5.1 硫及其化合物 第3课时（交互动画教学课件）化学人教版必修第二册

该高中化学课件聚焦硫酸根离子检验、粗盐提纯及不同价态含硫物质转化，通过情境问题“含硫物质如何转化及检验”导入，结合自然界硫循环搭建学习支架，衔接前后知识脉络。 其亮点在于以实验探究为核心，设计硫酸根离子检验分组实验、粗盐提纯方案讨论及含硫物质转化实验设计，融入价-类二维图与交互动画辅助理解，体现科学探究与实践及科学思维。典型范例与技能实战助力知识应用，培养学生化学观念，既提升学生探究能力，也为教师提供系统教学支持。

nullnull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 人教版2019必修第二册 课时3 硫酸根离子的检验 不同价态含硫物质的转化 硫酸根离子的检验 1 知识导航 粗盐提纯 2 不同价态含硫物质的转化 3 知识导航 重点：不同价态含硫物质的转化关系及实验设计。 难点：设计合理的实验方案实现不同价态含硫物质的转化。 1.能设计实验检验硫酸根离子。 明·教学目标 教学模型：实验探究→问题驱动→概念建构→应用迁移 2.能从物质类别、元素价态变化的视角，说明硫及其化合物的转化路径，设计实验进行初步验证，并能分析、解释有关实验想象。 引·新课导入 自然界中硫元素 问题驱动 思考：含硫物质如何相互转化，化合态主要是硫化物和硫酸盐的形式，如何检验它们的存在？ 情境导入 01 硫酸根离子的检验 探·知识奥秘 任务1：请同学们分组实验检验硫酸根离子 实验任务 一、硫酸根离子的检验 在三支试管中分别加入少量稀硫酸、Na2SO4溶液和Na2CO3 溶液，然后各滴入几滴 BaCl2 溶液，观察现象。再分别加入少量稀盐酸，振荡，观察现象。从这个实验中你能得出什么结论？写出相关反应的离子方程式。 探·知识奥秘 1.硫酸根离子的检验 在溶液中，SO42-可与Ba2+反应，生成不溶于稀盐酸的白色BaSO4沉淀。 一、硫酸根离子的检验 BaSO4不溶于稀盐酸 Ba2++CO32-===BaCO3↓ BaCO3+2H+===Ba2++CO2↑+H2O 探·知识奥秘 2.硫酸根离子检验的现象及结论 一、硫酸根离子的检验 试剂 稀硫酸 Na2SO4溶液 Na2CO3溶液 加入BaCl2溶液后的现象 加入稀盐酸后的实验现象 离子方程式 实验分析 实验结论 产生白色沉淀 产生白色沉淀 产生白色沉淀 沉淀不溶解 沉淀不溶解 沉淀溶解 BaCO3+2H+===Ba2++CO2↑+H2O Ba2++CO32-===BaCO3↓ Ba2++SO42-===BaSO4↓ BaSO4不溶于稀盐酸，而BaCO3可溶于盐酸，因此可用稀盐酸和BaCl2溶液检验SO42- 若向溶液中加入稀盐酸时无明显现象，再滴加BaCl2溶液时有白色沉淀产生，则证明该溶液中含有SO42- 探·知识奥秘 3.SO42-的检验操作： 一、硫酸根离子的检验 取适量待测液于试管中，加足量稀盐酸，无明显现象，再滴加BaCl2溶液，产生白色沉淀，则说明溶液中含有SO42- 。 ①未知溶液检验，稀盐酸和BaCl2溶液加入顺序能否交换？为什么？ ②稀盐酸能否换成稀硝酸？ BaCl2溶液能否换成Ba(NO3)2溶液？ 不能，否则无法排除Ag+离子的干扰 不能用硝酸酸化，第二步也不能用Ba(NO3)2溶液，否则无法排除SO32-离子的干扰。 析·典型范例 一、硫酸根离子的检验 【例1】某溶液中可能含有 中的一种或几种，为确定该溶液的离子组成，现进行如下实验：①取少量该溶液滴加硝酸钡溶液，产生白色沉淀 ②滴加稀盐酸至溶液呈酸性，产生无刺激性气味且能使澄清石灰水变浑浊的无色气体，白色沉淀部分溶解；③取上层清液，继续滴加硝酸钡溶液至无沉淀时，再滴加硝酸银溶液，产生白色沉淀。根据上述实验，以下对原溶液的推测不正确的是( ) D 02 粗盐提纯 探·知识奥秘 任务1：请同学们分组讨论如何除去粗盐中可溶性杂质(硫酸盐、CaCl2、MgCl2)？ 讨论任务 二、粗盐提纯 思考与讨论 （1）经溶解、过滤和蒸发操作得到的粗盐中还含有一些可溶性硫酸盐及MgCl2、CaCl2，等杂质。如果按照下表所示顺序除去它们，应加入什么试剂？写出相关反应的离子方程式（可以参考附录II）。 探·知识奥秘 1. 如何选择试剂： ①去粗盐中可溶性杂质(硫酸盐、CaCl2、MgCl2)，NaCl 保留（除 Mg2+ 、Ca2+ 、 SO42- ）不引入新杂质。 二、粗盐提纯 NaCl 保留（除 Mg2+ 、Ca2+ 、 SO42- ）不引入新杂质 NaOH Na2CO3 OH- CO32- Ba2+ BaCl2 引入了Ba2+、CO32-、OH- 杂质 加入的试剂 离子方程式 硫酸盐 MgCl2 CaCl2 Ba2++SO42- = BaSO4↓ Mg2++2OH- = Mg(OH)2↓ Ca2++CO32- = CaCO3↓ 过量BaCl2 过量NaOH 过量Na2CO3 探·知识奥秘 任务1：请同学们分组讨论如何除去粗盐中可溶性杂质(硫酸盐、CaCl2、MgCl2)？ 讨论任务 二、粗盐提纯 思考与讨论 （1）经溶解、过滤和蒸发操作得到的粗盐中还含有一些可溶性硫酸盐及MgCl2、CaCl2，等杂质。如果按照下表所示顺序除去它们，应加入什么试剂？写出相关反应的离子方程式（可以参考附录II）。 （2）加入你选择的试剂除去杂质后，有没有引入其他离子？用什么方法可以除去 这些离子？ （3）设计除去杂质的实验方案时，除了要考虑所加试剂的种类，还要考虑哪些问题？ 引入了Ba2+、CO32-、OH- 试剂的用量和顺序 除杂试剂须过量，过量试剂须除去 探·知识奥秘 2.加试剂顺序 ①将杂质离子完全除去，应加入稍过量的试剂，而后续试剂(或操作)应将前面所加试剂中的杂质离子除去。 ② 先略过量 BaCl2 除 SO42- （引入Ba2+ ） 再略过量 Na2CO3 除 Ca2+、Ba2+ （又引入CO32-） 二、粗盐提纯 ③ 最后盐酸酸化除 CO32- （加酸前先过滤；过量HCl在蒸干时自动除去）Na2CO3须在BaCl2之后 探·知识奥秘 任务2：请同学们分组讨论粗盐提纯实验的设计方案。 讨论任务 二、粗盐提纯 过量Na2CO3 过滤 CaCO3↓ NaCl MgCl2 Na2SO4 Na2CO3 过量NaOH 过滤 Mg(OH)2↓ NaCl Na2SO4 Na2CO3 NaOH 过量BaCl2 过滤 CaCO3↓ BaCO3↓ NaCl NaOH BaCl2 NaCl BaCl2 适量 盐酸 NaCl MgCl2 CaCl2 Na2SO4 粗盐 不纯 探·知识奥秘 任务2：请同学们分组讨论粗盐提纯实验的设计方案。 讨论任务 二、粗盐提纯 过量BaCl2 过滤 BaSO4 ↓ NaCl MgCl2 CaCl2 BaCl2 过量NaOH 过滤 Mg(OH)2↓ NaCl CaCl2 BaCl2 NaOH 过量Na2CO3 过滤 CaCO3↓ BaCO3↓ NaCl NaOH Na2CO3 纯净的NaCl 适量 盐酸 NaCl MgCl2 CaCl2 Na2SO4 粗盐 探·知识奥秘 3.设计方案 二、粗盐提纯 方案1：BaCl2溶液→NaOH溶液→Na2CO3溶液 方案2：NaOH溶液→BaCl2溶液→Na2CO3溶液 方案3：BaCl2溶液→Na2CO3溶液→NaOH溶液 过滤 滤渣 滤液 盐酸 蒸发 结晶 NaCl 探·知识奥秘 任务3： 请同学们分组实验将粗盐提纯。 实验任务 二、粗盐提纯 析·典型范例 二、硫酸的性质 【例1】现有含NaCl、Na2SO4和NaNO3的混合物，选择适当的试剂除去溶液中的NaCl和Na2SO4，从而得到纯净的NaNO3溶液。相应的实验过程可用下图表示： 请回答下列问题： （1）写出实验流程中下列物质的化学式：试剂X _____，沉淀A______，沉淀B_____。 （2）上述实验流程中加入过量的Na2CO3的目的是_________________________。 （3）按此实验方案得到的溶液3中肯定含有_______（填化学式）杂质；为了解决这个问题，可以向溶液3中加入适量的________，之后若要获得固体NaNO3需进行的实验操作是________（填操作名称）。 Ba(NO3)2 BaSO4 AgNO3 除去过量的BaCl2和AgNO3 Na2CO3 HNO3 蒸发 03 不同价态含硫物质的转化 探·知识奥秘 任务1：请同学们分组讨论自然界中硫的循环和转化! 讨论任务 三、不同价态含硫物质的转化 硫元素在自然界的循环 探·知识奥秘 任务1：请同学们分组讨论自然界中硫的循环和转化! 讨论任务 三、不同价态含硫物质的转化 二氧化硫可被进一步氧化生成三氧化硫，二氧化硫和三氧化硫遇水分别形成亚硫酸和硫酸。 资料卡片 硫元素广泛存在于自然界中，是植物生长不可缺少的元素，组成生命体的蛋白质中就含有硫。游离态的硫存在于火山口附近或地壳的岩层中。在岩层深处和海底的无氧环境下，硫元素与铁、铜等金属元素形成的化合物通常以硫化物的形式存在，如黄铁矿（FeS2）、黄铜矿（CuFeS2）等。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，如石膏（CaSO4．2H20）、芒硝（Na2SO4•10H2O）等。火山口附近的硫单质会被大气中的氧气氧化成二氧化硫， 自然界中硫的存在和转化 探·知识奥秘 1.自然界中硫的存在与转化 三、不同价态含硫物质的转化 火山喷发 喷口附近 地表附近 石膏(_________________)、 芒硝(_________________) 岩层深处 黄铁矿(__________)、黄铜矿(__________) FeS2 SO2 SO3 H2S H2SO3 H2SO4 S CuFeS2 自然界中的含硫物质在一定条件下能相互转化。 实验室中如何实现不同价态含硫物质的转化？ 探·知识奥秘 任务2：请同学们观察硫及其化合物的“价-类二维图”并分组探讨相同价态含硫物质如何转化？ 讨论任务 三、不同价态含硫物质的转化 化合价 -2 0 +4 +6 含硫物质 氢化物 物质类别 单质 氧化物 酸 盐 H2S Na2S S SO2 H2SO3 Na2SO3 SO3 H2SO4 Na2SO4 硫元素价类二维图交互动画1.html 硫元素价类二维图交互动画2.html 交互动画 探·知识奥秘 2.实验室中相同价态含硫物质的转化 三、不同价态含硫物质的转化 化合价 -2 0 +4 +6 氢化物 物质类别 单质 氧化物 酸 盐 H2S Na2S FeS Cu2S S SO2 H2SO3 Na2SO3 BaSO3 SO3 H2SO4 Na2SO4 BaSO4 物质类别转化（价态不变） 氧化还原转化 氧化性 还原性 氧化性 还原性 氧化性 还原性 探·知识奥秘 2.实验室中相同价态含硫物质的转化 ⑴从物质类别的视角认识含硫物质间的转化。 相同价态的不同含硫化合物间是通过酸碱反应规律联系在一起的。 三、不同价态含硫物质的转化 单质 S 氢化物 H2S 氧化物 SO2 含氧酸 H2SO3 盐 Na2SO3 H2+S H2S 点燃 S+O2 SO2 点燃 SO2 +H2O H2SO3 H2SO3 +2NaOH = Na2SO3+H2O 硫及其化合物转化关系交互动画.html 交互动画 探·知识奥秘 2.实验室中相同价态含硫物质的转化 三、不同价态含硫物质的转化 ⑵物质类别转化（价态不变）,非氧化还原反应。 硫元素化合价转化交互动画.html 交互动画 探·知识奥秘 2.实验室中相同价态含硫物质的转化 三、不同价态含硫物质的转化 ⑵物质类别转化（价态不变）,非氧化还原反应。 2NaOH＋H2SO3＝Na2SO3＋H2O Na2SO3＋SO2＋H2O＝2NaHSO3 SO3 ＋H2O＝H2SO4 2NaOH＋H2SO4＝H2O＋Na2SO4 H2S＋CuSO4＝ Na2S＋H2SO4＝H2S↑＋Na2SO4 探·知识奥秘 三、不同价态含硫物质的转化 2.实验室中相同价态含硫物质的转化 ⑵物质类别转化（价态不变）,非氧化还原反应。 浓硫酸 析·典型范例 三、不同价态含硫物质的转化 【例1】同价态硫(＋4价)化合物之间的相互转化关系如图。 写出图中序号所示反应的化学方程式。 ① ； ② ； ③ 。 Na2SO3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋H2O SO2＋2NaOH===Na2SO3＋H2O H2SO3 H2O＋SO2↑ 探·知识奥秘 任务3：请同学们分组探讨不同价态含硫物质如何转化？ 讨论任务 三、不同价态含硫物质的转化 不同价态含硫物质的转化 （1）下图是人们总结的不同价态硫元素的转化关系，请尽可能多地列举每种价态的硫元素所对应的物质，并根据硫元素化合价的变化，分析各种物质在氧化还原反应中表现氧化性还是还原性。 S S S S -2 0 +4 +6 S H2S Na2S FeS Cu2S NaHS Na2SO3 SO2 H2SO3 BaSO3 NaHSO3 CaSO3 SO3 H2SO4 Na2SO4 NaHSO4 BaSO4 CaSO4 探·知识奥秘 3.实验室中不同价态含硫物质的转化 ⑴从元素价态的视角认识含硫物质间的转化 不同价态含硫化合物间是通过氧化还原反应联系在一起的。 三、不同价态含硫物质的转化 －2 0 ＋4 ＋6 硫化合价 S 还原性 氧化性 氧化性 还原性 还原性 氧化性 只有还原性 只有氧化性 既有氧化性又有还原性 探·知识奥秘 3.实验室中不同价态含硫物质的转化 ⑵不同价态含硫化合物间氧化还原反应 三、不同价态含硫物质的转化 硫元素价态转化交互动画.html 交互动画 探·知识奥秘 3.实验室中不同价态含硫物质的转化 ⑵不同价态含硫化合物间氧化还原反应 三、不同价态含硫物质的转化 S＋Fe FeS 　 探·知识奥秘 任务4：请同学们从上述转化关系中选择你感兴趣的一种或几种，设计实验实现其转化。 实验任务 三、不同价态含硫物质的转化 不同价态含硫物质的转化 （2）从上述转化关系中选择你感兴趣的一种或几种，设计实验实现其转化，并填写下表。 （3）综合考虑实验安全和环境保护，选择一种实验方案进行实验。实验过程中及时观察和记录实验现象，并对其进行分析，通过推理得出结论，就你的结论和发现的问题与同学交流。 探·知识奥秘 4.实验设计：不同价态含硫物质的转化 ⑴合作探究： 选择合适的试剂，设计转化路径，并预测产物。 三、不同价态含硫物质的转化 转化目标 转化前的含硫物质 选择试剂 预测转化后的含硫物质 实验现象 生成淡黄色固体 轻微的爆炸声 产生臭鸡蛋气味气体 硫燃烧，发出淡蓝色火焰， 产生有刺激气味的气体 溶液紫色褪去 溶液黄绿色褪去 红色固体逐渐溶解，有刺激性气味的气体产生，溶液紫色褪去 H2S O2(不足) H2O2 Na2S S S SO2 Na2SO3 浓H2SO4 -2→0 0→-2 0→+4 ＋4→＋6 ＋6→＋4 氯水 H2 Na O2 氯水 酸性KMnO4溶液 Cu S H2S Na2S SO2 H2SO4 Na2SO4 SO2 探·知识奥秘 4.实验设计：不同价态含硫物质的转化 ⑵选择一种实验方案进行实验 常用的氧化剂有浓硫酸、O2、 氯水、酸性高锰酸钾溶液、FeCl3溶液、H2O2等， 常用的还原剂有金属单质、H2、 H2S、 Na2S、SO2、Na2SO3等。 三、不同价态含硫物质的转化 探·知识奥秘 三、不同价态含硫物质的转化 化学实验设计是指实验者在实施化学实验之前，根据一定的实验目的，运用化学知识与技能，按照一定的实验方法，对实验的原理、试剂、仪器与装置、 步骤和方法等所进行的规划。例如，设计“不同价态含硫物质的转化”实验，当确定了要实现的转化关系后，需要明确转化前后的含硫物质是哪些，通过怎样的反应（氧化/还原）实现转化，用到的氧化剂或还原剂是什么，等等。进行化学实验设计时，应遵循科学性、可行性、安全性和绿色化原则。化学实验设计一般以实验设计方案的形式呈现，通常包括实验课题、实验目的、实验原理、实验仪器与试剂、实验步骤及注意事项、实验数据及处理、实验结论与讨论等。 化学实验设计 探·知识奥秘 5.总结不同价态含硫物质的转化 三、不同价态含硫物质的转化 ⑴含硫物质的连续氧化过程 H2S 足量O2 SO2 S O2 O2 催化剂 SO3 H2O H2SO4 2H2S+3O2 2SO2+2H2O 点燃 S+O2 SO2 点燃 2SO2 +O2 2SO3 △ 催化剂 SO3 +H2O H2SO4 探·知识奥秘 5.总结不同价态含硫物质的转化 三、不同价态含硫物质的转化 物质类别 化 合 价 单质 氧化物 盐 含氧酸 -2 +4 氢化物 0 Cl2、H2O2、O2 Cu、C O2 H2S H2 H2O △ SO2、Cl2、O2、 Fe3+、 HNO3 、 KMnO4 O2 NaOH 稀硫酸 +6 Fe 酸碱转化 氧化还原转化 H2O HCl NaOH O2 O2 H2S S SO2 H2SO3 Na2SO3 SO3 H2SO4 Na2SO4 FeS NaOH 探·知识奥秘 三、不同价态含硫物质的转化 化工工程师 化工工程师是解决人类在生产、生活等 领域面临的化工相关问题的专业技术人才， 工作在石油炼制、化肥生产、医药开发和环 境治理等领域。其主要工作是依据科学原理， 统筹各方面的资源，设计化工生产的工艺流 程，并监控生产过程，及时解决生产中遇到 的技术问题。 化工工程师需要具有高度的社会责任感、 团队精神、全局念、风险管控意识和创新 能力，并具备化学、化工、安全、经济、环 境等方面的专业知识。 析·典型范例 三、不同价态含硫物质的转化 【例2】硫元素的价类二维图如图所示。 下列说法错误的是 A．a与c、d、e都有可能反应生成b B．d溶液久置于空气中会生成e，溶液的 pH 减小 C．盐g与盐f之间也可能发生反应 D．铜与e的浓溶液共热产生的气体通入BaCl2溶液中，久置后无明显现象 D 理·核心要点 硫酸根离子的检验 不同价态含硫物质的转化 硫酸根离子的检验 粗盐提纯 不同价态含硫物质的转化 硫酸根离子的检验 检验的现象及结论 如何选择试剂 加试剂顺序 自然界中硫的存在与转化 实验室中相同价态含硫物质的转化 实验室中不同价态含硫物质的转化 不同价态含硫物质的转化实验设计 SO42-的检验操作 设计方案 总结不同价态含硫物质的转化 练·技能实战 1.图所示是硫元素在自然界中的循环示意图。下列有关说法错误的是 A．硫在自然界中有多种存在形式 B．过程⑤宜在土壤的缺氧区进行 C．过程⑤中S发生还原反应 D．硫元素的循环过程中只有硫的还原 D 练·技能实战 2.下列关于物质检验的说法中正确的是 A．往某溶液中滴加BaCl2溶液，产生白色沉淀，则原溶液中一定含 B．往某溶液中通入CO2，产生白色沉淀，则原溶液中不一定含Ca2+ C．向某无色溶液中先加入盐酸无现象，再加入AgNO3溶液产生白色沉淀，说明含 Cl⁻ D．某溶液焰色试验的火焰呈黄色，说明该溶液中只含钠离子不含钾离子 B 练·技能实战 3.硫元素的“价-类”二维图如图所示，下列说法正确的是 A．98.3%的f溶液能干燥c和d气体 B．验证g晶体在空气中已被氧化，所需试剂为稀盐酸和BaCl2溶液 C．将c溶于水得到的e长时间露置于空气中，溶液pH会增大 D．a和c生成b的反应中，氧化产物和还原产物的物质的量之比为1：2 B 练·技能实战 4.在通常情况下，A为固态单质。根据如图转化关系，回答下列问题： (1)写出A～E的化学式： A__；B____；C_____；D______；E______。 (2)写出下列反应的化学方程式： ①E→C：_______________________________________； ②C转化为D：____________________； ③B转化为C：___________________________。 S H2S SO2 SO3 H2SO4 催化剂 △ 2SO2+O2 2SO3 感谢 您的聆听 THANKS 人教版2019必修第一册 https://www.zxxk.com/user/13354804 Lavf57.71.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 A.一定有SO B.一定有CO C.不能确定Cl－是否存在 D.不能确定SO是否存在 SO、CO、Cl－ Lavf59.16.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 CaSO4·2H2O Na2SO4·10H2O Lavf57.71.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O 2H2S＋3O22SO2＋2H2O $nullnullnull