5.1 硫及其化合物 第1课时(导学案)化学人教版必修第二册
2026-01-14
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2份
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26页
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精品
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 高中化学人教版必修第二册 |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | 第一节 硫及其化合物 |
| 类型 | 学案-导学案 |
| 知识点 | 氧族元素及其化合物 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.80 MB |
| 发布时间 | 2026-01-14 |
| 更新时间 | 2026-01-20 |
| 作者 | meiyangyang8602 |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2026-01-14 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/55946635.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
该高中化学导学案围绕硫及其化合物展开,引导学生掌握硫的存在形式、物理及化学性质,理解二氧化硫的性质及可逆反应原理。通过播放硫及其化合物视频导入,结合分组讨论、实验探究等任务,构建从硫到二氧化硫的知识脉络,提供问题思考、典例精讲等学习支架。
资料以任务驱动的探究式学习为特色,通过分组实验(如二氧化硫溶解性验证)、问题链设计(如鉴别CO₂与SO₂),培养学生科学探究与实践能力。结合宏观辨识与微观探析(如硫原子结构对性质的影响)、证据推理(实验现象分析),帮助学生构建物质性质与结构的关联模型,分层习题设计助力巩固提升。
内容正文:
第一节 硫及其化合物
课时1 硫 二氧化硫
一、知识目标
1.了解硫元素在自然界中的存在形式,掌握硫单质的物理性质和化学性质。
2.了解硫元素在自然界中的存在形式,掌握硫单质的物理性质和化学性质。
3.理解可逆反应的概念,掌握二氧化硫在不同条件下的化学性质变化及相关反应的原理。
二、核心素养目标
1.宏观辨识与微观探析:从宏观上认识硫和二氧化硫的性质、用途,从微观角度理解硫的原子结构对其性质的影响,以及二氧化硫在化学反应中的电子转移情况。
2.证据推理与模型认知:通过实验探究和数据分析,推理硫和二氧化硫的性质,建立物质性质与结构、用途之间的关联模型。
3.科学探究与创新意识:通过分组实验和讨论,培养学生的实验操作能力、问题解决能力和创新思维,体会科学探究在化学学习中的重要性。
一、教学重点
1.硫和二氧化硫的性质
二、教学难点
1.二氧化硫在不同条件下的化学性质变化及相关反应的机理
(一)硫元素在自然界中的存在形式
1. 硫元素在自然界中主要有两种存在形式:______和______。
2. 游离态的硫主要存在于______附近或地壳的岩层中,是硫单质的主要天然存在形式。
3. 化合态的硫分布广泛,如矿物质(黄铁矿______、石膏______等)、生物体(蛋白质中含硫元素)、海水、土壤中,是硫元素更普遍的存在形式。
(二)硫单质的性质
1. 物理性质:硫是______色晶体,质地脆;______溶于水,______溶于二硫化碳(CS₂);熔沸点较______,加热时先熔化为淡黄色液体,再汽化产生淡黄色蒸气,冷却后凝结为硫单质,不易升华。常见同素异形体有______和______。
2. 化学性质:硫单质兼具______性和______性。
(1)氧化性:与金属(如Fe、Cu)、氢气等反应,硫元素化合价从______价降低为______价。例:Fe与S反应的化学方程式为______,生成______色固体;S与H₂反应的化学方程式为______。
(2)还原性:与氧气等强氧化剂反应,硫元素化合价从______价升高为______价,反应的化学方程式为______,生成具有______气味的气体。
(三)可逆反应与二氧化硫的化学性质
1. 可逆反应:在______条件下,既能向正反应方向进行,又能向逆反应方向进行的反应,该类反应______(填“能”或“不能”)进行到底。达到平衡时,正、逆反应速率______,各物质浓度保持不变,属于______平衡。
2. 二氧化硫(SO₂)的化学性质:以______性质为主,兼具还原性。
(1)与水反应:反应可逆,生成______(弱酸,不能完全电离),化学方程式为______。
(2)与碱反应:少量SO₂与澄清石灰水反应生成______沉淀,化学方程式为______。
(3)可逆氧化反应:在催化剂、加热条件下,SO₂与O₂反应生成SO₃,化学方程式为______;若增大O₂浓度,平衡向______方向移动,SO₂的转化率会______。
【答案】(一)1. 游离态;化合态 2. 火山口 3. FeS₂;CaSO₄·2H₂O
(二)1. 淡黄;难;易;低;斜方硫;单斜硫 2. 氧化;还原 (1)0;-2;Fe + S △ FeS;黑;S + H₂ △ H₂S (2)0;+4;S + O₂ 点燃 SO₂;刺激性
(三)1. 同一;不能;相等;动态 2. 酸性氧化物 (1)亚硫酸(H₂SO₃);SO₂ + H₂O ⇌ H₂SO₃ (2)亚硫酸钙(CaSO₃);SO₂(少量) + Ca(OH)₂ = CaSO₃↓ + H₂O (3)2SO₂ + O₂ ⇌[催化剂][△] 2SO₃;正反应;增大
一、新课导入
【播放视频硫及其化合物】硫元素及其化合物具有怎样的性质?应该如何进行研究和利用呢?(播放视频后,给学生一些时间讨论)
问题思考:观看硫及其化合物的视频后,思考硫元素及其化合物具有怎样的性质?应该如何进行研究和利用呢?
二、 硫的存在和性质
任务1:请同学们分组讨论硫在自然界中的存在形式。
【播放视频】
【提问】同学们分组讨论硫在自然界中的存在形式有哪些?
【学生回答】硫在自然界有游离态和化合态。游离态的硫存在于火山喷口或地壳的岩层;化合态的硫主要以硫化物和硫酸盐的形式存在,如硫铁矿、黄铜矿、石膏、芒硝等。在岩层深处和海底的无氧环境下,硫元素通常以硫化物的形式存在;地表附近,由于受氧气和水的长期作用,硫化物会转化为硫酸盐。
【总结讲解】
一、硫的存在和性质
1.硫元素在自然界中的存在形式
硫是一种生命元素,组成某些蛋白质时离不开它, 这也正是煤、石油、天然气等化石燃料中经常含硫的原因。
⑴游离态的硫——存在于火山喷口或地壳的岩层
⑵化合态的硫——主要以硫化物和硫酸盐的形式存在
化合态的硫主要以硫化物和硫酸盐的形式存在,如硫铁矿FeS2、黄铜矿CuFeS2、石膏CaSO4⋅2H2O、芒硝等
在岩层深处和海底的无氧环境下,硫元素通常以硫化物的形式存在;地表附近,由于受氧气和水的长期作用,硫化物会转化为硫酸盐。
任务2:请同学们分组讨论硫的物理性质,请观看视频总结一下!
【播放视频】
【提问】分组讨论硫的物理性质,从颜色、状态、硬度、溶解性、熔点、沸点、密度以及同素异形体等方面进行总结。。
【学生回答】硫(俗称硫黄)是一种黄色晶体,质脆,易研成粉末。硫难溶于水,微溶于酒精,易溶于二硫化碳。
硫的熔点是,沸点是,密度是。
硫单质有多种同素异形体,有正交硫、单斜硫、弹性硫、、、、等多种单质。若试管内壁附着有单质硫,可用二硫化碳作为洗涤剂清洗。
【总结讲解】
一、硫的存在和性质
2.硫单质的物理性质
①硫(俗称硫黄)是一种黄色晶体,质脆,易研成粉末。硫难溶于水,微溶于酒精,易溶于二硫化碳。
②硫的熔点:113 ℃ , 沸点:445 ℃ , 密度:2.06 g/cm。
③硫单质有多种同素异形体,有正交硫、单斜硫、弹性硫、S8 S6 S4 S2等多种单质,为硫的同素异形体 。
所以若试管内壁附着有单质硫,可用二硫化碳作为洗涤剂清洗
任务3:请同学们分组讨论硫在元素周期表中的位置推测硫的化学性质。
【问题】请同学们分组讨论硫在元素周期表中的位置推测硫的化学性质。
【学生回答】硫位于第三周期、第ⅥA族,原子最外层有6个电子,在化学反应中易得2个电子,形成-2价硫的化合物。硫原子比氧原子多一个电子层,得电子能力相对较弱,含硫化合物中,硫常为 +4价或 +6价。非金属性:、;氧化性:、。
【总结讲解】
一、硫的存在和性质
3.硫的原子结构
①第三周期、第VIA族
②硫原子最外层有6个电子,在化学反应中易得2个电子,形成-2价硫的化合物。
③硫原子比氧原子多一个电子层,得电子能力相对较弱,含硫化合物中,硫常为+4价或+6价
④非金属性:Cl>S、O>S;氧化性:Cl2>S、O2>S
4.硫的化学性质
⑴从化合价、得失电子的角度分析硫单质的化学性质
①表现还原性
②表现氧化性
③既有氧化性又有还原性
⑵从化合价、得失电子的角度认识硫单质的化学性质
①与非金属单质发生化学反应
②与NaOH溶液加热发生化学反应
③与金属单质发生化学反应
硫的氧化性较弱,与变价金属反应时,一般生成低价态硫化物。
典例精讲
【例1】下列化合物能用相应的单质直接化合制得的是 ( )
① ② ③ ④ ⑤ ⑥⑦
A. ①②③④⑤⑥⑦ B. ①②③④⑦ C. ②③⑤⑦ D. ②③④⑦
【答案】D
【解析】①和反应生成,而不是,所以①错误;②和反应可以生成,②正确;③和反应生成,③正确;④和反应生成,④正确;⑤和反应不能直接生成,⑤错误;⑥和反应生成,而不是,⑥错误;⑦和反应生成,⑦正确。所以答案选D。
三、 二氧化硫的性质
任务1:请同学们分组讨论关于二氧化硫,你知道多少?
【播放视频】
【问题】分组讨论关于二氧化硫,你知道多少?并总结其物理性质,从颜色、状态、气味、毒性、密度、溶解性等方面思考。
【学生回答】二氧化硫是无色、有刺激性气味的有毒气体,密度比空气大,易溶于水,通常情况下,1体积水溶解约40体积。
【问题】我们知道:通常情况下,二氧化碳能溶于水(体积比1:0.759) ,那么,二氧化硫是否易溶于水?请设计一个实验来证明。
【学生回答】把充满、塞有橡胶塞的试管倒立在水中,在水面下打开橡胶塞,观察试管内液面的上升。待液面高度不再明显变化时,在水下用橡胶塞塞紧试管口,取出试管,用试纸测定试管中溶液的酸碱度。若观察到试管内液面上升,说明二氧化硫易溶于水;用试纸测定溶液显酸性,说明二氧化硫溶于水后形成了酸性溶液。
任务2: 请同学们分组实验二氧化硫是否易溶于水?
【总结讲解】
二、二氧化硫的性质
1.二氧化硫的物理性质
二氧化硫是无色、有刺激性气味的有毒气体,密度比空气大,易溶于水,通常情况下,1体积水溶解约40体积
任务3:请同学们分组讨论SO2的化学性质
【问题】请同学们分组讨论二氧化硫的化学性质,从物质类别和元素化合价变化角度进行分析。
【学生回答】酸性氧化物的通性:
与水反应:,此反应为可逆反应,在相同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,在可逆反应的化学方程式中用“”表示。可使紫色石蕊试液变红。
与碱性氧化物反应:。
与碱反应:;。
与某些盐反应:。
【总结讲解】
二、二氧化硫的性质
2.二氧化硫的化学性质
⑴酸性氧化物的通性
① 与水反应
【可逆反应】在相同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。在可逆反应的化学方程式中用“⇌”表示。
SO2可使紫色石蕊试液变红
② 与碱性氧化物反应
SO2 + CaO = CaSO3
③ 与碱反应
SO2 + 2NaOH = Na2SO3 + H2O
SO2 + Ca(OH)2 = CaSO3 ↓ + H2O
④ 与某些盐反应
SO2+NaHCO3=NaHSO3+CO2
任务4:请同学们分组探讨从元素化合价变化角度分析SO2性质
【问题】请同学们分组讨论二氧化硫的化学性质,从物质类别和元素化合价变化角度进行分析。
【学生回答】二氧化硫的还原性:
催化氧化:;;。
与氯水反应:。
与酸性高锰酸钾溶液反应——使高锰酸钾溶液褪色:。
二氧化硫的氧化性:,发生归中反应,此时二氧化硫做氧化剂,硫化氢作还原剂,说明二氧化硫具有氧化性。
【总结讲解】
二、二氧化硫的性质
2.二氧化硫的化学性质
⑵二氧化硫的还原性
SO2+O2→SO3
SO2+O2 +H2O→H2SO4
2SO2+O2 +2H2O=2H2SO4
①催化氧化
②与氯水反应
SO2 + Cl2 + 2H2O = H 2SO4 + 2HCl
③与酸性高锰酸钾溶液反应——使高锰酸钾溶液褪色
5SO2 + 2KMnO4 + 2H2O = K2SO4 + 2MnSO4 + 2H2SO4
⑶二氧化硫的氧化性
SO2 + 2H2S = 3S + 2H2O
发生归中反应,此时二氧化硫做氧化剂,硫化氢作还原剂说明二氧化硫的氧化性。
任务5:请同学们分组探讨如何鉴别无色气体CO2和SO2 ?
【问题】请同学们分组探讨如何鉴别无色气体CO2和SO2 ?
【学生回答】将气体分别通入到氯水或KMnO4溶液中,使溶液褪色的是SO2
2MnO4-+5SO2+2H2O=5SO42-+2Mn2++4H+
【问题】还有其他方法鉴别无色气体CO2和SO2 吗?
【学生回答】还可以将气体通入品红溶液中,能使品红溶液褪色,加热后又恢复红色的是。因为二氧化硫的漂白作用是由于它能与某些有色物质生成不稳定的无色物质,这些无色物质容易分解而使有色物质恢复原来的颜色。
【总结讲解】
二、二氧化硫的性质
3.二氧化硫的漂白性
现 象
结 论
品红溶液褪色
SO2有漂白性
无色溶液又恢复原来的红色
SO2的漂白是暂时性的
实验过程中可以闻到刺激性气味
二氧化硫的漂白作用是由于它能与某些有色物质生成不稳定的无色物质。这些无色物质容易分解而使有色物质恢复原来的颜色。
二氧化硫具有漂白作用,可以检验SO2
典例精讲
【例1】若将二氧化硫和氯气分别通入紫色石蕊试液或品红溶液中会出现什么现象?
任务6:请同学们通过资料卡片学习食品中的二氧化硫
【问题】通过资料卡片学习食品中的二氧化硫,总结二氧化硫的用途。
【学生回答】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。
可杀菌消毒、抗氧化,做食品添加剂。
制造硫酸:;。
【总结讲解】
二、二氧化硫的性质
4.二氧化硫的用途
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
③制造硫酸
SO3+H2O===H2SO4
④SO3:熔点(16.8℃)和沸点(44.8℃) ,常温下为无色液体,标况下为无色固体。三氧化硫也是一种酸性氧化物,溶于水时与水发生剧烈反应,生成硫酸。
典例精讲
【例2】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____,证明SO2能中和NaOH,写出该反应的离子方程式:____________________________________________。
(4)试管④中能产生____沉淀,该沉淀是______。
(5)试管⑤中能产生白色沉淀,该沉淀是______。
【学生回答】(1)褪色、还原 (2)褪色、漂白 (3) 褪色、 (4) 白色、BaSO3 (5)BaSO4
一、硫的存在和性质
1.存在形式
游离态:火山喷口或地壳岩层
化合态:硫化物(如FeS₂、CuFeS₂)、硫酸盐(如CaSO₄·2H₂O、Na₂SO₄·10H₂O)
2.物理性质
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
熔点113°C,沸点445°C,密度2.06 g/cm³
多种同素异形体(正交硫、单斜硫等)
3.原子结构
第三周期、第VIA族
最外层6个电子,易得2个电子形成 -2 价化合物
得电子能力相对较弱,常显 +4 或 +6 价
非金属性:Cl>S、O>S;氧化性:Cl₂>S、O₂>S
4.化学性质
与非金属反应:;(还原性)
与碱反应:3S + 6NaOH ═△═ Na₂SO₃ + 2Na₂S + 3H₂O
与金属反应:;
二、二氧化硫的性质
1.物理性质
无色、有刺激性气味、有毒气体
密度比空气大,易溶于水(1:40)
2.化学性质
酸性氧化物通性
与水反应:SO₂ + H₂O ⇌ H₂SO₃
与碱性氧化物反应:SO₂ + CaO ══ CaSO₃
与碱反应:SO₂ + 2NaOH ══ Na₂SO₃ + H₂O;SO₂ + CaOH₂ ══ CaSO₃↓ + H₂O
与某些盐反应:SO₂+NaHCO₃ ══ NaHSO₃+CO₂
还原性
催化氧化:与氯水反应:SO₂ + Cl₂ + 2H₂O ══ H₂SO₄ + 2HCl
与酸性高锰酸钾溶液反应:5SO₂ + 2KMnO₄ + 2H₂O ══ K₂SO₄ + 2MnSO₄ + 2H₂SO₄
氧化性:SO₂ + 2H₂S ══ 3S + 2H₂O
漂白性:能使品红溶液褪色,加热后恢复原色
3.用途
漂白纸浆、毛、丝等
杀菌消毒、抗氧化,作食品添加剂
制造硫酸:;SO₃ + H₂O ══ H₂SO₄
1.下列反应中,SO2作还原剂的是( )
A.SO2+NaOH===NaHSO3
B.SO2+H2O2===H2SO4
C.SO2+2H2S===3S+2H2O
D.2Mg+3SO2===S+2MgSO3
【答案】B
2.下列反应中,不能说明SO2是酸性氧化物的是( )
A.SO2+H2O H2SO3
B.SO2+2NaOH===Na2SO3+H2O
C.2SO2+O2 2 SO3催化剂
D.SO2+CaO===CaSO3
【答案】C
3. 下列反应中,SO2体现氧化性的是( )
A.SO2+Ca(OH)2===CaSO3↓+H2O
B.SO2+Cl2+2H2O===2HCl+H2SO4
C.SO2+2H2S===3S+2H2O
D.5SO2+2KMnO4+2H2O===K2SO4+2MnSO4+2H2SO4
【答案】C
4.下列关于单质硫及的SO2说法中,正确的是
A.SO2与NaOH溶液反应生成Na2SO4
B.可CS2用或热NaOH溶液清洗残留在试管内壁的硫
C.硫跟铁单质反应生成硫化铁
D.SO2有毒,不能用作食品添加剂
【答案】B
5. 下列关于SO2的说法中,正确的是
A.SO2具有漂白性,可用作食品防腐剂
B.SO2与水反应生成H2SO3
C.SO2能与BaCl2反应能生成BaSO3
D.SO2是一种还原性气体,具有可燃性
【答案】B
考点1硫及其化合物
1.(24-25高一上·上海闵行·期中)人类的文明历程与自然环境的变化密切相关。自然界中,陆地、海洋、大气中的硫元素和氮元素,通过各种循环建立起生态平衡。硫是重要的非金属元素,下列关于硫单质的说法中正确的是
A.自然界中不存在游离态的硫 B.硫的化学性质不活泼
C.硫难溶于水,微溶于酒精,易溶于二硫化碳 D.硫和铁加热时反应生成红色固体
【答案】C
【详解】A.火山口附近存在游离态的硫,故A错误;
B.硫在自然界中主要以化合态存在,能与氧气等物质发生反应,化学性质较活泼,故B错误;
C.硫为非极性分子,难溶于水,微溶于酒精,易溶于二硫化碳,故C正确;
D.硫和铁加热时生成黑色的FeS,故D错误;
故答案为C。
2.(25-26高一上·河北石家庄·期中)实验室中用NaOH溶液溶解S单质的反应是,该反应中氧化剂与还原剂的个数比是
A.1:1 B.2:1 C.1:2 D.1:3
【答案】B
【详解】反应中,S元素化合价既升高又降低,硫既是氧化剂也是还原剂,根据反应可知,若3 mol S参加反应,被还原生成2 mol Na2S,被氧化生成1 mol Na2SO3,则做氧化剂的S为2 mol,做还原剂的S为1 mol,所以氧化剂与还原剂的物质的量之比为2:1,由于都是S单质,则氧化剂与还原剂的质量比也是2:1,故选B。
考点2 二氧化硫的性质
3.(25-26高一上·河南南阳·月考)硫及其化合物的相关知识在元素化合物的学习中起到了举足轻重的作用。下列说法不正确的是
A.单质硫难溶于水,易溶于
B.通入紫色石蕊试液中,溶液先变红后褪色
C.工业制硫酸过程中的物质转化
D.工业制硫酸中用浓硫酸吸收,是为了防止溶于水时反应放出大量热导致酸雾,降低吸收效率
【答案】B
【详解】A.单质硫是非极性分子,难溶于极性溶剂水,易溶于非极性溶剂CS2,描述正确,A正确;
B.SO2通入水中形成亚硫酸(H2SO3),溶液呈酸性,能使紫色石蕊试液变红,但SO2的漂白性针对特定有机色素(如品红),对石蕊试液无褪色作用,故“褪色”说法错误,B错误;
C. 工业制硫酸流程为:FeS2和氧气在高温条件下焙烧生成SO2,SO2在催化剂和高温下氧化为SO3,SO3再转化为H2SO4,该转化过程描述正确,C正确;
D.用98.3%浓硫酸吸收SO3可避免SO3直接与水反应放热形成酸雾,提高吸收效率,描述正确,D正确;
故答案选B。
4.(2025高三·全国·专题练习)某化学课题小组将二氧化硫的制备与多个性质实验进行了一体化设计,实验装置如图所示。下列说法不正确的是
A.a、b、c中依次盛装70%硫酸、固体、NaOH溶液
B.实验时鲜花、品红溶液、溶液均褪色,溶液出现淡黄色沉淀
C.此设计可证明水溶液的酸性,的氧化性、还原性、漂白性
D.点燃酒精灯加热,可证明使品红溶液以及溶液褪色具有可逆性
【答案】D
【分析】该实验探究制取SO2并检验其性质:先用70%硫酸与Na2SO3制取SO2,依次通过湿润的pH试纸、品红溶液、KMnO4溶液、鲜花、Na2S溶液检验其酸性、漂白性、还原性、漂白性、氧化性,最后尾用NaOH溶液吸收,据此分析解答。
【详解】A.由分析可知,a为分液漏斗盛装70%硫酸,b为反应容器盛装Na2SO3固体(固液不加热制备SO2),c为尾气吸收装置盛装NaOH溶液(吸收多余SO2),A正确;
B.SO2能漂白鲜花(含色素)、品红溶液(漂白性),SO2具有还原性,与KMnO4溶液发生氧化还原反应使其褪色,SO2具有弱氧化性,与Na2S溶液发生氧化还原反应生成S淡黄色沉淀,现象均正确,B正确;
C.湿润pH试纸变红证明SO2水溶液酸性,品红/鲜花褪色证明其漂白性,KMnO4溶液褪色证明其还原性,Na2S溶液生成S沉淀证明其氧化性,可证明所有性质,C正确;
D.SO2使品红褪色为可逆,加热后又恢复红色,但SO2与KMnO4溶液反应褪色为氧化还原反应不可逆,加热不恢复原来颜色,D错误;
故选D。
(更多的见分层作业)
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第一节 硫及其化合物
课时1 硫 二氧化硫
一、知识目标
1.了解硫元素在自然界中的存在形式,掌握硫单质的物理性质和化学性质。
2.了解硫元素在自然界中的存在形式,掌握硫单质的物理性质和化学性质。
3.理解可逆反应的概念,掌握二氧化硫在不同条件下的化学性质变化及相关反应的原理。
二、核心素养目标
1.宏观辨识与微观探析:从宏观上认识硫和二氧化硫的性质、用途,从微观角度理解硫的原子结构对其性质的影响,以及二氧化硫在化学反应中的电子转移情况。
2.证据推理与模型认知:通过实验探究和数据分析,推理硫和二氧化硫的性质,建立物质性质与结构、用途之间的关联模型。
3.科学探究与创新意识:通过分组实验和讨论,培养学生的实验操作能力、问题解决能力和创新思维,体会科学探究在化学学习中的重要性。
一、教学重点
1.硫和二氧化硫的性质
二、教学难点
1.二氧化硫在不同条件下的化学性质变化及相关反应的机理
(一)硫元素在自然界中的存在形式
1. 硫元素在自然界中主要有两种存在形式:______和______。
2. 游离态的硫主要存在于______附近或地壳的岩层中,是硫单质的主要天然存在形式。
3. 化合态的硫分布广泛,如矿物质(黄铁矿______、石膏______等)、生物体(蛋白质中含硫元素)、海水、土壤中,是硫元素更普遍的存在形式。
(二)硫单质的性质
1. 物理性质:硫是______色晶体,质地脆;______溶于水,______溶于二硫化碳(CS₂);熔沸点较______,加热时先熔化为淡黄色液体,再汽化产生淡黄色蒸气,冷却后凝结为硫单质,不易升华。常见同素异形体有______和______。
2. 化学性质:硫单质兼具______性和______性。
(1)氧化性:与金属(如Fe、Cu)、氢气等反应,硫元素化合价从______价降低为______价。例:Fe与S反应的化学方程式为______,生成______色固体;S与H₂反应的化学方程式为______。
(2)还原性:与氧气等强氧化剂反应,硫元素化合价从______价升高为______价,反应的化学方程式为______,生成具有______气味的气体。
(三)可逆反应与二氧化硫的化学性质
1. 可逆反应:在______条件下,既能向正反应方向进行,又能向逆反应方向进行的反应,该类反应______(填“能”或“不能”)进行到底。达到平衡时,正、逆反应速率______,各物质浓度保持不变,属于______平衡。
2. 二氧化硫(SO₂)的化学性质:以______性质为主,兼具还原性。
(1)与水反应:反应可逆,生成______(弱酸,不能完全电离),化学方程式为______。
(2)与碱反应:少量SO₂与澄清石灰水反应生成______沉淀,化学方程式为______。
(3)可逆氧化反应:在催化剂、加热条件下,SO₂与O₂反应生成SO₃,化学方程式为______;若增大O₂浓度,平衡向______方向移动,SO₂的转化率会______。
一、新课导入
【播放视频硫及其化合物】硫元素及其化合物具有怎样的性质?应该如何进行研究和利用呢?(播放视频后,给学生一些时间讨论)
问题思考:观看硫及其化合物的视频后,思考硫元素及其化合物具有怎样的性质?应该如何进行研究和利用呢?
二、 硫的存在和性质
任务1:请同学们分组讨论硫在自然界中的存在形式。
【播放视频】
【提问】同学们分组讨论硫在自然界中的存在形式有哪些?
【学生回答】
【总结讲解】
一、硫的存在和性质
1.硫元素在自然界中的存在形式
⑴游离态的硫——
⑵化合态的硫——
化合态的硫主要以硫化物和硫酸盐的形式存在,
任务2:请同学们分组讨论硫的物理性质,请观看视频总结一下!
【播放视频】
【提问】分组讨论硫的物理性质,从颜色、状态、硬度、溶解性、熔点、沸点、密度以及同素异形体等方面进行总结。。
【学生回答】
【总结讲解】
一、硫的存在和性质
2.硫单质的物理性质
任务3:请同学们分组讨论硫在元素周期表中的位置推测硫的化学性质。
【问题】请同学们分组讨论硫在元素周期表中的位置推测硫的化学性质。
【学生回答】
【总结讲解】
一、硫的存在和性质
3.硫的原子结构
4.硫的化学性质
⑴从化合价、得失电子的角度分析硫单质的化学性质
⑵从化合价、得失电子的角度认识硫单质的化学性质
典例精讲
【例1】下列化合物能用相应的单质直接化合制得的是 ( )
① ② ③ ④ ⑤ ⑥⑦
A. ①②③④⑤⑥⑦ B. ①②③④⑦ C. ②③⑤⑦ D. ②③④⑦
三、 二氧化硫的性质
任务1:请同学们分组讨论关于二氧化硫,你知道多少?
【播放视频】
【问题】分组讨论关于二氧化硫,你知道多少?并总结其物理性质,从颜色、状态、气味、毒性、密度、溶解性等方面思考。
【学生回答】
【问题】我们知道:通常情况下,二氧化碳能溶于水(体积比1:0.759) ,那么,二氧化硫是否易溶于水?请设计一个实验来证明。
【学生回答】
任务2: 请同学们分组实验二氧化硫是否易溶于水?
【总结讲解】
二、二氧化硫的性质
1.二氧化硫的物理性质
二氧化硫是无色、有刺激性气味的有毒气体,密度比空气大,易溶于水,通常情况下,1体积水溶解约40体积
任务3:请同学们分组讨论SO2的化学性质
【问题】请同学们分组讨论二氧化硫的化学性质,从物质类别和元素化合价变化角度进行分析。
【学生回答】
【总结讲解】
二、二氧化硫的性质
2.二氧化硫的化学性质
⑴酸性氧化物的通性
【可逆反应】
任务4:请同学们分组探讨从元素化合价变化角度分析SO2性质
【问题】请同学们分组讨论二氧化硫的化学性质,从物质类别和元素化合价变化角度进行分析。
【学生回答】
【总结讲解】
二、二氧化硫的性质
2.二氧化硫的化学性质
任务5:请同学们分组探讨如何鉴别无色气体CO2和SO2 ?
【问题】请同学们分组探讨如何鉴别无色气体CO2和SO2 ?
【学生回答】
【问题】还有其他方法鉴别无色气体CO2和SO2 吗?
【学生回答】
【总结讲解】
二、二氧化硫的性质
3.二氧化硫的漂白性
现 象
结 论
典例精讲
【例1】若将二氧化硫和氯气分别通入紫色石蕊试液或品红溶液中会出现什么现象?
任务6:请同学们通过资料卡片学习食品中的二氧化硫
【问题】通过资料卡片学习食品中的二氧化硫,总结二氧化硫的用途。
【学生回答】
【总结讲解】
二、二氧化硫的性质
4.二氧化硫的用途
典例精讲
【例2】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____,证明SO2能中和NaOH,写出该反应的离子方程式:____________________________________________。
(4)试管④中能产生____沉淀,该沉淀是______。
(5)试管⑤中能产生白色沉淀,该沉淀是______。
一、硫的存在和性质
1.存在形式
游离态:火山喷口或地壳岩层
化合态:硫化物(如FeS₂、CuFeS₂)、硫酸盐(如CaSO₄·2H₂O、Na₂SO₄·10H₂O)
2.物理性质
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
熔点113°C,沸点445°C,密度2.06 g/cm³
多种同素异形体(正交硫、单斜硫等)
3.原子结构
第三周期、第VIA族
最外层6个电子,易得2个电子形成 -2 价化合物
得电子能力相对较弱,常显 +4 或 +6 价
非金属性:Cl>S、O>S;氧化性:Cl₂>S、O₂>S
4.化学性质
与非金属反应:;(还原性)
与碱反应:3S + 6NaOH ═△═ Na₂SO₃ + 2Na₂S + 3H₂O
与金属反应:;
二、二氧化硫的性质
1.物理性质
无色、有刺激性气味、有毒气体
密度比空气大,易溶于水(1:40)
2.化学性质
酸性氧化物通性
与水反应:SO₂ + H₂O ⇌ H₂SO₃
与碱性氧化物反应:SO₂ + CaO ══ CaSO₃
与碱反应:SO₂ + 2NaOH ══ Na₂SO₃ + H₂O;SO₂ + CaOH₂ ══ CaSO₃↓ + H₂O
与某些盐反应:SO₂+NaHCO₃ ══ NaHSO₃+CO₂
还原性
催化氧化:与氯水反应:SO₂ + Cl₂ + 2H₂O ══ H₂SO₄ + 2HCl
与酸性高锰酸钾溶液反应:5SO₂ + 2KMnO₄ + 2H₂O ══ K₂SO₄ + 2MnSO₄ + 2H₂SO₄
氧化性:SO₂ + 2H₂S ══ 3S + 2H₂O
漂白性:能使品红溶液褪色,加热后恢复原色
3.用途
漂白纸浆、毛、丝等
杀菌消毒、抗氧化,作食品添加剂
制造硫酸:;SO₃ + H₂O ══ H₂SO₄
1.下列反应中,SO2作还原剂的是( )
A.SO2+NaOH===NaHSO3
B.SO2+H2O2===H2SO4
C.SO2+2H2S===3S+2H2O
D.2Mg+3SO2===S+2MgSO3
2.下列反应中,不能说明SO2是酸性氧化物的是( )
A.SO2+H2O H2SO3
B.SO2+2NaOH===Na2SO3+H2O
C.2SO2+O2 2 SO3催化剂
D.SO2+CaO===CaSO3
3. 下列反应中,SO2体现氧化性的是( )
A.SO2+Ca(OH)2===CaSO3↓+H2O
B.SO2+Cl2+2H2O===2HCl+H2SO4
C.SO2+2H2S===3S+2H2O
D.5SO2+2KMnO4+2H2O===K2SO4+2MnSO4+2H2SO4
4.下列关于单质硫及的SO2说法中,正确的是
A.SO2与NaOH溶液反应生成Na2SO4
B.可CS2用或热NaOH溶液清洗残留在试管内壁的硫
C.硫跟铁单质反应生成硫化铁
D.SO2有毒,不能用作食品添加剂
5. 下列关于SO2的说法中,正确的是
A.SO2具有漂白性,可用作食品防腐剂
B.SO2与水反应生成H2SO3
C.SO2能与BaCl2反应能生成BaSO3
D.SO2是一种还原性气体,具有可燃性
考点1硫及其化合物
1.(24-25高一上·上海闵行·期中)人类的文明历程与自然环境的变化密切相关。自然界中,陆地、海洋、大气中的硫元素和氮元素,通过各种循环建立起生态平衡。硫是重要的非金属元素,下列关于硫单质的说法中正确的是
A.自然界中不存在游离态的硫 B.硫的化学性质不活泼
C.硫难溶于水,微溶于酒精,易溶于二硫化碳 D.硫和铁加热时反应生成红色固体
2.(25-26高一上·河北石家庄·期中)实验室中用NaOH溶液溶解S单质的反应是,该反应中氧化剂与还原剂的个数比是
A.1:1 B.2:1 C.1:2 D.1:3
考点2 二氧化硫的性质
3.(25-26高一上·河南南阳·月考)硫及其化合物的相关知识在元素化合物的学习中起到了举足轻重的作用。下列说法不正确的是
A.单质硫难溶于水,易溶于
B.通入紫色石蕊试液中,溶液先变红后褪色
C.工业制硫酸过程中的物质转化
D.工业制硫酸中用浓硫酸吸收,是为了防止溶于水时反应放出大量热导致酸雾,降低吸收效率
4.(2025高三·全国·专题练习)某化学课题小组将二氧化硫的制备与多个性质实验进行了一体化设计,实验装置如图所示。下列说法不正确的是
A.a、b、c中依次盛装70%硫酸、固体、NaOH溶液
B.实验时鲜花、品红溶液、溶液均褪色,溶液出现淡黄色沉淀
C.此设计可证明水溶液的酸性,的氧化性、还原性、漂白性
D.点燃酒精灯加热,可证明使品红溶液以及溶液褪色具有可逆性
(更多的见分层作业)
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