4.2硫及其化合物的相互转化 讲义 2025-2026学年高一上学期化学苏教版必修第一册

专题4 硫与环境保护

第二单元 硫及其化合物的相互转化

授课对象： 高一学生
教材版本： 苏教版化学必修一
专题： 硫与环境保护
单元： 硫及其化合物的相互转化

一、学习目标

1. 掌握硫及其常见化合物的主要化学性质。
2. 理解硫元素不同价态之间的转化规律（氧化还原规律）。
3. 能够书写硫及其化合物相互转化的化学方程式。
4. 认识硫转化在工业生产及环境保护中的应用。

二、核心知识梳理

（一）硫元素的“身份证”：常见价态与代表物

要掌握转化，首先要认清硫在不同化合物中的“身份”——即化合价。化合价是元素在化合物中的“身价”，它的变化是化学反应（尤其是氧化还原反应）的灵魂。

价态	代表物	形象比喻	初三链接与生活实例
-2价	硫化氢（H₂S）、硫化亚铁（FeS）	“负债者” 只能失去电子（化合价升高），所以只具有还原性。	链接：我们学过盐酸（HCl），氯化氢溶于水；H₂S也是一种气体溶于水形成的酸，叫“氢硫酸”，但酸性比盐酸弱得多。 生活：臭鸡蛋气味、温泉（火山地区）的特殊气味、蛋白质腐败时都会产生少量H₂S。它是剧毒气体，在密闭空间（如地窖、污水井）需

价态	代表物	形象比喻	初三链接与生活实例
			要警惕。
0价	硫磺（S）	“中间人” 处于中间价态，既可得到电子（化合价降低）显氧化性，也可失去电子（化合价升高）显还原性。	链接：和碳、磷类似，是一种固态非金属单质。初三我们学过它在氧气中燃烧生成SO₂，这和在氧气中燃烧生成CO₂类似。 生活：硫磺皂（杀菌除螨）、火药（“一硫二硝三木炭”）、烟花爆竹（产生焰色和气味）、部分中药材（熏蒸杀菌）。
+4价	二氧化硫（SO₂）、亚硫酸（H₂SO₃）、亚硫酸盐	“摇摆者” 处于中间价态，既可被氧化（升到+6价），也可被还原（降到0或-2价），既有氧化性又有还原性（以还原性为主）。	链接：和二氧化碳（CO₂） 是同族（第ⅥA族）相邻元素的气态氧化物，都是酸性氧化物，能与碱反应。但SO₂还有漂白性，这是CO₂没有的。 生活：酸雨的主要前体物、某些葡萄酒和干果的防腐剂（少量SO₂）、工业漂白（草帽、纸张）。
+6价	三氧化硫（SO₃）、硫酸（H₂SO₄）、硫酸盐	“顶端者” 硫的最高价态，只能得到电子（化合价降低），所以只具有氧化性（浓硫酸表现尤为突出）。	链接：我们初三详细学过硫酸——化学工业之母，具有酸的通性，还有吸水性、脱水性。这里是它的“价态根源”。硫酸盐如石膏（CaSO₄·2H₂O）、重晶石（BaSO₄）。 生活：蓄电池（硫酸溶液）、化肥（如硫酸铵）、石膏模型/绷带、钡餐（BaSO₄，利用其难溶于水和酸）。

（二）硫单质（S）：核心的“中间人”

硫单质是所有转化的枢纽，它既能“往上”变成高价，也能“往下”变成低价。

1. 物理性质：
   • 黄色或淡黄色脆性固体，俗称硫磺。
   • 不溶于水，微溶于酒精，易溶于二硫化碳（CS₂）。这可以用来洗涤试管内壁附着的硫。
   • 生活链接：火山喷发口常有黄色的硫磺沉积，这是自然界中硫单质的重要来源。
2. 化学性质（体现“中间价态”的双重性）：
   • 与金属反应（S作氧化剂，化合价降低 → 表现氧化性）
     • 这是放热反应。初三我们学过活泼金属与氧气反应，这里是与硫反应，生成硫化物。
     • 2Na + S = Na₂S（研磨即可爆炸，剧烈）
     • Fe + S = FeS（加热反应，注意：生成的是FeS，不是Fe₂S₃，更不是FeS₂）
     • 2Cu + S = Cu₂S（加热反应）
     • 链接与思考：回忆铁在氧气中燃烧生成Fe₃O₄，而与硫反应却生成FeS。这说明硫的氧化性比氧气弱，它只能将铁氧化到+2价。
   • 与非金属反应
     • 与氧气反应（S作还原剂，化合价升高 → 表现还原性）
       S + O₂ = SO₂（空气中点燃，产生微弱的淡蓝色火焰；在纯氧中燃烧更剧烈）
       初三重要实验回顾：这就是我们学过的硫在氧气中燃烧的实验，生成有刺激性气味的SO₂，体现了硫的可燃性。
     • 与氢气反应（S作氧化剂，化合价降低 → 表现氧化性）
       H₂ + S = H₂S（加热）
       这是工业上或实验室制取H₂S气体的方法之一。H₂S不稳定，受热易分解，这个反应是可逆的。
   • 与碱反应（歧化反应——自己既升又降）
     • 3S + 6NaOH = 2Na₂S + Na₂SO₃ + 3H₂O