内容正文:
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
第三课时 不同价态含硫物质的转化
核心内容:硫的价态转化
03
知识回顾
02
思维进阶
04
目录
Contents
课堂总结与练习
05
课程标准与核心素养
01
课程标准与核心素养
01
课程标准
能根据物质类别和化合价变化建立 “价-类” 二维图,通过认识含硫物质之间的相互转化,学会并掌握设计含硫物质之间相互转化的实验,能通过实验现象推测可能发生的反应。
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
知识回顾
02
知识回顾
大自然中硫循环
知识回顾
大自然中硫循环
知识回顾
硫的常见价态及物质
价态 物质
- 2 H₂S、Na₂S
0 S(单质)
+4 SO₂、H₂SO₃、Na2SO3
+6 SO₃、H₂SO₄
知识回顾
氧化还原反应核心概念
得电子,化合价降低,被还原
失电子,化合价升高,被氧化
氧化剂
还原剂
物质
氧化性
还原性
具有
具有
性质
还原反应
氧化反应
发生
发生
反应
还原产物
氧化产物
生成
生成
产物
核心内容:硫的价态转化
03
核心内容:硫的价态转化
不同价态含硫物质的转化
自然界中的含硫物质在一定条件下能够相互转化。在实验室里如何实现不同价态含硫物质的相互转化呢?
-2
S
0
S
+4
S
+6
S
FeS
H2S
Na2S
HgS
SO2
H2SO3
Na2SO3
SO3
H2SO4
Na2SO4
CuSO4
BaSO4
S
氧化剂
氧化剂
氧化剂
还原剂
还原剂
还原剂
核心内容:硫的价态转化
实验探究不同价态含硫物质的转化
实验序号 价态
变化 转化前的物质 选择
试剂 转化后的物质 预期现象
1 0 → -2 S
2 +6 → +4 H2SO4
3 +4 → 0 SO2
4 -2 → 0 H2S
5 0 → +4 S
6 +4 → +6 H2SO3
H2O2
S
生成淡黄色固体
空气
SO2
硫燃烧,发出淡蓝色火焰,产生有刺激气味的气体
H2O2
H2SO4
反应前后用pH试纸测pH,值变小;反应后滴入稀盐酸,再滴入BaCl2,产生白色沉淀。
Cu
SO2
产生有刺激气味的气体,该气体能使品红褪色
H2S
S
生成淡黄色固体
Fe
FeS
剧烈反应,生成黑色固体
核心内容:硫的价态转化
不同价态含硫物质的转化
当硫元素的化合价升高或降低时,一般升高或降低到其相邻的价态,即台阶式升降。
相邻价态的微粒间互不发生氧化还原反应。如S和H2S、SO2和浓H2SO4 。
含硫物质的连续氧化过程:
足量O2
SO2
O2
催化剂
H2O
H2S
S
O2
SO3
H2SO4
核心内容:硫的价态转化
不同价态含硫物质的转化思维建模
核心内容:硫的价态转化
不同价态含硫物质的转化注意事项
归中规律:当硫元素的高价态粒子与低价态粒子反应时,一般生成中间价态。
如:2H2S+SO2===3S+2H2O,
2Na2S+Na2SO3+3H2SO4===3Na2SO4+3S↓+3H2O。
歧化反应:单质S和浓的强碱溶液共热,S单质既作氧化剂又作还原剂。
思维进阶
04
思维进阶
价态转化规律
相邻价态间一般不发生氧化还原反应,如S与SO₂,因为它们的氧化还原能力相近,难以发生电子转移。
但也有特殊情况,如在特定条件下,S与SO₂可发生反应生成其他物质,需要根据具体条件分析反应可能性。
相邻价态间反应特点
思维进阶
价态转化规律
中间价态物质兼具氧化性与还原性,如SO₂,既能被强氧化剂氧化,又能氧化某些还原性物质,具有双重性质。
例如,SO₂在酸性KMnO₄溶液中体现还原性,在H₂S溶液中体现氧化性,这种双重性质在实际应用中很重要。
中间价态物质性质
思维进阶
价态转化规律
实现H₂S→S→SO₂→Na₂SO₃的转化,H₂S通入CuSO₄溶液生成硫单质,硫单质燃烧生成SO₂,SO₂通入NaOH溶液生成Na₂SO₃。
该转化过程涉及多个反应,需要合理选择试剂和条件,体现了对硫价态转化规律的综合运用。
综合转化示例
思维进阶
相同价态含硫物质的转化
酸多了就是酸式盐
碱多了就是正盐
酸碱反应的核心:
酸是提供H+、碱是消耗H+。
思维进阶
相同价态含硫物质的转化
课堂总结与练习
05
知识小结
硫元素的价类二维图
单质
氢化物
氧化物
含氧酸
物质的类别
-2
0
+4
+6
化合价
盐
SO2
SO3
H2S
S
H2SO3
H2SO4
SO32-
SO42-
Na2S
浓NaOH,△
Cl2、H2O2
Cu、C、HI、H2S
Cl2、H2O2、KMnO4、O2
O2、浓硫酸
H2S
H2
H2O
△
Cl2、O2、SO2、Fe3+、
O2
NaOH
稀硫酸
Na或浓NaOH,△
酸碱转化
氧化还原转化
H2O
△
NaOH
稀硫酸
NaOH
知识小结
课后作业
1.硫是生物必需的营养元素之一,下列关于自然界中硫循环(如图所示)的说法正确的是
A.含硫杆菌及好氧/厌氧菌促进了硫的循环
B.硫循环中含硫化合物均为无机物
C.上述硫循环中硫元素均被氧化
D.烧煤时加石灰石,可减少酸雨及温室气
体的排放
√
课后作业
2.硫在空气中燃烧生成气体A,把A溶于水得溶液B,向B中滴加溴水,溴水褪色,B变成C,向C中加Na2S产生气体D,把D通入B溶液得浅黄色沉淀E。A、B、C、D、E都含同一种元素。按A、B、C、D、E顺序排列的是
A.SO2、H2SO4、H2SO3、H2S、S
B.SO2、H2SO3、H2SO4、H2S、S
C.SO2、H2SO3、H2SO4、SO3、Na2S2O3
D.SO3、H2SO4、H2SO3、SO2、Na2S2O3
√
课后作业
3.天然气是一种重要的化工原料和燃料。常含有少量H2S。一种在酸性介质中进行天然气脱硫的原理示意图如图所示。下列说法正确的是
A.整个脱硫过程中Fe2(SO4)3溶液并未
参与反应
B.整个脱硫过程中参加反应的n(H2S)∶
n(O2)=2∶1
C.脱硫过程需不断补充FeSO4
D.CH4是天然气脱硫过程的催化剂
√
课后作业
4. 火山喷发会引发大范围海啸,大量的火山灰和火山气体对气候造成极大的影响。火山喷发产生的含硫物质在自然界的循环过程如图所示。下列说法错误的是
A.火山喷发形成硫酸型酸雨,总反应为2SO2+O2+2H2O===
2H2SO4
B.火山喷发会影响气温下降的可能原因是大量气体进入平流
层形成硫酸气溶胶阻挡太阳辐射
C.自然界地表层原生铜的硫化物经氧化、淋滤作用后变成CuSO4溶液,向地下深层
渗透遇到难溶的PbS,慢慢转变为铜蓝(CuS),离子方程式为Cu2++ +Pb2+
+S2-===PbSO4↓+CuS↓
D.工业制备硫酸可用黄铁矿经FeS2→SO2→SO3→H2SO4多步反应制备
√
课后作业
5.某小组同学设计实验实现几种价态硫元素的转化。
可选用的实验药品如下:①Na2SO3溶液 ②浓硫酸 ③Na2S溶液 ④稀硫酸 ⑤酸性KMnO4溶液 ⑥品红溶液 ⑦铜片
实验序号 预期转化 选择试剂(填序号) 证明实现转化的现象
ⅰ
ⅱ ①③④ 淡黄色沉淀
ⅲ ②⑥⑦
(1)实验ⅰ选择的试剂是①和________(填序号),证明实现转化的现象是__________________,该转化利用了Na2SO3的________性。
⑤
酸性KMnO4溶液褪色
还原
课后作业
(2)实验ⅱ实现了___________价S向_____价S的转化。
(3)实验ⅲ中发生反应的化学方程式是________________________________________,证明实现转化的现象是________________________________________。
+4(或-2)
0
将产生的气体通入品红溶液,品红溶液褪色
谢谢大家
POWERPOINT DESIGN
3S+6NaOH2Na2S+Na2SO3+3H2O
SO
―→
―→
Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O
$$