5.1.1硫和硫的氧化物 课件 2024-2025学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

第一节 硫及其化合物　 第1课时 硫和硫的氧化物 人教版必修第二册 导 这些硫磺被称为“恶魔的黄金”。当地很多青壮年男子冒险去火山口采硫磺矿谋生。这些硫矿被运到当地工厂加工，在硫化橡胶、漂白糖等工业步骤中使用。也可用于硫酸、化肥、火柴、杀虫剂、制造黑火药及烟花爆竹等。 1．了解硫及其氧化物的主要性质，认识其在生产中的应用和对生态环境的影响。 2．了解二氧化硫对大气的污染及其防治方法。 学习目标 重难点 硫及其氧化物 二氧化硫的主要性质 思考以下问题 1、硫在周期表位置、结构、化合价、自然界中的存在形态是怎样的? 2、硫单质的物理性质和化学性质分别有哪些？ 3、硫单质的用途有哪些？ 4、SO2的物理性质和化学性质分别有哪些？ 5、SO2 来源、用途、危害有哪些? 6、可逆反应？ +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 一、硫在周期表的位置和结构、自然界中存在形式 自然界中的硫以游离态和化合态两种形式存在, 游离态的硫存在于火山口附近或地壳的岩层中, 而化合态的硫主要形成硫化物或硫酸盐等。 存在 5 1、硫单质的物理性质 俗称 颜色状态 溶解性 密度 熔点 沸点 水 酒精 CS2 2.06 g·cm-3 113 ℃ 445 ℃ 硫黄 黄色晶体、 质脆、易研磨成粉 难溶 微溶 易溶 密度 熔点 沸点 二、硫单质 物理性质、化学性质、用途 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。 ①与非金属单质 H2+S   H2S（臭鸡蛋气味） O2+S  SO2（无论氧气多少都生成SO2） 注意：S 和O位于同主族，最外层都有6个电子，易得到两个电子，表现氧化性，但S的原子半径大于O，故氧化性没有氧气强 思考：这两个反应中，硫的性质一样吗？ 2、硫单质的化学性质——既有氧化性又有还原性(从化合价角度) 二、硫单质的物理性质和化学性质 体现氧化性 体现还原性 现象：空气中燃烧淡蓝色火焰，氧气中燃烧蓝紫色火焰 点燃 ②与金属单质 Fe+S   FeS（硫化亚铁、黑褐色） 2Cu+S  Cu2S（硫化亚铜，黑色） S + Hg == HgS 二、硫单质的物理性质和化学性质 注意：硫的氧化性较弱，与变价金属反应时，一般生成低价态硫化物。 体现氧化性 ③与碱反应 氧化性和还原性 3S+6KOH 2K2S+K2SO3+3H2O 思考： 1、清洗试管内壁附着的硫粉可以用哪些方法？ 物理方法：用CS2溶解；化学方法：用热的碱溶液 2、水银温度计打破，用什么方法除去汞？ 物理方法：用胶带去粘；化学方法：撒硫磺粉 歧化反应 二、硫单质的物理性质和化学性质 ➃与浓硫酸反应 S+2H2SO4(浓) 3SO2↑+2H2O 硫常用于制造硫酸、化肥、农药、火药、硫磺皂等，还可用于制造硫化橡胶。 3、硫单质用途 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 1、SO2的物理性质 三、SO2的物理性质和化学性质 SO2是有毒气体,应该怎样闻SO2气体的气味呢? 11 ①与水反应: SO2+H2O  H2SO3 (1）物质类别——酸性氧化物的通性 亚硫酸（H2SO3）：不稳定，易分解为水和SO2;二元中强酸 实验现象 实验结论 试管内液面上升 SO2易溶于水 pH试纸变为红色 SO2水溶液显酸性 2、SO2的化学性质 ③与碱性氧化物(如CaO)反应:（燃煤污染的治理，钙基固硫） SO2+CaO CaSO3 ②与碱反应: 2NaOH+SO2   Na2SO3+H2O SO2（多） + NaOH NaHSO3 SO2 + Ca(OH)2 CaSO3 ↓+H2O 2SO2（多） + Ca(OH)2 Ca(HSO3)2 实验室里,可以用NaOH溶液吸收SO2尾气 CO2 、SO2 通入澄清石灰水均变浑浊, 继续通入,浑浊又变澄清 与O2反应 : 2SO2+O2 2SO3 与氯水反应 : Cl2+SO2+2H2O == 2HCl+H2SO4 与H2O2反应: SO2+H2O2 == H2SO4 与X反应( X为Cl、Br、I ) : SO2 + X2 + 2 H2O = H2SO4 + 2HX 与KMnO4反应 : 2MnO4-＋5SO2＋2H2O＝ 5SO42- + 2Mn2+ + 4H+ 小结：SO2可被X2(卤素单质)、O2、KMnO4(H+)、HNO3、Fe3+、H2O2 等许多氧化剂氧化为SO42-。 (2)从化合价角度——还原性（较强） 与Fe3+反应 : 2Fe3++SO2+2H2O＝2Fe2++SO42-+4H+ 2H2S（硫化氢）+SO2=3S+2H2O 中SO2是氧化剂。 现象：产生淡黄色沉淀 (3)从化合价角度——弱氧化性 (4)漂白性 2H2S（氢硫酸）+SO2=3S↓+2H2O S SO2 SO42- 常被氧化为 常被还原为 小结: 一般 Cl- Cl2 常被还原为 常被还原为 MnO4-（H+） Mn2+ (4)漂白性 原理：二氧化硫与某些有色物质结合生成不稳定的无色物质(化合型) 特点： (1)选择性:SO2可以漂白品红溶液、棉、麻等，但不能漂白酸碱指示剂,如石蕊溶液、酚酞溶液等。 (2)可逆性、不稳定:SO2的漂白是与某些有色物质结合生成不稳定的无色物质，加热或者经过一段时间后可恢复原来的颜色。 思考: 二氧化硫和氯气同时通，漂白性会增强吗？ SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl，漂白作用大大减弱 (4)漂白性 可使品红溶液褪色。 类型 原理 特点 举例 适用范围 氧化型 漂白剂本身是氧化剂，利用其氧化性氧化有色物质，使之失去原有的颜色 不可逆、持久，无选择性 氯水、Ca(ClO)2、HClO、H2O2、Na2O2、O3等 可漂白所有有机色质 化合型 漂白剂与有色物质化合生成新的无色物质，使之失去原来的颜色 加热时能恢复原来的颜色 可逆、不持久，具有选择性 二氧化硫等 具有选择性，可漂白品红、棉、麻等 吸附型 有些固体物质疏松、多孔，具有较大的比表面积，可以吸附有色物质使溶液失去原来的颜色 部分吸附剂可以重复使用 活性炭、胶体等 一般用于溶液漂白 3、常见的漂白剂及漂白原理 2SO2 + O2 2SO3 SO3 + H2O === H2SO4 （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（体现还原性）的作用。 （1）制造硫酸： 4、SO2的用途、来源、危害 用途： 来源：化石燃料的燃烧、含硫矿物的冶炼等 危害：危害人体健康、形成酸雨（pH小于5.6） 治理：燃煤脱硫、改进燃烧技术、废气回收SO2 19 四、可逆反应 化学上通常把向生成物方向进行的反应叫做正反应,向反应物方向进行的反应叫做逆反应。因此在同一条件下,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,叫做可逆反应。如: Cl2+H2O HCl + HCIO 2SO2+O2 2SO3 注意:可逆反应中,化学方程式中的符号用“ ”而不用“= ”。 SO2+H2O H2SO3 I2+H2 HI 练习：判断下列反应是否为可逆反应。 ② 化学性质 SO3是酸性氧化物，具有酸性氧化物的通性： a．与水反应： b．SO3与碱反应（如Ca(OH)2）： c．SO3与碱性氧化物反应（如CaO）： SO3 + H2O === H2SO4 SO3 + Ca(OH)2 === CaSO4 + H2O SO3 + CaO === CaSO4 五、SO3物理性质和化学性质 ① 物理性质 颜色 状态 溶解性 无色 固体（标况下）熔点16.8℃、沸点44.8℃ 易溶于水 物质 SO2 CO2 物理性质 气味 有刺激性气味 无味 毒性 有毒 无毒 溶解性 易溶于水 能溶于水 化学性质 与水的反应 SO2＋H2OH2SO3 CO2＋H2OH2CO3 与碱的反应 SO2气体通入澄清石灰水中，先生成沉淀，当气体过量时沉淀又溶解：Ca(OH)2＋SO2===CaSO3↓＋H2O CaSO3＋SO2＋H2O===Ca(HSO3)2 CO2气体通入澄清石灰水中，先生成沉淀，当气体过量时沉淀又溶解：Ca(OH)2＋CO2===CaCO3↓＋H2O CaCO3＋CO2＋H2O===Ca(HCO3)2 氧化性 SO2＋2H2S===3S＋2H2O CO2＋C2CO 还原性 2SO2＋O2催化剂2SO3，二氧化硫能被酸性高锰酸钾溶液、氯水、溴水、碘水等氧化剂氧化 — 漂白性 有，不稳定 — 六、SO2和CO2 的鉴别与检验 1．SO2和CO2性质的比较 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。 2.CO2、SO2的鉴别——“七用一不用” 闻气味 SO2有强刺激性气味，而CO2没有 通入品红溶液 能褪色的是SO2，否则为CO2 通入酸性KMnO4溶液 能褪色的是SO2，否则为CO2 通入橙色溴水(或氯水)中 能褪色的是SO2，否则为CO2(Br2＋SO2＋2H2O===H2SO4＋2HBr，CO2不反应) 通入FeCl3溶液 棕黄色变浅的是SO2，不变的是CO2 通入硝酸酸化的硝酸钡溶液 有白色沉淀的是SO2，没有的是CO2 通入H2S溶液中 产生淡黄色浑浊的是SO2，否则为CO2(SO2＋2H2S===3S＋2H2O，CO2不反应) “一不用”不能用澄清石灰水，因为两种气体都能使澄清石灰水变浑浊，过量时又变澄清 3、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。 说明：①有时为了简化装置，可将除去SO2和检验SO2是否除尽合并为一个装置。②除去二氧化硫的试剂不能使用氢氧化钠溶液，因为CO2也被吸收，则无法检验；除酸性高锰酸钾溶液外还可以使用氯水或溴水，它们可以将SO2吸收而不影响CO2。 如何检验CO2?先检验SO2还是CO2? 若SO2 SO3混合如何检验？ 24 1．制取原理 实验室常用亚硫酸钠固体与浓硫酸（70%左右）反应制取二氧化硫。 制取原理：__________________________________________ Na2SO3＋H2SO4(浓)===Na2SO4＋SO2↑＋H2O 2．实验装置 七、SO2的实验室制法以及性质探究 与金属反应 S与Fe S与Cu 与非金属反应 S与H2 S与O2 S 0 FeS ﹣2 氧化性 SO2 +4 还原性 Fe+S FeS △ 2Cu+S Cu2S △ △ S+H2 H2S S+O2 SO2 点燃 硫的化学性质小结 注意：硫的氧化性较弱，与变价金属反应时，一般生成低价态硫化物。 与碱反应(洗涤试管内壁附着的S) 3S+6NaOH===Na2SO3+2Na2S+3H2O △ 硫的化学性质比较活泼，能与许多金属单质及非金属单质发生化学反应。 总结 课堂练习 下列说法正确的是(　　) A．硫的非金属性较强，只以化合态存在于自然界中 B．硫与非金属单质反应时均作氧化剂 C．硫粉在空气中燃烧生成SO2，在过量的纯氧中燃烧可以生成SO3 D．在反应3S＋6KOH 2K2S＋K2SO3＋3H2O中，S既是氧化剂又是还原剂 1． 【答案】D 【解析】在火山口附近或地壳的岩层中，S以游离态存在，A错误；硫与O2反应生成SO2时，硫作还原剂，B错误；硫在过量O2中燃烧生成SO2，C错误；在已知反应中，生成K2S，S作氧化剂，生成K2SO3，S作还原剂，D正确。 下列说法中正确的是（ ） A．三氧化硫极易溶于水，能与水反应生成硫酸 B．标准状况下，1mol 三氧化硫的体积为22.4L C．二氧化硫在空气中易被氧化为三氧化硫 D．三氧化硫具有漂白性，能使品红溶液褪色 2. 【答案】A 【解析】 SO3在标况下是固态，B错误；二氧化硫在催化剂、加热条件下才能被氧化成三氧化硫，C错误；三氧化硫没有漂白性，D错误。 课堂练习 3． 高温下硫酸亚铁发生如下反应：2FeSO4 Fe2O3 +SO2 ↑ +SO3 ↑ ，若将生成的气体通入氯化钡溶液中，得到的沉淀物是( ) A．BaSO3和BaSO4 B．BaS C．BaSO3 D．BaSO4 【答案】D 【解析】 SO3溶于BaCl2溶液，生成了 BaSO4沉淀，并使溶液呈强酸性：BaCl2 + SO3 + H2O === BaSO4 ↓+ 2HCl，而SO2溶于水生成H2SO3，酸性比盐酸弱，所以BaCl2溶液与SO2不反应。 课堂练习 $$