5.1 硫及其化合物 硫和二氧化硫 教学设计-2025-2026学年高一下学期化学人教版必修第二册

教学设计 课程基本信息 学科 化学 年级 高中 必修 学期 第二册 课题 第五章 化工生产中的重要非金属元素 第一节《硫及化合物-硫和二氧化硫》 教学目标 1.能根据物质类别和元素价态列举硫元素的典型代表物，能列举、描述、辨识S和SO2等物质重要的物理和化学性质及实验现象，能用化学方程式、离子方程式表示典型物质的化学性质。 2.能从物质类别、元素价态的角度，依据复分解反应和氧化还原反应原理，理解硫及其化合的化学性质和变化。 3.能分别依据S、SO2等物质的性质，分析实验室、生产、生活及环境中的常见的某些问题。能辩证的看待S、SO2等物质的应用对社会发展价值、对环境影响。 教学重难点 【重点】总结归纳硫和各种含硫物质的性质，熟悉不同价态含硫物质相互转化。【难点】构建硫及其化合物的价类二维图，归纳不同价态元素之间的思维模型。 教学过程 【情境引入】：播放《自然界中硫元素的循环》视频 【图片展示】 举具根据物质分类和硫元素化合价对上述物质分类。填写类别价态二维图 【过渡】硫及其化合物很多，首先研究硫单质。 【展示】硫单质 【阅读课本总结】 硫的物理性质：硫（俗称硫磺），黄色晶体。质地脆弱容易研磨成粉末，难溶于水，微溶于酒精，易溶于二硫化碳（CS2）。熔沸点比较低。 【拓展】硫单质存在同素异形体：斜方硫和单斜硫 【评价任务】根据硫的物理性质请大家思考一个问题，实验室回收沾染在试管、烧杯上面的硫渍如何出去？ 【过渡】结构决定性质 【展示】元素周期表 硫在元素周期表的位置 【分析】硫位于元素周期表的第三周期、第VI族。硫是第16号元素，最外层有六个电子在化学反应中容易得到两个电子，显示-2价的含硫化合物。相比于同族的氧元素，因为硫比氧多一个电子层，导致硫的的得电子能力弱于氧，所以氧化性也比氧弱。所以在我们常见的硫酸盐中，硫一般都是+6价，而氧是-2价。 【讨论与总结】硫的化学性质： 硫的化学性质比较活泼，它可以与很多金属单质和非金属单质反应。点燃 硫与氧气反应：S+O2==SO2（S的化合价0到+4）加热 硫与氢气反应：H2+S==H2S（S的化合价0到-2价）加热 硫与铁反应：Fe+S==FeS，加热 硫与铜反应：2Cu+S==Cu2S。 【深度思考】为什么生成的化合物都是金属的低价态化合物呢？ 【讨论结果】硫比氧多一个电子层，得电子能力硫相比于O2弱，它的氧化性并不足以将铁和铜氧化成最高价态，只能氧化成低价态。 【归纳】将硫的化学性质的转化表示在价类二维图中 像这种含有相同元素的物质，按照不同类别物质以及不同化合价区分的图，我们称作价类二维图，价类二维图有助于我们分析化合物的氧化性和还原性，以及不同物质直接相互转化关系。 【过渡】下面我们研究二氧化硫的性质 （1）二氧化硫的物理性质：刚才我们回顾了硫在氧气中燃烧的实验，这个实验现象明显，生成有无色刺激性气味的气体二氧化硫。所以我们得到了SO2的第一条物理性质就是无色，有刺激性气味。然后我们也知道SO2也是大气污染物，是形成酸雨的主要的物质。但是为什么二氧化硫可以形成酸雨，但是二氧化碳就不能形成酸雨呢？ 【演示实验】探究二氧化硫的水溶性 [实验一]取一只干净的试管，在里面充满收集满SO2，再用橡胶塞塞紧试管。将这个试管倒扣在水槽中，在水面下打开橡胶塞，观察实验现象。 实验现象：打开橡胶塞后，试管中的液面上升。 实验结论：二氧化硫是易溶于水的，但是溶于水是由两种情况的，一种就是HCl是因为在水中溶解度很大，另外一种就是与水发生反应。 [实验二]将试管取出水槽。使用玻璃棒蘸取少量试管中的溶液，然后再点到pH试纸上，我们可以观察到pH试纸变红，说明反应产生新的酸性物质。 【讲述】实际上二氧化硫溶于水，与水反应生成亚硫酸，所以二氧化硫是一种酸性氧化物。但是亚硫酸极其不稳定，又会分解成二氧化硫和水。当反应朝着产物的方向进行的时候称做正反应，反应朝着生成物的方向进行的时候称作逆反应。像这种同一条件下既能向正方向又能朝着逆方向进行的化学反应，我们成为可逆反应。 水和二氧化硫的反应可以表示为：SO2+H2O⇋H2SO3 我们使用双向箭头表示可逆反应的反应方向可以双向进行。 【小结】二氧化硫的化学性质并在价类二维图上标出转化过程 1、二氧化硫是一种酸性氧化物，酸性氧化物有三个重要的性质就是： 1）与碱反应生成盐和水：SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O 2）与碱性氧化物生成盐：SO2+CaO=CaSO3 3）与水反应生成对应的酸：SO2+H2O⇋H2SO3 【讨论】从价类二维图还可以预测二氧化硫有哪些性质？ 二氧化硫中的硫显+4价，但是由于硫的最外层有6个电子，可以生成最高到+6价的化合物。加热 催化剂 催化剂 在一定条件下二氧化硫和氧气可以进一步氧化成为SO3，这个反应也是个可逆反应，反应方程式为：2SO2+O2⇋2SO3 二氧化硫中的硫是+4价，主要呈现出还原性， SO2与氯水反应：SO2+Cl2+H2O=HCl+H2SO4 同时+4价的硫可以显示出一定的氧化性，比如二氧化硫可以和硫化氢反应。反应方程式为：SO2+2H2S=2H2O+3S 在这个反应中+4价的硫是氧化剂， -2价的硫是还原剂。 【拓展】三氧化硫也是酸性氧化物，也同时具备酸性氧化物的通性： 1）与碱反应生成盐和水：SO3+2NaOH=Na2SO4+H2O 2）与碱性氧化物生成盐：SO3+CaO=CaSO4 3）与水反应生成对应的酸：SO3+H2O=H2SO4 【过渡】二氧化硫的漂白性 将上个实验中的试管里面的溶液，取出2mL滴加到一个新的试管中，并且在新的试管中滴加1-2滴品红溶液，振荡后可以发现溶液由红色变为无色。加热试管后，注意通风，发现无色溶液变为红色，同时闻到刺激性气体。 这个实验证明二氧化硫具有漂白性，但是漂白性是可逆的。二氧化硫的漂白性可以用来检验二氧化硫。二氧化硫是和有色物质反应生成不稳定的无色物质，这个反应是可逆的。而其余的活性炭等物质，是通过物理方法吸附有色物质。除了漂白剂的作用外，除了漂白剂的作用外，二氧化硫可以用来当做食品添加剂用作红酒的杀菌消毒，但是使用要适量。 【深度思考】将SO2分别通入下列五种溶液中： 回答下列问题： 1.试管①中的实验现象：KMnO4溶液____，证明SO2具有____性。 2.试管②中的实验现象：溶液____，证明SO2具有____性。 3.试管③中的实验现象：溶液____，试管④中能产生____沉淀。 4.试管⑤中能产生白色沉淀，该沉淀是______。 【二氧化硫总结】 【课堂小结】本节课我们学习到了硫和二氧化硫的性质。同时也学习到含硫物质的价类二维图，能从物质类别、元素价态的角度，依据复分解反应和氧化还原反应原理，理解硫及其化合的化学性质和变化。在后续我们的学习中还会学习到很多含硫化合物之间的想换转化，也会学到更多不同元素化合物的相互转化，希望大家好好利用价类二维图这种思维方式来对这些知识归纳总结。 学科网（北京）股份有限公司 $