《第一节 硫及其化合物》公开课优秀教案教学设计(高中必修第二册)
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第3节硫的转化
第1课时硫与二氧化硫
一、自然界中的硫
1.自然界中不同价态硫元素间的转化
(1)硫元素的存在
①存在形态:游离态和化合态。
②存在范围:存在于海洋、大气和地壳及动植物体内。
(2)自然界中不同价态硫元素间的转化
2.认识硫单质
(1)物理性质
俗名颜色状态溶解性熔、沸点
硫黄淡黄色固体不溶于水,微溶于酒精,易溶于CS2较低(2)化学性质
根据物质类别和元素化合价两角度理解硫单质的化学性质。 H 2S -2
、Na 2S -2
、Fe S -2
←――――被还原
S 0
―――→被氧化
S +4O 2、S +4
O 2-
3 (1)硫与金属反应规律
①硫在一定条件下与大多数金属反应生成相应金属硫化物。 ②硫与变价金属反应生成低价态金属硫化物。
③常温下硫粉易与汞反应,Hg +S===HgS ,撒落金属汞时,可用硫黄粉覆盖。
(2)硫与热的碱溶液反应为3S +6NaOH=====△
2Na 2S +Na 2SO 3+3H 2O ,硫表现氧化性和还原性。 例1 下列说法中正确的是( ) A.硫是一种淡黄色的能溶于水的固体 B.试管内壁上的硫黄可用二硫化碳清洗
C.过量的硫跟铁反应生成Fe 2S 3,表现了硫单质的氧化性
D.硫在空气中燃烧生成二氧化硫,硫在过量氧气中燃烧生成三氧化硫 答案 B
解析 A 项,硫是一种黄色或淡黄色固体,不溶于水,错误;B 项,硫溶于二硫化碳,正确;C 项,硫与铁反应时,硫得电子做氧化剂,但反应产物为FeS ,与铁和硫的用量无关,错误;D 项,硫在空气中和氧气中燃烧都只生成二氧化硫,燃烧产物与氧气用量无关,只是在空气中燃烧发出淡蓝色火焰,而在纯氧中燃烧发出蓝紫色火焰,错误。 思维启迪
(1)不论氧气是否过量,硫在氧气或空气中燃烧都只能生成SO 2,不能生成SO 3。 (2)硫与O 2等较活泼非金属反应时表现还原性,硫与H 2、金属反应时表现氧化性。
(3)硫单质与变价金属反应时生成低价态金属硫化物,氯气与变价金属反应时生成高价金属氯化物,反应产物均与反应物的用量无关,故氧化性:Cl 2>S 。
(4)实验室可用CS 2或热的氢氧化钠溶液洗涤附着在试管壁上的硫黄。
例2 (2018·安徽师大附中)对于反应3S +6KOH=====△
2K 2S +K 2SO 3+3H 2O ,下列说法正确的是( ) A.S 是氧化剂,KOH 是还原剂 B.还原剂与氧化剂的质量之比是2∶1
C.氧化产物和还原产物的物质的量之比为3∶2
D.若3 mol 硫完全反应,则反应中共转移4 mol 电子 答案 D
解析 在反应3S +6KOH=====△
2K 2S +K 2SO 3+3H 2O 中,还原剂和氧化剂都是S ;氧化剂和还原剂的质量之比为2∶1;氧化产物和还原产物的物质的量之比为1∶2;3 mol 硫完全反应时,有1 mol S 转化为亚硫酸钾,转移4 mol 电子。 二、二氧化硫 1.物理性质
颜色 气味 状态 密度 毒性 水溶性 无色
刺激性
气态
比空气大
有毒
易溶于水
2.化学性质 (1)预测SO 2的性质
①属于酸性氧化物,可与碱、碱性氧化物、水反应;
②硫的化合价有-2、0、+4、+6价,SO 2中硫的化合价居中间价态,既有氧化性又有还原性。 (2)实验探究
实验操作
实验现象
实验结论
溶液颜色变红色
SO 2的水溶液显酸性
产生白色沉淀
SO2
具有还原性,可被新制氯水
氧化成SO2-4,与Ba2+反应生成
BaSO4沉淀
产生淡黄色沉淀
SO2具有氧化性,可被H2S还原
为S
溶液先变红,振
荡后退色,再加
热后,溶液颜色
恢复红色
SO2具有漂白性,但生成的无色
化合物不稳定
二氧化硫的化学性质
提示(1)二氧化硫具有较强还原性,可被多种氧化剂(如O 2、Cl 2、Br2、I2、FeCl3、HNO3、KMnO4、H2O2、Na2O2等)氧化,故二氧化硫以还原性为主。二氧化硫显示氧化性的常见反应是与H2S的反应。
(2)SO2不能漂白酸碱指示剂,而HClO、H2O2能漂白酸碱指示剂。
(3)H2SO3不稳定,易分解,其酸性强于H2CO3。H2SO3既有氧化性,又有还原性,能氧化SO2的物质,均能将H2SO3氧化为H2SO4;H2SO3与H2S反应生成S和H2O,表现其具有氧化性。
例3下列实验能证明气体中存在SO2的是()
A.能使澄清石灰水变浑浊
B.能使湿润的蓝色石蕊试纸变红
C.通入足量的NaOH溶液中,然后滴加BaCl2溶液,有白色沉淀生成,该沉淀溶于稀盐酸
D.通入新制氯水中,能使新制氯水退色,然后滴加BaCl2溶液有白色沉淀生成
答案D
解析CO2、SO2都属于酸性氧化物,性质上有相似之处,如二者都具有酸性氧化物的通性,都能使澄清石灰水先变浑浊后变澄清,在碱性环境中,通入BaCl2溶液中均产生能溶于稀盐酸的沉淀等。但SO2通入新制氯水中发生反应:SO2+Cl2+2H2O===H2SO4+2HCl,使新制氯水退色,然后滴加BaCl2溶液产生白色沉淀,CO2不具备该性质,故选D。
规律总结
(1)鉴别SO2和CO2气体的常用方法:
①利用二氧化硫的还原性,用酸性KMnO4溶液、溴水等氧化剂鉴别。
②利用二氧化硫的漂白性,用品红溶液鉴别。
③不能用澄清石灰水、紫色石蕊溶液或湿润的蓝色石蕊试纸鉴别。
(2)检验SO2的方法:
将气体通入品红溶液,品红溶液退色,加热恢复原色。
例4检验SO 2气体中是否混有CO2气体,可采用的方法是()
A.通过品红溶液
B.通过澄清石灰水
C.先通过NaHCO3溶液,再通过澄清石灰水
D.先通过足量酸性KMnO4溶液,再通过澄清石灰水
答案D
解析要正确解题必须先做到以下两点:(1)理解题意,本题要检验的是CO2,且CO2又是混在SO2气体中。(2)要掌握SO2与CO2性质上的相似点与不同点。如通过澄清石灰水都能生成白色沉淀(CaSO3和CaCO3),又如遇NaOH 溶液都能发生反应,这便是它们性质上的相似点。它们性质上的不同点又表现在,如SO2具有漂白性从而能使品红溶液退色,而CO2不具备漂白性;又如在通过NaHCO3溶液时,由于H2SO3酸性>H2CO3酸性,所以SO2与NaHCO3溶液反应能放出CO2,而CO2却无法与NaHCO3反应;再如由于SO2的还原性,在通过酸性KMnO4溶液时会发生反应:5SO2+2KMnO4+2H2O===K2SO4+2MnSO4+2H2SO4,而CO2却不具备这种还原性。
若对本题选项稍加分析,A项检验的是SO2而不是CO2,B项中不管是否混有CO2,溶液均变浑浊,C项中不管是否混有CO2,均有白色沉淀生成,唯有D项在通过酸性KMnO4溶液时混合气体中仅SO2被吸收,再通过澄清石灰水若有浑浊现象,说明混有CO2;若无浑浊现象,说明不混有CO2。综上分析,D项正确。
思维启迪
SO2和CO2都可使澄清石灰水变浑浊,检验二者同时存在的方法如下: