内容正文:
高一上学期化学课时作业(鲁科版必修第一册 第三章第二节 硫的转化)
作业设计:
基于鲁科版(2019)高中化学必修第一册第三章“物质的性质与转化”第二节硫的转化新授课结束后而设计的分层作业,面向高一年级学生,主要让学生梳理有关硫及其化合物的重要知识,构建价‑类二维知识体系;作业包含基础巩固、能力提升、素养拓展三部分,针对不同层次的学生设计不同习题,作业情境大量融入中华传统文化:古代炼丹、黑火药、古法硫磺染色、《本草纲目》、《天工开物》古籍记载硫黄应用、传统熏制工艺等素材。
一、作品基础信息
项目
填写内容
作品名称
高一化学上分层作业(鲁科版必修第一册第三章第二节 硫的转化)
学段学科
高中化学高一学年
教材版本
鲁科版(2019)
对应内容
必修第一册 第三章第二节 硫的转化
作业类型
课时分层作业(基础巩固+能力提升+素养拓展)
完成时长
建议基础题用时15分钟(所有同学必做),能力提升题用时10分钟(必做),素养拓展题用时10分钟(在各项作业完成情况下,有时间、精力、能力的同学完成)。
设计者
崔立铭
二、设计背景与意图
1. 课标与教材分析
课标要求:本作业依据《普通高中化学课程标准(2017年版2025年修订)》必修课程主题2“常见的无机物及其应用”设计,指向的学科核心素养为宏观辨识与微观探析、证据推理与模型认知、变化观念与平衡思想、科学探究与创新意识、科学态度与社会责任,学业要求对应学业质量水平1~2(合格性考试要求)。课标具体要求与课时落实如下表:
表1 课标要求、核心素养与课时落实
课标要求
具体内容
核心素养指向
对应课时
内容要求
① 认识硫元素存在‑2、0、+4、+6四种价态,不同价态硫物质之间可通过氧化还原反应相互转化。
② 认识硫单质、SO₂、SO₃、硫酸的主要性质,掌握不同价态硫元素间的转化;知道SO₂的氧化性、还原性和漂白性。
① 宏观辨识与微观探析、变化观念与平衡思想
② 宏观辨识与微观探析
① 第1、3课时
② 第1、2课时
学业要求
① 能利用氧化还原反应、物质类别视角对硫及其化合物的反应进行分类和分析。
② 能从物质类别、元素价态角度预测硫及其化合物的性质,设计实验初步验证。
③ 能说明硫及其化合物在古代工艺、生产生活中的应用,辩证认识SO₂的利弊,参与酸雨防治等社会性议题讨论。
① 证据推理与模型认知
② 科学探究与创新意识、证据推理与模型认知
③ 科学态度与社会责任
① 第1课时
② 第2、3课时
③ 第3课时及课外实践
教学提示
① 学习活动:不同价态硫元素转化、SO₂性质、浓硫酸强氧化性等探究实验。
② 情境素材:古代炼丹、黑火药、《本草纲目》硫磺记载、古代硫磺熏染工艺、酸雨形成与防治。
① 科学探究与创新意识
② 科学态度与社会责任
① 第2课时
② 第1、3课时
注:内容要求、学业要求引自《普通高中化学课程标准(2017年版2025年修订)》必修课程主题2(2.1 元素与物质、2.5 非金属及其化合物);水平3~4的相关要求在选择性必修课程中进一步发展。
教材地位:本节是鲁科版(2019)必修第一册第三章第二节,是非金属元素化合物的核心内容。学生已经学习氧化还原反应、物质分类、钠、氯元素,本节以价‑类二维模型为工具系统研究硫及其化合物;既是对氧化还原理论的巩固应用,也为后续氮元素的学习搭建方法框架;硫的‑2、0、+4、+6多价态转化是氧化还原、归中、歧化反应的重要载体。
教学重难点:本作业聚焦的重难点为——硫单质、SO₂、浓硫酸的化学性质;利用氧化还原实现不同价态硫元素的相互转化;区分SO₂漂白性与还原性;辨析稀硫酸酸性与浓硫酸强氧化性;结合中华传统文化真实情境完成反应分析、电子转移判断、陌生方程式书写。
2. 学情分析
表2 学情分析
维度
具体描述
已有基础
已经掌握氧化还原基本概念,会判断化合价、氧化剂、还原剂;初步学会价‑类二维分析模型;学习过氯及其化合物,具备基础实验现象分析能力。
现有困惑
①容易混淆SO₂的漂白作用与被氧化褪色现象;②硫多价态转化中电子转移数目判断易错,归中、歧化反应原理理解不到位;③分不清稀硫酸酸性和浓硫酸的强氧化性;④面对古籍、传统工艺陌生情境,难以快速提取化学信息,不能把古文描述转化为化学反应;⑤自主使用价‑类二维模型分析物质转化的能力不足。
差异分析
部分学生逻辑思维较强,有拓展提升需求;部分学生氧化还原基础薄弱,对多价态元素转化容易混淆。作业采用分层、弹性、可选模式:分层纸笔作业落实共同基础,自选式传统文化探究任务满足个性发展。
3. 设计意图
本作业立足鲁科版教材,融入中华传统文化素材(本草典籍、黑火药、古代炼丹、古法熏染工艺),采用由浅入深的习题结构;强化价‑类二维模型大单元教学思路,以传统文化真实情景为载体开展学情诊断;课后设置基础巩固(必做)、能力提升(必做),素养拓展(选做)三个层次,题目难度由易到难,知识应用层层递进;帮助学生搭建硫元素完整知识体系,落实化学学科核心素养;借助分层作业完成学情评价,指导后续课堂教学,便于教师开展教学反思。
三、作业目标
表3 作业目标与核心素养、评价证据对应表
目标维度
编号
具体目标
对应核心素养
评价证据
知识理解
A
识记S、SO₂、浓硫酸主要化学性质;识别硫常见价态‑2、0、+4、+6;区分酸性、漂白性、氧化性与还原性;掌握含硫物质基础转化。
宏观辨识与微观探析
预习检测、基础巩固题正确率
能力运用
B
运用价态‑氧化还原分析思路,分析不同价态硫的物质转化;准确判断氧化剂、还原剂,分析电子转移;结合古文史料情境书写陌生化学、离子方程式。
证据推理与模型认知、变化观念与平衡思想
能力提升题解题过程、方程式书写规范
思维发展
C
利用归中、歧化规律分析硫元素氧化还原反应;辩证评价SO₂的用途与危害;在传统文化陌生情境中提取化学信息,完成综合配平与电子守恒计算。
科学探究与创新意识、证据推理与模型认知
素养进阶答题思路、信息提取、计算过程
情感态度
D
感悟我国古代化学工艺智慧(黑火药、硫磺入药、古代熏染技术);建立文化自信;辩证看待化学品利弊,树立酸雨防治的环境保护意识。
科学态度与社会责任
实践参与度、成果与反思表述
四、作业内容与目标对应表
本作业共3个部分,题目与作业目标(A知识理解、B能力运用、C思维发展、D情感态度)的对应关系如下表:
表4 作业内容与作业目标对应表
题号(板块)
题型
题目概要
对应目标
设计意图
情景素材
第一部分
基础巩固
第1~4题
选择题4道
硫单质、SO₂基础性质;传统文化中硫的应用;区分氧化还原与非氧化还原反应
A
巩固硫元素价态,辨析SO₂漂白、还原性,建立传统文化与化学知识联系
《本草纲目》硫磺入药;黑火药组成;古代织物硫磺熏白;古人焙烧硫矿
第一部分
基础巩固
第5~8题
选择题4道
不同价态硫元素转化;浓硫酸特性;氧化还原中氧化剂还原剂判断;SO₂性质辨析
A
夯实基础概念,区分稀硫酸酸性、浓硫酸强氧化性,辨析不同漂白原理差异
古法炼丹;古代炼硫工艺;古籍矾石制硫酸;传统干果硫磺熏制
第一部分
基础巩固
第9~10题
填空题2道
硫元素价态转化,双线桥电子转移标注;黑火药反应分析,简单守恒计算
B
结合古代经典反应,训练电子转移、氧化剂还原剂、产物判断
黑火药(古代四大发明)、古法制硫磺
第二部分
能力提升
第11、13题
选择题2道
陌生含硫氧化还原反应,归中、歧化反应分析
B
从古文史料提取反应信息,训练价态分析
古代炼丹记载硫与金属硫化物反应;古籍石胆相关制备记载
第二部分
能力提升
第12题
选择题1道
传统工艺中SO₂作用辨析,对比多种物质漂白原理
C
信息迁移,区分漂白与氧化褪色本质差异
古代丝绸硫磺熏蒸工艺
第二部分
能力提升
第14题
选择题1道
多步含硫物质转化,氧化性还原性强弱、反应先后顺序判断
B
多反应体系综合价态分析
古籍记载硫的系列转化工艺
第二部分
能力提升
第15题
填空情景题
古文史料给出陌生硫的氧化还原反应;氧化还原方程式配平;电子守恒定量计算
B、C
训练古文到化学信息转换,陌生氧化还原配平与定量计算
《天工开物》硫矿冶炼记载
第三部分
素养拓展
第16题
情境分析题、实验探究题
传统文化综合探究;本草硫磺、黑火药;SO₂利弊辩证分析;不同价态硫元素转化实验设计
C、D
落实科学探究与社会责任,利用价‑类二维解决真实问题
硫磺药用典籍、传统熏制、酸雨防治
五、作业评价
作业评价以化学学科核心素养为导向,结合本作业分层结构,从三个层次开展评价,评价标准如下表所示。
表5 作业评价标准
评价维度
评价指标
优秀(A)
良好(B)
待改进(C)
权重
基础巩固
物质性质判断、化合价标定、价态转化、电子转移表示
判断准确,符号规范,正确率高
偶有疏漏,可以自主订正
概念混淆,需要教师辅导订正
60%
能力提升
价态转化规律、守恒思想、陌生方程式书写
可以灵活迁移,思路清晰,步骤完整
常规综合题可以完成,思路基本清晰
知识迁移困难,需要提示点拨
30%
素养拓展
史料情境信息提取、思维建模、辩证分析、实验设计
结合古籍情境分析到位,可以多角度思考质疑
完成规定任务,具备初步思考
完成度低,缺少独立思考
5%
作业规范
书写、完成与订正习惯
书写工整,按时完成,及时订正
基本规范
书写潦草,拖延或者未订正
5%
评价方式:以教师评价为主,结合学生自评与小组互评;基础巩固、能力提升作业按正确率量化评价;素养拓展、探究任务采用等级+质性描述评价;评价结果用于诊断学情、调整教学、分层布置后续作业,及时向学生反馈。
六、试题详情
本部分按基础巩固、能力提升、素养拓展呈现作业内容,参考答案与解析附在每题后面。
分课时作业
第1课时 硫的转化(硫单质与二氧化硫)
【学习目标】
1. 认识硫单质、二氧化硫的主要物理、化学性质,能依据元素化合价,分析硫及其化合物的氧化还原转化。(宏观辨识与微观探析、证据推理与模型认知)
2. 运用价‑类二维模型,认识‑2、0、+4、+6价硫物质之间转化,理清化合价升降与电子转移关系。(变化观念与平衡思想、证据推理与模型认知)
3. 结合古籍、传统工艺情境感受古代化学成就,辩证认识二氧化硫在生产生活中的应用与危害。(科学态度与社会责任)
【分层作业】
【基础巩固】(必做)
第一部分:基础巩固(10题)
一、选择题(每题只有一个选项符合题意,共8题)
1. 中华古籍《本草纲目》记载:“硫黄,主杀虫,治疮癣”。下列关于硫单质的变化,属于氧化还原反应的是()
A. 将硫磺块研磨成硫粉
B. 硫单质加热升华
C. 黑火药爆炸:S + 2KNO₃ + 3C →(点燃) K₂S + 3CO₂↑ + N₂↑
D. 熔化硫磺
情境素材:《本草纲目》硫磺药用记载、黑火药。
考查点:氧化还原反应判断(化合价变化)。
参考答案:C。A、B、D均为物理变化,无化合价改变;黑火药爆炸反应中S、N、C元素化合价均发生改变,属于氧化还原反应。
2. 古代工匠使用硫磺熏蒸丝绸,使织物变白。下列关于SO₂说法正确的是()
A. SO₂的漂白属于氧化漂白,永久不恢复原色
B. SO₂中S为+4价,既有氧化性又有还原性
C. SO₂通入紫色石蕊溶液,先褪色后变红
D. SO₂是酸性氧化物,和所有氧化剂都不反应
情境素材:古代硫磺熏染丝绸工艺。
考查点:二氧化硫性质、漂白原理、硫元素价态与物质性质关系。
参考答案:B。SO₂漂白是化合漂白,加热可以复原,A错误;SO₂只能使石蕊变红,不能漂白指示剂,C错误;+4价S可以被强氧化剂氧化,体现还原性,D错误。
3. 黑火药是我国古代四大发明,爆炸反应:S + 2KNO₃ + 3C →(点燃) K₂S + 3CO₂↑ + N₂↑。对此反应说法错误的是()
A. S元素化合价由0降低为‑2,S作氧化剂
B. KNO₃中N元素化合价降低,被还原
C. C单质化合价升高,发生氧化反应
D. 黑火药爆炸所有物质都作氧化剂
情境素材:中国古代黑火药。
考查点:氧化剂、还原剂、氧化还原基本概念。
参考答案:D。C是还原剂,并非全部物质都是氧化剂。
4. 《天工开物》记载焙烧硫矿获取硫磺,下列反应不属于氧化还原反应的是()
A. S + O₂ →(点燃) SO₂
B. 2H₂S + 3O₂ →(点燃) 2SO₂ + 2H₂O
C. SO₂ + H₂O⇌H₂SO₃
D. 2SO₂ + O₂ ⇌(催化剂/Δ) 2SO₃
情境素材:古籍硫矿冶炼。
考查点:氧化还原反应识别,硫的化合物转化。
参考答案:C。该反应各元素化合价均不变,属于非氧化还原反应。
5. 古籍记载炼丹过程发生反应:2H₂S + SO₂ = 3S↓ + 2H₂O,该反应为硫的归中反应。判断氧化性强弱顺序正确的是()
A. H₂S > S > SO₂
B. SO₂ > S > H₂S
C. S > SO₂ > H₂S
D. H₂S > SO₂ > S
情境素材:古代炼丹。
考查点:依据氧化还原反应判断氧化性强弱(强强生弱弱)。
参考答案:B。氧化剂SO₂氧化性大于氧化产物S。
6. 古代“矾石”加热可以制取硫酸,关于浓硫酸的叙述正确的是()
A. 浓硫酸只具有强氧化性,没有酸性
B. 常温下浓硫酸可以溶解Cu单质
C. 浓硫酸与铜加热反应,既体现酸性又体现强氧化性
D. 浓硫酸可以漂白品红溶液
情境素材:古籍矾石制硫酸。
考查点:浓硫酸的化学性质辨析。
参考答案:C。A浓硫酸同时具备酸性、强氧化性、吸水性、脱水性;B常温Cu和浓硫酸不反应;D浓硫酸不具备漂白性。
7. 古籍记载:烧硫磺所得气体遇雨水降落形成酸雨。下列关于酸雨形成反应2SO₂ + O₂ ⇌(催化剂) 2SO₃说法正确的是()
A. 该反应属于复分解反应
B. SO₂发生还原反应
C. O₂是氧化剂
D. S元素化合价降低
情境素材:古籍烧硫、酸雨形成。
考查点:氧化还原概念、反应类型判断。
参考答案:C。S从+4→+6,化合价升高,SO₂被氧化;O₂化合价降低作氧化剂。
8. 使用双线桥表示不同价态硫转化的电子转移,下列说法正确的是()
A. 双线桥箭头全部指向反应物
B. 双线桥一条表示失去电子(被氧化),一条表示得到电子(被还原)
C. 双线桥不需要标注得失电子数目
D. 双线桥只能用于非氧化还原反应
情境素材:学生作业规范易错点。
考查点:双线桥表示电子转移规范。
参考答案:B。
二、填空题(共2题)
9. 黑火药爆炸反应:S + 2KNO₃ + 3C →(点燃) K₂S + 3CO₂↑ + N₂↑,用双线桥标出电子转移方向和数目,并填空。
(1)S元素从____价降到____价,(得到/失去)电子;N元素从____价降到0价;C元素从0价升高至____价,(得到/失去)电子。
(2)氧化剂是________;氧化产物是________。
(3)若该反应生成3分子CO₂,反应总共转移电子数为________。
考查点:双线桥、氧化剂产物判断,电子转移简单计算。
参考答案:(1)0;‑2;得到;+5;+4;失去;(2)S、KNO₃;CO₂;(3)12。
10. 古代炼丹中发生归中反应:2H₂S + SO₂ = 3S↓ + 2H₂O
(1)该反应中,氧化性:SO₂____S(填>、<、=)。
(2)H₂S中S为‑2价,具有____(填“氧化性”或“还原性”)。
(3)若1分子SO₂完全参与反应,转移电子数目为____。
情境素材:古代炼丹工艺。
考查点:氧化性比较,化合价与物质性质,电子转移计算。
参考答案:(1)>;(2)还原性;(3)4。
【能力提升】(必做)
第二部分:能力提升(5题)
一、选择题(共4题)
11. 古籍记载炼丹过程:S + K₂S=K₂S₂(过硫化钾),对于该反应说法错误的是()
A. S单质化合价由0降低
B. K₂S中S为‑2价,作还原剂
C. 该反应属于氧化还原反应
D. 每消耗1个S原子,得到2个电子
考查点:陌生含硫反应,价态分析、电子转移。
参考答案:D。S从0→‑1,每个S得到1个电子。
12. 关于古代丝绸硫磺熏蒸工艺,下面说法正确的是()
A. 硫磺熏蒸漂白丝绸,利用SO₂强氧化性将有色物质氧化分解
B. 熏蒸过的丝绸长久放置、受热会恢复原有颜色
C. SO₂漂白可以用于所有食品,用量不受限制
D. SO₂使酸性高锰酸钾褪色体现漂白性
情境素材:传统丝绸熏制工艺。
考查点:SO₂漂白性与还原性本质区分。
参考答案:B。SO₂漂白是化合可逆漂白;使高锰酸钾褪色体现还原性。
13. 矿物中辰砂(HgS)古代用来炼汞,反应HgS + O₂ →(高温) Hg + SO₂,下列说法正确的是()
A. HgS只作还原剂
B. O₂发生氧化反应
C. 每生成1分子SO₂,转移6个电子
D. SO₂仅仅是还原产物
情境素材:古代辰砂炼汞史料。
考查点:陌生氧化还原反应,氧化剂还原剂、电子转移、氧化还原产物辨析。
参考答案:C。Hg从+2→0,S从‑2→+4,1分子HgS参与反应一共失去6e⁻。
14. 根据下面三个反应判断微粒还原性强弱:
① 2Fe³⁺ + H₂S = 2Fe²⁺ + S↓ + 2H⁺
② SO₂ + 2H₂S = 3S↓ + 2H₂O
③ 2Fe³⁺ + SO₂ + 2H₂O = 2Fe²⁺ + SO₄²⁻ + 4H⁺
下列说法不正确的是()
A. 还原性:H₂S > Fe²⁺ > SO₂
B. 还原性:H₂S > SO₂ > Fe²⁺
C. 少量Cl₂通入H₂S和SO₂混合体系优先氧化H₂S
D. 反应①中每生成1个S沉淀,转移2个电子
考查点:多反应体系氧化性还原性排序,反应先后顺序,电子转移。
参考答案:A。由反应可得还原性:H₂S>SO₂>Fe²⁺。
二、填空题(共1题)
15. 阅读材料,回答问题。
史料记载,古人焙烧辉铜矿伴随生成SO₂,SO₂可以和碱性硫化钠溶液发生反应(未配平):
SO₂ + Na₂S + H₂O → S↓ + NaHSO₃
(1)配平该化学方程式。
(2)指出反应的氧化剂、还原剂,写出判断依据。
(3)若反应生成3个S单质沉淀,计算参与反应的SO₂、Na₂S分子个数。
考查点:陌生氧化还原配平,氧化剂还原剂判断,电子守恒计算。
参考答案:
(1)2Na₂S + 5SO₂ + 2H₂O = 3S↓ + 4NaHSO₃
(2)SO₂中S由+4价降到0价,作氧化剂;Na₂S中S由‑2价升高到0价(另有部分升到+4价生成NaHSO₃),作还原剂。
(3)生成3个S,参与反应SO₂为5个,Na₂S为2个。
【素养拓展】(选做)
第三部分:素养拓展(1题)
16.(科学态度与社会责任·综合探究题)
【真实传统文化情境】
硫磺在中国古代用途广泛:《本草纲目》记录硫磺可入药;黑火药以硫磺为原料;古代工匠利用硫磺熏蒸织物、干果;但燃烧硫矿排放SO₂会诱发酸雨,破坏环境。
探究任务一:价‑类二维认识硫的转化
(1)写出硫元素4种主要化合价:________;从价‑类二维角度分析,SO₂可以发生哪些类型氧化还原反应?
探究任务二:古籍工艺的化学原理
(2)硫磺熏蒸干果,利用SO₂漂白,但是过量二氧化硫对人体有害。写出SO₂溶于水生成亚硫酸的化学方程式;亚硫酸在空气中被氧气氧化的化学方程式。
(3)上述氧化过程,氧化剂是____,还原剂是____;1 mol H₂SO₃完全被氧化,转移电子____mol。
探究任务三:实验方案设计
(4)有一份经过硫磺熏蒸的干果浸泡液,请设计简单实验证明浸泡液中含有SO₄²⁻,写出操作、现象、结论。
探究任务四:社会责任与科普短文
(5)结合古代硫的应用与现代环境问题,请面向社区写一段科普宣传语(不超过100字),辩证看待硫磺、二氧化硫的利与弊。
参考答案:
(1)‑2、0、+4、+6;+4价S既可以升价被氧化,也可以降价被还原,既可作氧化剂,又可作还原剂。
(2)SO₂ + H₂O ⇌ H₂SO₃;2H₂SO₃ + O₂ = 2H₂SO₄
(3)O₂;H₂SO₃;2
(4)取少量浸泡液于试管,加稀盐酸酸化,再滴加BaCl₂溶液;若产生白色沉淀,证明含有硫酸根离子。
(5)示例:我国古代早已利用硫磺制药、制火药。二氧化硫可用于漂白,但过量会危害人体,排放还会造成酸雨。合理使用含硫化学品,减少硫氧化物排放,守护我们的环境。
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