資源簡介

第3章 物質的性質與轉化
第2節 硫的轉化
第1課時 自然界中的硫 二氧化硫
本節課是魯科版高一化學（必修一）第三章第一節《硫的轉化》第一課時的內容。是在學習了氧化還原反應基本理論知識后學習的以氧化還原反應為基礎要求認識硫及其化合物的性質探索不同價態硫的轉化。
宏觀辨識與微觀探析:
通過含硫物質的轉化利用氧化還原反應原理掌握元素的氧化性還原性與其所處的價態的關系。
證據推理與模型認知:
通過鐵及其化合物之間轉化的學習，讓學生建構起分類觀和轉化觀等化學基本方法。
科學探究與創新意識 :
能針對物質性質及物質轉化的探究問題，提出有依據的假設，選取試劑，設計實驗方案并實施，基于實驗事實得出結論。
科學精神與社會責任 :
探究不同價態硫元素間的轉化生產、生活中不同硫元素間的轉化，體會化學知識在生活中具體應用。
教學重點：硫、二氧化硫的主要性質
教學難點：探究硫元素之間的相互轉化。
實驗用品、多媒體教學平臺
【導入】2011年11月26日,剛果(金)東部城市戈馬附近的維龍加國家公園(Virunga National Park),尼亞穆拉吉拉火山(Nyamulagira Volcano)巖漿噴發，維龍加國家公園推出徒步觀賞火山噴發的項目。帶領游客近距離一睹盛況。
【視頻播放】火山噴發的相關視頻。
【教師講述】火山噴發不僅釋放出巨大的能量，而且產生許多含有硫元素的氣體，在火山口還有硫單質出現。我們本節課的內容是關于硫元素的。
【教師提出問題】
1、硫元素在自然界中的存在形式有幾種？
2、不同的存在方式中硫元素的化合價有什么不同？舉例說明。
【學生自主學習討論】
【結論】硫元素在自然界中有兩種存在方式：游離態和化合態。游離態中硫元素的化合價為零價，化合態中硫元素的化合價不同。例如SO3 、 SO2 中硫元素的化合價分別為+6價和+4價，硫化氫中硫元素為-2價，硫酸鹽中硫元素為+6價等。
(
-2
價
FeS
0
價
S
+4
價
H
2
S
HgS
H
2
SO
4
SO
3
Na
2
SO
4
+6
價
Na
2
SO
3
H
2
SO
3
SO
2
)
【板書】一、自然界中的硫
1.自然界中不同價態硫元素間的轉化
【教師講述】火山噴發時熔巖噴涌、濃煙滾滾，不僅釋放出巨大的能量，而且產生許多含硫元素的氣體，在火山口還有單質硫生成，部分硫轉化成硫化氫氣體，部分硫轉化成二氧化硫氣體，二氧化硫氣體在大氣中存在的時間比較短，當有氧氣、水蒸氣、陽光等存在時，二氧化硫被氧化成三氧化硫。二氧化硫和三氧化硫溶于水，分別生成亞硫酸和硫酸。在地下裂縫中，熔融態的硫與含有鐵、砷、汞等元素的物質反應形成礦物。暴露于地球表面的多種含硫礦物，受到空氣中氧氣和水蒸氣的作用，生成新的物質如石膏、芒硝等。這是硫單質及含硫化合物的來源之一。這些是自然界含硫物質的轉化，由于轉化緩慢，數量稀少，遠不能滿足人類對硫元素的需求，因此在實驗室進行硫及其化合物性質和功能的研究是十分重要的。從而引入本堂課的重要內容——硫單質的性質。
【過渡】我們前面學習了碳和氮，知道了學習一種新的單質要從兩個方面即物理性質和化學性質來了解。那么同學們閱讀課本86頁的內容，觀察并根據老師提出的問題進行實驗，總結硫單質的物理性質。
【實驗1】
1．觀察試管中硫粉的顏色和狀態。
2．一只裝有硫粉的試管放在酒精燈上加熱，觀察現象。
【學生觀察并自主學習討論】
【板書】
2.認識硫單質(俗名：硫磺）
（1）物理性質
硫單質是一種黃色或淡黃色的固體；很脆，易研成粉末；不溶于水、微溶于酒精、易溶于二硫化碳；熔點和沸點都不高。
【補充說明】在硫的熔融實驗中除了我們觀察到的硫在形態上的變化，還存在著硫的不同單質間的轉化，硫的同素異形體——斜方硫和單斜硫。
【過渡】在氧化還原反應中，我們知道了元素的最高價態只具有氧化性，元素的最低價態只具有還原性，元素的中間價態既具有氧化性又具有還原性。我們已經知道了硫元素的化合價有-2、0、+4、+6。那么單質就是硫元素的中間價態，從氧化還原的角度既具有氧化性又具有還原性。根據演示實驗和問題學習硫單質的化學性質。
【實驗2】鐵與硫反應：把研細的硫粉和鐵粉按照一定比例混合，在石棉網上堆成一定的形狀，用灼熱的玻璃棒觸及一端。當混合物呈紅熱狀態時，移開玻璃棒，觀察發生的現象。
學生認真觀察現象并總結實驗現象：鐵與硫反應火星冒出，整個反應成紅熱狀態，并生成了一種黑色固體物質。
【實驗3】硫與氧氣的反應：取少量的硫粉置于玻璃燃燒匙中，將硫粉加熱到融化狀態，迅速伸入低部有少量水的氧氣集氣瓶中。
學生認真觀察現象并總結實驗現象：硫在氧氣中燃燒成藍紫色火焰，并有刺激性氣味的氣體產生.
【提出問題】1．Fe + S FeS 該反應中氧化劑還原劑分別是什么？體現了硫的氧化性還是還原性
2．S + O2 ＝SO2 該反應中氧化劑還原劑分別是什么？體現了硫的氧化性還是還原性。
【學生自主學習討論】
【板書】
2.化學性質
（1）與金屬單質反應：
Fe + S FeS
2Cu + S Cu2S
硫是氧化劑，體現了硫的氧化性。
【討論】對比金屬鐵與氯氣、硫反應時的產物，比較氯氣與硫氧化性的強弱。
（2）與非金屬單質的反應：
S + O2 SO2
硫做還原劑具有還原性.
H2 + S H2S
硫是氧化劑，體現了硫的氧化性。
【提出問題】通過學習硫的性質，硫都有哪些用途呢？
【播放相關視頻和圖片】
【學生閱讀回答】
1、用于制造硫酸、化肥、火柴及殺蟲劑等。
2、用于制造火藥、煙花爆竹等。
3 、添加入天然橡膠中，增加其耐磨性和彈性，用于制造輪胎、膠管等。
【提出問題】
含有硫元素的物質在自然界中依靠大自然的作用進行相互轉化。那么，在實驗室中怎樣實現這些物質間的轉化呢？
【板書】
二、實驗室里研究不同價態硫元素間的轉化
【交流研討】
不同價態硫元素之間的轉化
實驗目的
選取含有硫元素的物質，通過實驗探究0、+4、+6這三種價態硫元素之間的相互轉化。
實驗用品
SO2水溶液，Na2SO3溶液，濃硫酸，Na2S溶液，稀硫酸，NaOH溶液，酸性KMnO4溶液，氯水，KI溶液，淀粉溶液，品紅溶液，銅片;
酒精燈，玻璃管，橡膠塞，導氣管，試管夾，試管，膠頭滴管，鐵架臺等。
實驗方案設計及實施
預期轉化 選取試劑 實驗現象 結論及化學方程式
+4 → +6 S S SO2水溶液 （ Na2SO3 溶液） 酸性高錳酸鉀 高錳酸鉀由紫紅色變為無色 ＋4價的硫被氧化成＋6價
SO2水溶液 （ Na2SO3 溶液） 氯水 氯水退色 ＋4價的硫被氧化成＋6價
+4 → 0 S S Na2SO3 Na2S 稀硫酸 有淡黃色混濁析出 SO32- + 2H+ = SO2↑+ H2O S2- + 2H+ = H2S↑ SO2 + 2H2S =3S↓+2H2O
【小結】
1、二氧化硫的性質
(一)、物理性質
無色,有刺激性氣味的有毒氣體,密度比空氣大,易液化(沸點是-10 oC),易溶于水(常溫常壓下一體積水能溶解40體積的二氧化硫).
(二):化學性質
1:具有酸性氧化物的通性
(1)、與H2O反應: SO2+H2O H2SO3（亞硫酸）
(2)、與堿反應
SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O （SO2少量）
SO2+NaOH=NaHSO3 （SO2過量）
實驗室制取SO2 ，可選擇堿液吸收尾氣，防止空氣污染。
(3)、與堿性氧化物反應：
SO2+Na2O=Na2SO3 SO2 +CaO==CaSO3
【思考】
已知SO2與澄清石灰水反應，有與CO2類似的現象。
試判斷SO2通入澄清石灰水直至過量有何現象，并寫出反應方程式
請思考SO2與CO2怎樣區別？
2：具有還原性
（1）、2SO2+O2 2SO3
【講解】
SO3是一種無色固體，熔點（16.8。C），沸點（44.8。C），SO3與H2O反應生成H2SO4，同時放出大量的熱。工業上常用這兩個反應制造硫酸。
（2）、SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl
說明：SO2可以使氯水、溴水、碘水褪色。
（3）、可以使酸性高錳酸鉀溶液退色
3、具有氧化性
SO2+2H2S=3S↓ +2H2O
4、具有漂白性——能使品紅褪色
【原理】它能與有色色素結合成不穩定的無色物質而具有漂白性。
---加熱可恢復顏色并釋放出二氧化硫.它可以用來漂白紙漿、毛、絲、草編制品等。
【SO2檢驗】：將氣體通入品紅溶液中,如果品紅退色，加熱恢復紅色,則證明為二氧化硫氣體.
【注意】：不能使紫色石蕊試液褪色 (石蕊變紅)
【思考】SO2的漂白性與氯氣相同嗎？
【小結】
漂白性的物質 活性炭 潮濕氯氣(即次氯酸) 臭氧 過氧化鈉 二氧化硫
漂白 原理 吸附有色色素 將有色的色素氧化為穩定的無色物質 與色素結合成不穩定的無色物質
備注 物理變化 化學變化
【思考】氯水和SO2都具有漂白作用，則將1molSO2通入含1molCl2的氯水中，所得溶液的漂白作用加強嗎？
SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl
【課堂小結】
【課堂練習】
1．下列說法不正確的是(　　)
A．硫是一種淡黃色的不溶于水的晶體
B．硫的化合物常存在于火山噴出的氣體中和礦泉水里
C．硫易燃燒，其燃燒產物是大氣污染物之一
D．硫在空氣中的燃燒產物是二氧化硫，在純氧中的燃燒產物是三氧化硫
2．下列關于硫的說法不正確的是(　　)
A．試管內壁附著的硫可用二硫化碳溶解除去
B．游離態的硫存在于火山噴口附近或地殼的巖層里
C．單質硫既有氧化性，又有還原性
D．硫在過量純氧中的燃燒產物是三氧化硫
3．下列化合物能由兩種單質直接化合生成的是(　　)
A．Fe2S3　　　　 B．CuS
C．SO3 D．SO2
4．下列說法正確的是(　　)
A．硫單質常存在于火山噴口附近
B．進行SO2性質探究實驗時，多余的SO2應排到實驗室外
C．SO2氣體通入BaCl2溶液中會產生白色沉淀
D．硫在空氣中的燃燒產物是SO2，在純氧中的燃燒產物是SO3
5.下列說法正確的是(　　)
A．因為SO2具有漂白性，所以它能使品紅溶液、溴水、酸性KMnO4溶液、石蕊試液褪色
B．能使品紅溶液褪色的不一定是SO2
C．SO2、漂白粉、活性炭、Na2O2都能使紅墨水褪色，其原理相同
D．鹽酸能使滴有酚酞的NaOH溶液褪色，所以鹽酸也有漂白性
6. Cl2和SO2都具有漂白作用，能使品紅溶液褪色。若將等物質的量的Cl2、SO2混合后再通入品紅與BaCl2的混合溶液，能觀察到的現象是(　　)
①溶液很快褪色　②溶液不褪色　③出現沉淀　④不出現沉淀
A．①② B．①③
C．②③ D．②④
7．下列化學實驗中，能證明某種中學常見氣體為SO2的是(　　)
①能使澄清的石灰水變渾濁　②能使濕潤的藍色石蕊試紙變紅　③既能使品紅溶液褪色又能使澄清的石灰水變渾濁　④將其通入足量的NaOH溶液中，再滴加BaCl2溶液，有白色沉淀生成，該沉淀溶于稀鹽酸　⑤通入溴水，能使溴水褪色，再滴加Ba(NO3)2溶液，有白色沉淀產生。
A．都能證明 B．都不能證明
C．③⑤都能證明 D．只有⑤能證明
8．下列溶液中，不能鑒別CO2、SO2氣體的是(　　)
①石灰水　②H2S水溶液　③酸性KMnO4溶液　④溴水　⑤氯水　⑥品紅溶液
A．①⑤ B．②③④⑤⑥
C．只有① D．③④
9.　檢驗SO2中是否混有CO2氣體，可采用的方法是(　　)
A．通過品紅溶液
B．先通過足量NaOH溶液，再通入澄清石灰水
C．通過澄清石灰水
D．先通過足量酸性KMnO4溶液，再通過澄清石灰水
10．關于SO2的敘述中，不正確的是(　　)
A．SO2在有的反應中顯示氧化性，有的反應中顯示還原性
B．SO2是酸性氧化物，溶于水生成亞硫酸
C．SO2能使酸性KMnO4溶液褪色，說明SO2具有漂白性
D．SO2氣體通入品紅溶液中，溶液褪色
【參考答案】
D D D A B C C C D C

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