5.1.1 硫和二氧化硫 课件 2024-2025学年高一下学期化学人教版（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 课时1 硫和二氧化硫 乐山大佛为世界第一大石刻弥勒佛，“佛是一座山，山是一尊佛”是其真实写照。 然而历经千年，乐山大佛“鼻翼发黑，佛容暗淡”这背后的罪魁祸首究竟是谁呢？ 课堂导入 化合价 -2 0 +4 +6 含硫物质 氢化物 物质类别 单质 氧化物 酸 盐 H2S Na2S S SO2 H2SO3 Na2SO3 SO3 H2SO4 Na2SO4 你知道含硫元素的物质有哪些？ 一、探究硫及其性质 1、硫存在形态 自然界中游离态的硫一般存在于火山口附近或岩层里。 硫铁矿（FeS2） 黄铜矿（CuFeS2） 石膏（CaSO4·2H2O） 芒硝（Na2SO4·10H2O） 自然界中化合态的硫主要以硫化物或硫酸盐形式存在。 一、探究硫及其性质 2、硫单质的物理性质 （俗称：硫磺） 黄色固体； 不溶于水，微溶于酒精，易溶于CS2 自然硫 硫粉 【思考1】若试管内壁附着有单质硫，如何洗涤除去?(物理性质) 可以用CS2来清洗沾满硫的试管。 一、探究硫及其性质 有正交硫、单斜硫、弹性硫、S8 S6 S4 S2等多种单质，为硫的同素异形体 正交硫S8 【思考】碳单质有同素异形体，硫单质有同素异形体吗? 一、探究硫及其性质 画出硫的原子结构示意图，并回答以下问题： （1）硫在元素周期表中的位置如何？ （2）硫的常见化合价有哪些？ S O “位——构——性” +16 2 8 6 +16 2 8 8 易得两个电子 化合价： 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 －2、0、+4、+6 一、探究硫及其性质 7 预测单质硫具有哪些化学性质？ 非金属单质 从化合价角度分析? 0 +4 +6 -2 氧化性 还原性 一、探究硫及其性质 从物质分类角度分析? 一、探究硫及其性质 ①S与金属单质的反应 Fe+S   FeS 2Cu+S  Cu2S（硫化亚铜） S + 2Na = Na2S S + Hg = HgS Δ 【思考】对比Fe、Cu与Cl2的反应，你能得出什么结论？ 得到低价的金属硫化物；氧化性Cl2>S。 不小心打碎水银温度计，可用硫粉处理 3、化学性质 一、探究硫及其性质 ②S与非金属单质的反应 H2+S  H2S（无色、有臭鸡蛋气味、有毒气体） O2+S  SO2 S前者表现氧化性，后者表现还原性，说明氧化性O2>S。 【思考】这两个反应中，硫的化学性质一样吗？ O2过量能否生成SO3？ 注意：无论 O2是少量还是过量，产物只能是SO2 【思考】从氧化还原的角度，试着写出 S 和浓硫酸在加热时的反应。 3S + 6NaOH 2Na2S + Na2SO3 + 3H2O S + 2H2SO4(浓) 3SO2↑ + 2H2O 【思考】若试管内壁附着有单质硫时，可以用哪些方法洗涤除去? 一、探究硫及其性质 ③S与碱的反应 物理方法：用CS2溶解；化学方法：用热的碱溶液 (氧化性、还原性） 4、用途 ①制黑火药（一硫二硝三木炭） S + 2KNO3 + 3C K2S + N2↑ + 3CO2↑ ②制硫磺皂 硫磺皂属于药皂,具有清洁衣物、清洁皮肤、除螨虫、消炎、抗真菌的功效,建议在医生指导下使用硫磺皂,以免对皮肤造成刺激。 ③羊毛、蚕丝或麻类纤维及其制品可用硫磺熏烧漂白 一、探究硫及其性质 【思考】为什么羊毛、蚕丝或麻类纤维及其制品可用硫磺熏烧漂白呢？其原理是什么？ 根据上述反应可知，硫磺熏烧漂白的实质是利用了二氧化硫的漂白性。依据生活经验，二氧化硫的漂白有什么特点？食物，如银耳是否可以使用二氧化硫漂白？ S+O2 === SO2 点燃 二、二氧化硫的性质和用途 颜色 状态 气味 密度 溶解性 毒性 比空气____ 无色 气态 刺激性 气味 大 易溶于水 1:40 有毒 SO2的溶解性实验 1、SO2的物理性质 二、二氧化硫的性质和用途 二、二氧化硫的性质和用途 SO2的溶解性实验 【实验现象】 【实验结论】 试管内水位上升，pH试纸变红 SO2易溶于水，水溶液呈酸性 SO2 + H2O H2SO3(亚硫酸，弱酸) 可逆反应符号 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。 酸性：H2SO3>CH3COOH> H2CO3 【实验原理】 Cl2 + H2O HCl + HClO CO2 + H2O H2CO3 反应条件不同， 不是可逆反应。 H2 燃烧生成水 ? 水电解生成氢气和氧气 ? 二、二氧化硫的性质和用途 【思考】我们学过的哪些反应是可逆反应 ? 【思考】二氧化硫有什么化学性质？请根据二氧化硫的类别和价态进行预测。 从物质类别角度看，SO2属于______________ 酸性氧化物 二、二氧化硫的性质和用途 具有酸性氧化物的通性(跟CO2对比) ①与水反应 SO2+H2O H2SO3 ②与碱→盐+水 SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O(吸收尾气) SO2+Ca(OH)2=CaSO3↓+H2O SO2少量： SO2过量: SO2+NaOH=NaHSO3 2SO2+Ca(OH)2=Ca(HSO3)2 ③与碱性氧化物→盐 SO2 +CaO=CaSO3（燃煤脱硫） 能被KMnO4(H+)、X2(X=Cl、Br、I)、Fe3+溶液等强氧化剂氧化，生成SO42- 从化合价角度看, 硫元素的化合价有 ，SO2 中硫元素为 价，处于“中间”价态，所以SO2具有 性和 性。 -2、0、+4、+6 +4 氧化 还原 2、SO2的化学性质 二、二氧化硫的性质和用途 (1)还原性（强） 二氧化硫还可能被哪些氧化剂氧化？ （溶液由紫红色变为无色） 5SO2+2KMnO4+2H2O = K2SO4 + 2MnSO4+2H2SO4 (2)氧化性（弱） SO2 ＋ 2H2S === 3S + 2H2O 氧化产物与还原产物的物质的量之比是多少？ 氧化剂 还原剂 2:1 氧化产物 还原产物 （产生淡黄色固体） 为什么不标“ ”？ ↓ 2、SO2的化学性质 二、二氧化硫的性质和用途 H2S溶液：SO2+ 2H2S = 3S↓+2H2O(黄色沉淀) 实验操作 实验现象 实验结论 用试管取2 mL SO2的水溶液，向其中滴入1～2滴品红溶液，振荡，观察溶液的颜色变化。     然后加热试管，注意通风，再观察溶液的变化。   溶液褪色 溶液恢复原来的颜色 SO2能使品红溶液褪色，SO2的漂白是暂时性的,加热后恢复原来的颜色 (3)SO2的漂白性【实验5-2】 二、二氧化硫的性质和用途 (3)SO2 的漂白性 ①原理： ②实质： 化合反应，非氧化还原反应。 二氧化硫 + 有色物质 = 不稳定的无色物质 光照、加热、久置 有色物质 注意：SO2 不能漂白酸碱指示剂！ 检验SO2：品红溶液 二、二氧化硫的性质和用途 ③程度： 暂时性、可逆性 【思考1】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? 答：不是，SO2 与NaOH反应，导致溶液碱性减弱，故红色褪去。 【思考2】SO2可以使溴水、高锰酸钾褪色和SO2使品红褪色原理一样吗？ 答：前者是表现还原性，后者是表现漂白性。 【思考3】SO2和氯水均有漂白性，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？ 答：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。 二、二氧化硫的性质和用途 漂白剂 漂白原理 分类 变化 效果 活性炭、硅胶 ———— HClO、O3、H2O2 SO2 有强氧化性，能将有色物质氧化成无色物质 吸附有色物质 能够和有色有机物(如品红)结合，形成不稳定的无色化合物 吸附型 氧化型 加合型 物理变化 化学变化 化学变化 不可逆（永久性） 可逆 （暂时性） 归纳总结——常见物质的漂白原理 二、二氧化硫的性质和用途 通入SO2 品红溶液 通入SO2 褪色 加热至沸腾 恢复红色 通入Cl2 加热至沸腾 不恢复红色 褪色 紫色石蕊试液 通入Cl2 很快变红，但不褪色 立即变红，随后褪色 SO2 和氯水的漂白性比较 (1)通入品红溶液 (2)通入紫色石蕊试液 【对比提升】 二、二氧化硫的性质和用途 3．SO2的用途 （1）工业上常用SO2来漂白纸浆、毛、丝等； （2）SO2可用于杀菌消毒，还是一种食品添加剂。 SO2作为食品添加剂有多种用途，如在食糖制备过程中作漂白剂，葡萄酒、干果制作中添加适量SO2作防腐剂、抗氧化剂，但SO2作为食品添加剂应严格控制用量。 资料卡片——食品添加剂SO2 二、二氧化硫的性质和用途 4、酸雨的形成原因及过程 成因 主要来自含硫高的煤炭，火山喷发、工业废气等 过程 SO2+H2O H2SO3 2H2SO3+O2 2H2SO4 危害 水体酸化，鱼类死亡；土壤酸化，农作物减产；腐蚀建筑物、森林等 1、开发新能源，减少化石燃料燃烧 2、煤脱硫处理（石灰固硫法：SO2+CaO  CaSO3） 3、工业废气处理排放（石灰乳吸收：SO2+Ca(OH)2 CaSO3+H2O 防治 我们该如何减少二氧化硫的排放，防止大气污染呢？ 二、二氧化硫的性质和用途 5、SO2的制备 SO2的实验室制法： Na2SO3＋H2SO4(70%)=Na2SO4＋SO2↑＋H2O 试说明图中各试剂瓶中的现象及SO2体现的性质。 二、二氧化硫的性质和用途 制取SO2，进而验证SO2水溶液的酸性、漂白性、还原性、氧化性 【思考】如何利用SO2的性质鉴别CO2和SO2？ 将两种气体分别通入品红溶液中,能使品红溶液褪色的是SO2。 1、根据气味: 2、用品红溶液鉴别: 有刺激性气味的气体是SO2，无气味的气体是CO2。 3、用溴水、酸性高锰酸钾溶液鉴别: 将两种气体分别通入溴水或酸性高锰酸钾溶液中,能使溴水或酸性高锰酸钾 溶液褪色的是SO2。 4、用FeCl3溶液鉴别: 使溶液棕黄色变浅的是SO2,无明显现象的是CO2。 5、用Ba(NO3)2溶液鉴别: 使溶液变浑浊的是SO2,无明显现象的是CO2。 二、二氧化硫的性质和用途 【思考】如何的除去CO2中SO2？ 用饱和NaHCO3溶液除去。 1、利用二氧化硫的还原性： 2、利用亚硫酸的酸性比碳酸强： 用酸性高锰酸钾溶液、氯水、溴水等除去。 【思考】如何的除去SO2中HCl？ 用饱和亚硫酸氢钠溶液除去。 二、二氧化硫的性质和用途 SO2+2NaHCO3=Na2SO3+CO2+H2O 1.化学兴趣小组为了探究常温下某非金属氧化物形成的未知气体的成分,将气体通入澄清石灰水,发现澄清石灰水变浑浊,持续通入发现溶液又变澄清,由此该小组成员对气体的成分提出猜想。 [提出猜想]猜想1:该气体为CO2。 猜想2:该气体为SO2。 猜想3:___________________________。  为了验证猜测,该小组设计实验加以探究。 [实验探究]该小组同学按如图所示装置,将气体从a端通入。 气体为CO2和SO2的混合气体 及时巩固 (1)B中应该装下列________试剂(填编号)。  A.NaCl溶液　　　　　　　　　B.酸性KMnO4溶液 C.盐酸 D.澄清石灰水 (2)A中品红溶液的作用是___________________________。  (3)D中澄清石灰水的作用是___________________________。  通过该实验,该小组同学观察到以下三个实验现象: ①A中品红溶液褪色 ②C中品红溶液不褪色 ③D中澄清石灰水变浑浊 [得出结论] (4)由上述现象,该小组同学确认该气体的成分为_____________________。  B 验证混合气体中是否含有SO2 验证混合气体中是否含有CO2 CO2和SO2的混合气体 及时巩固 1. 物理性质： 2. 化学性质：酸性氧化物的通性 ①与水反应： ②与碱性氧化物反应： ③与碱反应： ④与某些盐溶液反应(BaCl2) ： SO3＋H2O = H2SO4（放出大量热） SO3+Ca(OH)2=CaSO4+H2O SO3+CaO=CaSO4 熔点为16.8℃，沸点为44.8℃，常温下为无色液体，标况下为无色固体。 三、了解三氧化硫的性质 SO3＋H2O＋BaCl2 = BaSO4↓ ＋ 2HCl 思考：SO2与BaCl2溶液能否反应？ 因为弱酸不能制强酸 课堂小结 【例题1】下图是研究二氧化硫性质的微型实验装置。现用70%硫酸溶液和亚硫酸钠晶体反应制取SO2气体，实验现象很明显，且不污染空气。下列说法中错误的是 A．紫色石蕊溶液变红色 B．品红溶液褪色，说明SO2有漂白性 C．溴水的橙色褪去，说明SO2有还原性 D．含酚酞的NaOH溶液红色变深，说明SO2有酸性氧化物的性质 D 及时巩固 【例题2】如图是硫元素在自然界中的循环示意图，下列有关说法错误的是 A．硫在自然界中既有游离态又有化合态 B．过程⑤宜在土壤的富氧区实现 C．过程②是氧化反应 D．过程①可以通过不同的化学反应实现 B 及时巩固 【例题3】下列有关三氧化硫的说法中，正确的是(　 　) A．三氧化硫极易溶于水，且与水反应生成H2SO4 B．标准状况下，1 mol SO3的体积约为22.4 L C．硫粉在过量的氧气中燃烧可以生成SO3 D．SO2、SO3均具有漂白性，二者都能使石蕊溶液褪色 A 及时巩固 【例题4】下列能说明硫的非金属性比氯弱的是( ) ①氯气可溶于水，而硫难溶于水； ②硫最高价态+6，而氯最高价态为+7； ③铁与氯气化合生成FeCl3，铁与硫分化合生成FeS； ④H2与S化合需要加热至300℃以上，H2与氯气化合点燃即可反应。 A．①② B．①③ C．②④ D．③④ D 及时巩固 Lavf59.16.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf58.20.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.2.57(gap_fixed:False) $$