資源簡介

(共32張PPT)
第5章 化工生產中的重要非金屬元素
第一節 硫及其化合物
第3課時 不同價態含硫物質的轉化
思路一
導入
自然界中的硫以游離態和化合態兩種形式存在,游離態的硫存在于火山口附近或地殼的巖層中。
一、自然界中硫的存在與轉化
閱讀教材,歸納自然界中硫的存在形式。
一、自然界中硫的存在與轉化
小試牛刀
1.判斷正誤
(1)由于-2價和+4價的硫不穩定,自然界中含硫物質都以硫酸鹽的形式存在。
( )
(2)在自然界中,空氣中的 O2和 H2O對硫的轉化起到重要的作用。 ( )
(3)大氣中存在大量的氧氣,因此自然界中硫的轉化都是氧化還原反應。 ( )
(4)在巖層深處和海底無氧環境下,硫元素通常以硫酸鹽的形式存在。 ( )
(5)因為單質硫易與氧氣反應,故自然界中不會存在游離態的硫。( )
×
×
×
×
√
一、自然界中硫的存在與轉化
2.硫元素在自然界中的循環如圖所示,下列說法錯誤的是（ ）
A.硫是組成某些蛋白質的元素
B.地殼中化合態的硫主要以硫化物和硫酸鹽的形式存在
C.硫粉在過量的純氧中燃燒可以生成SO3
D.化石燃料的燃燒以及含硫礦物的冶煉是大氣SO2污染的主要來源
C
一、自然界中硫的存在與轉化
3.根據下圖中自然界中硫的轉化,寫出涉及的化學方程式。
二、實驗室中研究不同價態含硫物質的轉化
在含硫化合物的“價-類二維圖”中填寫相應物質,并根據硫元素化合價的變化,分析各種物質在反應中表現的是氧化性還是還原性,并寫出序號標注的反應的化學方程式。
二、實驗室中研究不同價態含硫物質的轉化
二、實驗室中研究不同價態含硫物質的轉化
探究“不同價態含硫物質的轉化”。
預期轉化(價態變化) 選擇試劑 實驗操作和現象 實驗結論
二氧化硫、硫化
氫、蒸餾水
將 H2S和 SO2 通入水中,生成黃色沉淀(或溶液變渾濁)
SO2 與 H2S反應生成硫單質
二氧化硫、新制
氯水、BaCl2 溶液
將SO2 通入新制氯水中,溶液淺黃綠色褪去;再向溶液中滴入氯化鋇溶液,產生白色沉淀
二氧化硫在水溶液中能被強氧化劑氧化為SO42-
二、實驗室中研究不同價態含硫物質的轉化
預期轉化(價態變化) 選擇試劑 實驗操作和現象 實驗結論
濃硫酸、銅片
加熱銅片和濃硫酸的混合物,生成有刺激性氣味的氣體
濃硫酸被金屬銅還原為SO2
硫元素常見的化合價有-2、0、+4和+6,可以通過氧化還原反應實現不同價態含硫物質的相互轉化。
二、實驗室中研究不同價態含硫物質的轉化
特別提醒
1.當硫元素的化合價升高或降低時,一般升高或降低到其相鄰的價態,即臺階式升降。
2.相鄰價態的微粒間不發生氧化還原反應,如S和 H2S不發生反應、SO2和濃 H2SO4不發生反應。
3.含硫物質的連續氧化過程:
二、實驗室中研究不同價態含硫物質的轉化
從物質轉化的角度列舉從硫單質制備硫酸鈉的途徑。
二、實驗室中研究不同價態含硫物質的轉化
相同價態含硫物質之間的轉化:
相同價態的不同含硫物質間的轉化是通過與酸、堿反應實現的,從左到右的轉化,加入堿可以實現;從右到左的轉化,加入酸可以實現。
二、實驗室中研究不同價態含硫物質的轉化
小試牛刀
1.判斷正誤。
(1)將SO2通入氫硫酸中,若出現淡黃色渾濁,則證明SO2具有氧化性。( )
(2)H2S與濃硫酸的反應用雙線橋表示電子轉移為
。( )
√
√
二、實驗室中研究不同價態含硫物質的轉化
(3)H2S與 O2反應,氧氣不足生成單質S,氧氣過量可以生成SO2。 ( )
(4)SO2+2H2S 3S+2H2O的反應中氧化劑與還原劑的物質的量之比為 2∶1。( )
√
×
二、實驗室中研究不同價態含硫物質的轉化
2.硫黃在空氣中燃燒生成氣體甲;將甲溶于水得溶液乙;向溶液乙中滴加溴水時溴水褪色,乙變為丙;在丙中加入硫化鈉又生成氣體丁;把丁通入溶液乙中得沉淀戊。物質甲、乙、丙、丁、戊中均含有硫元素,它們依次是 ( )
A.SO3、H2SO4、H2SO3、H2S、S
B.SO2、H2SO3、H2SO4、H2S、S
C.SO2、H2SO3、H2SO4、H2S、SO3
D.SO2、H2SO3、H2S、H2SO4、Na2S2O3
B
思路二
一、認識酸雨,發現轉化關系
正常雨水的pH 約為5.6,其形成過程中含碳物質的存在與轉化如下圖所示:
一、認識酸雨,發現轉化關系
播放視頻“酸雨的形成和防治”
觀看視頻,找出酸雨形成過程中的含硫物質并標出硫元素的化合價,結合上面的含碳物質的存在與轉化關系圖,畫出含硫物質之間的相互轉化。
一、認識酸雨,發現轉化關系
現有某地雨水樣品 500 mL,每隔一段時間測定其pH 數據如下:
雨水放置一段時間,pH 逐漸減小后又保持不變的原因可能是什么
思考,找出 H2SO3→H2SO4的轉化,完善轉化示意圖。
二、防治酸雨,設計轉化路徑
防治酸雨,就需將燃煤煙氣中的SO2氣體轉化為其他含硫物質。那么,可以將SO2轉化為哪些含硫物質呢 使用哪些試劑可以實現這些轉化 請設計轉化路徑。
二、防治酸雨,設計轉化路徑
1.物質轉化思路:價態分析→轉化目標→試劑選擇。
2.確定轉化目標的方法:
(1)找:化合價、物質類別兩個維度。
(2)選:可行性、轉化效率、環保三個角度。
三、實驗驗證,構建轉化模型
利用以下試劑,設計實驗方案,驗證SO2的轉化,并填寫表格。
試劑:SO2 水溶液、酸性 KMnO4 溶液、H2O2 溶液、Na2S 溶液、稀鹽酸、BaCl2 溶液、Ba(OH)2 溶液。
三、實驗驗證,構建轉化模型
1.不同價態含硫物質的轉化:
2.化學實驗設計原則:科學性、可行性、安全性和綠色化原則。
四、拓展延伸,應用轉化模型
請設計出 SO2 轉化為 CaSO4 的轉化路徑,并評價路徑的優劣。
總結
課堂練習
1.下列物質中,不能由單質直接化合生成的是( )
①CuS ②FeS ③SO3 ④H2S
⑤NO2 ⑥Mg3N2 ⑦NH3
A.①③⑤ B.①②③⑤
C.①②④⑤ D.全部
A
課堂練習
2.核心元素的化合價及類別是研究物質性質的兩個重要視角。硫及其化合物的分類與相應硫元素的化合價關系如圖所示。下列說法錯誤的是 ( )
A.適量的c可作為葡萄酒的添加劑
B.常溫下,a與f的濃溶液反應可生成b和c
C.將c通入紫色石蕊試液中,溶液先變紅后褪色
D.在自然界中,部分的c會轉化成e,最后轉化為f或h
C
課堂練習
3.硫及其化合物在工業生產中多有涉及，下列有關說法正確的是( )
A.硫在過量的氧氣中燃燒直接生成SO3
B.將SO2 通入BaCl2 溶液中有白色沉淀生成
C.CuSO4 的無水固體粉末顯藍色
D.H2S和SO2 反應可生成S
D
課堂練習
4.硫循環在生態系統的諸多領域具有重要意義。在指定條件下,下列選項所示的物質間轉化能實現的是( )
B
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