3.2.3 不同价态硫元素之间的转化　酸雨及其防治 课件-2026-2027学年高一上学期化学鲁科版必修第一册

该高中化学课件围绕不同价态硫元素转化及酸雨防治展开，通过合作探究实验导入，从-2、0、+4、+6价硫的转化实验出发，结合氧化还原原理构建价态转化模型，再延伸到酸雨形成与防治，形成“实验探究—模型构建—实际应用”的学习支架。 其亮点在于以科学探究与创新意识为核心，设计转化实验方案让学生自主选择试剂验证价态变化，通过“价—类”二维图培养证据推理与模型认知能力，结合酸雨防治案例渗透科学态度与社会责任。采用实验验证与情境分析结合的教学方法，通过价态转化示意图和即学即练题帮助学生系统掌握，既提升学生探究与应用能力，也为教师提供结构化教学资源。

第3课时　 不同价态硫元素之间的转化　酸雨及其防治 课标定向 1.掌握含不同价态硫元素物质之间转化的思维模型,并能结合具体情境解决实际问题。(证据推理与模型认知) 2.能从化合价角度,根据氧化还原反应原理,合理设计实验方案,验证含不同价态硫元素物质之间可以相互转化。(科学探究与创新意识) 3.了解酸雨的形成过程及对环境的危害,知道防治措施,树立环保意识。(科学态度与社会责任) 学习任务一　不同价态硫元素之间的转化 【合作探究】 探究不同价态硫元素之间的转化 [情境]实验目的:选取含有硫元素的物质,通过实验探究-2、0、+4、+6这四种价态硫元素之间的相互转化。 实验用品:二氧化硫水溶液,Na2SO3溶液,浓硫酸,酸性KMnO4溶液,氯水,Na2S溶液,KI溶液,S粉,Fe粉,铜片,淀粉溶液,品红溶液,稀硫酸,NaOH溶液;试管,胶头滴管,铁架台,酒精灯,玻璃管,橡胶塞,导气管,试管夹等。 实验方案: 转化目标(价态 变化) 转化前 含硫物质 选取试剂(氧化 剂或者还原剂) 转化后含硫 物质 预期现象 -2 0 Na2S 氯水 __ 有___________产生 0 -2 S 铁粉 ____ 铁粉和硫粉剧烈燃烧,有___色固体产生 S FeS 淡黄色沉淀 黑 转化目标 (价态变化) 转化前 含硫物质 选取试剂(氧化 剂或者还原剂) 转化后 含硫物质 预期现象 0 +4 S 空气 ____ S在空气中燃烧,有_____ ___火焰,有_______气味 的气体产生 +4 0 SO2 Na2S __ 有_______沉淀产生 +4 +6 SO2 氯水 _______ 氯水褪色 SO2 淡蓝 色 刺激性 S 淡黄色 H2SO4 转化目标 (价态变化) 转化前 含硫物质 选取试剂(氧化 剂或者还原剂) 转化后含硫物质 预期现象 +4 +6 SO2 酸性高锰酸钾 溶液 _______ 酸性高锰酸钾溶液_____ +6 +4 浓硫酸 KI、淀粉、 品红 ____ 溶液变_____、产生的气 体能使_____________ +6 +4 浓硫酸 Cu片、品红 ____ 溶液变蓝色、产生的气 体能使品红溶液褪色 K2SO4 褪色 SO2 蓝色 品红溶液褪色 SO2 [总结]不同价态的含硫物质间的转化通过_________反应实现。 氧化还原 【总结升华】 含硫物质之间的转化规律 【即学即练】 1.(2025·滨州高一检测)硫黄在空气中燃烧生成气体甲;将甲溶于水得溶液乙;向溶液乙中滴加氯水时氯水褪色,乙变为丙;在丙中加入硫化钠又生成气体丁;把丁通入溶液乙中得沉淀戊。物质甲、乙、丙、丁、戊中均含有硫元素,它们依次是(　　) A.SO3、H2SO4、H2SO3、H2S、S B.SO2、H2SO3、H2SO4、H2S、S C.SO2、H2SO3、H2SO4、H2S、SO3 D.SO2、H2SO3、H2S、H2SO4、Na2S2O3 【解析】选B。硫黄在空气中燃烧生成SO2,将SO2溶于水得H2SO3溶液,向H2SO3溶液中滴加氯水,H2SO3变为H2SO4,在H2SO4溶液中加入硫化钠又生成H2S气体,把H2S通入H2SO3溶液中得S沉淀,综上物质甲、乙、丙、丁、戊依次是SO2、H2SO3、H2SO4、H2S、S。 2.常温下某淡黄色固体单质A与组成A的元素的气态氢化物B和氧化物C有如图所示的转化关系,试回答: (1)A是__________(填化学式,下同),B是____________,C是____________。  (2)B的物质的量为x mol,氧气的物质的量为y mol,则当B跟氧气恰好反应完全转化为A时,x与y的关系为__________________;当B转化为C时,若反应后常温下的体系中只有C一种气体,则x与y的关系是__________________。  学习任务二　酸雨及其防治 【新知导学】 1.酸雨的形成 (1)酸雨:排放到空气中的_________在氧气和水蒸气的共同作用下形成酸雾, 随雨水降落,这样所形成的酸雨也常称硫酸型酸雨。 (2)SO2的来源:_________的燃烧。 二氧化硫 化石燃料 (3)硫酸型酸雨形成过程 有关的化学方程式: 途径一:2SO2+O2 2SO3、SO3+H2O===H2SO4; 途径二:SO2+H2O H2SO3、2H2SO3+O2===2H2SO4。 2.酸雨的危害 3.酸雨的防治 (1)消除_______,改变_____结构,开发利用_________,如太阳能、风能、氢能 等。 (2)对_________的排放加以控制,如对含硫燃料脱硫处理,对废气中的二氧化 硫回收利用等。 (3)健全法律法规,严格规定污染物的排放标准,提高环境保护意识。 污染源 能源 清洁能源 酸性物质 方法二:氨水脱硫法 该脱硫法采用喷雾吸收法,雾化的氨水与烟气中的SO2直接接触吸收SO2,其反应的化学方程式为2NH3+SO2+H2O===(NH4)2SO3, 2(NH4)2SO3+O2===2(NH4)2SO4。(或生成NH4HSO3,然后进一步氧化) 方法三:钠碱脱硫法 钠碱脱硫法是用NaOH/Na2CO3吸收烟气中的SO2,得到Na2SO3和NaHSO3,发生反应的化学方程式为2NaOH+SO2===Na2SO3+H2O, Na2CO3+SO2===Na2SO3+CO2,Na2SO3+SO2+H2O===2NaHSO3。 方法四:双碱脱硫法 先利用烧碱吸收SO2,再利用熟石灰浆液进行再生,再生后的NaOH碱液可循环使用,化学方程式为①吸收反应:2NaOH+SO2===Na2SO3+H2O, 2Na2SO3+O2===2Na2SO4。 ②再生反应:Na2SO3+Ca(OH)2===CaSO3↓+2NaOH, Na2SO4+Ca(OH)2===CaSO4↓+2NaOH。 【即学即练】 1.易错辨析 (1)pH<7的降雨属于酸雨。( ) 提示:酸雨是指pH小于5.6的雨水。 (2)煤和石油等化石燃料的燃烧除产生CO2外,还产生SO2。( ) 提示:化石燃料中含C、S等元素,燃烧除产生CO2外,还产生SO2。 (3)SO2及氮的氧化物的排放均会导致酸雨的形成。( ) 提示:硫酸型酸雨的形成与SO2的排放有关,硝酸型酸雨的形成与氮氧化物的排放有关。 × √ √ (4)开发新能源、改变能源结构是控制酸雨的根本途径。( ) 提示:开发新能源,可以减少含硫物质的燃烧,减少SO2的排放。 (5)向燃煤中鼓入足量空气,可以减少SO2的排放。( ) 提示:S在空气中燃烧产物与O2的量的多少无关。 √ × 2.现有雨水样品1份,每隔一段时间测定该雨水样品的pH,所得数据如表: 测试时间/h 0 1 2 3 4 雨水的pH 4.73 4.63 4.56 4.55 4.55 分析数据,回答下列问题: (1)①雨水样品的pH变化的原因是_____________________(用化学方程式表示)。   ②如果将刚取样的上述雨水和自来水相混合,pH将变__________________,原因是_______________(用化学方程式表示)。   (2)下列措施中,可减少酸雨产生的途径的是____________(填字母)。   ①少用煤作燃料　 ②把工厂烟囱造高　 ③燃料脱硫　 ④在已酸化的土壤中加石灰　 ⑤开发新能源 A.①②③　　　　　　 B.②③④⑤ C.①③⑤ D.①③④⑤ 【解析】(1)①酸雨放置时pH变小,其原因是雨水中的H2SO3被空气中的氧气氧化所致:SO2+H2O H2SO3、2H2SO3+O2===2H2SO4。 ②雨水和自来水混合,应考虑SO2与Cl2(或H2SO3与HClO)的反应: SO2+2H2O+Cl2===H2SO4+2HCl(或H2SO3+HClO===H2SO4+HCl),因此雨水与自来水混合后溶液pH将变小。 (2)减少酸雨的产生需减少SO2的排放,将煤转化为清洁能源(如煤的气化和液化),燃料脱硫、固硫,开发不含硫的新能源(如氢能、核能等),都是有力措施。 答案:(1)①SO2+H2O H2SO3、 2H2SO3+O2===2H2SO4 ②小　Cl2+2H2O+SO2===H2SO4+2HCl(或H2SO3+HClO===H2SO4+HCl)　 (2)C 课堂检测 1.(2025·郑州七中高一期末)如图所示为酸雨形成的示意图。下列说法不正确的是 (　　) A.酸雨的pH小于5.6 B.酸雨会加速建筑物的腐蚀 C.含硫煤的燃烧是导致酸雨的原因之一 D.酸雨形成过程中不涉及氧化还原反应 【解析】选D。酸雨是指pH小于5.6的雨水,故A正确;酸雨具有酸性,能够腐蚀建筑物,故B正确;含硫燃料燃烧会产生二氧化硫气体,含硫煤的燃烧是导致酸雨的原因之一,故C正确;由图示可知,酸雨形成过程中二氧化硫中的硫元素化合价升高,发生了氧化还原反应,故D错误。 2.物质的类别和核心元素的化合价是研究物质性质的两个重要角度。如图为硫及其部分化合物的“价—类”二维图,下列说法错误的是 (　　) A.Z作氧化剂时,理论上可被还原为S单质 B.S与O2在点燃时经一步反应可生成Y C.X的水溶液在空气中放置,易被氧化 D.Na2SO4属于电解质 【解析】选B。根据“价—类”二维图可判断X是H2S,Y是SO3,Z是Na2SO3;Z作氧化剂时,化合价降低,如在酸性条件下与硫化钠反应生成单质硫,故A正确;硫单质与氧气在点燃的条件下反应生成二氧化硫,得不到三氧化硫,故B错误;硫化氢易被空气中的氧气氧化,反应方程式为2H2S+O2===2S↓+2H2O,故C正确;酸、碱、盐、金属氧化物 等均属于电解质,Na2SO4属于电解质, 故D正确。 【深挖掘·教材激活】 3.(溯源教材·P104化学与技术)硫铁矿(含FeS2)是一种重要的化学矿物原料,也是工业制硫酸的主要原料。其煅烧过程及产物存在如下转化关系: 回答下列问题: (1)硫铁矿中S元素的化合价为____________。  (2)为了确定A中S元素的化合价,将其通入新制碘水中,发现溶液褪色,请写出该过程的离子方程式_____________________。  (3)硫酸厂产生的废气中含有SO2,会污染环境,可用足量NaOH溶液吸收,写出该反应的离子方程式_____________________。  (4)写出检验C中阴离子的方法_____________________。  【解析】(1)硫铁矿中Fe元素化合价为+2价,则S元素的化合价为-1价。(2)将SO2通入新制碘水中,溶液褪色,发生反应的化学方程式为SO2+I2+2H2O===H2SO4+2HI,离子方程式为SO2+I2+2H2O===4H++S +2I-。(3)废气中的SO2会污染环境,可用足量NaOH溶液吸收,两者反应生成亚硫酸钠,离子方程式为SO2+2OH-===S+H2O。(4)C为硫酸,阴离子为硫酸根离子,检验硫酸根离子的方法为取少量溶液于试管中,先加稀盐酸,再加BaCl2溶液,有白色沉淀生成,证明含有硫酸根离子。 答案:(1)-1　 (2)SO2+I2+2H2O===4H++S+2I- (3)SO2+2OH-===S+H2O (4)取少量溶液于试管中,先加稀盐酸,再加BaCl2溶液,有白色沉淀生成,证明含有硫酸根离子 (1)通过氧化还原反应实现含不同价态硫元素的物质之间的转化 ① 2H2S+O22S+2H2O　 Cl2+Na2S===S↓+2NaCl　 2Cu+SCu2S　 Fe+SFeS ②　 2H2S+3O22SO2+2H2O ③　 S+O2SO2　 2H2S+SO2===3S↓+2H2O ④　 2SO2+O22SO3 Cl2+SO2+2H2O===H2SO4+2HCl 2Na2SO3+O2===2Na2SO4 Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O (2)通过非氧化还原反应实现含相同价态硫元素的物质之间的转化 ① ② ③SO3H2SO4→Na2SO4→NaHSO4→BaSO4 【解析】(1)根据“淡黄色固体单质”可推出A是S,则B是H2S,C是SO2。(2)根据反应2H2S+O22S+2H2O可知,y=0.5x。当B转化为C时,若反 应后常温下的体系中只有C一种气体,则先发生反应2H2S+O2 2S+2H2O,再发生反应S+O2SO2。所以x与y的关系为0.5x<y≤1.5x。 答案:(1)S　H2S　SO2 (2)y=0.5x　0.5x<y≤1.5x 【总结升华】 四种常见的SO2尾气处理方法 方法一:钙基固硫法 为防治酸雨,工业上常用生石灰和含硫的煤混合后燃烧,燃烧时硫、生石 灰、O2共同反应生成硫酸钙,从而使硫转移到煤渣中,反应原理为 CaO+SO2CaSO3,2CaSO3+O22CaSO4,总反应方程式为 2CaO+2SO2+O22CaSO4。 $