5.1.4 不同价态含硫物质的转化 课件-2025-2026学年高一下学期化学人教版必修第二册

该高中化学课件聚焦不同价态含硫物质的转化，从自然界硫的存在（游离态、化合态）及循环入手，引导学生思考人工条件下的转化，搭建从自然现象到实验室探究的学习支架，衔接前后知识脉络。 其亮点在于通过价类二维图构建硫元素价态与物质类别的系统联系，体现化学观念，结合氧化还原规律（邻位价态、归中律）培养科学思维，设计实验方案（如H₂S与SO₂反应生成S）落实科学探究与实践。学生能形成转化观念和实验能力，教师可利用结构化资料提升教学效率。

新人教版 化学 必修2 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 第4课时 不同价态含硫物质的转化 1. 掌握自然界硫的循环及常见含硫物质之间的转化，并能书写相关的化学方程式。 2.认识硫在自然与化工中的重要作用，增强环境保护意识。 3.能自主设计不同含硫化合物的转化实验。 教学目标 一、自然界中硫的存在和转化 1.自然界中硫的存在 硫在自然界以游离态和化合态(硫化物、硫酸盐)的形式存在 黄铁矿(FeS2)、黄铜矿(CuFeS2)等 少量的H2S 、SO2 、SO3 等 (1) 游离态 (2) 化合态 火山喷口 地壳的岩层 芒硝Na2SO4·10H2O 重晶石BaSO4 石膏(CaSO4·2H2O) 动植物体内： 含硫蛋白质等 岩层深处和海底的无氧环境中： 地表附近的富氧环境中： 大气层中： 新课导入 一、自然界中硫的存在和转化 2.自然界中硫的转化 (1)岩层深处和海底：无氧环境下硫单质转化成硫化物，发生还原反应。 (2)地表附近：硫化物转化为硫酸盐，发生氧化反应。 (3)火山口附近：硫单质转化成SO2，SO2又转化成SO3，均为氧化反应。 自然界中的含硫物质在一定条件下能够相互转化。这种转化在人工条件下也能发生，硫酸的工业生产就是人类通过控制化学反应条件而实现的含硫物质的相互转化。 那么，在实验室里如何实现不同含硫物质的相互转化呢？ 思考讨论 二、实验室含硫物质的转化 1.相同价态含硫物质之间的转化 氧化物 SO2 含氧酸 H2SO3 盐 NaHSO3 盐 Na2SO3 从左到右的转化，加入碱可以实现；从右到左的转化，加入酸可以实现 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。如： 不同价态的含硫化合物间是通过什么反应规律联系在一起的? 二、实验室含硫物质的转化 2.不同价态含硫物质之间的转化 思考：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，分析各种物质在反应中表现的是氧化性还是还原性。 -2 0 +4 +6 还原剂 还原剂 还原剂 氧化剂 氧化剂 氧化剂 高价显 氧化性 低价显 还原性 中间价态既有氧化性又有还原性 H2S HgS Na2S FeS Cu2S CuFeS2 S SO2 H2SO3 NaHSO3 Na2SO3 SO3 NaHSO4 H2SO4 Na2SO4 CuSO4 BaSO4 转化目标 转化前的含硫物质 选择试剂 转化后的含硫物质 预期实验现象 -2→0 …… 请从上述转化关系至少选择一种，从下列试剂选择合适的试剂，设计转化路径，并预测产物 常用的氧化剂：浓硫酸、O2、 Cl2、酸性高锰酸钾溶液、FeCl3溶液、H2O2等 常用的还原剂：金属单质、H2、 H2S、 Na2S、SO2、HI、Na2SO3、FeCl2 等。 思考讨论 化学实验设计 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。 运用化学实验设计时，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。 方法导引 拓展延伸 二、实验室含硫物质的转化 2.不同价态含硫物质之间的转化 序号 价态变化 转化前含硫物质 选择试剂 转化后含硫物质 预期现象 1 -2→0 2 0→-2 3 0→+4 4 +4→0 5 +4→+6 6 +6→+4 S Fe H2S SO2 S Na2SO3 Na2S SO2 KMnO4 浓H2SO4 Cu 浓H2SO4 S FeS SO2 S H2SO4 CuSO4、SO2 生成浅黄色固体 生成黑色固体 生成使品红褪色的气体 酸性高锰酸钾溶液紫红色褪去 生成浅黄色沉淀 生成使品红褪色的气体和蓝色溶液 实验验证 二、实验室含硫物质的转化 2.不同价态含硫物质之间的转化 2H2S + O2 = S ↓ + 2H2O 2H2S + SO2 = 3S ↓ + 2H2O 2H2S + H2SO4(浓) = 3S ↓ + SO2 ↑ + 2H2O Na2S + H2O2 + 2HCl = S ↓ + 2NaCl + 2H2O FeS + O2 = Fe2O3+SO2 高温 -2 S 0 S H2S FeS Na2S S 氧化剂 返回 二、实验室含硫物质的转化 2.不同价态含硫物质之间的转化 0 S +4 S 氧化剂 S + O2 = SO2 ↑ 点燃 S + 6NaOH = 2Na2S + Na2SO3 +3H2O △ +4 S +6 S 氧化剂 2SO2 + O2 = 2SO3 催化剂 △ SO2 + Cl2 + H2O = H2SO4 + 2HCl SO2 + l2 + H2O = H2SO4 + 2Hl SO2 + H2O2 = H2SO4 SO2 + 2FeCl3 + 2H2O = H2SO4 + 2HCl + 2FeCl2 返回 二、实验室含硫物质的转化 2.不同价态含硫物质之间的转化 +6 S +4 S Cu + 2H2SO4(浓) = CuSO4 + SO2 ↑ + 2H2O △ C + 2H2SO4(浓) = CO2↑ + 2SO2 ↑ + 2H2O △ 2H2S + H2SO4(浓) = 3S ↓ + SO2 ↑ + 2H2O H2S + 3H2SO4(浓) = 4SO2↑ + 4H2O 还原剂 +4 S 0 S 还原剂 SO2 + 2H2S = 3S ↓ + 2H2O 0 S -2 S 还原剂 Fe + S = FeS △ H2 + S = H2S △ S + 6NaOH = 2Na2S + Na2SO3 +3H2O △ 返回 二、实验室含硫物质的转化 2.不同价态含硫物质之间的转化 常见含硫物质的转化实验 1. 不同价态含硫物质的转化必须要加入氧化剂或者还原剂吗？ 不一定，如S和NaOH溶液反应 2.不同价态含硫物质的转化，价态有什么规律？ 一般升高或降低到相邻的价态 3. 相邻价态含硫物质可以反应吗？可以发生氧化还原反应吗？ 可以反应，如Na2SO3和H2SO4，但不可以发生氧化还原反应 4.哪些含硫物质可以实现连续转化？ H2S → SO2→ SO3 → H2SO4 足量 O2 O2 H2O S → SO2→ SO3 → H2SO4 O2 O2 H2O 思考讨论 二、实验室含硫物质的转化 3.同种元素氧化还原规律 (1)邻位价态原则 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，即台阶式升降。 (2)同种元素相邻价态粒子不反应 如S和H2S、S和SO2、SO2和浓硫酸之间不发生氧化还原反应，即使两者氧化性、还原性区分明显；但相邻价态含硫物质可以发生非氧化还原反应：如Na2SO3和H2SO4。 二、实验室含硫物质的转化 3.同种元素氧化还原规律 (3)归中律 当硫元素的高价态粒子与低价态粒子反应时，一般生成中间价态产物，如-2价S的化合物与+4价S的化合物在酸性环境中生成S单质，S单质与浓硫酸反应生成SO2。 (4)歧化律 单质S和浓的强碱溶液共热，S单质既作氧化剂又作还原剂。 2H2S＋SO2 = 3S＋2H2O 注意：(1) S2-和SO32－碱性条件下可共存，只有在酸性环境中才发生反应：2S2－+SO32－+6H＋=3S↓+3H2O。 (2) 含+6价硫的化合物不一定都有强氧化性，如浓硫酸具有氧化性，而稀硫酸、硫酸盐中的硫元素均不表现氧化性 二、实验室含硫物质的转化 4.建构含硫物质的转化关系图 转化类型 直线型转化 三角型转化 交叉型转化 1. 硫化物 ① H2S的制备：FeS+H2SO4(稀)=FeSO4+ H2S↑ ② 氢硫酸具有较强的还原性，在空气中久置会被缓慢氧化析出 S 单质 ③ ZnS呈白色，MnS呈粉色，FeS、CuS、Ag2S呈黑色，均难溶于水 2.硫代硫酸盐 ① 硫代硫酸（H2S2O3）可以看作是H2SO4分子中与S相连的一个氧原子 被硫原子取代的产物。 ② 硫代硫酸钠（ Na2S2O3·5H2O）俗称海波或大苏打，酸性环境中易 歧化生成S和SO2，较强的氧化剂（如Cl2）可将其氧化成SO42-。 拓展延伸 3. 脱硫方法 ① “钙基固硫法”脱硫 优点：价格低廉 缺点：钙利用率低，易浪费，固硫率不高 ② “石灰石-石膏法”脱硫 优点：适用煤种范围广，脱硫效率≥90% 缺点：初期投资大，体系复杂，设备占地面积大 ③ “氨水法”脱硫（相对最好） 优点：效率高，能耗低，雾化氨水与气体接触脱硫效率更高 ≥95%， 原料充足生成商品化产物氮肥 ② SO2＋CaO = CaSO3 ③ O2＋2CaSO3 = 2CaSO4 ① SO2＋CaCO3 = CaSO3＋CO2 ② O2＋2CaSO3 = 2CaSO4 ① SO2（少）+ 2NH3 + H2O= (NH4)2SO3 ② SO2（过）+ NH3 + H2O=NH4HSO3 ③ 2(NH4)2SO3+ O2= (NH4)2SO4 ④ 2NH4HSO3+ O2= NH4HSO4 拓展延伸 SO2 物质类别 化合价 单质 氧化物 盐 含氧酸 －2 +4 SO3 氢化物 硫元素的价类图 0 H2S S H2SO3 H2SO4 SO32－ SO42－ FeS NaOH Cl2、H2O2、O2 Cu、C、HI、H2S Cl2、H2O2、O2 O2、浓硫酸 H2S H2 KMnO4、HNO3、Fe3+ H2O △ Cl2、O2、SO2、Fe3+、 HNO3 、 KMnO4 O2 NaOH 稀硫酸 +6 Fe H2O △ 加氧化剂 加还原剂 非氧化还原反应 氧化还原反应 课堂总结 22 22 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了领域。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、全局观念、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。 拓展延伸 1. 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 2. 写出②、③、④反应的化学方程式:②___________________________; ③________________________________;④__________________________。 H2SO3+2NaOH = Na2SO3+2H2O Na2SO3+H2SO4 =Na2SO4+H2O+SO2↑ SO2+Na2SO3+H2O =2NaHSO3 课堂练习 1. 写出图中序号所示反应的离子方程式。 ① ； ② ； ③ 。 SO32-＋2H+=SO2↑＋H2O SO2＋2OH- = SO32-＋H2O 2. 写出②、④反应的离子方程式:②___________________________; ④__________________________-。 H2SO3+2OH- = SO32- +2H2O SO2+SO32-+H2O =HSO3 第2周周末作业1 课堂练习 第2周周末作业2 课后作业：完善价类二维图，参照第22张PPT(课后总结)补充所需试剂，并在价类二维图下面写出相应离子方程式，每种转化至少写2个方程式 课堂练习 1.完成下列含硫物质相互转化的化学方程式 （1）实验室用亚硫酸钠与浓硫酸反应制备二氧化硫气体 （2）实验室用稀硫酸与硫化铁反应，制备硫化氢气体 （3）实验室用氢氧化钠对硫化氢进行尾气处理 Na2SO3 + H2SO4(浓)＝ Na2SO4 + SO2↑+ H2O FeS + H2SO4(稀)＝ FeSO4 + H2S↑ 2NaOH + H2S ＝ Na2S +2H2O 课堂练习 27 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，无明显现象 D 课堂练习 3.如图是硫元素在自然界中的循环示意图，下列说法不正确的是 A．硫在自然界只有游离态 B．煤中含有硫元素，燃煤中加入生石灰可脱硫 C．硫具有弱氧化性，和变价金属反应，通常将金属氧化成低价态 D．氢硫酸是弱酸，能与碱、碱性氧化物反应 A 课堂练习 4.如图所示是一系列含硫化合物的转化关系（反应中生成的水已略去），其中说法正确的是（ ） A．反应①说明SO2具有漂白性，反 应②说明SO2具有酸性 B．反应②中生成物n（Na2SO3）：n（NaHSO3）＝1：1时，则反应物n （SO2）：n（NaOH）＝1：2 C．反应③④⑤均属于氧化还原反应 D．工业上可利用反应②和反应④回收SO2 D 课堂练习 5.物质的类别和核心元素的化合价是研究物质化学性质的两个重要角度。某短周期元素的单质及其部分化合物的价类二维图如图所示。下列推断合理的是 A．a到b、c、d、e、f均可直接转化 B．标准状况下，1molb和c的混合物体积为22.4L C．可先加盐酸，再加氯化钡溶液检验e的钠盐是否变质 D．f的水溶液在空气中放置，不易被氧化 C 课堂练习 新人教版 化学 必修2 第五章 化工生产中的重要非金属元素 谢谢观看 Lavf57.71.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 3S＋6NaOH2Na2S＋Na2SO3＋3H2O ① S+O2SO2 H2SO3H2O＋SO2↑ H2SO3H2O＋SO2↑ $