第二单元 硫及其化合物的相互转化（教学设计） 化学苏教版2019必修第一册

该高中化学教学设计聚焦硫及其化合物相互转化与氧化还原反应方程式配平，通过播放鞭炮燃放、汽车尾气视频导入，从生活现象切入，梳理不同价态含硫物质转化规律及相同价态转化实质，衔接氧化还原配平原则与步骤，为元素化合物学习提供方法支架。 此资料以生活情境激发兴趣，通过价态分析表格、配平步骤训练培养科学思维，结合硫的应用与环境影响渗透科学态度与责任。实例丰富如转化反应现象记录、配平实例解析，学科特色鲜明，助力学生提升知识应用能力，为教师提供结构化教学流程与实用训练素材。

第二单元 硫及其化合物的相互转化 一、知识目标 1. 分析硫的不同化合价，掌握不同化合价含硫元素的转化规律，能准确判断实现不同价态含硫物质转化所需的试剂，并能正确书写相关反应方程式。 1. 了解氧化还原反应方程式的配平原则、配平步骤及配平分类，熟练运用不同配平方法配平各类氧化还原反应方程式。 二、核心素养目标 1. 宏观辨识与微观探析：从宏观上认识含硫物质的性质和转化现象，从微观角度理解硫元素化合价变化与氧化还原反应的本质联系。 1. 证据推理与模型认知：通过对含硫物质转化实例和氧化还原反应方程式配平的分析，建立氧化还原反应的认知模型，培养证据推理能力。 1. 科学态度与社会责任：认识硫及其化合物在生产生活中的应用和对环境的影响，培养科学态度和社会责任感。 一、学习重点 不同价态含硫物质的转化规律、氧化还原反应方程式的配平原则和步骤。 二、学习难点 氧化还原反应方程式配平方法的灵活运用，尤其是整体配平法和 0 价配平法。 本节教学内容源于苏教版（2019 年版）高中化学必修第一册专题 4 第二单元《硫及其化合物的相互转化》。硫及其化合物的相互转化是高中化学元素化合物知识的重要组成部分，在元素化合物知识体系中有着承上启下的作用，它既可以巩固之前所学的氧化还原反应等理论知识，又能为后续其他元素化合物的学习提供方法和思路，对于发展学生的化学核心素养具有重要意义。 本单元按照知识逻辑顺序，先介绍含硫物质间的转化，包括不同价态和相同价态含硫物质的转化，让学生理解硫元素在不同物质中的转化规律，体会氧化还原反应在物质转化中的重要作用；接着讲解氧化还原反应方程式的配平，涵盖配平原则、步骤及不同类型的配平方法，帮助学生掌握氧化还原反应的定量表示。教材通过实际生活中鞭炮“火药味”、汽车尾气刺鼻气味等现象引入硫元素，激发学生的学习兴趣，引导学生关注化学与生活的联系。通过具体的实验现象和化学方程式，直观地呈现含硫物质间的转化过程，便于学生理解和掌握。 教学对象是初高中阶段的学生，这个阶段的学生正处于从形象思维向抽象思维过渡的时期。在知识储备上，学生在初中已经对硫单质、二氧化硫等含硫物质有了初步的认识，了解了一些基本的化学反应，但对于含硫物质之间的相互转化关系还缺乏系统的认识。同时，学生在之前的学习中已经学习了氧化还原反应的基本概念，但在氧化还原反应方程式的配平方面还缺乏深入的理解和实践。 在学习能力上，初高中学生已经具备了一定的观察、分析和归纳总结能力，但对于复杂的化学知识和抽象的化学概念，还需要教师的引导和帮助。在学习态度上，大部分学生对化学实验和生活中的化学现象充满了好奇和兴趣，但在面对一些难度较大的知识点时，可能会出现畏难情绪。因此，在教学过程中，教师应充分利用学生已有的知识经验，通过生动有趣的实验和实例，引导学生积极参与课堂活动，逐步培养学生的自主学习能力和创新思维能力。同时，针对学生可能存在的困难和问题，教师要及时给予指导和帮助，让学生在学习过程中获得成就感，从而提高学生的学习积极性和主动性。 ### 教学环节一 课堂导入 【播放视频】同学们，上课之前老师先给大家播放一段视频。视频内容是过年时热闹的鞭炮燃放场景，以及马路上汽车川流不息，尾气排放的画面。大家仔细闻一闻视频里模拟出的声音和气味，是不是能感受到那股“火药味”和汽车尾气中刺鼻的气味呀？（播放视频，营造氛围） 【提出问题】大家有没有想过，这股特别的气味背后，藏着一位神秘的元素，它是什么呢？（给学生一点思考和讨论时间，引导学生猜测）其实呀，这个神秘元素就是硫。硫就像一个“百变星君”，在不同的物质里有着不同的模样和性质。比如说，我们生活中常见的硫酸，它的腐蚀性很强，在工业生产中有很多用途；还有二氧化硫，它会造成空气污染，但在某些情况下也能用于食品的保鲜。那大家想不想知道这些含硫物质之间是怎么相互转化的呢？ 【引入新课】今天，我们就一起来揭开硫及其化合物相互转化的神秘面纱。 【设计意图】 1. 激发学生兴趣：通过播放生动的视频，展示过年鞭炮和汽车尾气的场景，让学生从熟悉的生活现象入手，迅速吸引他们的注意力，激发学生对神秘元素的好奇心和探索欲望，提高学生的课堂参与度。 1. 联系生活实际：将硫元素与生活中常见的“火药味”和汽车尾气联系起来，让学生感受到化学就在身边，使抽象的化学知识变得具体而有趣，增强学生对化学学科的亲切感。 1. 引发思考，导入新课：提出关于含硫物质转化的问题，自然地过渡到本节课的主题，让学生明确学习目标，带着问题去学习，提高学习的主动性和积极性。 教学任务一 含硫物质间的转化 活动一 不同价态含硫物质的转化 【引入】过年燃放的鞭炮后的“火药味”，汽车尾气中刺鼻的气味，都藏着一位神秘的元素——硫。硫是一个“百变星君”，那么含硫物质如何转化呢？下面我们就来探究不同价态含硫物质的转化。 【问题】硫元素有哪些常见的化合价？不同价态的含硫物质如何转化呢？ 【学生思考】1. 回答硫元素常见的化合价有(-2)、(0)、(+4)、(+6)价。 1. 思考不同价态含硫物质转化所需的条件。 【讲解】不同价态含硫物质的转化通过氧化还原反应实现，低价态的硫向高价态转化时需加入氧化剂，高价态的硫向低价态转化时需加入还原剂。例如，(H_2S)中硫元素为(-2)价，要转化为(0)价的(S)，需要加入氧化剂，如(O_2)（不足），反应方程式为(2H_2S + O_22S + 2H_2O)。 【学生任务】完成不同价态含硫物质转化的表格，包括转化目标、加入试剂、现象及方程式。 转化目标 加入试剂 现象及方程式 (-2)，(H_2SS) (O_2)（不足） 现象：有黄色固体生成；方程式：(2H_2S + O_22S + 2H_2O) (-2)，(Na_2SS) 氯水 现象：有黄色固体生成；方程式：(Na_2S + Cl_2 = S + 2NaCl) (0)，(SH_2S) (H_2) 现象：有臭鸡蛋气味气体生成；方程式：(S + H_2H_2S) (0)，(SFeS) (Fe) 现象：有黑色固体生成；方程式：(S + FeFeS) (0+4)，(SSO_2) (O_2) 现象：发出明亮的蓝紫色火焰，产生刺激性气味的气体；方程式：(S + O_2SO_2) (+4)，(SO_2S) (H_2S) 现象：有黄色固体生成；方程式：(2H_2S + SO_2 = 3S + 2H_2O) (+4+6)，(SO_2H_2SO_4) 酸性(KMnO_4) 现象：溶液紫红色褪去；方程式：(5SO_2 + 2MnO_4^- + 2H_2O = 5SO_4^{2-} + 2Mn^{2+} + 2H^+) (+6+4)，(H_2SO_4SO_2) (Cu) 现象：有刺激性气味气体生成；方程式：(Cu + 2H_2SO_4(浓)CuSO_4 + SO_2+ 2H_2O) 【总结】评价、强调不同价态含硫物质转化的规律： 1. 当硫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。 1. 相邻价态的粒子不发生氧化还原反应，如(S)和(H_2S)、(S)和(SO_2)、(SO_2)和浓硫酸之间不发生氧化还原反应。 1. 当硫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(2H_2S + SO_2 = 3S+ 2H_2O)。 【对应训练1】下列转化需要加入氧化剂才能实现的是（ ） A. (SH_2S) B. (SO_2S) C. (H_2SSO_2) D. (SO_3^{2-}SO_2) 【答案】C 【解析】加入氧化剂才能实现的转化是氧化反应，元素化合价升高。A选项中(S)元素化合价从(0)价降低到(-2)价，需要加入还原剂；B选项中(S)元素化合价从(+4)价降低到(0)价，需要加入还原剂；C选项中(S)元素化合价从(-2)价升高到(+4)价，需要加入氧化剂；D选项中(S)元素化合价不变，不属于氧化还原反应。 【对应训练2】已知(2H_2S + SO_2 = 3S + 2H_2O)，该反应中被氧化与被还原的硫元素的质量比为（ ） A. (1:1) B. (2:1) C. (1:2) D. (3:2) 【答案】B 【解析】在(2H_2S + SO_2 = 3S + 2H_2O)反应中，(H_2S)中(S)元素化合价从(-2)价升高到(0)价，被氧化；(SO_2)中(S)元素化合价从(+4)价降低到(0)价，被还原。根据化学计量数可知，被氧化与被还原的硫元素的物质的量之比为(2:1)，质量比也为(2:1)。 【对应训练3】下列物质中，不能由单质直接化合生成的是（ ） A. (FeS) B. (CuS) C. (SO_2) D. (Na_2S) 【答案】B 【解析】A选项，(Fe)与(S)加热反应生成(FeS)；B选项，(Cu)与(S)加热反应生成(Cu_2S)，而不是(CuS)；C选项，(S)在氧气中燃烧生成(SO_2)；D选项，(Na)与(S)反应生成(Na_2S)。 【设计意图】通过情景引入，激发学生的学习兴趣。让学生思考并完成不同价态含硫物质转化的表格，培养学生的自主学习能力和归纳总结能力。对应训练可以及时巩固学生所学知识，加深对不同价态含硫物质转化规律的理解。 活动二 相同价态含硫物质的转化 【引入】我们已经了解了不同价态含硫物质的转化，那么相同价态含硫物质之间又是如何转化的呢？下面我们以(SO_2)及其相关化合物为例进行探究。 【问题】(SO_2)能与哪些物质反应实现相同价态含硫物质的转化？ 【学生思考】结合教材内容，思考(SO_2)与(H_2O)、(NaOH)等物质反应的情况。 【讲解】(SO_2)与(H_2O)反应生成(H_2SO_3)，化学方程式为(SO_2 + H_2OH_2SO_3)；(H_2SO_3)与(NaOH)反应可以生成(Na_2SO_3)和(NaHSO_3)，反应方程式分别为(H_2SO_3 + 2NaOH = Na_2SO_3 + 2H_2O)，(H_2SO_3 + NaOH = NaHSO_3 + H_2O)；(Na_2SO_3)与(SO_2)、(H_2O)反应又可以生成(NaHSO_3)，化学方程式为(Na_2SO_3 + SO_2 + H_2O = 2NaHSO_3)。 【学生任务】写出(NaHSO_3)与(NaOH)反应、(Na_2SO_3)与稀硫酸反应、(H_2SO_3)分解的化学方程式。 【总结】评价、强调相同价态含硫物质转化的实质是酸、碱、盐之间的反应，遵循复分解反应的规律。 【对应训练1】下列反应中，不属于相同价态含硫物质转化的是（ ） A. (SO_2 + H_2OH_2SO_3) B. (H_2SO_3 + 2NaOH = Na_2SO_3 + 2H_2O) C. (2H_2S + SO_2 = 3S + 2H_2O) D. (Na_2SO_3 + H_2SO_4 = Na_2SO_4 + H_2SO_3) 【答案】C 【解析】A、B、D选项中(S)元素化合价均未发生变化，属于相同价态含硫物质的转化；C选项中(S)元素化合价发生了变化，属于不同价态含硫物质的转化。 【对应训练2】向(Na_2SO_3)溶液中通入(SO_2)至溶液呈中性，此时溶液中的主要溶质是（ ） A. (Na_2SO_3) B. (NaHSO_3) C. (Na_2SO_4) D. (Na_2SO_3)和(NaHSO_3) 【答案】B 【解析】(Na_2SO_3)溶液中通入(SO_2)发生反应(Na_2SO_3 + SO_2 + H_2O = 2NaHSO_3)，当溶液呈中性时，主要溶质是(NaHSO_3)。 【对应训练3】下列关于(SO_2)、(H_2SO_3)、(Na_2SO_3)的说法中，正确的是（ ） A. 它们都具有氧化性 B. 它们都具有还原性 C. 它们都能使品红溶液褪色 D. 它们的硫元素的化合价相同 【答案】B 【解析】(SO_2)、(H_2SO_3)、(Na_2SO_3)中(S)元素化合价均为(+4)价，处于中间价态，既有氧化性又有还原性，但在常见反应中主要表现还原性，A选项错误，B选项正确；(SO_2)能使品红溶液褪色，(H_2SO_3)、(Na_2SO_3)不能使品红溶液褪色，C选项错误；它们的硫元素化合价相同，但化学性质不完全相同，D选项错误。 【设计意图】通过对(SO_2)及其相关化合物转化的探究，让学生掌握相同价态含硫物质转化的规律。学生任务和对应训练可以培养学生的书写化学方程式的能力和对知识的应用能力。 教学任务二 氧化还原反应方程式的配平 活动一 配平原则和步骤 【引入】在化学学习中，我们经常会遇到氧化还原反应方程式的配平问题。正确配平氧化还原反应方程式对于理解反应原理和进行化学计算都非常重要。下面我们先来学习氧化还原反应方程式的配平原则和步骤。 【问题】氧化还原反应的本质是什么？配平氧化还原反应方程式需要遵循哪些原则？ 【学生思考】回答氧化还原反应的本质是电子转移，配平氧化还原反应方程式需要遵循电子守恒、电荷守恒和原子守恒三大原则。 【讲解】电子守恒是指氧化剂得电子总数等于还原剂失电子总数；电荷守恒是指反应前后电荷总数相等；原子守恒是指反应前后原子的种类和个数不变。以(H_2S + HNO_3S+ NO+ H_2O)为例，讲解配平步骤： 1. 标变价：(H_2S)中(S)元素化合价从(-2)价升高到(0)价，(HNO_3)中(N)元素化合价从(+5)价降低到(+2)价。 1. 列升降：(H_2S)中(S)元素化合价升高(2)价，(HNO_3)中(N)元素化合价降低(3)价。 1. 令相等：求最小公倍数使化合价升降总数相等，(2)和(3)的最小公倍数是(6)，所以(H_2S)的化学计量数为(3)，(HNO_3)的化学计量数为(2)。 1. 配系数：先配平变价元素，再利用原子守恒配平其他元素，得到(3H_2S + 2HNO_3 = 3S+ 2NO+ 4H_2O)。 1. 查守恒：检查原子、电荷、电子是否守恒。 【学生任务】按照配平步骤配平(Cu + HNO_3(稀)Cu(NO_3)_2 + NO+ H_2O)。 【总结】评价、强调配平步骤的重要性和关键要点，让学生熟练掌握配平方法。 【对应训练1】配平(Fe + H_2SO_4(浓)Fe_2(SO_4)_3 + SO_2+ H_2O)。 【答案】(2Fe + 6H_2SO_4(浓)Fe_2(SO_4)_3 + 3SO_2+ 6H_2O) 【解析】标变价：(Fe)元素化合价从(0)价升高到(+3)价，(S)元素化合价从(+6)价降低到(+4)价。列升降：(Fe)元素化合价升高(3)价，(S)元素化合价降低(2)价。令相等：(3)和(2)的最小公倍数是(6)，所以(Fe)的化学计量数为(2)，(SO_2)的化学计量数为(3)。配系数：根据原子守恒配平其他元素，得到(2Fe + 6H_2SO_4(浓)Fe_2(SO_4)_3 + 3SO_2+ 6H_2O)。 【对应训练2】配平(KMnO_4 + HCl(浓)KCl + MnCl_2 + Cl_2+ H_2O)。 【答案】(2KMnO_4 + 16HCl(浓)= 2KCl + 2MnCl_2 + 5Cl_2+ 8H_2O) 【解析】标变价：(KMnO_4)中(Mn)元素化合价从(+7)价降低到(+2)价，(HCl)中(Cl)元素化合价从(-1)价升高到(0)价。列升降：(Mn)元素化合价降低(5)价，(Cl)元素化合价升高(1)价。令相等：(5)和(1)的最小公倍数是(5)，所以(KMnO_4)的化学计量数为(2)，(Cl_2)的化学计量数为(5)。配系数：根据原子守恒配平其他元素，得到(2KMnO_4 + 16HCl(浓)= 2KCl + 2MnCl_2 + 5Cl_2+ 8H_2O)。 【对应训练3】配平(Cl_2 + NaOHNaCl + NaClO_3 + H_2O)。 【答案】(3Cl_2 + 6NaOH = 5NaCl + NaClO_3 + 3H_2O) 【解析】标变价：(Cl_2)中(Cl)元素化合价一部分从(0)价降低到(-1)价，一部分从(0) 课堂总结 # **硫及其化合物相互转化**- 含硫物质间的转化 - 不同价态含硫物质转化 - 氧化还原反应 - 规律总结 - 相同价态含硫物质转化- 氧化还原反应方程式的配平 - 配平原则 - 电子守恒 - 电荷守恒 - 原子守恒 - 配平步骤 - 标变价 - 列升降 - 令相等 - 配系数 - 查守恒 - 配平分类 - 正向配平法 - 逆向配平法 - 整体配平法 - 0 价配平法 - 离子反应配平 - 缺项配平 随堂演练 1. 下列有关反应的离子方程式正确的是（ ） A．Na₂S溶液显碱性：S²⁻ + 2H₂O ⇌ H₂S + 2OH⁻ B．S转化为Na₂SO₃：3S + 6OH⁻$$2S²⁻ + SO₃²⁻ + 3H₂O C．向Na₂SO₃溶液中通入少量Cl₂：SO₃²⁻ + Cl₂ + H₂O = SO₄²⁻ + 2Cl⁻ + 2H⁺ D．工业上利用Na₂SO₄和石灰乳反应制备石膏：SO₄²⁻ + Ca²⁺ = CaSO₄↓ 【答案】B 【解析】A项，多元弱酸根离子水解分步进行，S²⁻水解以第一步为主，离子方程式为S²⁻ + H₂O ⇌ HS⁻ + OH⁻，A错误；B项，S与热的强碱溶液发生歧化反应，生成硫化物、亚硫酸盐和水，离子方程式为3S + 6OH⁻$$2S²⁻ + SO₃²⁻ + 3H₂O，B正确；C项，向Na₂SO₃溶液中通入少量Cl₂，生成的H⁺会与SO₃²⁻反应生成HSO₃⁻，离子方程式为3SO₃²⁻ + Cl₂ + H₂O = 2HSO₃⁻ + 2Cl⁻ + SO₄²⁻，C错误；D项，石灰乳中Ca(OH)₂应写化学式，离子方程式为SO₄²⁻ + Ca(OH)₂ = CaSO₄↓+ 2OH⁻，D错误。 1. 硫循环对动植物和人类的生存意义重大，硫元素在自然界中的部分循环示意图如图，已知甲和乙分别表示两种氧化物。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．乙能使品红溶液褪色 D．芒硝的化学式为Na₂SO₃·10H₂O 【答案】B 【解析】A项，硫元素在自然界中既可以以化合态形式存在，也可以以游离态形式存在，如火山口附近有单质硫，A错误；B项，反应1为2H₂S + SO₂ = 3S↓+ 2H₂O，SO₂是氧化剂，H₂S是还原剂，氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶2，B正确；C项，根据图中信息，甲为SO₂，乙为SO₃，SO₃不能使品红溶液褪色，C错误；D项，芒硝的化学式为Na₂SO₄·10H₂O，D错误。 1. 按要求写出相关方程式 （1）NO被H₂O₂氧化为NO₃⁻的离子方程式是_________________________________ （2）在H₂SO₄的酸性环境中ClO₂与碘化钾反应的离子方程式 【答案】（1）2NO + 3H₂O₂ = 2H⁺ + 2NO₃⁻ + 2H₂O （2）2ClO₂ + 10I⁻ + 8H⁺ = 2Cl⁻ + 5I₂ + 4H₂O 【解析】（1）NO被H₂O₂氧化为NO₃⁻，H₂O₂被还原为H₂O，根据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒配平离子方程式为2NO + 3H₂O₂ = 2H⁺ + 2NO₃⁻ + 2H₂O。 （2）在酸性环境中ClO₂与碘化钾反应，ClO₂被还原为Cl⁻，I⁻被氧化为I₂，根据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒配平离子方程式为2ClO₂ + 10I⁻ + 8H⁺ = 2Cl⁻ + 5I₂ + 4H₂O。 板书设计 第二单元 硫及其化合物的相互转化 一、含硫物质间的转化 （一）不同价态含硫物质的转化 1. 氧化还原反应 · 低价态硫→高价态硫：加氧化剂 · 高价态硫→低价态硫：加还原剂 1. 规律总结 · 化合价升降到相邻价态 · 相邻价态粒子不发生氧化还原反应 · 高价态与低价态反应生成中间价态 ### （二）相同价态含硫物质的转化 · 系列方程式展示 二、氧化还原反应方程式的配平 （一）配平原则 1. 电子守恒 1. 电荷守恒 1. 原子守恒 （二）配平步骤 1. 标变价 1. 列升降 1. 令相等 1. 配系数 1. 查守恒 （三）配平分类 1. 正向配平法 · 完全氧化还原反应 · 归中反应 1. 逆向配平法 · 部分氧化还原反应 · 歧化反应 1. 整体配平法 1. 0 价配平法 1. 离子反应配平 1. 缺项配平 · 补项原则 教学反思 在本节课的教学中，通过生活中鞭炮火药味和汽车尾气的例子引入硫元素，激发了学生的学习兴趣。在讲解含硫物质转化时，结合具体的反应和现象，让学生较好地理解了不同价态含硫物质的转化规律。但在教学过程中，发现部分学生对氧化还原反应方程式配平的多种方法掌握不够熟练，尤其是整体配平法和 0 价配平法。在今后的教学中，应增加相关练习，强化学生对配平方法的运用。同时，要更加关注学生的反馈，及时调整教学节奏和方法，以提高教学效果。 2 学科网（北京）股份有限公司 $