5.1.1 硫及氧化物 课件 2025-2026学年高一下学期化学人教版必修第二册

第五章 化工生产中的重要非金属元素 5.1.1 硫和二氧化硫 人教版2019必修第二册 情境引入 在印度尼西亚东部有一座著名的活火山——卡哇伊真火山，火山口以富含硫磺而著称，为著名的旅游胜地，每年都吸引大量游客慕名前来参观。 这些硫磺被称为“恶魔的黄金”。当地很多青壮年男子冒险去火山口采硫磺矿谋生。这些硫矿被运到当地工厂加工，在硫化橡胶、漂白等工业步骤中使用。也可用于硫酸、化肥、火柴、杀虫剂、制造黑火药及烟花爆竹等。 硫的存在： 硫元素是一种重要的非金属元素，广泛存在于自然界中，是植物生长不可缺少的元素。硫在自然界中既有游离态（单质），又有化合态（化合物）。 游离态： 存在于火山喷口附近或地壳的岩层里。 化合态： 主要以硫化物和硫酸盐的形式存在，在石油、煤、蛋白质中也有。 石膏（CaSO4•2H2O） 芒硝（Na2SO4•10H2O） 黄铜矿（CuFeS2） 黄铁矿（FeS2） 自然硫 硫粉 俗称 颜色状态 硬度 溶解性 水 酒精 CS2 硫黄 黄色晶体 质脆，易研成粉末 难溶 微溶 易溶 【思考】若试管内壁附着有单质硫，如何洗涤除去? 硫的物理性质 可用二硫化碳作为洗涤剂清洗附着在试管壁上的硫 一、单质硫 硫有多种同素异形体，如正交硫和斜方硫。 S2、S4、S6、S8等 资料在线 S O 【1】硫原子最外层有 个电子，在化学反应中容易 电子，形成 价硫的化合物。 【2】硫元素的非金属性比氧元素 ，在富含氧气的地表附近的含硫化合物中，硫常 显 价，氧为 价。 原子结构 +16 2 8 6 动手：画出硫的原子结构示意图并指出硫在元素周期表中的位置？ 第三周期 第ⅥA族 Cl 预测单质硫具有哪些化学性质？ 从物质分类角度分析? 非金属单质 从化合价角度分析? 0 +4 +6 -2 氧化性 还原性 2. 化学性质： S＋Fe FeS S＋2Cu Cu2S S＋H2 H2S 氧化性 S的氧化性较弱，与变价金属反应时，通常只能生成低价态金属硫化物 S＋Hg === HgS 温度计打碎处理方法 一、单质硫 臭鸡蛋气味 2Ag ＋ S = Ag2S 银手镯发黑的原理 S＋O2 SO2 还原性 实验现象： 硫在空气中安静地燃烧，发出淡蓝色火焰；在氧气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰，燃烧得到的产物均为SO2。 注意：硫与氧气反应，不论氧气是否足量、浓度如何，其一步反应只生成SO2，不能生成SO3 既表现氧化性又表现还原性 3S＋6NaOH 3H2O ＋Na2SO3 ＋2Na2S 用热的氢氧化钠溶液去除试管中残留的硫单质 ①制黑火药（一硫二硝三木炭） S + 2KNO3 + 3C K2S + N2↑ + 3CO2↑ ②制硫磺皂 硫磺皂属于药皂,具有清洁衣物、清洁皮肤、除螨虫、消炎、抗真菌的功效,建议在医生指导下使用硫磺皂,以免对皮肤造成刺激。 ③羊毛、蚕丝或麻类纤维及其制品可用硫磺熏烧漂白 S+O2 SO2 点燃 3.用途 硫常用于制造硫酸、化肥、农药、火药等，还可用于制造硫化橡胶。 (1)硫元素在自然界中只存在化合态，没有游离态(　　) (2)高价态的含硫物质要实现向低价态含硫物质转化，一定发生还原反应(　　) (3)要洗涤试管壁上附着的硫单质，不能用水洗，可以用酒精洗涤(　　) (4)硫和铁、铜在加热条件下生成Fe2S3和CuS(　　) (5)单质硫在纯氧中燃烧，其氧化产物为SO3(　　) (6)硫是一种非金属单质，与其他单质反应，只能作氧化剂(　　) (7)清除室内洒落的汞可用硫粉覆盖 ( ) × √ × × × × √ 练习1：判断正误 思考：如何洗涤附着在试管壁上的硫？ 当试管壁上沾有单质硫时，可用CS2或热的强碱溶液洗涤。 练习2．下列关于硫的说法不正确的是(　　) A．试管内壁附着的硫可用二硫化碳溶解除去 B．游离态的硫存在于火山喷口附近或地壳的岩层里 C．单质硫既有氧化性，又有还原性 D．硫在过量纯氧中的燃烧产物是三氧化硫 D 练习3.下列说法正确的是(　　) A．硫的非金属性较强，只以化合态存在于自然界中 B．硫与非金属单质反应时均作氧化剂 C．硫粉在空气中燃烧生成SO2，在过量的纯氧中燃烧可以生成SO3 D．在反应3S＋6KOH 2K2S＋K2SO3＋3H2O中，S既是氧化剂又是还原剂 D 二、二氧化硫 SO2是空气污染物之一，为什么还要把SO2添加到我们的食品中呢？ 根据上述材料并结合课本P2最后一段文字，归纳总结二氧化硫的物理性质。 1.物理性质 二、二氧化硫 无色有刺激性气味的气体 密度比空气大 二氧化硫是污染大气的主要有害物质之一 易溶于水（常温常压下 1 : 40 ） 有毒 （发生呼吸道疾病、浓度高时会令人死亡） 易液化（－10 ℃ ） 【注意】 2SO2 + O2 2SO3 催化剂 △ SO3 + H2O = H2SO4 2.化学性质（氧化还原的角度） （1）强还原性： 二、二氧化硫 从化合价角度看, 硫元素的化合价有 ，SO2 中硫元素为 价，处于（“最高”、“最低”、“中间”）价态，所以SO2具有 性和 性。 -2、0、+4、+6 +4 氧化 还原 √ SO3是一种无色晶体，熔点16.8oC，沸点44.8oC，SO3与H2O反应生成H2SO4，同时放出大量的热。工业上常用上两个反应制造硫酸。 2SO2 + O2 2SO3 催化剂 △ （1）强还原性： 二、二氧化硫 二氧化硫还可能被哪些氧化剂氧化？ 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化学反应。 可逆反应的特点： a.在相同的条件下，反应向两个方向进行。 b.符号为“ ”，两边的物质互为反应物和生成物。 c.反应体系中，反应物和生成物共存。 SO2可被X2(卤素单质)、O2、KMnO4(H+)、HNO3、Fe3+、Na2O2等许多氧化剂氧化。 SO2 + Cl2 + 2 H2O = H2SO4 + 2HCl 2KMnO4＋5SO2＋2H2O＝K2SO4+2MnSO4+2H2SO4 SO2 + X2 + 2 H2O = H2SO4 + 2HX ( X为Cl、Br、I ) 所以：SO2能使氯水、溴水和酸性KMnO4溶液褪色。 2MnO4-＋5SO2＋2H2O＝5SO42- + 2Mn2+ + 4H+ SO2 + H2O2 = H2SO4 SO2 + Na2O2 = Na2SO4 SO2 ＋ 2H2S 3S + 2H2O 氧化产物与还原产物的物质的量之比是多少？ 氧化剂 还原剂 2:1 氧化产物 还原产物 产生淡黄色固体 为什么不标“ ”？ ↓ （2）弱氧化性： H2S：无色、有臭鸡蛋气味、有毒气体，是一种大气污染物。 反应现象：若将SO2和H2S 两种气体混合，可观察到仪器内壁有黄色固体生成； 若将SO2通入氢硫酸（ H2S溶液 ）中，可以观察到黄色沉淀生成。 在溶液中才叫沉淀，这里没有溶液 用试管取2 mL在实验5-1中得到的溶液，向其中滴入1~2滴品红溶液，振荡，观察溶液的颜色变化。然后加热试管，注意通风，再观察溶液的变化。 （3）SO2漂白性 现象 结论 SO2水溶液滴入品红溶液后，溶液变红，振荡后褪色；加热后，溶液又变为红色 SO2能漂白品红溶液；无色物质容易分解，加热恢复原来的颜色 原理： SO2能与某些有色物质结合生成不稳定的无色物质(如品红溶液)，发生的是化合反应非氧化还原反应，这些无色物质容易分解而使有色物质恢复原来颜色。 这是检验SO2的方法之一 品红溶液 SO2水溶液 注意： SO2不能使指示剂褪色 （3）SO2漂白性 用 pH 试纸检测 SO2 水溶液酸碱性时，试纸变红而并不褪色 思考：PH试纸或者指示剂能检测SO2 水溶液酸碱性吗？ 类型 氧化型 化合型 吸附型 物质 HClO、NaClO、Ca(ClO)2、Na2O2、H2O2、O3、ClO2 等 SO2 木炭、胶体 原理 实质 效果 范围 强氧化性将有色物质氧化成无色物质 氧化还原反应 (化学变化) 永久性 可漂白大多数有色物质，能使紫色石蕊褪色 二氧化硫溶于水产生的亚硫酸与有色物质直接结合生成不稳定的无色物质 非氧化还原反应(化学变化) 暂时性 可漂白某些有色物质，不能使石蕊试液褪色 将有色物质的分子吸附在其表面 物理吸附 (物理变化) 暂时性 可吸附某些有色物质的分子 常见漂白剂的漂白原理及特点 思考题： 2. 如何利用品红溶液鉴别SO2和Cl2？ 将气体分别通入品红溶液中，溶液褪色，再将其分别加热， 若溶液恢复红色，则通入的气体是SO2； 若溶液仍为无色，则是通入的气体是Cl2。 1. 二氧化硫使溴水或高能酸钾褪色是表现SO2漂白性吗？ 3. SO2和Cl2都能用于漂白，若将SO2和Cl2等物质的量混合通入品红溶液中，能达到“强强联合”的漂白效果么？ 不能。因为等物质的量的SO2和Cl2混合后，在水溶液中会发生反应： SO2 + Cl2 + 2H2O = H2SO4 + 2HCl，漂白效果减弱。 24 课时小结 （4）用途 ① 主要用于生产三氧化硫、硫酸、亚硫酸盐 ② ③ 功与利 可以漂白纸浆、毛、丝等 杀菌、消毒 食品添加剂 自主阅读思考课本第四页和资料卡，总结二氧化硫用途。 ① SO2有刺激性气味，有毒，排入空气中会污染空气 ② SO2和NO2是形成酸雨的主要物质 ③ 酸雨的PH值小于5.6 正常雨水的PH=5.6，是因为溶有CO2 过与弊 请同学们基于物质类别研究物质性质讨论SO2的化学性质 酸性 氧化物 ② 与碱性氧化物反应 ① 与水反应 ③ 与碱反应 ④ 与某些盐反应 SO2化学性质同CO2 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 3.化学性质：作为酸性氧化物 认真读书上的【实验5-1】步骤，然后观看实验视频 2.化学性质（物质的分类角度：SO2是酸性氧化物） （1）与水反应： SO2 + H2O H2SO3（亚硫酸） *亚硫酸是一种弱酸，不稳定 （酸性：H2SO3>醋酸>H2CO3） (2) 与碱性氧化物反应（燃煤污染的治理，燃煤固硫） SO2 + CaO = CaSO3 (3) 可以和某些盐反应（如：Na2CO3溶液） SO2 +Na2CO3= Na2SO3+CO2 (4) 与碱反应 少量SO2通入NaOH溶液： SO2 + 2NaOH = Na2SO3 + H2O (吸收SO2尾气方程式) SO2 + 2OH- = SO32- + H2O 足量或过量SO2通入NaOH溶液： SO2 + NaOH = NaHSO3 SO2 + OH- = HSO3- 少量SO2通入澄清石灰水： SO2+Ca(OH)2=CaSO3 ↓+H2O 练习4.除去二氧化碳中混有的少量二氧化硫气体，可选用的试剂是(　　) A．饱和食盐水 B．氢氧化钠溶液 C．足量澄清石灰水 D．饱和碳酸氢钠溶液 D 思考：CO2 是否可以和BaCl2溶液反应？SO2 是否可以和BaCl2溶液反应？ 思考：如果我想让与SO2 和BaCl2溶液发生反应，应该怎么做？ CO2 是不和BaCl2溶液反应。 SO2 是也不和BaCl2溶液反应。因为不能生成盐酸 可以向溶液中加入过量碱溶液或通入氨气，最后生成Na2SO3和NaCl混合液 还可以加入氧化剂，例如氯水，氯气，氧气和过氧化氢等，可以生成Na2SO4。 物质 SO2 CO2 物理性质 气味 有刺激性气味 无味 毒性 有毒 无毒 水溶性 易溶（体积比为1：40） 可溶（体积比为1：1） 化学性质 与水反应 与碱反应 与碱性氧化物 弱氧化性 还原性 漂白性 SO2+H2O H2SO3 CO2+H2O H2CO3 SO2+Ca(OH)2===CaSO3↓+H2O CO2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O SO2+CaO===CaSO3 CO2+CaO===CaCO3 3S↓+2H2O CO2 + C === 2CO 高温 二氧化硫与二氧化碳的性质比较： 高锰酸钾溶液、氯水溶液、溴水反应 有，不稳定 无 无 1.物理方法鉴别 闻气味（有刺激性气味的是SO2） 溶解性（溶解度大的是SO2） 2.化学方法鉴别 试剂 现象及结论 品红溶液 使品红溶液褪色的是SO2；不能使品红溶液褪色的是CO2 氢硫酸 出现浑浊的是SO2，无明显现象的是CO2 高锰酸钾溶液 使紫色褪去的是SO2，无明显现象的是CO2 溴水 使橙色褪去的是SO2，无明显现象的是CO2 碘水（含淀粉） 使蓝色褪去的是SO2，无明显现象的是CO2 硝酸酸化的硝酸钡溶液 产生白色沉淀的是SO2，无明显现象的是CO2 表现漂白性的化学试剂只有品红溶液 思考： 设计实验方案，依次检验混合气体中的SO2、 CO2？ 混合气体中同时含有SO2和CO2时的检验 先检验SO2再检验CO2 流程设计 检验SO2→除去SO2→检验SO2是否被除尽→检验CO2 选用试剂 品红溶液 酸性高锰酸钾溶液 品红溶液 澄清石灰水 实验现象 褪色 褪色 不褪色 变浑浊 小结： SO2 与CaO等反应 与碱反应 还原性 氧化性 酸性 氧化物 +4价 漂白性、毒性 特 性 杀菌、防腐、漂白、制硫酸 与水反应 用 途 36 课时小结 课堂拓展 1、SO2的实验室制法： Na2SO3＋H2SO4(70%)=Na2SO4＋SO2↑＋H2O 2、如何除去CO2中SO2？ 用饱和NaHCO3溶液除去。 a.利用二氧化硫的还原性： b.利用亚硫酸的酸性比碳酸强： 用酸性高锰酸钾溶液、氯水、溴水等除去。 4、如何除去SO2中HCl？ 用饱和NaHSO3溶液除去。 课堂拓展 SO2的实验室制法： Na2SO3＋H2SO4(70%)=Na2SO4＋SO2↑＋H2O 试说明图中各试剂瓶中的现象及SO2体现的性质。 浓硫不拆，稀硫要拆； 有水才拆，无水不拆。 指出下列反应或现象中，SO2所体现的性质： （1） （2）SO2+2H2S=3S+2H2O （3）SO2+Cl2+2H2O=2HCl+H2SO4 （4）SO2使品红溶液褪色 （5）SO2使酸性高锰酸钾溶液褪色 （6）SO2使紫色石蕊试液变红色 2SO2 + O2 2 SO3 催化剂 △ 还原性 练习4 氧化性 还原性 漂白性 还原性 水溶液呈酸性 练习5 某混合气体由SO2 CO2 和水蒸气组成，为分别检验三种气体，使用下列装置： 可供选择的药品为： 酸性高锰酸钾溶液、品红溶液、澄清石灰水、无水硫酸铜，指明各容器中的药品， d装置作用是___________________________ 说明存在CO2的实验现象是___________________ a b c c d e 无水硫酸铜 品红 高锰酸钾 品红 澄清石灰水 d中品红不褪色e中出现白色浑浊 检验SO2是否除净 某学生利用如图装置做如下实验：在试管中注入某无色溶液，加热试管，溶液变为红色，冷却后恢复无色，则此溶液可能是 溶液。加热时溶液由无色变为红色的原因是 。 溶有SO2的品红 SO2气体逸出，品红恢复红色 练习6 2、下图是研究二氧化硫性质的微型实验装置。现用70%硫酸溶液和亚硫酸钠晶体反应制取SO2气体，实验现象很明显，且不污染空气。下列说法中错误的是（ ） A．紫色石蕊溶液变红色 B．品红溶液褪色，说明SO2有漂白性 C．溴水的橙色褪去，说明SO2有还原性 D．含酚酞的NaOH溶液红色变深，说明SO2有酸性氧化物的性质 D EVCapture4.2.2软件录制 Lavf57.25.100 本视频由湖南一唯信息科技开发的EV录屏软件录制，www.ieway.cn Lavf58.20.100 Lavf57.71.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf58.20.100 Lavf57.83.100 Lavf58.9.100 vid:v0200fg10000c8evkfbc77u5qj1mgpeg $