5.1 硫及其化合物 教学设计 2025-2026学年高一下学期化学人教版必修第二册

第一节 硫及其化合物 课程：高中化学 教材：高中化学人教版（2019）必修第二册 章节：第一节 硫及其化合物 教材分析 硫及其化合物是高中化学元素化合物知识的重要组成部分，它承接了氧化还原反应理论的学习，为后续非金属元素性质的探究提供了典型范例。学完氯及其化合物后，学生通过本章内容进一步理解非金属单质的多样性，从“得电子能力”角度深化对元素周期律的认识，同时发展利用氧化还原思想预测物质性质的能力。教材先介绍硫单质的存在、物理性质和化学性质，突出其0价硫的中间价态特征，通过、等反应展示硫的氧化性和还原性，再过渡到二氧化硫的溶解性、酸性氧化物性质及可逆反应，然后通过实验5-2引导学生观察品红褪色与恢复的现象，理解其漂白机理。接着以工业制硫酸为线索串联到再到的转化，强调催化剂和可逆反应条件，并通过浓硫酸与铜、碳的反应揭示其强氧化性。学生常在区分浓硫酸吸水性与脱水性、理解既有氧化性又有还原性时遇到困难，尤其对归中反应如的电子转移分析不够清晰，需要借助价态变化图示和实验现象强化认知。 学情分析 学生已经在初中阶段接触过氧气、水、酸碱盐等基础物质的性质，对元素周期表的结构和原子最外层电子数与化合价的关系有初步认识，具备从微观角度分析化学反应的初步能力。通过本节学习，学生将进一步理解硫及其化合物的多样性和转化规律，特别是从硫的-2、0、+4、+6价态变化中深化对氧化还原反应本质的认识。高中生抽象思维能力逐步成熟，能够接受如可逆反应、歧化反应等复杂概念，但在理解浓硫酸的强氧化性与稀硫酸酸性的本质区别、既表现氧化性又表现还原性的条件判断，以及硫酸根检验中排除干扰的逻辑时仍存在认知障碍。此外，将实验现象如品红褪色与漂白机理关联，或从工业制硫酸流程图中提取化学原理，对学生的信息整合与迁移能力提出了较高要求。 教学目标 知识目标 1. 通过教材学习及实验探究，解释不同价态含硫物质相互转化的原理，写出相关化学方程式。 核心素养 1. 宏观辨识与微观探析：从宏观上认识硫及其化合物的不同性质，如颜色、状态等；从微观上理解硫元素不同价态间转化的本质是电子的得失，探析化学反应的微观过程。 2. 科学探究与创新意识：通过设计并实施不同价态含硫物质转化的实验方案，培养科学探究能力，尝试在实验过程中提出创新改进建议。 3. 科学态度与社会责任：以严谨的科学态度进行实验探究，理解化学知识在工业生产（如硫酸工业）及日常生活中的应用，增强社会责任感。 4. 变化观念与平衡思想：认识到硫及其化合物在不同条件下能发生多种转化，理解可逆反应中存在的变化与平衡关系。 5. 证据推理与模型认知：依据实验现象等证据推理不同价态含硫物质转化的规律，构建含硫物质转化关系的模型认知。 重点难点 教学重点 1. 通过实验现象分析硫及其化合物的氧化性与还原性 2. 根据价态变化规律书写含硫物质间转化的化学方程式 3. 利用特征反应检验溶液中的存在 教学难点 1. 理解二氧化硫漂白性的可逆性及其与氯气漂白的本质区别 2. 从化合价角度分析硫元素不同价态间转化的氧化还原关系 3. 掌握浓硫酸氧化性与稀硫酸酸性的本质差异及反应条件影响 课堂导入 【教师活动】 同学们，你们有没有注意过火山喷发时，喷出的气体中有一种刺鼻的气味？其实，那正是含硫气体在“作怪”。早在古代，人们就在火山口附近发现了黄色的硫磺，它不仅被用来制作火药、火柴，还与我们日常生活中的杀虫剂、橡胶、甚至药品息息相关。 【教师活动】 那么，硫为什么能出现在这么多不同的物质中？它为什么既能与金属结合，又能与气体反应？它在不同反应中扮演着怎样的“角色”？ 【教师活动】 今天，就让我们一起走进硫和含硫化合物的世界，去探索它的奥秘。 硫 探究新知 创设情境 在现代工业中，硫是制造硫酸的重要原料，而硫酸被誉为“工业之血液”，广泛应用于化肥、农药、电池等生产中。然而，硫单质在自然界中也广泛存在，常以黄色晶体的形式出现，俗称硫黄。在火山喷发口附近，我们经常能看到这种黄色物质。图5-1展示的就是实验室中常见的硫粉。那么，硫有哪些独特的物理和化学性质？它在化学反应中又扮演怎样的角色呢？ 师生互动与教师引导过程 问题1 · 教师引导：观察图5-1中的硫粉，并结合教材描述，硫有哪些典型的物理性质？ · 学生回答：硫是黄色晶体，质脆，易研成粉末；难溶于水，微溶于酒精，易溶于二硫化碳。 · 参考答案：硫是一种黄色、质脆的晶体，难溶于水，微溶于酒精，易溶于二硫化碳。 · 教师点评并讲解：很好！这些物理性质决定了硫在实验和工业中的处理方式。例如，硫附着在试管壁上时，可以用热碱液清洗。接下来我们进一步探究硫的化学性质。 问题2 · 教师引导：硫在元素周期表中位于第3周期第ⅥA族，最外层有6个电子，那么它在化学反应中可能表现出哪些性质？ · 学生回答：硫容易得到2个电子形成-2价化合物，也可能失去电子表现出还原性。 · 参考答案：硫的最外层有6个电子，既容易得电子表现出氧化性，也容易失电子表现出还原性。 · 教师点评并讲解：非常准确！硫的化合价处于中间价态，因此既有氧化性又有还原性。接下来我们具体分析硫在不同反应中的表现。 问题3 · 教师引导：硫与铁、铜等金属反应时，生成的产物中金属的价态较低，这说明硫的氧化性强弱如何？ · 学生回答：硫的氧化性较弱，只能将金属氧化到低价态。 · 参考答案：硫的氧化性较弱，与变价金属反应时通常生成低价态的金属硫化物，如FeS和Cu₂S。 · 教师点评并讲解：正确！这体现了硫作为氧化剂时的反应特点。那么，硫是否也能表现出还原性呢？我们来看它与氧气的反应。 问题4 · 教师引导：硫在氧气中燃烧生成SO₂，这说明硫在此反应中表现出什么性质？ · 学生回答：硫被氧气氧化，表现出还原性。 · 参考答案：硫在此反应中作还原剂，表现出还原性。 · 教师点评并讲解：对！硫在不同反应中可表现出不同的性质，这体现了它的双重角色。接下来我们看看硫在碱性条件下的反应。 问题5 · 教师引导：硫在热碱液中会发生反应生成K₂S和K₂SO₃，这属于什么类型的反应？硫在此反应中表现出什么性质？ · 学生回答：硫既被氧化又被还原，属于歧化反应。 · 参考答案：该反应是歧化反应，硫既表现氧化性又表现还原性。 · 教师点评并讲解：非常棒！硫在不同条件下可以表现出不同的化学行为，这也决定了它在工业和实验中的多种用途。 教师总结 1. 硫是黄色晶体，质脆，难溶于水，易溶于二硫化碳。 2. 硫原子最外层有6个电子，既可得电子表现出氧化性，也可失电子表现出还原性。 3. 硫与金属反应生成低价态硫化物，体现其弱氧化性；与氧气反应生成SO₂，体现其还原性。 4. 硫在热碱液中发生歧化反应，既表现氧化性又表现还原性。 设计意图 通过真实工业应用情境引入，激发学生兴趣，引导学生从物理性质到化学性质逐步深入探究，理解硫的多重性质及其应用，培养分析和归纳能力。 新知巩固 题目1 【题文】：下列物质间的转化中，能一步实现的是 A． B． C． D． 【解答】：与Na反应生成NaCl，NaCl电解得NaOH，可一步实现；S与Cu生成而非CuS，B错；催化氧化生成NO，不是NO₂，C错；不溶于水，不能一步生成，D错。选A。 【总结】：本题考查常见元素化合物的转化关系。解题要点是依据反应规律判断每一步是否可“一步完成”。需熟悉典型物质的性质，如非金属单质与金属/碱反应、氧化还原路径及两性氧化物特性，排除不符合反应事实的选项。 题目2 【题文】：明代《武备志》记载提纯硫磺的油煎法：“将硫磺碎为细粒，每斤硫磺配植物油三斤，煮沸后投入松枝。待松枝焦黑，捞去残渣，倾硫入沸油，黄烟泛起时迅速倒入冷水，撇去上层浊液，釜底凝块即净硫。”以下分析错误的是 A．“硫磺碎为细粒”可加快硫与油的接触速率 B．“松枝焦黑”说明油温已达到硫的熔点 C．“撇去浊液”属于过滤操作 D．该法利用硫与杂质溶解度的差异实现提纯 【解答】：“松枝焦黑”反映油温过高导致碳化，但硫熔点为113°C，植物油沸点远高于此，故B错误；粉碎增大接触面积，A正确；“撇去浊液”为分离固液，类似过滤，C合理；冷水淬冷使硫凝固，杂质留在油层，利用溶解性差异提纯，D正确。选B。 【总结】：本题结合古籍记载考查硫的物理性质及实验操作原理。解题需理解提纯过程中的物理变化本质，掌握熔点、溶解性、分离方法等概念，注意区分现象与结论的逻辑关系，避免误将副现象当作温度判断依据。 .二氧化硫的物理性质 探究新知 三、情境导入 在日常生活中，我们有时会闻到一种刺鼻的气味，尤其是在某些工厂附近，这种气味可能与二氧化硫有关。二氧化硫是一种常见的气体，它不仅对环境有影响，还与酸雨的形成密切相关。那么，二氧化硫溶于水后会发生什么变化？它是否会对水的酸碱性产生影响？今天我们就通过实验来探究二氧化硫溶于水后的性质，揭开它的神秘面纱。 四、实验设计与操作 接下来我们设计如下实验来探究二氧化硫溶于水的现象。首先，取一支充满二氧化硫气体的试管，并用橡胶塞密封。然后，在水面下将试管倒立放入水中，并小心地打开橡胶塞，观察试管内液面的变化。接着，待液面高度稳定后，在水下重新塞紧试管口，并取出试管。最后，用pH试纸测定试管中溶液的酸碱度，记录实验现象。 安全提示：二氧化硫是有毒气体，实验过程中要避免直接吸入，操作应在通风良好的环境中进行。 完成实验后，请仔细观察试管内液面上升的情况以及溶液的pH值变化。 五、现象观察与讨论 通过刚才的实验，我们观察到试管内的液面上升，说明二氧化硫溶于水。同时，pH试纸显示溶液呈酸性。 问题1：为什么试管内的液面会上升？ · 答案：二氧化硫溶于水导致试管内气体减少。 · 讲解：这说明二氧化硫易溶于水，溶解后气体体积减少，压强降低，水被压入试管。 问题2：溶液的pH值说明了什么？ · 答案：溶液呈酸性，说明生成了酸性物质。 · 讲解：这说明二氧化硫与水反应生成了亚硫酸。 问题3：亚硫酸是否稳定？它会发生什么变化？ · 答案：亚硫酸不稳定，容易分解。 · 讲解：这说明反应是可逆的，亚硫酸可重新分解为二氧化硫和水。 问题4：什么是可逆反应？ · 答案：在同一条件下能双向进行的反应。 · 讲解：这是因为正反应和逆反应同时发生，反应体系处于动态平衡。 基于以上讨论，让我们深入分析实验结果。 六、教师活动：实验结果分析 综合上述实验现象和讨论结果，我们可以得出二氧化硫溶于水后生成亚硫酸，而亚硫酸又会部分分解为二氧化硫和水。由此可见，这是一个可逆反应。从微观角度看，二氧化硫分子与水分子结合生成亚硫酸分子，同时亚硫酸分子也会分解为原来的反应物。这与我们学过的化学平衡概念相联系，说明反应体系中存在动态平衡。 下面我们共同总结本节课的重点内容。 七、师生活动：知识点总结 通过本节课的探究学习，我们掌握了二氧化硫的物理性质及其溶于水后的化学行为。首先，二氧化硫是一种无色、有刺激性气味的有毒气体，密度大于空气，易溶于水。其次，它溶于水后生成亚硫酸，这是一种弱酸，不稳定，容易分解。同时，该反应是可逆反应，说明正反应和逆反应可以同时进行。 八、设计意图 本节课通过实验探究的方式，引导学生从观察现象到理解本质，逐步建立对二氧化硫溶于水反应的认识。通过动手操作和问题讨论，激发学生的探究兴趣，培养科学思维和实验能力，同时强化对可逆反应这一重要概念的理解。 新知巩固 题目1 【题文】：下列实验装置不能达到实验目的的是 A．用装置甲做的喷泉实验 B．用装置乙验证与浓硝酸反应放热 C．用装置丙验证易溶于水 D．用装置丁验证已经集满 【解答】：装置丁中试纸应置于集气瓶口而非伸入瓶内，无法正确检验是否集满，故D错误，选D。 【总结】：本题考查气体性质实验装置的正误判断。解题要点是明确喷泉实验原理（气体易溶于液体）、反应热的验证方法（U形管液面变化）、气体溶解性验证及气体收集满的检验方法（如应用湿润红色石蕊试纸靠近瓶口）。需结合气体物理性质与实验操作规范综合分析。 题目2 【题文】：某学习小组用如图所示的装置检验的性质。向中滴入70%浓硫酸后盖上大烧杯，下列说法正确的是 A．溶液变浑浊，沉淀的成分为 B．溶液变浑浊，说明具有还原性 C．棉花处发生的反应为 D．酸性高锰酸钾溶液和品红溶液褪色，说明具有漂白性 【解答】：与NaOH反应生成和，C项化学方程式正确；A中无氧化剂，不能生成沉淀；B体现氧化性；D中高锰酸钾褪色体现还原性，仅品红褪色体现漂白性。故选C。 【总结】：本题考查的化学性质及实验现象分析。解题需掌握的酸性氧化物性质、漂白性、还原性与弱氧化性，并能结合试剂特性判断反应产物。注意溶液中通不产生沉淀（无氧化剂），变浑浊体现氧化性，高锰酸钾褪色体现还原性，品红褪色体现漂白性，棉花用于吸收尾气，反应为酸碱中和。 二氧化硫的氧化性和还原性 探究新知 创设情境 在工业生产中，硫酸是一种极其重要的化工原料，广泛应用于化肥、染料、电池等领域。而硫酸的制备过程中，二氧化硫的催化氧化是关键的一步反应。通过这一反应，二氧化硫转化为三氧化硫，进而与水反应生成硫酸。这一过程不仅体现了二氧化硫的化学性质，也揭示了其在工业中的重要应用。那么，二氧化硫在反应中表现出怎样的氧化性和还原性？它又是如何参与多个化学反应的呢？ 师生互动与教师引导过程 问题1 · 教师引导：工业上利用二氧化硫与氧气在催化剂和加热条件下生成三氧化硫，这个反应说明二氧化硫具有什么性质？ · 学生回答：二氧化硫被氧气氧化，说明它具有还原性。 · 参考答案：二氧化硫在此反应中表现出还原性，因为它被氧气氧化为三氧化硫。 · 教师点评并讲解：很好！二氧化硫作为还原剂，将氧气还原，自身被氧化。接下来我们进一步分析这个反应的可逆性及其意义。 问题2 · 教师引导：反应 是一个可逆反应，这说明了什么？ · 学生回答：反应在一定条件下可以正向和逆向进行，说明反应具有动态平衡的特性。 · 参考答案：该反应在一定条件下可以建立化学平衡，说明二氧化硫的氧化和三氧化硫的还原是同时进行的。 · 教师点评并讲解：非常正确！这体现了化学反应的可逆性，也为工业上控制反应条件提供了依据。接下来我们看看二氧化硫是否还能表现出其他性质。 问题3 · 教师引导：二氧化硫与硫化氢反应生成硫和水，这个反应中二氧化硫表现出什么性质？ · 学生回答：二氧化硫使硫化氢被氧化，说明它具有氧化性。 · 参考答案：二氧化硫在此反应中作为氧化剂，将硫化氢氧化为硫，自身被还原为硫和水。 · 教师点评并讲解：分析得很到位！这说明二氧化硫既可以作还原剂，也可以作氧化剂，具有双重性质。接下来我们总结一下它的氧化还原特性。 教师总结 1. 二氧化硫在适当条件下可被氧气氧化为三氧化硫，表现出还原性。 2. 该反应是可逆反应，说明反应具有动态平衡的特征。 3. 二氧化硫与硫化氢反应生成硫和水，表现出氧化性。 4. 二氧化硫既具有氧化性又具有还原性，是典型的两性氧化物。 设计意图 通过工业生产中的实际应用情境，引导学生理解二氧化硫的氧化性和还原性，并通过问题链设计促进学生深入思考和知识迁移，帮助学生建立化学反应与实际应用之间的联系。 新知巩固 题目1 【题文】：唐代炼丹名著《黄帝九鼎神丹经诀》中记载可以利用绿矾()制得硫酸，继续反应制得硝酸，其主要流程如图，下列说法正确的是 A．“煅烧”产生的气体仅有和 B．“吸收”时，水应大大过量，保证气体的吸收率 C．加入制得的原理是酸性强于 D．“操作a”的名称为蒸馏 【解答】：绿矾煅烧生成和等多种气体，A错；吸收用水即可，但无需大大过量，B不合理；强酸制弱酸不适用于挥发性酸，C错；分离用蒸馏，D正确。 【总结】：本题考查绿矾分解及硫酸、硝酸的制备原理。解题要点是掌握绿矾煅烧产物（含、等），理解强酸制弱酸规律的适用范围及硝酸的挥发性，进而判断蒸馏为分离操作的关键步骤。 题目2 【题文】：关于的性质，下列说法不正确的是 A．能使酸性高锰酸钾溶液褪色，体现的漂白性 B．通入溶液中出现浑浊，体现的氧化性 C．能与发生反应，体现的氧化性 D．能与碘水反应，说明还原性： 【解答】：使酸性高锰酸钾褪色是因其还原性，非漂白性，A错误；B中生成S单质，体现氧化性；C中与Mg反应生成S或，体现氧化性；D中还原，还原性强于，正确。 【总结】：本题考查的多重性质。解题要点是区分漂白性与还原性：使高锰酸钾褪色为还原性，与硫化物反应生成S为氧化性，与碘水反应体现还原性，需结合反应实质判断性质类型。 二氧化硫的漂白性 探究新知 三、情境导入 在日常生活中，我们经常看到一些纸张、衣物或食品经过处理后变得洁白如新。其实，这其中可能就涉及到了一种重要的化学物质——二氧化硫。它具有漂白作用，但这种漂白是可逆的，不同于我们常见的氧化漂白。那么，二氧化硫究竟是如何实现漂白的？它的漂白原理又有什么独特之处呢？ 今天我们就通过实验来探究二氧化硫的漂白性，观察它对品红溶液的影响，并进一步理解其背后的化学原理。 四、实验设计与操作 接下来我们设计如下实验来探究二氧化硫的漂白作用： 实验步骤： 1. 首先，取2 mL在实验5-1中制得的二氧化硫溶液于试管中； 2. 然后，向试管中滴加1~2滴品红溶液，轻轻振荡试管，观察溶液颜色的变化； 3. 接着，将试管置于酒精灯火焰上加热，注意保持通风，防止吸入二氧化硫气体； 4. 最后，观察加热前后溶液颜色的变化，并做好记录。 操作要点与安全提示： · 品红溶液用量不宜过多，以免影响观察； · 加热时应佩戴护目镜和手套，避免接触皮肤； · 实验应在通风良好的环境中进行，防止吸入有毒气体。 完成实验后，请仔细观察并记录实验现象。 五、现象观察与讨论 通过刚才的实验，我们观察到：加入品红溶液后，溶液的颜色由红色变为无色；加热后，溶液又恢复为原来的红色。 问题1：为什么加入二氧化硫溶液后品红溶液会褪色？ · 答案：二氧化硫与品红结合生成不稳定的无色物质。 · 讲解：这说明二氧化硫具有漂白性，但其作用是可逆的。 · 易错提示：需要注意二氧化硫的漂白不是氧化还原反应。 问题2：加热后溶液颜色恢复说明了什么？ · 答案：生成的无色物质不稳定，受热易分解。 · 讲解：这说明二氧化硫的漂白作用是可逆的，不同于强氧化剂的漂白。 问题3：二氧化硫的漂白原理与氯气有何不同？ · 答案：二氧化硫是与有色物质结合生成无色物，而氯气是通过氧化作用漂白。 · 讲解：这说明漂白机制不同，效果也不同。 基于以上讨论，让我们深入分析实验背后的化学原理。 六、教师活动：实验结果分析 综合上述实验现象和讨论结果，我们可以得出：二氧化硫的漂白作用是由于它与品红等有色物质发生化学反应，生成不稳定的无色化合物。加热后，这些化合物分解，使颜色恢复。 由此可见，二氧化硫的漂白是可逆的，属于非氧化性漂白。从微观角度看，分子与品红分子结合，改变了其吸收光谱，从而呈现无色。这与我们学过的氧化还原反应不同，属于一种特殊的加成反应。 下面我们共同总结本节课的重点知识。 七、师生活动：知识点总结 通过本节课的探究学习，我们掌握了二氧化硫的漂白性及其原理。 第一，二氧化硫能与某些有色物质（如品红）生成不稳定的无色物质； 第二，这种漂白作用是可逆的，加热后颜色可恢复； 此外，二氧化硫还具有杀菌消毒作用，是食品工业中常用的添加剂。 八、设计意图 本节课通过实验探究二氧化硫的漂白性，引导学生从现象出发，深入理解其化学本质，培养观察、分析和归纳能力，同时增强实验安全意识和科学探究精神。 新知巩固 题目1 【题文】：某学习小组用如图所示的装置检验的性质。向中滴入70%浓硫酸后盖上大烧杯，下列说法正确的是 A．溶液变浑浊，沉淀的成分为 B．溶液变浑浊，说明具有还原性 C．棉花处发生的反应为 D．酸性高锰酸钾溶液和品红溶液褪色，说明具有漂白性 【解答】：与NaOH反应生成和水，棉花用于吸收尾气，反应正确，选C。 【总结】：本题考查的化学性质及实验装置分析。解题要点是区分的漂白性（使品红褪色）、还原性（使酸性高锰酸钾褪色）和酸性氧化物性质。需结合反应原理与实验目的判断各选项，特别注意尾气处理的反应方程式书写正确性。 题目2 【题文】：下列关于漂白性的说法正确的是 A．能使品红溶液褪色，加热后颜色不恢复 B．的漂白原理与氯水相同 C．能漂白酸碱指示剂 D．的漂白作用是因其与有色物质化合生成不稳定的无色化合物 【解答】：漂白品红是因生成不稳定的无色物质，加热可恢复颜色，原理为化合反应，不同于氯水的氧化漂白，不能漂白指示剂，选D。 【总结】：本题考查漂白性的本质与特点。解题要点是掌握漂白为可逆的非氧化性过程，生成不稳定的无色加合物，加热恢复颜色，区别于强氧化性漂白。解答此类题应对比不同漂白剂的原理，明确不能漂白酸碱指示剂。 三氧化硫 探究新知 创设情境 在硫酸工业生产中，三氧化硫（SO₃）是制备硫酸的关键中间体。它在吸收塔中与水反应生成硫酸，是工业上大规模生产硫酸的重要步骤。然而，由于SO₃在常温下为液体，且极易与水剧烈反应，因此在运输和储存过程中需要特别控制温度和环境条件。了解SO₃的物理和化学性质，有助于优化工业操作流程，提高生产效率和安全性。 师生互动与教师引导过程 问题1 · 教师引导：根据情境中提到的SO₃在工业制硫酸中的应用，为什么在常温下它是液体，而在标准状况下却为固体？这说明了什么？ · 学生回答：说明SO₃的熔点较低，常温高于其熔点，因此呈液态；标准状况温度较低，低于其熔点，因此呈固态。 · 参考答案：SO₃的熔点为16.8 °C，在常温（约25 °C）下高于其熔点，因此呈液态；标准状况下温度为0 °C，低于其熔点，因此呈固态。 · 教师点评并讲解：很好，这说明物质的状态与其所处环境的温度密切相关。接下来我们进一步了解SO₃的化学性质。 问题2 · 教师引导：SO₃在吸收塔中与水反应生成硫酸，这个反应在工业上非常重要。请写出该反应的化学方程式，并说明该反应属于哪类反应？ · 学生回答：反应方程式为SO₃ + H₂O = H₂SO₄，属于化合反应。 · 参考答案：反应方程式为，属于酸性氧化物与水反应生成酸的反应类型。 · 教师点评并讲解：正确。SO₃作为硫酸的酸酐，具有典型的酸性氧化物性质。接下来我们看看它还能与哪些物质反应。 问题3 · 教师引导：SO₃除了与水反应外，还能与碱性氧化物如CaO反应生成硫酸盐。请写出该反应的化学方程式。 · 学生回答：CaO + SO₃ = CaSO₄。 · 参考答案：反应方程式为，属于酸性氧化物与碱性氧化物反应生成盐的反应。 · 教师点评并讲解：非常正确。这说明SO₃具有酸性氧化物的通性。我们再来看看它与碱的反应。 问题4 · 教师引导：SO₃与氢氧化钙反应会生成什么？请写出反应的化学方程式。 · 学生回答：生成硫酸钙和水，反应式为Ca(OH)₂ + SO₃ = CaSO₄ + H₂O。 · 参考答案：反应方程式为，体现了酸性氧化物与碱反应生成盐和水的性质。 · 教师点评并讲解：很好，这进一步验证了SO₃作为酸性氧化物的典型性质。接下来我们来总结一下它的主要化学性质。 教师总结 1. SO₃在常温下为液体，熔点为16.8 °C，标准状况下为固体。 2. SO₃是硫酸的酸酐，与水反应生成硫酸：。 3. 能与碱性氧化物反应生成硫酸盐，如。 4. 能与碱反应生成硫酸盐和水，如。 设计意图 通过工业生产硫酸的实际情境引入SO₃的性质，激发学生学习兴趣，结合问题链引导学生逐步掌握其物理和化学性质，强化酸性氧化物的通性理解，提升化学方程式书写和实际应用能力。 新知巩固 题目1 【题文】：硫循环中甲、乙为两种硫的氧化物，下列说法正确的是（ ） A．硫元素在自然界中只能以化合态的形式存在 B．反应1中，氧化剂和还原剂的物质的量之比为1：2 C．甲和乙均能使品红溶液褪色 D．石膏和芒硝的化学式分别为和 【解答】：甲为，乙为；可使品红褪色，不能；硫在自然界中有游离态；石膏为；反应1为，氧化剂与还原剂物质的量之比为1:2，选B。 【总结】：本题考查硫及其化合物的转化与性质。解题需结合硫循环图判断甲（）、乙（），掌握的漂白性、硫的存在形态及氧化还原反应中计量关系。关键是从图示转化关系识别反应类型，明确与反应生成S的归中反应比例。 题目2 【题文】：设为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是（ ） A．1L 0.2mol/L 溶液中，氧原子总数为0.6 B．标准状况下，2.24L 中含原子总数为0.4 C．2.8g CO与混合气体中质子数为1.4 D．2.3g Na投入足量溶液，转移电子数为0.6 【解答】：A项未考虑溶剂水中的氧；B项标准状况下为固体，不适用气体摩尔体积；C项CO与摩尔质量均为28g/mol，2.8g为0.1mol，平均含14个质子，共1.4mol质子，正确；D项Na先与水反应，转移0.1mol电子，即0.1。选C。 【总结】：本题考查阿伏加德罗常数的应用。解题要点包括：溶液中粒子总数计算需考虑溶剂；气体摩尔体积仅适用于标准状况下气体，在标况下为固态；混合物可利用等摩尔质量特点简化计算；活泼金属与盐溶液反应需考虑优先与水反应。 硫酸的工业制法 探究新知 创设情境 在现代化工生产中，硫酸被誉为“工业的血液”，广泛应用于化肥、农药、炸料和金属冶炼等多个领域。工业上通常以硫黄或黄铁矿为原料制备硫酸，同时金属冶炼过程中产生的含二氧化硫废气也可被回收用于硫酸的生产。这种资源的循环利用不仅提高了原料的利用率，也减少了环境污染。图5-4展示了工业制硫酸的基本原理示意图，让我们一起来探究其中的化学奥秘。 师生互动与教师引导过程 问题1 · 教师引导：观察图5-4，工业制硫酸主要包括哪几个主要步骤？每个步骤中发生了哪些化学变化？ · 学生回答：学生观察图示，初步回答可能包括：燃烧硫黄、催化氧化二氧化硫、吸收三氧化硫等步骤。 · 参考答案：工业制硫酸主要包括三个步骤：①硫黄燃烧生成二氧化硫；②二氧化硫在催化剂作用下与氧气反应生成三氧化硫；③三氧化硫被浓硫酸吸收，再用水稀释得到更浓的硫酸。 · 教师点评并讲解：同学们观察得很细致，确实分为这三个主要阶段。接下来我们来深入分析每一步的反应原理。 问题2 · 教师引导：在第一步中，硫黄燃烧生成二氧化硫的化学方程式如何书写？该反应属于什么类型？ · 学生回答：学生尝试写出反应式：，并判断为化合反应。 · 参考答案：反应式为：，属于化合反应。 · 教师点评并讲解：正确！这一步是典型的氧化反应，硫被氧化为二氧化硫。接下来我们来看第二步，二氧化硫是如何转化为三氧化硫的？ 问题3 · 教师引导：第二步中，二氧化硫在催化剂作用下与氧气反应生成三氧化硫，该反应是否可逆？为什么？ · 学生回答：学生思考后回答：是可逆反应，因为反应条件可逆，且反应物和生成物可以相互转化。 · 参考答案：该反应为可逆反应，化学方程式为：。 · 教师点评并讲解：非常好！这是一个典型的可逆反应，工业上通过控制温度和压强来提高三氧化硫的产率。接下来我们来看看第三步的吸收过程。 问题4 · 教师引导：第三步中，为什么三氧化硫不直接与水反应生成硫酸？而是用浓硫酸来吸收？ · 学生回答：学生可能回答：因为直接与水反应会释放大量热，导致酸雾，不利于吸收。 · 参考答案：直接与水反应会剧烈放热，产生大量酸雾，不利于操作和吸收。因此工业上采用浓硫酸吸收三氧化硫，再加水稀释得到浓硫酸。 · 教师点评并讲解：回答得很准确。这体现了工业生产中对反应条件和操作安全性的综合考虑。 教师总结 1. 工业制硫酸的三个主要步骤：硫燃烧生成二氧化硫、二氧化硫催化氧化为三氧化硫、三氧化硫被浓硫酸吸收。 2. 每一步的化学反应方程式及反应类型。 3. 工业上采用浓硫酸吸收三氧化硫的原因。 4. 反应条件对产率的影响，如温度、压强、催化剂的使用。 设计意图 通过图示引导学生观察工业制硫酸的流程，结合问题链引导学生深入理解各步反应原理及工业操作的合理性，培养学生分析问题和解决实际问题的能力。 新知巩固 题目1 【题文】：工业制备下列物质的生产流程或原理不合理的是 A．工业上通过电解饱和氯化钠溶液制备金属钠和氯气 B．工业制硫酸：黄铁矿 C．工业制乙醇： D．工业制高纯硅： 【解答】：电解饱和NaCl溶液得NaOH、H₂、Cl₂，得不到金属钠，应电解熔融NaCl，故A错误，选A。 题目2 【题文】：化学实验过程中要注意安全，下列实验操作正确的是 A．实验剩余的钠块应放回原瓶 B．保存FeCl₃溶液时需加入少量Fe粉 C．用过滤的方法可以除去Fe(OH)₃胶体中的FeCl₃ D．稀释浓硫酸时将水沿容器壁缓慢倒入浓硫酸中，同时用玻璃棒搅拌 【解答】：钠易燃，剩余需放回煤油中保存，A正确；Fe³⁺与Fe反应，B错误；胶体和溶液可用渗析法分离，C错误；稀释浓硫酸应酸入水，D错误。选A。 【总结】：本题考查化学实验安全与操作。解题要点是掌握常见试剂的性质与正确处理方法。需明确钠的保存方式、Fe³⁺的氧化性、胶体提纯方法及浓硫酸稀释规则。解答此类题应结合物质性质判断操作合理性，特别注意安全规范。 浓硫酸的特性 探究新知 三级标题：情境导入 在日常生活中，我们常常会看到糖块受潮后变得黏糊，而如果将糖放入浓硫酸中会发生什么？教材图5-5展示了浓硫酸与蔗糖反应的实验现象，蔗糖迅速变黑并膨胀，释放出大量气体。这一现象背后隐藏着浓硫酸的特殊性质。浓硫酸不仅具有酸性，还具有吸水性、脱水性和强氧化性。那么，这些特性是如何体现的？它们又会对有机物产生怎样的影响？今天我们就通过实验来探究浓硫酸的这些特性，揭开它神秘的面纱。 实验设计与操作 接下来我们设计如下实验来探究浓硫酸的特性： 实验一：浓硫酸的脱水性实验 首先，在烧杯中加入少量蔗糖，然后缓慢加入适量浓硫酸，观察现象。接着用玻璃棒轻轻搅拌，注意观察蔗糖的颜色变化和体积变化。 实验二：浓硫酸的氧化性实验 然后，在试管中加入少量木炭粉，再加入浓硫酸，加热后观察是否有气体生成，并用湿润的蓝色石蕊试纸检测气体性质。 安全提示：浓硫酸具有强腐蚀性，操作时必须佩戴防护手套和护目镜，避免直接接触皮肤或吸入气体。 完成实验后，请仔细观察实验现象并记录。 现象观察与讨论 通过刚才的实验，我们观察到以下现象： 在实验一中，蔗糖迅速变黑并膨胀，同时释放出刺激性气体；在实验二中，加热后产生了能使湿润蓝色石蕊试纸变红的气体。 问题1：蔗糖变黑并膨胀说明了什么？ · 答案：浓硫酸具有脱水性 · 讲解：这说明浓硫酸能将有机物中的氢和氧按水的比例脱去，留下碳 · 易错提示：需要注意脱水性不同于吸水性，脱水是化学反应，吸水是物理过程 问题2：实验二中产生的气体是什么？ · 答案：二氧化硫 · 讲解：这说明浓硫酸具有强氧化性，能与木炭反应生成二氧化硫 · 易错提示：需要注意反应条件为加热，常温下反应不明显 问题3：为什么实验中会产生刺激性气味？ · 答案：生成了二氧化硫气体 · 讲解：这说明浓硫酸在反应中被还原，自身参与氧化还原反应 基于以上讨论，让我们深入分析实验背后的化学原理。 教师活动：实验结果分析 综合上述实验现象和讨论结果，我们可以得出以下结论： 在实验一中，蔗糖被浓硫酸脱水碳化，说明浓硫酸具有强烈的脱水能力，能将有机物中的H和O以2:1的比例脱去，形成碳和水。从微观角度看，浓硫酸作为强质子供体，破坏了有机物的分子结构。 在实验二中，木炭与浓硫酸在加热条件下反应生成二氧化硫和二氧化碳，说明浓硫酸具有强氧化性，能将非金属单质氧化。这与我们学过的金属与浓硫酸反应的原理相似，体现了浓硫酸作为氧化剂的普遍性。 下面我们共同总结本节课所学的知识点。 师生活动：知识点总结 通过本节课的探究学习，我们掌握了浓硫酸的三大特性： 第一，浓硫酸具有强酸性，能电离出氢离子； 第二，它具有脱水性，能将有机物中的氢和氧按水的比例脱去； 第三，它具有强氧化性，能氧化金属和非金属单质，自身被还原为二氧化硫。 同时，我们通过实验验证了这些性质，并理解了它们在化学反应中的表现形式。此外，这些性质在工业和实验室中具有广泛应用，如脱水剂、氧化剂等。 设计意图 本节课通过实验探究的方式，引导学生从宏观现象入手，理解浓硫酸的脱水性和氧化性，结合实验操作与讨论，提升学生的观察能力和化学思维，帮助他们在真实情境中掌握核心概念。 新知巩固 题目1 【题文】：关于硫及其化合物的性质，下列说法不正确的是（ ） A．在足量空气中燃烧生成 B．实验室用固体与浓硫酸反应制备，体现了浓硫酸的强氧化性 C．只能将氧化为 D．利用浓硫酸的吸水性可用来干燥某些气体 【解答】：制利用的是复分解反应，体现酸性，非氧化性，B错误。 【总结】：本题考查硫及其化合物的性质。解题要点是区分浓硫酸的酸性与氧化性：与反应生成属于强酸制弱酸，体现酸性；而氧化性需发生电子转移。判断时应结合反应本质分析性质归属。 题目2 【题文】：下列事实与括号中浓硫酸的性质对应关系正确的是（ ） A．久置在敞口容器中的浓硫酸质量增大（脱水性） B．在加热条件下铁与浓硫酸反应（氧化性、酸性） C．用浓硫酸在纸上书写的字迹变黑（吸水性） D．浓硫酸与氯化钠固体共热制氯化氢气体（强氧化性） 【解答】：铁与浓硫酸加热生成和盐，体现氧化性和酸性，B正确。 【总结】：本题考查浓硫酸的三大特性：吸水性、脱水性、氧化性。解题关键在于准确对应现象与性质：吸水性指吸收游离水，脱水性是按水组成脱去有机物中的H、O，氧化性体现在与金属或非金属反应发生电子转移。如制HCl利用难挥发性，非氧化性。 硫酸的酸性 探究新知 创设情境 在实验室中，我们常常需要制取氢气用于金属还原或燃料电池等实验。观察教材中的实验装置图（），我们会发现通常使用的是稀硫酸而不是浓硫酸。这是为什么呢？稀硫酸和浓硫酸在性质上有什么不同？通过今天的学习，我们将从硫酸的酸性出发，深入理解它与其他物质反应的规律，并解答这一实验选择背后的化学原理。 师生互动与教师引导过程 问题1 · 教师引导：在实验室制氢气时，为什么选用稀硫酸而不是浓硫酸？你能从反应产物的角度进行初步分析吗？ · 学生回答：可能因为浓硫酸反应不生成氢气，而是生成其他气体。 · 参考答案：浓硫酸具有强氧化性，与金属反应时不生成氢气，而是生成二氧化硫气体。 · 教师点评并讲解：很好，这正是我们今天要重点分析的内容。接下来我们一起来看看硫酸作为酸，有哪些典型的化学反应。 问题2 · 教师引导：硫酸与锌反应生成氢气的离子方程式是什么？请写出反应中电子转移的过程。 · 学生回答：Zn失去电子变成Zn²⁺，H⁺得到电子变成H₂。 · 参考答案：离子方程式为：Zn + 2H⁺ = Zn²⁺ + H₂↑，其中Zn被氧化，H⁺被还原。 · 教师点评并讲解：这个反应体现了酸的通性，即H⁺作为氧化剂参与反应。那么，硫酸是否还能与其他类型的物质发生类似酸的反应呢？ 问题3 · 教师引导：硫酸与氢氧化钠反应的离子方程式是什么？该反应的本质是什么？ · 学生回答：H⁺和OH⁻结合生成水。 · 参考答案：离子方程式为：H⁺ + OH⁻ = H₂O，本质是中和反应。 · 教师点评并讲解：没错，这是酸与碱反应的典型形式。那么，酸与盐反应又有什么特点呢？ 问题4 · 教师引导：硫酸与氯化钡反应为什么会生成沉淀？请写出离子方程式并说明反应类型。 · 学生回答：生成了硫酸钡沉淀，属于复分解反应。 · 参考答案：离子方程式为：Ba²⁺ + SO₄²⁻ = BaSO₄↓，属于离子互换反应。 · 教师点评并讲解：非常正确，这说明硫酸不仅具有酸的通性，还能通过硫酸根离子参与反应。接下来我们回到最初的问题，为什么实验室制氢气要用稀硫酸？ 问题5 · 教师引导：浓硫酸与锌反应的产物是什么？为什么不能用于制取氢气？ · 学生回答：生成的是二氧化硫而不是氢气，因为浓硫酸的氧化性更强。 · 参考答案：浓硫酸中H₂SO₄分子本身作为强氧化剂，被还原为SO₂，反应式为：Zn + 2H₂SO₄(浓) = ZnSO₄ + SO₂↑ + 2H₂O。 · 教师点评并讲解：这正是实验室选择稀硫酸的原因。那么，我们来总结一下硫酸作为酸的典型性质。 教师总结 1. 硫酸具有酸的通性，能与金属、碱、碱性氧化物、盐等反应。 2. 稀硫酸的氧化性主要由H⁺体现，能生成氢气。 3. 浓硫酸具有强氧化性，与金属反应生成SO₂而非H₂。 4. 不同浓度的硫酸表现出不同的化学性质，需根据实验目的选择使用。 设计意图 通过实验情境引导学生理解硫酸的酸性及其反应规律，结合问题链设计帮助学生构建知识体系，强化对酸通性及浓稀硫酸差异的理解，提升化学核心素养。 新知巩固 题目1 【题文】：关于硫及其化合物的性质，下列说法不正确的是（ ） A．在足量空气中燃烧生成 B．实验室用固体与浓硫酸反应制备，体现了浓硫酸的强氧化性 C．只能将氧化为 D．利用浓硫酸的吸水性可用来干燥某些气体 【解答】：与浓硫酸反应是复分解反应，不体现氧化性，选B。 【总结】：本题考查硫及其化合物的性质。解题要点是区分浓硫酸的强氧化性与酸性反应，明确制备原理为强酸制弱酸，而非氧化还原反应。解答此类题需结合反应本质判断性质体现。 题目2 【题文】：下列陈述Ⅰ和Ⅱ均正确，且具有因果关系的是（ ） A．Ⅰ：维生素C是水果罐头中常用的抗氧化剂；Ⅱ：维生素C性质稳定，难以被氧化 B．Ⅰ：浸泡过溶液的硅土用作水果保鲜剂；Ⅱ：溶液具有强氧化性，能氧化乙烯 C．Ⅰ：氯化镁、硫酸钙是制作豆腐常用的凝固剂；Ⅱ：电解质使豆浆中蛋白质发生变性 D．Ⅰ：浓硫酸可干燥、等气体；Ⅱ：浓硫酸具有吸水性 【解答】：氧化乙烯，从而延缓水果成熟，Ⅰ、Ⅱ正确且有因果关系，选B。 【总结】：本题考查物质性质与实际应用的因果关系。解题要点是判断两个陈述是否都正确，并分析是否存在逻辑因果。需注意浓硫酸不能干燥（发生氧化还原），蛋白质凝固不是变性，维生素C易被氧化，具有还原性。 硫酸盐 探究新知 创设情境 在现代医学检查中，医生常常使用X射线来观察人体内部结构，例如胃肠道的病变。为了增强影像的清晰度，患者需要服用一种特殊的药剂——“钡餐”。这种药剂的主要成分是硫酸钡，它不溶于水和酸，也不被X射线穿透，因此能清晰地显示消化道轮廓。那么，为什么硫酸钡具有这样的性质？它还有哪些应用？除此之外，像石膏和硫酸铜这样的硫酸盐又有哪些独特的性质和用途呢？让我们一起来探究硫酸盐的奥秘。 师生互动与教师引导过程 问题1 · 教师引导：在医疗检查中，为什么选用硫酸钡作为“钡餐”而不是其他钡的化合物？ · 学生回答：因为硫酸钡不容易溶解，也不会被X射线穿透。 · 参考答案：硫酸钡难溶于水和酸，且对X射线有良好的阻挡能力，因此适合作为造影剂。 · 教师点评并讲解：很好！这说明硫酸钡的物理性质决定了它的特殊用途。那么，除了医疗用途，硫酸钡在工业上还有哪些应用呢？ 问题2 · 教师引导：除了医疗用途，你还知道硫酸钡的其他用途吗？ · 学生回答：可以用于制造涂料、塑料填充剂等。 · 参考答案：硫酸钡因其高密度和化学惰性，常被用作工业填料，如涂料、油墨、橡胶和塑料的填充剂。 · 教师点评并讲解：非常棒！硫酸钡的用途广泛，接下来我们来看看另一种常见的硫酸盐——石膏，它在生活中有哪些应用呢？ 问题3 · 教师引导：石膏在加热后为什么会变成熟石膏？熟石膏加水后又为什么会重新变硬？ · 学生回答：加热使结晶水减少，结构发生变化；加水后重新结晶导致硬化。 · 参考答案：石膏（）加热失去部分结晶水生成熟石膏（），熟石膏遇水重新结合生成石膏晶体，从而硬化。 · 教师点评并讲解：理解得很到位！这种可逆的脱水-水合反应使石膏在建筑和医疗中具有重要用途。那么，硫酸铜又有什么特别的性质呢？ 问题4 · 教师引导：白色的硫酸铜粉末遇到水为什么会变成蓝色晶体？这一性质有什么用途？ · 学生回答：因为结合了水分子，颜色变化可以用来检验水的存在。 · 参考答案：硫酸铜结合水分子生成蓝色的五水合硫酸铜（），该性质可用于检验酒精中是否含有水分。 · 教师点评并讲解：非常准确！这也体现了硫酸铜的吸水性。接下来我们来总结一下这些硫酸盐的性质与用途。 教师总结 1. 硫酸钡难溶于水和酸，可用于医疗“钡餐”和工业填料。 2. 石膏加热失去结晶水生成熟石膏，遇水又可重新硬化，用于模型制作和医疗固定。 3. 硫酸铜吸水后变蓝，可用于检验水的存在，并用于配制波尔多液。 4. 不同硫酸盐因其结构和性质差异，具有多样化的应用价值。 设计意图 通过医疗和生活中的实例引导学生理解硫酸盐的性质与用途，结合问题链引导学生从现象到本质进行探究，帮助学生建立“性质决定用途”的化学观念，并提升其分析和应用能力。 新知巩固 题目1 【题文】：化学与生活、生产、科技、环境等密切相关。下列说法正确的是 A．由于氨气极易溶于水，所以液氨可作为制冷剂 B．冬季食物保质期较长，与温度降低导致化学反应速率减小有关 C．所有金属均可用一氧化碳或氢气还原金属矿物制备 D．医疗上，可用作消化系统X射线检查的内服药剂 【解答】：温度降低减慢反应速率，延长食物保质期；氨作制冷剂因液氨汽化吸热，非易溶于水；溶于酸，有毒，不能用作钡餐。选B。 【总结】：本题考查化学与生活、反应速率影响因素及物质性质应用。解题需结合实际情境分析各选项的科学依据，重点掌握常见物质用途的原理，如液氨制冷源于汽化吸热，用于钡餐因其不溶于水和酸，而有毒不可替代。 题目2 【题文】：下列关于硫酸盐的说法正确的是 A．加热生成的过程属于物理变化 B．可用于检验酒精中是否含有水 C．不溶于水和酸，可用于治疗胃酸过多 D．胆矾的化学式为，是混合物 【解答】：遇水变蓝，可检验酒精中水分；石膏脱水为化学变化；不用于治疗胃酸；胆矾为纯净物。选B。 【总结】：本题考查硫酸盐的性质与用途。解题要点是掌握遇水变蓝的特性用于水的检验，明确石膏脱水为化学变化，用于钡餐但不治胃酸，胆矾为纯净晶体。解题时应结合物质组成与性质准确判断用途与类别。 硫酸根离子的检验 探究新知 一、情境导入 在日常生活中，我们经常使用食盐调味，但你是否想过，食盐中可能含有哪些杂质？这些杂质又是如何被去除的呢？在工业生产中，粗盐中含有、、等杂质离子，必须通过化学方法加以提纯。那么，如何设计一个合理的实验方案来除去这些杂质？为什么在检验时要先用稀盐酸酸化？为什么试剂的加入顺序如此重要？今天我们就通过实验来探究粗盐提纯的化学原理，理解离子反应在除杂过程中的应用。 二、实验设计与操作 接下来我们设计如下实验：以粗盐为原料，依次加入、、溶液，除去、和，最后加入盐酸调节pH，并通过过滤和蒸发结晶得到纯净的。 实验步骤如下： 1. 溶解粗盐：将粗盐加入适量蒸馏水中，搅拌至完全溶解。 2. 除去：向溶液中加入过量溶液，生成白色沉淀。 3. 除去：加入过量溶液，生成白色沉淀。 4. 除去和过量：加入过量溶液，生成和沉淀。 5. 过滤沉淀：将上述混合液过滤，除去所有沉淀。 6. 调节pH：向滤液中加入适量盐酸，中和过量的和。 7. 蒸发结晶：将溶液加热蒸发，析出纯净的晶体。 安全提示：操作过程中佩戴护目镜和手套，避免强碱和强酸接触皮肤。 完成实验后，请仔细观察实验现象并记录。 三、现象观察与讨论 通过刚才的实验，我们观察到： · 加入后，溶液中出现白色沉淀； · 加入后，继续生成白色沉淀； · 加入后，又出现白色沉淀； · 过滤后溶液澄清，加入盐酸后有气泡产生； · 蒸发后得到白色晶体。 问题1：为何要依次加入、、，顺序能否调换？ · 答案：顺序不能调换，因为需在之后加入。 · 讲解：这是因为用于除去过量的，若先加，无法被完全除去。 · 易错提示：需要注意试剂加入顺序对除杂效果的影响。 问题2：为何加入盐酸后会有气泡产生？ · 答案：因为过量的与盐酸反应生成气体。 · 讲解：这说明溶液中存在，加入盐酸后发生反应：。 问题3：为何最终得到的晶体中仍含有少量？ · 答案：因为除杂过程中引入了，但其不影响最终产物。 · 讲解：这说明是食盐的主要成分之一，无需额外除去。 基于以上讨论，让我们深入分析实验背后的化学原理。 四、教师活动：实验结果分析 综合上述实验现象和讨论结果，我们可以得出以下结论： 首先，通过逐步加入不同试剂，实现了对不同杂质离子的选择性沉淀。例如，选择性沉淀，沉淀，而则同时沉淀和过量的。 其次，试剂的加入顺序体现了化学反应的优先级和逻辑性。必须在之前加入，以确保过量的能被后续的除去。 从微观角度看，每一步反应都是特定离子之间的结合，形成难溶物质，从而实现分离。 这与我们学过的离子反应、溶解性规律等知识密切相关，体现了化学除杂的系统性和逻辑性。 下面我们共同总结本节课的核心知识点。 五、师生活动：知识点总结 通过本节课的探究学习，我们掌握了以下几个关键知识点： 首先，粗盐提纯过程中，杂质离子的去除依赖于选择性沉淀反应，如与生成沉淀，与生成沉淀。 其次，试剂的加入顺序至关重要，必须在之前加入，以确保过量的能被除去。 此外，引入的新离子如和不影响最终产物，可通过蒸发结晶去除过量。 同时，整个实验体现了化学除杂的基本原则：选择性、顺序性、可分离性和最小引入新杂质。 六、设计意图 本节课通过实验探究的方式，引导学生理解粗盐提纯的化学原理，掌握离子反应在除杂中的应用，培养其科学思维和实验设计能力。通过问题引导和现象分析，增强学生的探究意识和逻辑推理能力，提升其解决实际问题的能力。 新知巩固 题目1 【题文】：下列实验操作、现象和结论或解释均正确的是（ ） A．滴加溶液，产生白色沉淀 → 含 B．鸡蛋清中加醋酸铅，产生沉淀 → 蛋白质盐析 C．大豆油加溶液加热，分层消失 → 皂化反应完成 D．淀粉加稀硫酸加热，再加新制加热，产生砖红色沉淀 → 水解生成葡萄糖 【解答】：C正确；A未排除等干扰，B为重金属变性非盐析，D未中和酸，被破坏，无法反应。 【总结】：本题考查离子检验、蛋白质性质、油脂皂化及糖类水解实验。解题要点是准确区分盐析与变性、掌握检验需先酸化、淀粉水解后需先加碱中和再检验还原糖。此类题需结合实验步骤与反应条件综合判断。 题目2 【题文】：为检验某无色溶液中是否含有，下列操作最合理的是（ ） A．直接滴加溶液，观察是否有白色沉淀 B．先加稀硝酸酸化，再滴加溶液 C．先加稀盐酸酸化，再滴加溶液 D．加入溶液，再加稀硫酸 【解答】：C正确；先加稀盐酸排除、等干扰，再加生成不溶于酸的白色沉淀，现象明确。 【总结】：本题考查的规范检验方法。解题要点是排除、、等干扰离子，必须先用稀盐酸酸化，再加溶液。此类题应牢记“先酸化、后加钡盐”的原则，避免误判。 自然界中硫的存在和转化 探究新知 创设情境 在工业生产中，硫酸是一种极其重要的化工原料，广泛应用于化肥、染料、电池等制造过程中。而硫酸的工业生产正是人类通过控制化学反应条件，实现含硫物质相互转化的典型应用。从火山口附近的硫单质到地壳中的硫化物和硫酸盐，硫元素在自然界中不断转化。通过观察图5-7，我们可以发现这些转化关系的内在规律。 师生互动与教师引导过程 问题1 · 教师引导：观察图5-7，图中展示了哪些含硫物质之间的转化关系？这些转化可能受到哪些自然因素的影响？ · 学生回答：图中展示了硫单质、硫化物、二氧化硫、硫酸盐等之间的转化。可能受到氧气、水、温度等因素的影响。 · 参考答案：图中展示了硫单质转化为二氧化硫、硫化物转化为硫酸盐等过程，主要受氧气、水和温度等自然条件影响。 · 教师点评并讲解：很好，这些转化过程体现了硫元素在自然界中的循环。那么，硫单质在自然条件下是如何转化为二氧化硫的呢？ 问题2 · 教师引导：火山口附近的硫单质在空气中暴露时，会发生什么化学反应？请写出反应式。 · 学生回答：硫单质与氧气反应生成二氧化硫，反应式为： · 参考答案：硫在空气中燃烧生成二氧化硫，反应式为： · 教师点评并讲解：正确。这个反应是硫在自然高温条件下与氧气发生的反应。那么，硫化物在地表附近又是如何转化为硫酸盐的呢？ 问题3 · 教师引导：黄铁矿（）在地表附近长期暴露在空气中，会与氧气和水发生反应，生成硫酸铁和硫酸。请尝试写出该反应的化学方程式。 · 学生回答： · 参考答案：该反应的合理化学方程式为： · 教师点评并讲解：这个反应说明了硫化物在自然条件下如何转化为硫酸盐。接下来我们来看看这些转化在工业上的应用。 问题4 · 教师引导：在硫酸工业生产中，人们是如何利用硫或硫化物来制备硫酸的？请简述其主要步骤。 · 学生回答：首先将硫或硫化物燃烧生成二氧化硫，再催化氧化为三氧化硫，最后与水反应生成硫酸。 · 参考答案：工业制硫酸的步骤为：硫或硫化物燃烧生成，在催化剂作用下与反应生成，与水反应生成。 · 教师点评并讲解：非常准确。这正是人类对自然转化过程的有意识利用。接下来我们总结一下本节课的核心内容。 教师总结 1. 硫元素在自然界中以游离态和化合态形式存在，如硫单质、硫化物和硫酸盐。 2. 硫元素在自然条件下可发生转化，如硫单质被氧化为二氧化硫，硫化物被氧化为硫酸盐。 3. 硫的转化受氧气、水和温度等因素影响。 4. 硫酸工业正是基于硫元素转化原理，通过控制反应条件实现硫酸的生产。 设计意图 通过引导学生观察图示和分析自然现象，帮助学生理解硫元素在自然界中的存在形式与转化规律，掌握其化学反应原理，并能联系实际应用，提升综合分析与迁移能力。 新知巩固 题目1 【题文】：硫在不同温度下的状态和分子结构不同，单质硫环状分子的结构如图。时硫变为蒸气，蒸气中存在：。下列说法错误的是 A．、、、互为同素异形体，其相互转化为化学变化 B．时，中共价键的数目为 C．可用酒精洗涤试管内壁残留的硫单质 D．硫在自然界中存在游离态形式 【答案】C 【解答】：硫不溶于水，微溶于酒精，难溶于二硫化碳以外的溶剂，酒精洗涤效果差，应选，故C错误。 【总结】：本题考查硫的同素异形体、化学变化判断、共价键计算及溶解性。解题需明确同素异形体转化属于化学变化，结合分子结构计算共价键数目，并掌握硫单质的溶解性特点，优先使用清洗。 题目2 【题文】：给定条件下，下列物质间的转化均能实现的是 A． B．（环状产物） C．溶液 D． 【答案】D 【解答】：A中需催化氧化为；B中乙烯催化环化不成立；C中电解溶液得和，不能得；D为葡萄糖还原生成，正确。 【总结】：本题考查含硫化合物、有机物及金属的转化路径。需掌握工业制硫酸的多步过程、卤代烃水解、电解原理及醛基的还原性反应，重点判断每步反应的可行性，注意电解水溶液与熔融态的区别。 实验室中含硫物质的相互转化 探究新知 三、情境导入 在日常生活中，我们常常会遇到与硫有关的化学现象，比如火山喷发时释放出的刺鼻气味，或是火柴燃烧时产生的刺激性气体。这些现象背后，其实都涉及不同价态含硫物质之间的转化。那么，这些转化是如何发生的？在实验室中，我们又该如何实现这些转化呢？今天我们就通过实验来探究不同价态含硫物质之间的相互转化，理解其中的化学原理。 四、实验设计与操作 接下来我们设计如下实验，探究不同价态含硫物质的转化过程。首先，将还原铁粉和少量硫粉混合，置于石棉网上，用酒精灯加热，待反应开始后停止加热，观察现象。接着，用实验1制得的FeS与稀盐酸反应，制取H2S气体。然后，将铜丝放入浓硫酸中加热，生成SO2气体，并将其溶于水形成亚硫酸。随后，向亚硫酸中滴加氢硫酸，观察是否有淡黄色沉淀生成。再向氢硫酸中滴加过氧化氢溶液，观察反应现象。在燃烧匙中点燃少量硫粉，观察燃烧现象。最后，向亚硫酸中滴加适量过氧化氢溶液，用pH试纸检验反应前后溶液的酸碱度变化，并滴加氯化钡溶液，观察是否有白色沉淀生成。 完成实验后，请仔细观察各实验的现象，并记录在表格中。 五、现象观察与讨论 通过刚才的实验，我们观察到多个明显的化学反应现象。例如，硫与铁粉加热后生成黑色固体FeS；铜与浓硫酸反应产生刺激性气体SO2；H2S与SO2反应生成淡黄色固体硫；H2S与H2O2反应也生成硫；硫燃烧产生淡蓝色火焰和刺激性气体；亚硫酸与H2O2反应后溶液pH降低，并生成硫酸钡沉淀。 问题1：为什么硫与铁粉反应生成FeS而不是其他产物？ · 答案：因为铁是还原剂，将硫还原为-2价。 · 讲解：这是因为铁具有较强的还原性，能将硫从0价还原为-2价，形成FeS。 · 易错提示：需要注意反应条件，加热是促进反应的关键。 问题2：为什么SO2能使品红溶液褪色？ · 答案：SO2具有漂白性，能与品红结合生成无色物质。 · 讲解：这说明SO2具有暂时性漂白作用，是其典型性质之一。 · 易错提示：需注意SO2的漂白作用是可逆的。 问题3：H2S与H2O2反应为何生成硫？ · 答案：H2O2是氧化剂，将H2S中的硫氧化为单质硫。 · 讲解：这说明H2O2具有较强的氧化性，能将S2−氧化为S。 基于以上讨论，让我们深入分析这些反应背后的化学原理。 六、教师活动：实验结果分析 综合上述实验现象和讨论结果，我们可以看出，不同价态的硫可以通过氧化还原反应实现相互转化。例如，硫从0价转化为-2价，是由于铁作为还原剂的作用；而从+4价转化为0价，则是由于H2S作为还原剂与SO2发生反应。从微观角度看，这些转化本质上是电子的转移过程。这与我们学过的氧化还原反应原理密切相关，体现了硫元素在不同价态间的可变性。 下面我们共同总结本节课所学内容。 七、师生活动：知识点总结 通过本节课的探究学习，我们掌握了不同价态含硫物质之间的转化规律。第一，硫元素常见的化合价有-2、0、+4和+6，可以通过氧化还原反应实现相互转化。第二，利用氧化剂可将硫从低价态转化为高价态，如H2O2将H2S氧化为S；利用还原剂则可将硫从高价态还原为低价态，如Fe将S还原为FeS。同时，这些反应在实际生活中有广泛应用，如工业制硫酸、环境保护等领域。 八、设计意图 本节课通过实验探究的方式，引导学生理解硫元素不同价态之间的转化规律，培养其科学探究能力和化学思维。通过动手实验、现象观察与讨论分析，学生不仅掌握了相关化学反应原理，也提升了实验设计与问题解决能力，达到了知识建构与能力发展的双重目标。 新知巩固 题目1 【题文】：下列关于SO₂的性质，下列说法不正确的是（ ） A．SO₂能使酸性高锰酸钾溶液褪色，体现SO₂的漂白性 B．SO₂通入Na₂S溶液中出现浑浊，体现SO₂的氧化性 C．SO₂能与Mg发生反应，体现SO₂的氧化性 D．SO₂能与碘水反应，说明还原性：SO₂ > I⁻ 【解答】：SO₂使酸性高锰酸钾褪色是因其还原性，非漂白性，A错误。 【总结】：本题考查SO₂的多重性质。解题要点是区分SO₂的漂白性、氧化性和还原性：使品红褪色为漂白性；与H₂S反应生成S体现氧化性；使酸性KMnO₄、碘水褪色体现还原性。需结合反应本质判断性质类型。 题目2 【题文】硫元素的价类二维图如图所示。下列说法错误的是（ ） A．a与c、d、e都有可能反应生成b B．d溶液久置于空气中会生成e，溶液的酸性增强 C．试管内壁附着的b可用二硫化碳清洗 D．c通入BaCl₂溶液中，有沉淀产生 【解答】：c为SO₂，通入BaCl₂溶液不反应，无沉淀，D错误。 【总结】：本题考查硫元素“价-类”二维图中物质转化关系。解题要点是识别各物质类别与价态，掌握典型反应规律：SO₂不能与BaCl₂直接反应生成沉淀，需氧化为SO₄²⁻后才能生成BaSO₄；S（b）不溶于水但溶于CS₂；H₂SO₃（d）易被氧化为H₂SO₄（e），酸性增强。 课堂练习 第1题 【题文】如图涉及Na2SO4的鉴别实验，用BaCl2溶液和稀盐酸鉴别Na2SO4溶液的原理是 A．BaCl2与Na2SO4反应生成白色沉淀，与其他物质不反应 B．稀盐酸能排除等干扰离子，Ba2+与生成不溶于酸的沉淀 C．浓硫酸具有强氧化性，能氧化 D．稀盐酸能溶解BaSO4沉淀 【答案】B 第2题 【题文】如图是锌与酸反应的实验，下列说法正确的是 A．锌与稀硫酸和盐酸反应的离子方程式不相同 B．其他条件相同时，反应速率与酸的浓度一定成正比 C．反应过程中溶液的pH逐渐增大 D．生成的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝 【答案】C 第3题 【题文】下列物质在给定条件下均能一步转化的是 A． B． C． D． 【答案】A 板书设计 硫及其化合物 1. 硫的性质 · 氧化性：， · 还原性：， 2. 二氧化硫 · 酸性： · 漂白性：与有色物结合生成无色不稳物 · 还原性： 3. 硫酸 · 浓硫酸特性：强氧化性、吸水性、脱水性 · 工业制法： 4. 含硫物质转化 · 价态转化： · 氧化还原实现：高价←氧化剂，低价←还原剂 教学反思 本节课围绕硫及其化合物的存在、性质与转化展开，系统讲解了硫的物理化学性质、二氧化硫与硫酸的特性、硫酸盐及硫酸根离子的检验等内容，教学设计贴合高中化学课程标准要求，基本达成教学目标。成功之处在于通过实验探究（如二氧化硫溶于水、漂白性实验）和价态转化图示帮助学生构建知识体系，增强了直观理解。不足在于对浓硫酸强氧化性的微观解释不够深入，部分学生对浓硫酸与金属、非金属反应的产物理解模糊，实验操作环节指导不够细致，影响了部分学生的参与度，后续教学中应加强微观解释与实验指导，提升学生的化学思维能力。 学科网（北京）股份有限公司 $