内容正文:
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
第1课时 硫和二氧化硫
〖学习目标〗
1. 分析硫的原子结构,推测硫元素可能的化学性质并证实;
2. 实验研究二氧化硫的物理性质和化学性质,能说出二氧化硫的主要用途;
3. 通过二氧化硫与水、氧气反应的学习,初步建立可逆反应的概念。
+16
2
8
6
位置
第三周期、第VIA族
价态
S原子最外层有6个电子,在化学反应中易得到电子,具有非金属性,表现氧化性。
硫元素常见的价态有0价、-2价、+4价或+6价
非金属性:S<O S<Cl
1.硫原子的结构特点:
一、硫
2.硫元素在自然界中的存在形式
游离态(单质)
存在于火山喷口或地壳的岩层
化合态
主要以硫化物和硫酸盐的形式存在
3.物理性质
俗名 颜色 状态 脆性 密度 熔点 沸点 溶解性
不溶于 , 微溶于 , 易溶于 。
黄色
晶体
水
酒精
CS2
硫黄
硫单质在水中为淡黄色沉淀
质脆
2.06 g·cm-3
113 ℃
445 ℃
思考:试管内壁附着的硫怎样洗掉?
硫易溶于CS2,可以用CS2清洗
预测硫单质具有哪些化学性质?
+6
-2
+4
0
SO3
H2SO4
H2S
Na2S
S
SO2
H2SO3
氧化性
还原性
氧化性+还原性
4.硫的化学性质
①与金属单质的反应
Fe+S FeS
2Cu+S Cu2S
S + 2Na = Na2S
S + Hg = HgS
Δ
【思考】①水银温度计打破,用什么方法除去汞?
一般S单质将变价金属氧化为最低价,而Cl2将变价金属氧化为最高价,
氧化性:Cl2 S
②对比Fe、Cu与Cl2的反应,你能得出什么结论?
撒硫磺粉
注意:硫的氧化性较弱,与变价金属反应会生成低价态的金属化合物。
(硫化亚铁)
(硫化亚铜)
>
②S与非金属单质的反应
H2+S H2S(臭鸡蛋气味)
S+O2 SO2
(淡蓝色或蓝紫色火焰)
氧化性
还原性
查阅资料可知,S与NaOH能发生类似Cl2和NaOH反应的歧化反应。
③S与碱的反应
3S+6NaOH 2Na2S+Na2SO3+3H2O
【思考】清洗试管内壁附着的硫粉可以用哪些方法?
化学方法:用热的碱溶液
5.硫的用途
中国古代四大发明之“黑火药”的成分和反应原理吗?
“一硫二硝三木炭”
S + 2KNO3 + 3C K2S + N2↑ + 3CO2↑
①黑火药
②制硫磺皂
二、二氧化硫
颜色 状态 气味 毒性 密度 水溶性
无色
刺激性气味
有毒
密度大于空气
易溶于水
气体
1:40
阅读书本P2-3 归纳SO2物理性质
1.SO2的物理性质
二、二氧化硫
实验现象 实验结论
试管内液面上升
pH试纸变红
SO2易溶于水
SO2水溶液显酸性
SO2 + H2O H2SO3
可逆反应: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。
【实验5-1】二氧化硫与水反应
思考:为什么水不充满试管?
生成亚硫酸不稳定,易分解
【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
与水反应
与碱反应
与碱性氧化物反应
可逆反应
SO2 + H2O H2SO3
SO2+Ca(OH)2 = CaSO3 ↓+H2O
思考:能否用澄清石灰水鉴别CO2和 SO2?
SO2+CaO = CaSO3
2.SO2的化学性质
不能,因为二者都能使澄清石灰水变浑浊
从化合价角度看, SO2 中硫元素为+4价,处于中间价态,所以SO2具有还原性和氧化性。
(1)强还原性:
2SO2+O2 2SO3
催化剂
可逆反应
能被KMnO4(H+)、X2(X=Cl、Br、I)、Fe3+溶液等强氧化剂氧化,生成SO42-
(溶液由紫红色变为无色)
5SO2+2KMnO4+2H2O =K2SO4 + 2MnSO4+2H2SO4
SO2 + Cl2 + 2H2O = H2SO4 + 2HCl
(2)弱氧化性:
SO2+2H2S == 3S↓+2H2O
(3)漂白性
实验操作 实验现象
向品红溶液中滴加SO2水溶液
给试管加热
品红溶液褪色
无色溶液又恢复原来的红色
漂白原理:二氧化硫与某些有色物质(纸浆、毛、丝、草编制品)生成不稳定的无色物质(SO2漂白可逆)
注意:SO2 不能漂白酸碱指示剂!
检验SO2:品红溶液
知识拓展
不同物质的漂白性与漂白原理对比
类型 原理 范围 效果
Na2O2、H2O2、HClO、新制氯水 氧化型(化学变化) 所有物质 永久性
SO2 化合反应 选择性 暂时性
活性炭、胶体 吸附性(物理变化) 选择性 持久性
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。
思考与讨论
2.长时间放置的书本变黄后若用氯水漂白后能复原吗 ?
答:SO2 的漂白性具有暂时性、可逆性。氯水漂白后不能复原。
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。体现的是酸性
3. 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。
(5)认识SO2的用途及危害
①二氧化硫具有漂白作用,工业上常用二氧化硫来漂白纸浆、毛、丝等。
②SO2可杀菌消毒,抗氧化, 做食品添加剂
硫和二氧化硫的性质总结
漂白性
-2
H2S
氧化性
0
S
还原性
氧化性
+4
SO2
酸性氧化物
+4 H2SO3
还原性
催化剂
+6
SO3
+6 H2SO4
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