5.1.4 不同价态含硫物质的转化 课件-2024-2025学年高一下学期人教版（2019）必修第二册

人教必修第二册 第一章第一节硫及其化合物 第3课时 不同价态含硫物质的转化 核心素养发展目标 1.了解含硫物质在自然界中的存在与转化，熟悉自然界中常见的含硫物质的类别及硫元素的化合价。 2.根据硫元素化合价会分析含硫物质的性质，并能设计实验实现不同价态硫元素的相互转化。 1.硫元素广泛存在于自然界中，是 生长不可缺少的元素，组成生命体的 中含有硫元素。 2.自然界中 态的硫存在于火山口附近或地壳的岩层里，煤中也含有少量硫。 3.自然界中 态的硫广泛存在于硫酸盐、硫化物、火山喷发时释放的气体中、地下水里、动植物体内。 知识梳理 植物 蛋白质 游离 化合 三、不同价态含硫物质的转化 1、自然界中硫的存在和转化 石膏(CaSO4·2H2O) 黄铁矿(FeS2) H2S SO2 SO3 H2SO3 H2SO4 S 芒硝(Na2SO4·10H2O) 黄铜矿(CuFeS2) 不同价态含硫物质的转化 (1)将以上含硫物质，填入下列“价—类”二维图中 SO3 SO2 H2SO4 Na2SO4∙10H2O H2SO3 相关链接 自然界中不同价态硫元素之间的转化 大气中SO2主要有三个来源：化石燃料的燃烧、火山爆发和微生物的分解作用。在自然状态下，大气中的SO2，一部分被绿色植物吸收；一部分则与大气中的水结合，经过一系列反应形成H2SO4，随降水落入土壤或水体中，以硫酸盐的形式被植物的根系吸收，转变成蛋白质等有机物，进而被各级消费者所利用，动植物的遗体被微生物分解后，又能将硫元素释放到土壤或大气中，这样就形成一个完整的循环。 2、实验室不同价态含硫物质的转化 不同价态含硫物质的转化 S S S S -2 0 +4 +6 转化原理 (1)硫元素常见价态及其转化关系 (2)通过 反应实现不同价态含硫物质的相互转化。 (3)低价态的硫向高价态转化时需加入 剂，高价态的硫向低价态转化时需加入 剂。 氧化还原 氧化 还原 思维建模 不同价态硫元素间转化的思维模型 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 -2 → 0 H2S 2 0 → -2 S 3 0 → +4 S 4 +4 → 0 SO2 5 +4 → +6 H2SO3 6 +6 → +4 H2SO4 SO2 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 O2 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 实验设计 设计实验实现不同价态硫转化，遵循的原则是科学性、可行性、安全性和绿色化。 归纳总结 硫单质及其化合物之间的转化规律 (1)邻位价态原则 当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，，如 (2)相邻价态的粒子不发生氧化还原反应：如S和H2S、S和SO2、SO2和浓硫酸之间不发生氧化还原反应。 (3)归中规律 当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。 (4)含硫物质的连续氧化规律 硫元素 H2S SO2 SO3 H2SO4 S SO2 SO3 H2SO4 化工工程师 化工工程师是解决人类在生产、生活等领域面临的化工相关问题的专业技术人才，工作在石油炼制、化肥生产、医药开发和环境治理等了领域。主要工作是依据科学原理，统筹各方面的资源，设计化工生产的工艺流程，并监控生产过程，及时解决生产中遇到的技术问题。 化工工程师需要具有高度的社会责任感、团队精神、全局观念、风险管控意识和创新能力，并具备化学、化工、安全、经济、环境等方面的专业知识。 1.A、B、C、D、E五种物质中含有同一种元素，A是淡黄色固体，其相互转化关系如图所示，回答下列问题： 课堂检测 写出各物质的化学式及各转化的化学方程式 课堂巩固 解析　硫在自然界中既能以化合态(主要为硫化物和硫酸盐)又能以游离态(火山喷口附近或地壳岩层)的形式存在。硫单质俗称硫黄，是一种黄色或淡黄色固体，难溶于水，微溶于酒精，易溶于二硫化碳，常用二硫化碳除去试管内壁附着的硫单质。 1.下列关于硫的叙述中不正确的是 A.在自然界中既有化合态的硫又有游离态的硫 B.游离态的硫存在于火山喷口附近或地壳的岩层里 C.实验室常用酒精除去附着在试管壁上的硫黄 D.硫是黑火药的主要成分之一 √ 2.物质的类别和核心元素的化合价是研究物质性质的两个重要角度。请根据下图所示，回答下列问题： (1)X的化学式为______，Y的化学式为______。 H2S　 SO2 (2)W的浓溶液与铜单质在加热条件下可以发生化学反应，反应的化学方程式 为_________________________________________。 第4课时 二氧化硫 浓硫酸复习课 第五章 第一节 硫及其化合物 核心素养学习目标 1.通过实验探究，了解二氧化硫与二氧化碳的鉴别与除杂，强化除杂的基本操作与方法。 2.通过二氧化硫制备的实验设计，发展科学探究与创新意识化学学科核心素养。 创设情境 任务一：探究二氧化硫与二氧化碳的鉴别与除杂 【归纳比较】回顾已学知识，归纳比较SO2与CO2的性质。 SO2 CO2 主要物理性质 无色，有刺激性气味、易溶于水（体积比为1:40） 无色、无味、能溶于水 与水反应 可逆反应，得到中强酸 可逆反应，得到弱酸 与碱反应 提示：SO2过量时 CaSO3→Ca(HSO3)2 提示：CO2过量时 CaCO3→Ca(HCO3)2 与品红溶液/澄清石灰水反应 既能使品红溶液褪色，又能使澄清石灰水变浑浊 不能使品红溶液褪色，但能使澄清石灰水变浑浊 任务一：探究二氧化硫与二氧化碳的鉴别与除杂 【思考交流】 【问题1】选用澄清石灰水可以区分SO2和CO2气体吗？ SO2+Ca(OH)2===CaSO3↓+H2O 白色沉淀 SO2+CaSO3+H2O===Ca(HSO3)2 沉淀消失 CO2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O 白色沉淀 CO2+CaCO3+H2O===Ca(HCO3)2 沉淀消失 不能区分 任务一：探究二氧化硫与二氧化碳的鉴别与除杂 【问题2】结合SO2与CO2的性质比较，思考鉴别两者的一般方法。 1.闻气味法 SO2有刺激性气味，CO2无气味 2.品红溶液法 能使品红溶液褪色的是SO2，不能使品红溶液褪色的是CO2 3.酸性高锰酸钾溶液或溴水法 能使酸性高锰酸钾溶液或溴水褪色的是SO2，不能使酸性高锰酸钾溶液或溴水褪色的是CO2 SO2的漂白性 SO2的还原性 任务一：探究二氧化硫与二氧化碳的鉴别与除杂 【问题2】结合SO2与CO2的性质比较，思考鉴别两者的一般方法。 4.用H2S溶液鉴别 将两种气体分别通入到H2S溶液中，出现淡黄色浑浊的是SO2，无明显现象的是CO2 化学方程式：2H2S + SO2 === 3S↓ + 2H2O 5.用FeCl3溶液鉴别 使FeCl3溶液（棕黄色）变浅或变为浅绿色的是SO2，无明显现象的是CO2 离子方程式：2Fe3+ + SO2 + 2H2O === 2Fe2+ + 4H+ + SO42- SO2的氧化性 SO2的还原性 流程设计   实验装置   褪色 褪色 不褪色 变浑浊 任务一：探究二氧化硫与二氧化碳的鉴别与除杂 【问题3】SO2和CO2的混合气体的如何鉴别？试设计一下实验流程？ 【思考交流】可否将除去和检验SO2是否除尽合并为一个装置？ 能 除杂原则：不增，不减，不繁 任务一：探究二氧化硫与二氧化碳的鉴别与除杂 【问题4】回顾除杂原则，思考除去CO2中的SO2可以用什么试剂？ (1)利用SO2的还原性，用酸性高锰酸钾溶液、氯水、溴水等除去。 (2)利用亚硫酸的酸性比碳酸强，用饱和NaHCO3溶液除去。 5SO2+2Mn+2H2O===5S+2Mn2++4H+ SO2+X2+2H2O ===4H++S+2X- SO2+2HC===S+2CO2+H2O 除杂方法 任务二：二氧化硫的制备及综合实验探究 【思考讨论】根据SO2的性质，结合实验室中制取气体装置的设计思路，选择合适的试剂和装置。 实验室制取气体的设计思路：发生装置→除杂装置（如需要） →收集装置→尾气处理装置（如需要） 选取试剂：硫酸与亚硫酸钠 铜与浓硫酸加热 利用强酸制弱酸原理 利用浓硫酸强氧化性 任务二：二氧化硫的制备及综合实验探究 反应原理： 。 实验装置 Na2SO3＋H2SO4===SO2↑＋Na2SO4＋H2O 向上排空气法 尾气处理 防倒吸 固体+液体→气体，不需加热 【问题1】用硫酸与亚硫酸钠制取二氧化硫应该如何选取实验装置？ 任务二：二氧化硫的制备及综合实验探究 反应原理： 。 制备装置、性质验证及尾气处理 2H2SO4 (浓) + Cu=== CuSO4+ 2H2O +2SO2↑ △ 【问题2】用硫酸与亚硫酸钠制取二氧化硫应该如何选取实验装置？ 可抽动的铜丝 水溶液呈酸性 红色褪去 变红 吸收尾气 防污染空气 漂白性 固体+液体→气体，需加热 氧化性 还原性 溶液浑浊 棕黄色褪去 性质验证 如图所示是验证二氧化硫性质的微型实验，a、b、c、d是浸有相关溶液的棉球。将浓硫酸滴入装有亚硫酸钠固体的培养皿中。 下列关于此实验的现象、解释或结论以及对应 关系均正确的是（ ） 选项 现象 解释或结论 A a处黄色褪去 氧化性：SO2>Br2 B b处变为红色 二氧化硫与水反应生成酸性物质 C c处变为蓝色 二氧化硫具有一定的氧化性 D d处红色先褪去后恢复 二氧化硫具有漂白性且漂白性不稳定 Br2>SO2 H2SO3 I2>SO2 仅褪色，加热才恢复 B 任务二：二氧化硫的制备及综合实验探究 【评价训练】 解析　A项，酸性KMnO4溶液能与SO2发生氧化还原反应，SO2被氧化成SO，SO2做还原剂，错误；C项，SO2为酸性氧化物，能与NaOH溶液反应，无明显现象，错误；D项，SO2能与H2S反应生成S和H2O，体现出SO2的氧化性，错误。 32 本课结束 今日作业 第五章 第一节 第4课时 二氧化硫、浓硫酸复习课 [典例]　下列有关硫及其化合物的说法正确的是 (　　) A．SO2、H2SO3均具有还原性，故浓H2SO4均能氧化SO2和H2SO3 B．H2S与浓H2SO4在不同的条件下反应的氧化产物只能 是SO2 C．单质eq \o(――→,\s\up17(＋O2),\s\do15(　))氧化物eq \o(―――→,\s\up17(＋H2O),\s\do15(　))酸或碱eq \o(―――――――→,\s\up17(＋NaOH或HCl),\s\do15(　))盐，能按照上述转化关系直接转化的可以是硫元素 D．硫黄制备硫酸经历两步：Seq \o(――――→,\s\up17(O2/点燃),\s\do15(　))SO3eq \o(――→,\s\up17(H2O),\s\do15(　))H2SO4 [解析]　A项，SO2、H2SO3虽然有还原性，但与浓H2SO4之间不能发生氧化还原反应，因为＋4价硫与＋6价硫之间无中间价；B项，氧化产物可能是S或SO2；D项，S与O2的燃烧反应只生成SO2，不能生成SO3。 [答案]　C [易错提醒]　 (1)硫在点燃条件下直接生成SO2而不是SO3。 (2)由SO2转化为SO3需在催化剂加热条件下进行。 解析　W的浓溶液是浓硫酸，与铜单质在加热条件下发生反应：Cu＋2H2SO4(浓) CuSO4＋SO2↑＋2H2O。 Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O Lavf58.20.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $$