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人教版高一化學(xué)必修第二冊第五章
《硫及其化合物》
---不同價(jià)態(tài)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化
1.宏觀辨識與微觀探析：認(rèn)識硫元素在物質(zhì)中具有同價(jià)態(tài)，可通過氧化還原反實(shí)現(xiàn)含有不同價(jià)態(tài)硫元素物質(zhì)的相互轉(zhuǎn)化
2.變化觀念與平衡思想：理解和體驗(yàn)實(shí)際問題抽象為數(shù)學(xué)概念的過程和思想，增強(qiáng)數(shù)學(xué)的應(yīng)用意識。
3.證據(jù)推理與模型認(rèn)知”： 能從物質(zhì)類別和硫元素化合價(jià)的角度認(rèn)識硫酸的性質(zhì)，　
4.“科學(xué)探究與創(chuàng)新意識： 通過實(shí)驗(yàn)探究濃硫酸的吸水性、脫水性和強(qiáng)氧化性，學(xué)會(huì)硫酸根離子的檢驗(yàn)方法，
5.科學(xué)精神與社會(huì)責(zé)任 ：結(jié)合真實(shí)情境中的應(yīng)用實(shí)例或通過實(shí)驗(yàn)探究，了解硫、氧化硫的主要性質(zhì)，認(rèn)識其在生產(chǎn)中的應(yīng)用和對生態(tài)環(huán)境的影響
核心素養(yǎng)目標(biāo)
教學(xué)目標(biāo)
教學(xué)重點(diǎn)：1．認(rèn)識硫元素在物質(zhì)中具有不態(tài)，可通過化還原反應(yīng)實(shí)現(xiàn) 含有不同價(jià)態(tài)硫元素的物質(zhì)的相互轉(zhuǎn)化。
2．通過實(shí)驗(yàn)探究，了解不同價(jià)態(tài)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系
教學(xué)難點(diǎn)：不同價(jià)態(tài)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化途徑
情境導(dǎo)入
在古代中國，稀硫酸被稱為“綠礬油”。《黃帝九鼎神丹經(jīng)訣》卷九中就記載著“煉石膽取精華法”，即干餾石膽（膽礬）而獲得硫酸。綠礬油是一種無色黏稠液體，可用于除掉兵器上的鐵銹。實(shí)驗(yàn)室模擬此過程：可以用FeSO4·7H2O加強(qiáng)熱，用加冰水混合物的U形管冷凝即可，用NaOH吸收SO2，理論可得29．5%的H2SO4。
任務(wù)探究一自然界中硫的存在和轉(zhuǎn)化1.自然界中不同價(jià)態(tài)硫元素間的轉(zhuǎn)化任務(wù)探究二
(1)上述過程硫的化合價(jià)如何變化 你能預(yù)測生成的含鐵化合物是什么嗎
(2)試寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式。
提示:(1)反應(yīng)中有硫酸和SO2生成,故硫的化合價(jià)降低;
由氧化還原反應(yīng)的規(guī)律可知鐵的化合價(jià)一定升高,故產(chǎn)
物為Fe2O3。
(2)反應(yīng)化學(xué)方程式為2FeSO4·7H2O Fe2O3+SO2↑+
SO3↑+14H2O,SO3+H2O====H2SO4。
====
高溫
硫元素不同化合價(jià)之間的相互轉(zhuǎn)化
H2S
Na2S
FeS
HgS
SO2
H2SO3
Na2SO3
BaSO3
SO3
H2SO4
Na2SO4
BaSO4
硫化物 亞硫酸鹽 硫酸鹽
S
S S S S
-2
0
+4
+6
活動(dòng)1：列舉不同價(jià)態(tài)的含硫物質(zhì)，依據(jù)價(jià)態(tài)判斷其性質(zhì)
活動(dòng)2：依據(jù)氧化還原原理，思考如何實(shí)現(xiàn)不同價(jià)態(tài)的硫元素之間的相互轉(zhuǎn)化
2　不同價(jià)態(tài)硫元素間的轉(zhuǎn)化
任務(wù)探究三
(2)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)不同價(jià)態(tài)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化
序號 轉(zhuǎn)化 目標(biāo) 轉(zhuǎn)化前的 含硫物質(zhì) 選擇試劑 轉(zhuǎn)化后的
含硫物質(zhì)
① -2→0 H2S ________ S
___ ② 0→-2 S __ H2S
_______ _________
O2(不足)
SO2
H2
Fe或Cu
FeS或Cu2S
2　不同價(jià)態(tài)硫元素間的轉(zhuǎn)化
活動(dòng)3：選擇合適的試劑，設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)化路徑，并預(yù)測產(chǎn)物
任務(wù)探究四
硫元素不同化合價(jià)之間的相互轉(zhuǎn)化
序號 轉(zhuǎn)化 目標(biāo) 轉(zhuǎn)化前的 含硫物質(zhì) 選擇試劑 轉(zhuǎn)化后的
含硫物質(zhì)
③ -2→+4 H2S ________ SO2
④ 0→+4 S __ SO2
⑤ +4→0 SO2 ___ S
⑥ +4→+6 SO2 __ SO3
___ H2SO4
⑦ +6→+4 H2SO4 ___ SO2
O2（足量）
O2
H2S
O2
Cl2
Cu
活動(dòng)3：選擇合適的試劑，設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)化路徑，并預(yù)測產(chǎn)物
2　不同價(jià)態(tài)硫元素間的轉(zhuǎn)化
任務(wù)探究四
書寫有關(guān)化學(xué)方程式:
①______________________________________
②____________________________________________
③_____________________
2H2S+O2 2S+2H2O,SO2+2H2S====3S+2H2O
H2+ S H2S, Fe+S FeS或2Cu+S Cu2S
2H2S+3O2 2SO2+2H2O
點(diǎn)燃
====
△
====
△
====
△
====
點(diǎn)燃
====
任務(wù)探究五
④____________
⑤___________________
⑥___________________
___________________________
⑦Cu+2H2SO4(濃) CuSO4+2H2O+SO2↑
S+O2 SO2
SO2+2H2S====3S+2H2O
2SO2+ O2 2SO3
Cl2+ SO2+2H2O====H2SO4+2HCl
點(diǎn)燃
====
△
催化劑
△
====
任務(wù)探究五
1. 不同價(jià)態(tài)含硫物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化,均屬于氧化還原反應(yīng)，需要選擇合適的氧化劑或者還原劑。
不同價(jià)態(tài)硫元素間轉(zhuǎn)化的思維模型
小結(jié)
小結(jié)
2. 當(dāng)硫元素的化合價(jià)升高或降低時(shí),一般升高或降低到其相鄰的價(jià)態(tài)(化合價(jià)只靠攏不交叉),即臺階式升降,可用下圖表示:
相鄰價(jià)態(tài)的同種元素的微粒間不發(fā)生氧化還原反應(yīng),如S和H2S、S和SO2、SO2和濃硫酸之間不發(fā)生氧化還原反應(yīng)。
活動(dòng)1：完成下列含硫物質(zhì)相互轉(zhuǎn)化的化學(xué)方程式
1、實(shí)驗(yàn)室用亞硫酸鈉與濃硫酸反應(yīng)制備二氧化硫氣體
2、實(shí)驗(yàn)室用稀硫酸與硫化鐵反應(yīng)，制備硫化氫氣體
3、實(shí)驗(yàn)室用氫氧化鈉對二氧化硫進(jìn)行尾氣處理
Na2SO3 + H2SO4(濃)＝ Na2SO4 + SO2↑+ H2O
FeS + H2SO4(稀)＝ FeSO4 + H2S↑
2NaOH +SO2＝ Na2SO3 +H2O
小結(jié)
活動(dòng)2：總結(jié)想同價(jià)態(tài)含硫物質(zhì)相互轉(zhuǎn)化的規(guī)律
含有相同價(jià)態(tài)的硫元素的物質(zhì)間則通過非氧化還原反應(yīng)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化。
【情境·思考】
大型節(jié)日時(shí),人們經(jīng)常會(huì)燃放煙花爆竹等。但這會(huì)帶來很大的空氣污染,近幾年,越來越多的城市全年全區(qū)域禁止燃放煙花爆竹。
任務(wù)探究六
(1)燃放爆竹時(shí)的主要反應(yīng)是S+2KNO3+3C====K2S
+3CO2↑+N2↑,S發(fā)生了什么變化 表現(xiàn)什么性質(zhì)
提示:反應(yīng)中S的化合價(jià)降低,發(fā)生還原反應(yīng),表現(xiàn)氧化性。
任務(wù)探究七
(2)燃放爆竹時(shí)會(huì)聞到強(qiáng)烈的刺激性氣味,你知道其中的原因嗎
提示:燃放爆竹時(shí)S與空氣中的氧氣反應(yīng)生成有刺激性氣味的SO2氣體。
知識點(diǎn)　不同價(jià)態(tài)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化
【重點(diǎn)釋疑】
1.常見含硫的物質(zhì)的轉(zhuǎn)化
任務(wù)探究八
2.不同價(jià)態(tài)硫的化合物的轉(zhuǎn)化
(1)價(jià)態(tài)與性質(zhì)
①-2價(jià)硫處于最低價(jià)態(tài),只有還原性,可被O2、Cl2等氧化劑氧化為S;
②0價(jià)、+4價(jià)硫處于中間價(jià)態(tài),既有氧化性又有還原性;
③+6價(jià)硫處于最高價(jià)態(tài),只有氧化性。
注意濃硫酸在一定條件下與金屬或還原性鹽反應(yīng)時(shí)既
體現(xiàn)強(qiáng)氧化性又體現(xiàn)酸性,如Cu+2H2SO4(濃)
CuSO4+2H2O+SO2 ↑。
(2)價(jià)態(tài)變化規(guī)律
當(dāng)硫元素的化合價(jià)升高或降低時(shí),一般升高或降低到其相鄰的價(jià)態(tài),即臺階式升降,如:
任務(wù)探究九
(3)含硫物質(zhì)的連續(xù)氧化
【思考·討論】
把SO2氣體通入BaCl2溶液中,產(chǎn)生了白色沉淀,該沉淀的成分是什么 請解釋原因。
提示:白色沉淀為BaSO4。SO2氣體通入BaCl2溶液中,不會(huì)直接與BaCl2反應(yīng),SO2與水反應(yīng)生成H2SO3, H2SO3被氧氣氧化為H2SO4,H2SO4與BaCl2反應(yīng)生成BaSO4沉淀。
任務(wù)探究十
【典例】酸雨被人們稱為“天堂的眼淚”或“空中死神”,具有很大破壞力。目前,我國的酸雨主要分布地區(qū)是長江以南的四川盆地、貴州、湖南、江西以及沿海的福建、廣東等地,占我國國土面積的30%。
任務(wù)探究十一
現(xiàn)有雨水樣品1份,每隔一段時(shí)間測定該雨水樣品的pH,所得數(shù)據(jù)如下:
測試時(shí)間/h 0 1 2 3 4
雨水的pH 4.73 4.63 4.56 4.55 4.55
分析數(shù)據(jù),回答下列問題:
(1)①雨水樣品的pH變化的原因是什么 (科學(xué)探究)
②如何用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證①中變化原因 (證據(jù)推理)
③如果將剛?cè)拥纳鲜鲇晁妥詠硭嗷旌?pH將如何變化 原因是什么 (科學(xué)探究)
(2)減少酸雨產(chǎn)生的途徑有哪些 (社會(huì)責(zé)任)
任務(wù)探究十一
【解析】(1)①酸雨放置時(shí)pH變小,其原因是雨水中的
H2SO3被空氣中氧氣氧化所致:SO2+H2O H2SO3,
2H2SO3+O2====2H2SO4。
②可以通過檢驗(yàn)不同時(shí)間的雨水中 的濃度大小確
定2H2SO3+O2====2H2SO4的發(fā)生。分別取2 mL 0 h和3 h
的雨水于試管中,加入等量鹽酸酸化,再加入等量足量
的BaCl2溶液,盛有3 h的雨水的試管中溶液更渾濁,說
明 濃度大。
任務(wù)探究十一
③雨水和自來水混合,應(yīng)考慮H2SO3與Cl2(或HClO)的反應(yīng):H2SO3+HClO====H2SO4+HCl(或SO2+2H2O+Cl2====H2SO4+2HCl)。因此雨水與自來水混合后溶液pH將變小。
(2)減少酸雨的產(chǎn)生需減少SO2的排放,將煤轉(zhuǎn)化為清潔能源(如煤的氣化和液化),燃料脫硫、固硫,開發(fā)不含硫的新能源(如氫能、核能等),都是有力措施。
答案:(1)①雨水中存在反應(yīng)SO2+H2O H2SO3,
2H2SO3+O2====2H2SO4,酸性增強(qiáng),pH變小
②分別取2 mL 0 h和3 h的雨水于試管中,加入等量鹽
酸酸化,再加入等量足量的BaCl2溶液,盛有3 h的雨水
的試管中溶液更渾濁,說明 濃度大,說明2H2SO3+O2
====2H2SO4的發(fā)生
③變小;自來水使用Cl2消毒,含有Cl2和HClO,與雨水混合發(fā)生反應(yīng)H2SO3+HClO====H2SO4+HCl(或SO2+2H2O+Cl2 ====H2SO4+2HCl)酸性增強(qiáng),pH變小
(2) ①少用煤作燃料;②燃料脫硫;③開發(fā)新能源
任務(wù)探究十一
任務(wù)探究十一
③變小;自來水使用Cl2消毒,含有Cl2和HClO,與雨水混合發(fā)生反應(yīng)H2SO3+HClO====H2SO4+HCl(或SO2+2H2O+Cl2 ====H2SO4+2HCl)酸性增強(qiáng),pH變小
(2) ①少用煤作燃料;②燃料脫硫;③開發(fā)新能源
任務(wù)探究十一
練一練
1. A、B、C、D、E五種物質(zhì)中含有同一種元素，A是淡黃色固體，其相互轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示，回答下列問題：
(1)寫出B、E的化學(xué)式：B____、E_______。
H2S
H2SO4
(2)寫出C→D的化學(xué)方程式：____________________。
(3)將足量的物質(zhì)C通入BaCl2溶液中，下列說法正確的是______(填序號)。
①溶液沒有明顯變化
②溶液中出現(xiàn)白色沉淀
③若繼續(xù)通入Cl2，則溶液中出現(xiàn)白色沉淀
①③
任務(wù)探究十二
小結(jié)

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