内容正文:
第五章 化工生产中的重要非金属元素
(1)硫和二氧化硫
第一节 硫及其化合物
在印度尼西亚东部有一座著名的活火山——卡瓦伊真火山,卡瓦伊真火山喷出的气体
通过火山口内的喷气孔形成硫黄,这些硫黄被称为“恶魔的黄金”。当地很多青壮年
男子冒险去火山口采硫黄矿谋生。
【课堂引入】自然界中的硫单质
这个火山矿每天生产14吨硫磺,当地很多青壮年男子冒险去火山口采硫磺矿谋生。
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近40年来,已经有超过200名矿工死于硫磺矿内所产生的有毒气体。
可是为了生活,他们只能继续这样坚持到底。
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【情境创设】生活中的硫单质
【问题1】硫元素在生活和化工生产中都扮演着重要角色。你知道打碎了水银温度计之后怎么办吗?
打碎了水银温度计之后,不要立马就用手去捡,水银打破之后应该首先带一个手套,手套带好了之后把碎片捡起来放入袋子里面,收集好散落的水银,不要用扫把去扫,或者是用拖把去拖,因为这样有可能会让水银变成一些散落的小水银,如果家里有胶带的话,可以用胶带去粘。如果家里面有硫磺粉的话,在水银上面撒上一点儿硫磺粉也是可以的。
打碎了水银温度计之后,不要立马就用手去捡,水银打破之后应该首先带一个手套,手套带好了之后把碎片捡起来放入袋子里面,收集好散落的水银,不要用扫把去扫,或者是用拖把去拖,因为这样有可能会让水银变成一些散落的小水银,如果家里有胶带的话,可以用胶带去粘。如果家里面有硫磺粉的话,在水银上面撒上一点儿硫磺粉也是可以的。
O2、H2O、
阳光
H2SO3
H2SO4
微生物还原
S
H2S
地表
火山爆发
地下
与砷铁汞锑
等元素化合
含硫
矿物
雄黄
雌黄
辉锑矿
黄铁矿
辰砂
石膏(CaSO4·2H2O)
芒硝(Na2SO4·10H2O)
受空气中氧气、水等作用
H2S
部分硫
SO2
SO3
部分硫
1.自然界中不同价态硫元素间的转化
H2S
熟石膏--- 2CaSO4·H2O
6
自然界中不同价态硫元素之间的转化
自然界中不同价态硫元素之间的转化
Na2SO4
S
酸
氧化物
单质
氢化物
盐
H2S
SO2
SO3
H2SO4
+4
0
-2
元素化合价
物质类别
+6
H2SO3
Na2SO3
2、硫元素的价类二维图
WAP:Wireless Application Protocol
移动设备:便携、无线、完整设备的精简
手机、PDA、MPX、阅读器、tablet平板电脑、游戏机、汽车电子产品、互联网移动电视、无线家电、其它所有便携设备
8
地壳岩层
火山喷口附近
硫单质
_______晶体,俗称______,质脆,易研成粉末。
_______溶于水,____溶于酒精,______溶于CS2。
黄色
硫黄
难
微
易
1、硫元素及硫单质
【思考1】若试管内壁附着有单质硫,如何洗涤除去?
可以用CS2来清洗沾满硫的试管。
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
正交硫S8
【思考2】碳单质有同素异形体,硫单质有同素异形体吗?
易得两个电子
位置
第三周期、第ⅥA族
结构
性质
非金属性:比氧元素、氯元素弱
问题:在周期表中找出硫元素,描述其位置,推测硫的原子结构、硫元素的性质。
+6
-2
+4
0
SO3
H2SO4
H2S
Na2S
S
SO2
H2SO3
氧化性
还原性
氧化性+还原性
硫
的
全
家
福
活动 · 探究
(三)化学性质
混合物继续保持红热,生成黑色固体
实验现象
Fe + S FeS
║
∆
氧化性
(1)硫与金属的反应
①与铁反应
是放热反应,反应放出的热能使反应继续进行
思考:Fe与S反应实验中,为什么只加热混合物一端就能继续反应?
新课探究
二、认识硫单质
探·知识奥秘
一、硫
(3)化学性质
2.硫与金属反应
a.硫与Fe反应
Fe+S FeS
2Cu+S Cu2S
b.硫与Cu反应
和氯气相比,硫的氧化性较弱,与变价金属反应时生成低价态的金属硫化物。
探·知识奥秘
一、硫
(3)化学性质
2.硫与金属反应
c.硫与Hg反应
温度计打碎了,如何处理?
S+Hg HgS
d.硫与Ag反应
带久了银手镯,为什么会变黑?
S+2Ag Ag2S
实验探究
(2) 与金属化合
2Na+Cl2==2NaCl
2Fe+3Cl2==2FeCl3
Cu+Cl2== CuCl2
Fe + S = FeS
△
Hg + S = HgS
2Na + S == Na2S
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.
(汞洒落在地面,为防止汞蒸气中毒, 可撒些硫粉覆盖)
【拓展】
2Cu + S = Cu2S
△
(黑色难溶物)
(黑色难溶物)
2Ag + S = Ag2S
(银手镯发黑/银针试毒)
Hg、Ag在常温下不与氧气反应
丹砂(硫化汞)
2) 还原性 硫与氧气等氧化剂反应时表现出还原性
硫与氧气反应:
S + O2 SO2
点燃
切记:S 与 O2 反应时,无论氧气量多少,浓度高低,
只生成 SO2 ,不能生成 SO3 。
在空气中:微弱的淡蓝色火焰
在纯氧中:明亮的蓝紫色火焰
划火柴时常闻到的一股呛鼻的气味,就是火柴头成份中的硫燃烧后产生的二氧化硫。
②与非金属H2、O2反应
①与金属Na、Fe、Cu、Hg反应
能否生成Fe3+、Cu2+?
O2过量能否生成SO3?
氧
化
性
还原性
氧化性:Cl>S
2.硫单质的化学性质
任务一:硫单质的性质
1、单质硫的氧化性较弱,与变价金属反应时,一般只生成低价金属硫化物(如FeS、Cu2S)
2、置换反应:Na2S+Cl2=2NaCl+S(氧化性Cl2> S 还原性S2- > Cl-)
3、非金属性强弱的比较方法
(1)最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱: HClO4>H2SO4
(2)与氢化合的难易程度:Cl2比S易与氢气反应
(3)气态氢化物的稳定性:HCl比H2S稳定
【思考3】比较单质硫和氯气氧化性强弱方法?
四、硫单质的化学性质
类比 Cl2 与 NaOH 溶液的反应,试
写出 S 与 NaOH 溶液加热时的反应
从氧化还原的角度,试着写出 S 和浓硫酸在加热时的反应。
3S + 6NaOH 2Na2S + Na2SO3 + 3H2O
S + 2H2SO4 (浓) 3SO2↑ + 2H2O
【思考1】若试管内壁附着有单质硫,如何洗涤除去?
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课堂练习
20
下列化合物能用相应的单质直接化合制得的是 。
① CuS ② FeS ③ HCl ④ SO2 ⑤ SO3 ⑥ FeCl2
⑦ CuCl2 ⑧ Cu2S
√
√
√
√
√
下列化合物由两种单质直接化合制得的是
A. Fe2S B. CuS
C. SO3 D. SO2
√
3、硫的用途
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。
硫的用途
03
(一)制火柴、烟花爆竹、黑火药(一硫二硝三木炭)
S + 2KNO3 + 3C K2S + N2↑ + 3CO2↑
(二)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。
(三)轮胎、胶管等橡胶制品
(四)制造硫酸、化肥、火柴、杀虫剂(石灰硫黄合剂)、医药(硫黄软膏)
2.下列有关硫的性质的叙述正确的是 ( )
A.淡黄色晶体,不溶于水,易溶于酒精
B.质脆易粉碎,易溶于二硫化碳,加热易熔化
C.既有氧化性又有还原性,硫与铁粉和铜粉分别反应,都可生成二价金属硫化物
D.硫在空气中燃烧的产物是SO2,在氧气中燃烧的产物是SO3
B
【课堂练习】
1、洗涤附着在试管内壁上的硫黄,可选用的方法是( )
A.用CS2洗涤 B.用热氢氧化钠溶液洗涤
C.用饱和食盐水洗涤 D.用水洗涤
AB
2.化学性质
任务二:二氧化硫的性质
问题:从物质类别和元素价态角度预测SO2的化学性质?
二氧化硫
酸性氧化物
和碱反应
和水反应
和碱性氧化物反应
中间价态
既具有氧化性又具有还原性
任务二:二氧化硫的性质
2.化学性质
【实验5-1 】二氧化硫的溶解性
实验现象
实验结论
液面迅速上升
pH试纸变红
SO2易溶于水
其水溶液呈酸性
1.物理性质
二、二氧化硫的性质
颜色 状态 气味 毒性 密度 水溶性
____ ____ _______气味 ____ 比空气___
无色
气态
刺激性
有毒
大
易溶于水
(1:40)
与水反应 与碱反应(NaOH) 与碱性氧化物反应(CaO)
①酸性氧化物的通性
S的化合价不变,始终为+4
可逆反应:在同一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。
点燃
电解
2H2+O2 2H2O
与量有关的方程式
SO2通入澄清石灰水,现象是?如果通入过量SO2呢?
任务二:二氧化硫的性质
2.化学性质
SO2 + 2H2S = 3S↓ + 2H2O
+4
0
现象:产生黄色固体
-2
归中反应
②氧化性
任务二:二氧化硫的性质
2.化学性质
实验探究
⑤ SO2的氧化性:
SO2+2H2S=3S+2H2O
(析出黄色浑浊)
探·知识奥秘
二、二氧化硫的性质及应用
(2)化学性质
实验二:向试管内加入5mLSO2的水溶液,滴加几滴BaCl2溶液,观察现象;再向试管中滴加5mL3%H2O2溶液,振荡,放置片刻加几滴稀盐酸,观察现象。
实验现象
开始无明显现象,出现白色沉淀
滴加盐酸沉淀不溶解
实验结论
SO2与BaCl2溶液与不反应
白色沉淀为BaSO4
2SO2+O2 2SO3
催化剂
(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
5SO2 + 2KMnO4 + 2H2O = K2SO4 + 2MnSO4 + 2H2SO4
任务二:二氧化硫的性质
2.化学性质
③还原性
与氧化剂如O2、X2(Cl2、Br2、I2)、 KMnO4、Fe3+、H2O2等反应
(氯水褪色)
5SO2+2MnO4−+2H2O=2Mn2++5SO42−+4H+
(KMnO4 溶液褪色)
SO2+H2O2=H2SO4
SO2+2H2O+2Fe3+=SO42−+2Fe2++4H+
④漂白性(特性)
任务二:二氧化硫的性质
2.化学性质
实验操作 实验现象 实验结论
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
加热试管,注意通风,再观察溶液的变化
溶液褪色
溶液恢复
原来的颜色
SO2有漂白作用
SO2的漂白性具有可逆性
思考:SO2漂白性为什么可逆?
通入SO2
通入Cl2
溶液很快变成红色,但不褪色
溶液立即变红,随后褪色
紫色石
蕊溶液
褪色
溶液恢复红色
溶液不恢复红色
品红
溶液
褪色
通入SO2
通入Cl2
加热
加热
SO2和Cl2漂白性比较
任务二:二氧化硫的性质
④漂白性(特性)
SO2的漂白原理:
是SO2跟有色物质化合生成一种无色的不稳定化合物。
问题1:SO2使溴水、KMnO4溶液褪色体现了SO2的漂白性吗?
任务二:二氧化硫的性质
2.化学性质
④漂白性(特性)
前者体现SO2的还原性,发生的是氧化还原反应。
后者体现其漂白性,发生的是非氧化还原反应。
问题2:将等物质的量的SO2和Cl2通入水中,滴入品红溶液,品红褪色吗?
SO2+Cl2 +2H2O H2SO4 +2HCl
漂白性物质总结比较
氧化型 加合型 吸附型
物质
原理
效 果
实 质
将有色物质氧化成无色物质
生成不稳定的无色物质
疏松多孔,较大表面积,吸附有色物质
永久
暂时
永久
氧化还原反应、无选择性
非氧化还原反应、
无选择性
物理性质
HClO、Ca(ClO)2
Na2O2、H2O2、O3
SO2
活性炭、
Al(OH)3、Fe(OH)3胶体
任务二:二氧化硫的性质
防腐剂
漂白剂
杀菌、抗氧化剂
食品添加剂
二氧化硫的用途
03
归纳总结——SO2 的性质
漂白
还原
氧化
酸
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37
1、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使酸性高锰酸钾溶液褪色
(5)SO2使紫色石蕊试液变红色
(6)SO2使品红溶液褪色
2SO2 + O2 2 SO3
催化剂
△
还原性
氧化性
还原性
漂白性
还原性
水溶液呈酸性
【课堂练习】
38
课后拓展
拓展(1):SO2与BaCl2反应吗
不能,弱酸不能制强酸
如果能反应,则方程为: 。
SO2+H2O + BaCl2 = BaSO3 ↓+2HCl
拓展(2): SO2的实验室制备
原理:Na2SO3+H2SO4(浓) = SO2 ↑+H2O +Na2SO4
注意:浓硫酸最适宜选用 ,太浓 ,太稀 。
70%
无法电离出H+,不能反应
SO2溶解在溶液中,导致SO2产量低
拓展延伸二
检验SO2和CO2同时存在的方法
品红溶液 酸性KMnO4溶液 品红溶液 澄清石灰水
检验SO2
除掉SO2
检验SO2是否除尽
检验CO2
A中品红溶液褪色,说明混合气体中有SO2
C中品红溶液不褪色,且D中出现浑浊,说明混合气体中有CO2
拓展延伸三
实验室制取SO2的常用原理
教师点拨
四、 SO3的性质
和水反应
和碱反应(石灰乳)
和碱性氧化物(CaO)
SO3+H2O H2SO4
通入氯化钡溶液
SO3+Ca(OH)2 CaSO4+H2O
SO3+CaO CaSO4
SO3+BaCl2+H2O BaSO4↓+2HCl
具有强刺激性臭味气体
熔沸点较低(16.8 ℃)、沸点(44.8 ℃),
常温下为液体;标准状况下为固体
用途:
2、二氧化硫
二氧化硫在葡萄酒果汁中可以起着杀菌、抗氧化防腐的作用
43
制硫酸
漂白剂
防腐剂
杀菌剂
市场黄白两种银耳对比
学以致用
不可使用于食品漂白,但可用于日用品的漂白
竹筷子的漂白
草帽的漂白
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基础版课件不提供所有视频
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思维启迪
雾霾的主要成分:二氧化硫、可吸入颗粒、氮氧化物。
湘西州城市空气质量日报(部分)
大气中的 SO2 主要是由煤、石油、天然气等化石燃料的燃烧产生的。
化学与生活
如何鉴别SO2与CO2?
SO2通入BaCl2溶液,能否产生白色沉淀?为什么?
利用SO2的漂白性/还原性,可通入品红/酸性高锰酸钾/溴水等溶液。
不能,因为弱酸不能制强酸。
若想产生白色沉淀,可以如何操作?
加入碱性物质如NH3/NH4·H2O,可产生BaSO3沉淀;
或强氧化性物质如Cl2/酸性KMnO4等,可产生BaSO4沉淀。
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【例4】下列物质能使品红溶液褪色,且褪色原理基本相同的是( )
①活性炭 ②新制氯水③二氧化硫 ④臭氧 ⑤过氧化钠 ⑥双氧水
A.①②④ B.②③⑤ C.②④⑤⑥ D.③④⑥
C
题型二:二氧化硫的漂白性
对点训练
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【例5】将SO2气体通入BaCl2溶液至饱和,未见有沉淀生成,继续通入另一种气体仍无沉淀产生,则通入的气体可能是
① O2 ②Cl2 ③NH3 ④H2S ⑤CO2
A.②③④ B.⑤ C.①⑤ D.①②⑤
B
题型三:二氧化硫的沉淀问题
对点训练
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【例7】除去二氧化碳中混有的少量二氧化硫气体,不可选用的试剂是( )
A.饱和碳酸钠溶液 B.高锰酸钾溶液
C.溴水 D.饱和碳酸氢钠溶液
A
题型四:二氧化硫的性质综合
对点训练
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2.下列说法正确的是( )
A.SO2能使品红溶液、溴水和酸性KMnO4溶液褪色,是因为SO2具有漂白性
B.SO2、Cl2都可用于漂白物质,将等物质的量的两种气体同时作用于潮湿的有色物质时,可增强漂白效果
C.活性炭使有色物质褪色是利用了碳单质的还原性,使有色物质发生了还原反应
D.SO2使品红溶液褪色后,将褪色后的溶液加热,溶液重新变为红色
D
【课堂练习】
5.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______。
褪色
还原
褪色
漂白
褪色
白色
BaSO3
BaSO4
Lavf57.83.100
Lavf58.20.100
Lavf59.27.100
Bilibili VXCode Swarm Transcoder v1.1.1
Lavf58.76.100
EVCapture4.1.8软件录制
Lavf57.25.100
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SO2+2OH-===SO+H2O或SO2+OH-===HSO
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