造成破坏，同时提高资源利用率。 硫的存在形式 硫的物理性质 颜色状态 硬度 溶解性 熔点 沸点 水 酒精 CS2 很脆 不溶 微溶 黄色或淡黄色固体 易溶 都不高 硫黄 如何洗涤附着在试管内壁上的硫？ 当试管壁上沾有单质硫时，可用CS2或热的强碱溶液洗涤。 硫不溶于水，微溶于酒精，但易溶于二硫化碳（CS₂），这一特性可用于硫的分离和提纯。 利用硫的溶解性差异，可设计实验或工业流程，实现硫与其他物质的分离。 01 溶解性特点 硫的物理性质 硫存在斜方硫和单斜硫两种同素异形体，它们的结构不同，导致物理性质有所差异。 同素异形体的存在使硫在不同条件下表现出不同的特性，拓展了其应用范围。。 02 同素异形体现象 硫的物理性质 硫的化学性质 03 弱氧化性 +16 2 8 6 +16 2 8 8 易得两个电子 化合价：－2、0、+4、+6 位置 第三周期、第ⅥA族 结构 性质 非金属性：比氧元素、氯元素弱 弱氧化性 S 0 非金属单质 与金属反应 与非金属反应 还原性 氧化性 硫粉与铁粉混合加热生成黑色固体FeS ，体现硫的弱氧化性。 该反应可用于制备硫化物，同时对比Fe与Cl₂反应生成FeCl₃，说明硫的氧化性弱于氯气。 01 与金属反应 弱氧化性 02 与非金属反应 通过实验对比，发现硫的氧化性较弱，与活泼金属反应生成低价态金属硫化物。 硫的弱氧化性使其在化学反应中表现出独特的性质，与强氧化剂的反应有所不同。 03 氧化性对比 硫的弱氧化性在工业上可用于制备某些硫化物，同时在实验室中可用于相关化学实验的演示。 04 实际应用 弱氧化性 与氧气反应 01 硫在不同浓度的氧气中燃烧现象不同，空气中为淡蓝色火焰，氧气中为蓝紫色火焰，说明氧气浓度对反应的影响。 燃烧现象 02 硫燃烧生成的二氧化硫有毒，实验应在通风良好的环境中进行，注意安全防护。 了解硫燃烧的安全注意事项，有助于在实验和实际操作中避免危险。 安全注意事项 03 还原性 硫与氧气反应，无论氧气是否过量，只生成SO2。 氧化性和还原性 3S+6NaOH Na2SO3+2Na2S+3H2O 二氧化硫的性质与用途 04 大自然中硫循环 实验探究 实验5-1 把充满SO2塞有橡胶塞的试管倒立在水中，在水面下打开橡胶塞，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(保留该溶液供实验5-2使用)。 实验5-1 易溶于水 酸性 实验探究 物理性质 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 化学性质 酸性氧化物——物质类别 SO2 + H2O H2SO3 可逆反应 特点 ① 双向性 可逆反应分为两个方向相反的反应 ② 双同性 正、逆反应在同一条件下同时进行 ③ 共存性 在可逆反应中，反应物与生成物共存 在同一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。 化学性质 SO2 + H2O H2SO3 酸性： H2SO3（亚硫酸） > H2CO3（碳酸） 中强酸 能使澄清石灰水变浑浊的气体有:CO2 、SO2 SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O (SO2少量) SO2 + NaOH = NaHSO3 (SO2足量) SO2 + Ca(OH)2= CaSO3 ↓+ H2O 酸性氧化物——物质类别 化学性质 还原性和氧化性——化合价 1.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 化学性质 还原性——化合价 二氧化硫的催化氧化 使酸性高锰酸钾溶液褪色 与Cl2反应： 2SO2+O2 2SO3 △ 催化剂 Cl2＋SO2＋2H2O == 2HCl＋H2SO4　 化学性质 SO3 ：酸性氧化物——物质类别 (1)物理性质 熔点：16.8 ℃，沸点：44.8 ℃，常温下为 态，标准状况下为 态。 (2)化学性质 三氧化硫具有酸性氧化物的通性，主要反应如下： 液 固 SO3＋H2O===H2SO4 CaO＋SO3===CaSO4 SO3＋Ca(OH)2===CaSO4＋H2O 化学性质 氧化性——化合价 SO2＋2H2S= 3S↓＋2H2O 既是氧化产物也是还原产物 二氧化硫的还原性和氧化性使其在不同化学反应中表现出多样性，参与多种化学转化过程。 了解二氧化硫的还原性和氧化性，有助于全面认识其化学性质和应用价值。 实验5-2 实验探究 实验现象：溶液先变红，振荡后褪色，加热后溶液颜色恢复红色 实验步骤：在装有SO2水溶液的试管中，加入1-2滴品红溶液。观察颜色变化，再加热试管，注意通风，再观察溶液的变化 实验结论：SO2有漂白性，生成物质不稳定 化学性质 ①原理： 二氧化硫与某些有色物质生成不稳定的无色物质 ②实质： 化合反应，非氧化还原反应。 ③程度： 暂时性，加热可恢复。 ④范围： 漂白某些有色物质(如品红)，不能使酸碱指示剂褪色 用 pH 试纸检测 SO2 水溶液酸碱性时，试纸变红而并不褪色 漂白性——化合价 化学性质 常见的漂白剂及漂白原理 类型 吸附型 氧化型 化合型 物质 活性炭 氯水、次氯酸 二氧化硫 漂白原理 变化类别 物理变化 氧化还原反应 化学变化 漂白特点 不可逆 能漂白的物质 一般用于溶液漂白 可漂白所有 有机色质 具有选择性如 品红、棉、麻、草等 吸附漂白 利用强氧 化性漂白 与有色物质化合生成 不稳定的无色物质 加热恢复原色 化学性质 1.试解释为什么长时间放置的书本会变黄 ?若用氯水漂白后能复原吗 ? SO2 的漂白性具有暂时性、可逆性。氯水漂白后不能复原。 3. SO2有漂白性，氯水有漂白性，如果将SO2和Cl2等物质的量混合，其水溶液的漂白性是不是更强？为什么？ 2. 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？ 前者是表现还原性，后者是表现漂白性。 将等物质的量的SO2和Cl2同时通入水中，二者发生反应：SO2＋Cl2＋2H2O=H2SO4＋2HCl，从而失去漂白效果。 化学性质 如何鉴别SO2和CO2？ (1)用品红溶液鉴别：褪色的是SO2，不褪色的是CO2。 (2)用酸性KMnO4溶液鉴别：褪色的是SO2，不褪色的是CO2。 (3)用溴水(或氯水)鉴别：褪色的是SO2，不褪色的是CO2。 Cl2＋SO2＋2H2O=== H2SO4＋2HCl (4)用H2S溶液鉴别：出现淡黄色浑浊的是SO2，无明显现象的是CO2。 2H2S＋SO2=== 3S＋2H2O SO2和CO2都能使澄清石灰水变浑浊。 SO2和CO2的最大区别在于SO2具有漂白性、还原性和氧化性，而CO2只有氧化性。 化学性质 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。 用途 （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。 二氧化硫的污染与防治 05 二氧化硫在大气中与水蒸气结合形成硫酸，导致酸雨，其pH值小于5.6。 酸雨对环境和生态系统造成严重危害，如腐蚀建筑、酸化土壤等。 酸雨形成 酸雨可腐蚀建筑物表面，破坏其结构，同时酸化土壤，影响植物生长。 酸雨还会影响水生生态系统，使水体酸化，危害水生生物。 酸雨危害 二氧化硫还可直接刺激呼吸道，对人体健康造成危害，同时对大气能见度产生影响。 二氧化硫的污染问题需引起高度重视，采取有效措施加以防治。 其他危害 污染表现 清洁能源开发 工业尾气脱硫 工业生产中采用石灰石- 石膏法等技术对尾气进行脱硫处理，减少二氧化硫排放。 尾气脱硫技术的应用可有效降低二氧化硫对环境的污染，保护生态环境。 开发和使用清洁能源，如太阳能、风能等，减少含硫燃料的使用，从源头上控制二氧化硫排放。 清洁能源的推广使用是解决二氧化硫污染问题的重要途径之一。 防治措施 加强对二氧化硫排放的监测和管理，确保企业达标排放，同时提高公众环保意识。 有效的环境监测和管理措施是防治二氧化硫污染的重要保障。 环境监测与管理 防治措施 课堂总结与练习 06 知识小结 课后作业 1.在下列反应中硫元素只表现氧化性的是 √ 课后作业 2.加热装有硫粉的试管，硫粉很快熔化为液体，继而有淡黄色气体产生。将光亮细铜丝伸入气体中，铜丝发光发热且有黑色物质生成。由上述现象不能得出的结论是 A.硫的熔、沸点较低 B.硫晶体属于分子晶体 C.铜丝能在硫蒸气中燃烧 D.黑色固体是Cu2S √ 课后作业 3.下图是检验某无色气体A是SO2和CO2的混合气体的装置图，按要求回答下列问题： (1)B中加入的试剂是___________，作用是__________。 (2)C中加入的试剂是________________，作用是____________________________。 (3)D中加入的试剂是____________，作用是__________。 (4)实验时，C中应观察到的现象是_______________________________________。 品红溶液 检验SO2 酸性KMnO4溶液 除去SO2并检验SO2是否除尽 澄清石灰水 检验CO2 酸性KMnO4溶液的颜色变浅但不褪成无色 课后作业 4.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 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SO2 D.用干燥pH试纸检验SO2水溶液的酸性 √ 谢谢大家 时间：20XX.X 主讲人：AiPPT POWERPOINT DESIGN Fe+SFeS 2Fe＋3Cl22FeCl3 H2+SH2S S+O2SO2 Lavf58.20.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.2.57(gap_fixed:False) 2.化学性质 (1)实验探究 按表中要求完成实验，并将观察到的实验现象及其结论填入答题线上： 实验操作 实验现象 实验结论 试管内 液面上升 SO2___________ 用pH试纸测定试管中溶液的酸碱度 pH<7 SO2的水溶液显________ A.2Al＋3SAl2S3 B.S＋2H2SO4(浓)2H2O＋3SO2↑ C.H2SH2＋S D.3S＋6NaOH2Na2S＋Na2SO3＋3H2O $$