3.2 硫的转化 第2课时（同步课件）化学鲁科版必修第一册

鲁科版必修第一册 第三章 物质的性质与转化 第2课时 实验室里研究不同价态硫元素之间的转化 第2节 硫的转化 1 酸雨及其防治 2 实验室里研究不同价态硫元素之间的转化 1 学习内容导览 2 1.能从物质类别及化合价的角度预测常见含硫化合物的转化关系，会设计实验实现不同价态含硫物质的相互转化。 2.掌握SO2、硫酸的重要物理、化学性质及实验现象。 3.通过认识环境与污染，培养社会责任担当意识。 重点： SO2、硫酸的化学性质及实验现象。 难点：不同价态含硫物质的相互转化。 素养锚定·课标定位 黑面包实验 浓硫酸具有脱水性，能按水的元素组成质量比脱去纸屑、棉花所含有机化合物中的氢、氧元素，使这些有机化合物炭化。谈谈你对元素不同价态之间的转化与相关物质氧化性、还原性的认识。 实验室里研究不同价态硫元素之间的转化 情境启思·任务缘起 实验室研究 不同价态硫元素 之间的转化 01 5 一、实验室研究不同价态硫元素之间的转化 任务一 观察硫的“价-类二维图”并思考不同价态含硫物质如何转化？ 化合价 -2 0 +4 +6 含硫物质 氢化物 物质类别 单质 氧化物 酸 盐 H2S Na2S S SO2 H2SO3 Na2SO3 SO3 H2SO4 Na2SO4 含有不同价态硫元素的物质之间转化时，所发生的反应属于氧化还原反应。 分层研学·探理悟新 任务二 探究不同价态硫元素之间相互转化的思路 一、实验室研究不同价态硫元素之间的转化 探究不同价态硫元素之间的相互转化，实际上是探究含有不同价态硫元素的物质之间的相互转化。 首先，要选择含有不同价态硫元素的物质，如含 +4 价硫元素的物质可以选择二氧化硫或亚硫酸钠。 其次，实现不同价态硫元素之间的相互转化，依据的是氧化还原理论，需要寻找合适的氧化剂或还原剂。 再次，提供表明相应转化实际发生的证据。 探究不同价态硫元素之间相互转化的思路 S S S S -2 0 +4 +6 S H2S Na2S FeS Cu2S NaHS Na2SO3 SO2 H2SO3 BaSO3 NaHSO3 CaSO3 SO3 H2SO4 Na2SO4 NaHSO4 BaSO4 CaSO4 既具有氧化性又具有还原性 只具有氧化性 只具有还原性 分层研学·探理悟新 1.从元素价态的视角认识含硫物质间的转化 知识总结 一、实验室研究不同价态硫元素之间的转化 －2 0 ＋4 ＋6 硫化合价 S 还原性 氧化性 氧化性 还原性 还原性 氧化性 只有还原性 只有氧化性 既有氧化性又有还原性 不同价态含硫化合物间是通过氧化还原反应联系在一起的。 分层研学·探理悟新 任务三 复习单质硫的化学性质 化合价 -2 0 +4 +6 含硫物质 氢化物 物质类别 单质 氧化物 酸 盐 H2S Na2S S SO2 H2SO3 Na2SO3 SO3 H2SO4 Na2SO4 硫既有氧化性又有还原性 一、实验室研究不同价态硫元素之间的转化 S + O2 ==== SO2 点燃 H2 + S ==== H2S △ 0 -2 S + Fe FeS S + 2Na ==Na2S 研磨 3S + 6NaOH = Na2SO3 + 2Na2S + 3H2O △ 分层研学·探理悟新 任务三 探究不同价态硫元素之间相互转化的实验 一、实验室研究不同价态硫元素之间的转化 实验目的 选取含有硫元素的物质，通过实验探究0、+4、+6 这三种价态硫元素之间的相互转化。 实验用品 SO2水溶液，Na2SO 3溶液，浓硫酸，Na2S溶液，稀硫酸，NaOH 溶液，酸性KMnO4溶液，氯水，KI 溶液，淀粉溶液，品红溶液，铜片； 酒精灯，玻璃管，橡胶塞，导气管，试管夹，试管，胶头滴管，铁架台等。 实验方案设计及实施 分层研学·探理悟新 知识总结 2.实验设计：不同价态含硫物质的转化 选取含有硫元素的物质，通过实验探究0、+4、+6 这三种价态硫元素之间的相互转化。 ⑴以SO2为主要对象研究不同价态硫元素之间的转化 一、实验室研究不同价态硫元素之间的转化 分层研学·探理悟新 知识总结 2.实验设计：不同价态含硫物质的转化 ⑴以SO2为主要对象研究不同价态硫元素之间的转化 一、实验室研究不同价态硫元素之间的转化 S实现的转化 实验方案 主要实验现象 结论及化学方程式 SO2或SO32- →H2SO4 (+4→+6) Na2SO3 溶液，Na2S溶液, 稀硫酸 有淡黄色沉淀生成(或溶液变浑浊) Na2SO3 被Na2S还原, SO32- + 2S2- + 6H+ = 3S +3H2O SO2水溶液，氯水 氯水浅黄绿色褪去 氯水能氧化SO2 , Cl2 +SO2+2H2O = SO42-+2Cl- +4H+ SO2水溶液酸性KMnO4溶液 溶液紫红色褪去 酸性KMnO4溶液能氧化SO2 , 2MnO4- +5SO2+2H2O = 5SO42-+2Mn2+ +4H+ 分层研学·探理悟新 知识总结 2.实验设计：不同价态含硫物质的转化 一、实验室研究不同价态硫元素之间的转化 ⑵以浓硫酸为主要对象研究不同价态硫元素之间的转化 分层研学·探理悟新 知识总结 一、实验室研究不同价态硫元素之间的转化 2.实验设计：不同价态含硫物质的转化 ⑵以浓硫酸为主要对象研究不同价态硫元素之间的转化 S实现的转化 实验方案 主要实验现象 结论及化学方程式 H2SO4 → SO2 (+6→+4) 铜片 浓硫酸品红溶液 NaOH溶液 铜片逐渐溶解, 溶液变为蓝色,试管中有气泡冒出，品红溶液褪色。 浓硫酸在加热条件下能氧化铜单质,自身被还原为SO2 2H2SO4 (浓)+Cu = CuSO4+SO2 + 2H2O △ 分层研学·探理悟新 知识总结 2.实验设计：不同价态含硫物质的转化 一、实验室研究不同价态硫元素之间的转化 转化目标 转化前的含硫物质 选择试剂 预测转化后的含硫物质 实验现象 生成淡黄色固体 轻微的爆炸声 产生臭鸡蛋气味气体 溶液黄绿色褪去，有淡黄色沉淀产生 硫燃烧，发出淡蓝色火焰， 产生有刺激气味的气体 溶液紫色褪去 溶液黄绿色褪去 红色固体逐渐溶解，有刺激性气味的气体产生，溶液紫色褪去 H2S O2(不足) H2O2 Na2S S S SO2 Na2SO3 浓H2SO4 -2→0 0→-2 0→+4 ＋4→＋6 ＋6→＋4 氯水 H2 Na O2 氯水 酸性KMnO4溶液 Cu S H2S Na2S SO2 H2SO4 Na2SO4 SO2 分层研学·探理悟新 任务四 总结二氧化硫的化学性质。 一、实验室研究不同价态硫元素之间的转化 物质类别 化 合 价 单质 氧化物 盐 含氧酸 -2 +4 氢化物 0 Cl2、H2O2、O2 Cu、C O2 H2S H2 H2O △ SO2、Cl2、O2、 Fe3+、 HNO3 、 KMnO4 O2 NaOH 稀硫酸 +6 Fe 酸碱转化 氧化还原转化 H2O HCl NaOH O2 O2 H2S S SO2 H2SO3 Na2SO3 SO3 H2SO4 Na2SO4 FeS NaOH 分层研学·探理悟新 3.二氧化硫的性质 知识总结 一、实验室研究不同价态硫元素之间的转化 ⑴二氧化硫的物理性质 颜色 状态 气味 毒性 密度 溶解性 无色 气体 刺激性气味 有毒 比空气大 易溶于水 （1:40） SO2＋H2OH2SO3(可逆反应) 在相同条件下能同时向正、反两个方向进行的反应称为可逆反应。 酸性氧化物 分层研学·探理悟新 知识总结 3.二氧化硫的性质 一、实验室研究不同价态硫元素之间的转化 ⑵二氧化硫的化学性质 ①酸性氧化物的通性 SO2可使紫色石蕊试液变红 与水反应：SO2+H2OH2SO3 与碱反应：SO2 + 2NaOH = Na2SO3 + H2O 与碱性氧化物反应：SO2 + CaO = CaSO3 SO2 + Ca(OH)2 = CaSO3 ↓ + H2O 如何检验SO2 分层研学·探理悟新 二氧化硫具有漂白性，能使品红等有色物质褪色。但是，用二氧化硫漂白过的有色物质，在一定条件下会恢复原来的颜色。 知识总结 一、实验室研究不同价态硫元素之间的转化 3.二氧化硫的性质 ⑵二氧化硫的化学性质 ②二氧化硫的漂白性 [实验现象]品红溶液褪色，加热后又恢复到红色（用于检验SO2） 分层研学·探理悟新 任务五 从元素化合价变化角度总结SO2性质 一、实验室研究不同价态硫元素之间的转化 －2 0 ＋4 ＋6 硫化合价 S 氧化性 还原性 分层研学·探理悟新 20 知识总结 一、实验室研究不同价态硫元素之间的转化 3.二氧化硫的性质 ⑵二氧化硫的化学性质 ③二氧化硫的还原性 2SO2+O2 2SO3 催化剂 催化氧化 失4e- 与氯水反应 SO2 + Cl2 + 2H2O = H 2SO4 + 2HCl +4 +6 失2e- 与酸性高锰酸钾溶液反应——使高锰酸钾溶液褪色 5SO2 + 2KMnO4 + 2H2O = K2SO4 + 2MnSO4 + 2H2SO4 +4 +6 失10e- +6 +6 分层研学·探理悟新 知识总结 一、实验室研究不同价态硫元素之间的转化 3.二氧化硫的性质 ⑵二氧化硫的化学性质 ④二氧化硫的氧化性 SO2 + 2H2S = 3S + 2H2O +4 0 得4e- 失4e- 有黄色沉淀生成 发生归中反应，此时二氧化硫做氧化剂，硫化氢作还原剂说明二氧化硫的氧化性。 分层研学·探理悟新 一、实验室研究不同价态硫元素之间的转化 任务六 总结浓硫酸的化学性质。 物质类别 化 合 价 单质 氧化物 盐 含氧酸 -2 +4 氢化物 0 Cl2、H2O2、O2 Cu、C O2 H2S H2 H2O △ SO2、Cl2、O2、 Fe3+、 HNO3 、 KMnO4 O2 NaOH 稀硫酸 +6 Fe 酸碱转化 氧化还原转化 H2O HCl NaOH O2 O2 H2S S SO2 H2SO3 Na2SO3 SO3 H2SO4 Na2SO4 FeS NaOH 分层研学·探理悟新 任务七 怎样运输和储存浓硫酸? 一、实验室研究不同价态硫元素之间的转化 运浓硫酸的铝罐车 运浓硫酸的铁罐车 为什么浓硫酸可以用铝或铁的罐车运输？ 为何铝或铁罐车不能装稀硫酸？ 浓硫酸具有强氧化性 稀硫酸氧化性较弱 分层研学·探理悟新 知识总结 4. 浓硫酸的性质 一、实验室研究不同价态硫元素之间的转化 ⑴浓硫酸的强氧化性 ①可以氧化大多数金属：（铂Pt、金Au除外） Cu＋2H2SO4(浓) CuSO4＋SO2↑＋2H2O 氧化剂和酸性 还原剂 0 +6 +2 +4 得到 2e－ 1 × 1 失去 2e－ × 分层研学·探理悟新 知识总结 一、实验室研究不同价态硫元素之间的转化 4. 浓硫酸的性质 ⑴浓硫酸的强氧化性 ②使Fe、Al钝化 常温下，Fe、Al遇到浓硫酸会反应生成一层致密的氧化膜，阻止内部金属继续发生反应。（ “钝化”现象） 加热条件下，Fe、Al会继续与浓硫酸反应。 如铁与浓硫酸加热反应：2Fe+6H2SO4===Fe2(SO4)3+3SO2↑+6H2O Δ ③与非金属的反应 C+2H2SO4(浓)==CO2↑+2SO2↑+2H2O 分层研学·探理悟新 知识总结 一、实验室研究不同价态硫元素之间的转化 4. 浓硫酸的性质 ⑵浓硫酸的脱水性 浓硫酸具有脱水性，能按水的元素组成质量比脱去纸屑、棉花所含有机化合物中的氢、氧元素，使这些有机化合物炭化。 实验现象:蔗糖变黑，体积膨胀，形成疏松多孔的海绵状的炭，并有刺激性气味的气体产生。 C+2H2SO4(浓)==CO2↑+2SO2↑+2H2O 分层研学·探理悟新 知识总结 一、实验室研究不同价态硫元素之间的转化 4. 浓硫酸的性质 ⑶浓硫酸的吸水性 浓硫酸还具有吸水性，能吸收气体中的水分，在实验室里常用于干燥不与它发生反应的气体。 硫酸既是化学实验室中的重要试剂，也是重要的化工原料。工业上，硫酸常用于制造化肥、农药、炸药、染料等，还用于石油精炼、金属加工等。 分层研学·探理悟新 28 任务八 硫酸工业生产的演变 一、实验室研究不同价态硫元素之间的转化 含有不同价态硫元素的物质之间的转化在工农业生产中有着重要的应用。例如，工业上常以氧气为氧化剂把硫单质或含硫矿物中的硫转化为二氧化硫，再将二氧化硫转化为三氧化硫，最后制得硫酸。 分层研学·探理悟新 5.硫酸的工业制备 知识总结 ③吸收SO3:___________________________。 SO3+H2O === H2SO4 4FeS2+11O2 === 2Fe2O3+8SO2 高温 2SO2+O2 2SO3 △ 催化剂 ②制备SO3:___________________________; SO3＋ H2SO4(浓) H2SO4• SO3 (发烟硫酸) 点燃 ①制备SO2: _________________________________________ 或S+O2 === SO2; 一、实验室研究不同价态硫元素之间的转化 分层研学·探理悟新 【例1】如图是某元素的价类二维图。其中A是一种酸式盐,E的相对分子质量比D的相对分子质量大16,当x为一种强酸时,有如下转化关系。下列说法不正确的是(　 　) A.物质A、B、C、D、E、F中均含有硫元素 B.物质D可以使石蕊溶液先变红后褪色 C.物质C可在纯氧中燃烧,火焰呈蓝紫色 D.物质F的浓溶液可以用铁制容器盛放 B 一、实验室研究不同价态硫元素之间的转化 典例剖析·逻辑释疑 酸雨及其防治 02 32 任务九 探究酸雨及其防治 二、酸雨及其防治 1.排放到大气中的二氧化硫是如何转化成硫酸的？请预测转化路径，并说明依据。 2.酸雨有哪些危害？ 3.如何防治酸雨？ （1）查找资料，了解生产和生活中减少二氧化硫排放的具体措施，并结合二氧化硫的性质进行分析。 （2）如何治理已酸化的湖泊和土壤？如何保护暴露在大气中的建筑？ 4.谈谈科学、技术以及观念、法规在解决酸雨问题中的作用。 57年后 分层研学·探理悟新 1. 酸雨 知识总结 二、酸雨及其防治 PH小于5.6的雨水（正常雨水由于溶解了CO2，PH约为5.6）。 二氧化硫、氮氧化合物以及它们在大气中发生反应后的生成物溶于雨水会形成酸雨。 排放到空气中的二氧化硫在氧气和水蒸气的共同作用下形成酸雾，随雨水降落就成为酸雨。这样所形成的酸雨也常称硫酸型酸雨。 S→SO2 →H2SO3→ H2SO4 2SO2+O2 2SO3 催化剂 SO3 + H2O = H2SO4 SO2+H2OH2SO3 2H2SO3 + O2 = 2H2SO4 分层研学·探理悟新 知识总结 2.酸雨的危害 二、酸雨及其防治 (1)使湖泊的水质变酸，导致水生生物死亡。 (2)浸渍土壤，会使土壤变得贫瘠。 (3)造成森林大面积死亡。 (4)腐蚀建筑，会使建筑变得面目全非。 (5)酸雨对人体健康也有直接影响，如使饮用水中重金属元素含量增加。 分层研学·探理悟新 知识总结 3.防治酸雨 二、酸雨及其防治 ⑴消除污染源着手，改变能源结构，开发利用氢能、风能、太阳能等清洁能源，从根本上解决问题； ⑵实际情况出发，对酸性物质的排放加以控制，利用物理方法和化学方法对含硫燃料预先进行脱硫，对废气中的二氧化硫进行回收处理等。 钙基固硫：CaO + SO2 = CaSO3 2CaSO3 ＋O2 = 2CaSO4 ⑶为了防治酸雨，还需要健全法律法规，严格规定污染物的排放标准，提高人们的环境保护意识等。 分层研学·探理悟新 二、酸雨及其防治 【例2】环境污染是人类社会面临的重大威胁。酸雨是一种严重的环境污染，酸雨形成的主要原因是 A.燃放烟花爆竹 B.大气中二氧化碳的含量增加 C.森林乱砍滥伐，破坏了生态平衡 D.大量燃烧煤炭和石油等含硫化石燃料 D 典例剖析·逻辑释疑 不同价态硫元素之间的转化 不同价态硫元素之间的转化 酸雨及其防治 从元素价态的视角认识含硫物质间的转化 实验设计：不同价态含硫物质的转化 二氧化硫的性质 浓硫酸的性质 酸雨的危害 防治酸雨 硫酸的工业制备 酸雨 体系梳整·认知升华 1.下列反应中，SO2作还原剂的是( ) A.SO2＋NaOH===NaHSO3 B.SO2＋H2O2===H2SO4 C.SO2＋2H2S===3S＋2H2O D.2Mg＋3SO2===S＋2MgSO3 B 2.下列反应中，不能说明SO2是酸性氧化物的是( ) A.SO2＋H2O H2SO3 B.SO2＋2NaOH===Na2SO3＋H2O C.2SO2＋O2 2SO3 D.SO2＋CaO===CaSO3 催化剂 C 当堂诊学·成效校验 A.SO2＋Ca(OH)2===CaSO3↓＋H2O B.SO2＋Cl2＋2H2O===2HCl＋H2SO4 C.SO2＋2H2S===3S＋2H2O D.5SO2＋2KMnO4＋2H2O===K2SO4＋2MnSO4＋2H2SO4 C 3.下列反应中，SO2体现氧化性的是(　　) 4.浓硫酸与下列物质作用时，只表现强氧化性的是( ) A.蓝色硫酸铜晶体 B.木材炭化 C.红热木炭 D.氧化铝 C 当堂诊学·成效校验 5.在通常情况下，A为固态单质。根据如图转化关系，回答下列问题： (1)写出A～E的化学式： A__；B____；C_____；D______；E______。 (2)写出下列反应的化学方程式： ①E→C：_______________________________________； ②C转化为D：____________________； ③B转化为C：___________________________。 S H2S SO2 SO3 H2SO4 2SO2+O2 2SO3 △ 催化剂 当堂诊学·成效校验 感谢观看 更多练习见分层作业 鲁科版必修第一册 https://www.zxxk.com/user/13354804 42 EVCapture4.1.2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 Lavf59.27.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf58.20.100 wxmmcibr22dr0100 Lavf57.83.100 Lavf59.27.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf58.76.100 Lavf57.83.100 Lavf59.23.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O 2H2S＋3O22SO2＋2H2O $