資源簡(jiǎn)介

(共54張PPT)
3.1 硫及其重要化合物
第二章 海洋中的鹵素資源
授課人：
學(xué)習(xí)要點(diǎn)
一、
黑火藥中的硫黃
二、
硫的氧化物
三、
三、
硫酸和硫酸鹽
課堂導(dǎo)入
硫在古代中國(guó)被列為重要的藥材，在中國(guó)古代第一部藥物學(xué)專(zhuān)著《神農(nóng)本草經(jīng)》中所記載的46種礦物藥品中，就有石硫黃（即硫磺）。在這部著作里還指出：“石硫黃能化金銀銅鐵，奇物”。這說(shuō)明當(dāng)時(shí)已經(jīng)知曉硫能與銅、鐵等金屬直接作用而生成金屬硫化物。
在東晉煉丹家葛洪的《抱樸子內(nèi)篇》中也有“丹砂燒之成水銀，積變又還成丹砂”的記載。
中國(guó)對(duì)火藥的研究，大概始于公元七世紀(jì)。當(dāng)時(shí)的火藥是黑火藥，它是由硝酸鉀、硫磺和木炭三者組成。
知識(shí)梳理
地殼巖層里的硫單質(zhì)
火山噴口附近的硫單質(zhì)
硫及其單質(zhì)
硫在自然界中既能以單質(zhì)的形式存在又能以化合物的形式存在。
存在形態(tài)
●黑火藥中的硫黃
硫及其單質(zhì)
存在形態(tài)
硫在自然界中既能以單質(zhì)的形式存在又能以化合物的形式存在。
石膏CaSO4 2H2O
黃鐵礦FeS2
黃銅礦CuFeS2
輝銅礦Cu2S
在巖層深處和海底的無(wú)氧環(huán)境下，硫元素通常以硫化物的形式存在；地表附近，由于受氧氣和水的長(zhǎng)期作用，硫化物會(huì)轉(zhuǎn)化為硫酸鹽。
●黑火藥中的硫黃
硫的性質(zhì)——物理性質(zhì)
硫及其單質(zhì)
實(shí)驗(yàn)室的硫
俗名：硫黃
硫的密度比水大，為2.06g cm-3
常溫下，黃色晶體，質(zhì)脆，易研成粉末
難溶于水、微溶于酒精、易溶于二硫化碳(CS2)
熔點(diǎn)為113°C，沸點(diǎn)445°C
●黑火藥中的硫黃
硫粒子結(jié)構(gòu)示意圖
硫及其單質(zhì)
硫原子得失電子情況
S
+16
2
8
6
S2-
+16
2
8
8
+2e-
-6e-
S
+4
+6
S
-4e-
表現(xiàn)還原性
表現(xiàn)氧化性
既有氧化性又有還原性
還原劑
既可做氧化劑又可做還原劑
氧化劑
●黑火藥中的硫黃
硫及其單質(zhì)
硫的性質(zhì)——化學(xué)性質(zhì)
化學(xué)性質(zhì)二：氧化性
硫的氧化性比較弱，與變價(jià)金屬反應(yīng)時(shí)往往生成低價(jià)態(tài)的金屬硫化物。
與Fe反應(yīng)：_________________；
與Cu反應(yīng)：__________________；
Fe＋S FeS
2Cu＋S Cu2S
S與某些變價(jià)金屬反應(yīng)時(shí)，一般生成低價(jià)金屬硫化物
●黑火藥中的硫黃
硫及其單質(zhì)
硫的性質(zhì)——化學(xué)性質(zhì)
化學(xué)性質(zhì)二：氧化性
硫的氧化性比較弱，與變價(jià)金屬反應(yīng)時(shí)往往生成低價(jià)態(tài)的金屬硫化物。
與H2反應(yīng)：_________________；
H2＋S H2S
標(biāo)準(zhǔn)狀況下是一種無(wú)色易燃的酸性氣體，劇毒
低濃度時(shí)有臭雞蛋氣味，濃度極低時(shí)有硫磺味，濃度高時(shí)反而沒(méi)有氣味(可以麻痹嗅覺(jué)神經(jīng))
20℃時(shí)1體積水能溶解2.6體積的硫化氫，水溶液為氫硫酸，酸性較弱，比碳酸弱
●黑火藥中的硫黃
硫及其單質(zhì)
硫的性質(zhì)——化學(xué)性質(zhì)
化學(xué)性質(zhì)二：氧化性
特性：Hg、Ag在常溫下不跟氧氣反應(yīng)，但易跟S反應(yīng)，生成高價(jià)化合物。
與Hg反應(yīng)：__________________；
S＋Hg HgS
與Ag反應(yīng)：__________________；
S＋2Ag Ag2S
此反應(yīng)用于消除室內(nèi)灑落的汞！
利用此反應(yīng)可以鑒別出真假銀
●黑火藥中的硫黃
硫的氧化物——二氧化硫
觀察實(shí)驗(yàn)桌上的二氧化硫氣體，總結(jié)二氧化硫的物理性質(zhì)
探究一
二氧化硫
●硫的氧化物
二氧化硫的性質(zhì)及應(yīng)用
二氧化硫
二氧化硫的物理性質(zhì)
顏色
狀態(tài)
密度
氣味
無(wú)色
氣體
密度比空氣大
刺激性氣味
硫的氧化物——二氧化硫
二氧化硫有毒！可不要多聞氣體吶！
●硫的氧化物
通過(guò)之前的學(xué)習(xí)，我們知道：通常情況下，二氧化碳能溶于水(體積比1:0.759) ，那么，二氧化硫是否易溶于水？請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)來(lái)證明。
●硫的氧化物
實(shí)驗(yàn)步驟 把充滿(mǎn)SO2、塞有橡膠塞的試管倒立在水中，在水面下打開(kāi)橡膠塞，觀察試管內(nèi)液面的變化情況。
探究二
二氧化硫的溶解性
硫的氧化物——二氧化硫
●硫的氧化物
SO2 溶于水
易
探究二
二氧化硫的溶解性
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
液面迅速 ，最后充滿(mǎn)試管。
實(shí)驗(yàn)結(jié)論
——體積比1:40
上升
硫的氧化物——二氧化硫
●硫的氧化物
探究三
二氧化硫水溶性實(shí)驗(yàn)所得溶液的性質(zhì)
實(shí)驗(yàn)步驟 待液面高度不再明顯變化時(shí)，在水下用橡膠塞塞緊試管口，取出試管，用pH試紙測(cè)定試管中溶液的酸堿度。
硫的氧化物——二氧化硫
●硫的氧化物
pH試紙_____
探究三
二氧化硫水溶性實(shí)驗(yàn)所得溶液的性質(zhì)
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
變紅
硫的氧化物——二氧化硫
實(shí)驗(yàn)結(jié)論
SO2的水溶液顯酸性
●硫的氧化物
探究三
二氧化硫水溶性實(shí)驗(yàn)所得溶液的性質(zhì)
實(shí)驗(yàn)分析
硫的氧化物——二氧化硫
二氧化硫溶于水時(shí)可與水反應(yīng)生成亞硫酸
H2SO3
SO2
+
H2O
可逆反應(yīng)
(中強(qiáng)酸)
向生成物方向進(jìn)行的反應(yīng)——正反應(yīng)
同一條件下，既能向正反應(yīng)方向進(jìn)行，同時(shí)又能向逆反應(yīng)方向進(jìn)行的反應(yīng)
向反應(yīng)物方向進(jìn)行的反應(yīng)——逆反應(yīng)
可逆反應(yīng)
亞硫酸電離
H2SO3
HSO3-
H+
+
SO32-
H+
+
HSO3-
●硫的氧化物
探究三
二氧化硫水溶性實(shí)驗(yàn)所得溶液的性質(zhì)
硫的氧化物——二氧化硫
實(shí)驗(yàn)步驟 用試管取2 mL上述實(shí)驗(yàn)中得到的溶液，向其中滴入 1~2滴品紅溶液，振蕩，觀察溶液的顏色變化。然后加熱試管，注意通風(fēng)，再觀察溶液的變化。
二氧化硫的水溶液
●硫的氧化物
探究三
二氧化硫水溶性實(shí)驗(yàn)所得溶液的性質(zhì)
硫的氧化物——二氧化硫
加入品紅后，溶液變成_______，振蕩后_________________，再加熱溶液_______________
溶液紅色褪去
恢復(fù)紅色
SO2具有漂白性，但生成的無(wú)色物質(zhì)不穩(wěn)定
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
實(shí)驗(yàn)結(jié)論
紅色
●硫的氧化物
探究三
二氧化硫水溶性實(shí)驗(yàn)所得溶液的性質(zhì)
實(shí)驗(yàn)分析
硫的氧化物——二氧化硫
二氧化硫的漂白作用是由于它能與某些有色物質(zhì)(如品紅溶液)生成不穩(wěn)定的無(wú)色物質(zhì)。這些無(wú)色物質(zhì)若加熱，容易分解而使有色物質(zhì)恢復(fù)原來(lái)的顏色。
(二氧化硫的特性)
漂白性
●硫的氧化物
通入SO2
通入Cl2
探究四
二氧化硫與氯水的漂白性比較
溶液很快變成紅色，但不褪色
溶液立即變紅，隨后褪色
褪色
溶液恢復(fù)紅色
溶液不恢復(fù)紅色
品紅
溶液
褪色
通入SO2
通入Cl2
加熱
加熱
紫色石
蕊溶液
硫的氧化物——二氧化硫
●硫的氧化物
氯氣和二氧化硫都能使品紅溶液褪色，原理是否相同？若將等物質(zhì)的量的氯氣和二氧化硫氣體相混合后漂白能力是否會(huì)增強(qiáng)？
不同，氯氣使品紅溶液褪色是因?yàn)槁葰馀c水反應(yīng)生成的次氯酸具有強(qiáng)氧化性，可以將有色物質(zhì)氧化成無(wú)色物質(zhì)，此過(guò)程是不可逆的，而二氧化硫使品紅溶液褪色是可逆的。
若將等物質(zhì)的量的氯氣和二氧化硫氣體相混合后，在溶液中發(fā)生反應(yīng)SO2＋Cl2＋2H2O===H2SO4＋2HCl，從而失去漂白能力。
●硫的氧化物
用途
硫的氧化物——二氧化硫
漂白劑
食品添加劑
●硫的氧化物
探究六
從元素化合價(jià)變化角度分析SO2性質(zhì)
硫的氧化物——二氧化硫
高價(jià)氧化，低價(jià)還原，中間價(jià)態(tài)兩邊轉(zhuǎn)
SO2中的化合價(jià)是+4價(jià)，故SO2既有氧化性，又有還原性
S
-2
S
0
S
+4
S
+6
-2e
+2e
-4e
+4e
-2e
+2e
●硫的氧化物
探究六
從元素化合價(jià)變化角度分析SO2性質(zhì)
硫的氧化物——二氧化硫
S
+4
S
+6
-2e
強(qiáng)還原性
與O2反應(yīng)：
與鹵素單質(zhì)的反應(yīng)：
與更強(qiáng)的氧化劑反應(yīng)：
如KMnO4 ，K2Cr2O4 ，H2O2 ……
(可逆反應(yīng))
2SO2+O2 2SO3
催化劑
SO2+Cl2 +2H2O H2SO4 +2HCl
SO2+Br2 +2H2O H2SO4 +2HBr
●硫的氧化物
探究六
從元素化合價(jià)變化角度分析SO2性質(zhì)
硫的氧化物——二氧化硫
S
0
S
+4
+4e
弱氧化性
說(shuō)明：發(fā)生歧化反應(yīng)，此時(shí)二氧化硫做氧化劑，硫化氫作還原劑說(shuō)明二氧化硫的氧化性。
與H2S反應(yīng)：
2H2S + SO2 3S+ 2H2O
現(xiàn)象：有黃色沉淀生成
●硫的氧化物
標(biāo)準(zhǔn)狀況下為_(kāi)___體
常溫下為_(kāi)___體
硫的氧化物——三氧化硫
熔沸點(diǎn)較低(16.8)、沸點(diǎn)(44.8)，具有強(qiáng)刺激性臭味。
三氧化硫的物理性質(zhì)
固
液
●硫的氧化物
硫的氧化物——三氧化硫
三氧化硫的化學(xué)性質(zhì)
三氧化硫具有酸性氧化物的通性，主要反應(yīng)如下：
酸性
氧化物
和水反應(yīng)
和堿反應(yīng)(石灰乳)
和堿性氧化物(CaO)
SO3＋H2O H2SO4
通入氯化鋇溶液
SO3＋Ca(OH)2 CaSO4＋H2O
SO3＋CaO CaSO4
SO3＋BaCl2＋H2O BaSO4↓＋2HCl
●硫的氧化物
硫酸
濃硫酸的物理性質(zhì)
無(wú)色、黏稠的油狀液體
密度大(ρ=1.84g/cm3，ω=98.3%，c=18.4mol/L)
高沸點(diǎn)(338℃ )——難揮發(fā)
極易溶于水，能與水以任意比混溶
(溶解時(shí)放出大量的熱)
酸入水、沿器壁、緩慢倒、不斷攪
稀釋時(shí)，操作要領(lǐng)：
杯壁下流
色態(tài)：
密度：
沸點(diǎn)：
溶解性：
(高沸制低沸)
●硫酸和硫酸鹽
硫酸
稀硫酸的化學(xué)性質(zhì)
硫酸是強(qiáng)酸，電離方程式：________________________
H2SO4
2H+ + SO42-
稀硫酸具有酸的通性
和指示劑(石蕊)
溶液變_____
和活潑金屬(Zn)
稀硫酸的通性
紅
和堿性氧化物(CuO)
和堿(Mg(OH)2)
和某些鹽(Na2CO3)
Zn+2H+ Zn2++H2↑
CuO+2H+ Cu2++H2O
Mg(OH)2+2H+ Mg2++2H2O
CO32- +2H+ CO2↑+H2O
(二元強(qiáng)酸)
●硫酸和硫酸鹽
濃鹽酸具有揮發(fā)性需要密封保存，那濃硫酸為什么也要密封保存呢？
●硫酸和硫酸鹽
硫酸
濃硫酸的特性
——吸水性
故濃硫酸要密封保存！
●硫酸和硫酸鹽
硫酸
濃硫酸的特性
——脫水性
原理：
濃硫酸將蔗糖中的氫、氧元素按水的組成比脫去，同時(shí)生成大量的碳單質(zhì)和二氧化碳等氣體
黑面包實(shí)驗(yàn)
●硫酸和硫酸鹽
吸水性 脫水性
原理 濃硫酸能夠吸收氣體、液體中的水分子及固體中的結(jié)晶水 濃硫酸能把有機(jī)物中氫、氧元素按水的組成比脫去，剩余黑色的炭
區(qū)別 物質(zhì)中含有H2O 物質(zhì)中不含有H2O，只含有氫元素和氧元素
應(yīng)用 作干燥劑
硫酸
濃硫酸的特性——?dú)w納總結(jié)
●硫酸和硫酸鹽
濃硫酸還具有很強(qiáng)的氧化性，能氧化大多數(shù)金屬單質(zhì)和部分非金屬單質(zhì)。
●硫酸和硫酸鹽
實(shí)驗(yàn)探究
濃硫酸與銅的反應(yīng)
硫酸
實(shí)驗(yàn)步驟 在帶導(dǎo)管的橡膠塞側(cè)面挖一個(gè)凹槽，并嵌入下端卷成螺旋狀的銅絲。在試管中加入2 mL濃硫酸，塞好橡膠塞，使銅絲與濃硫酸接觸。加熱，將產(chǎn)生的氣體通入品紅溶液和石蕊溶液中，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。向外拉銅絲，終止反應(yīng)。冷卻后，將試管里的物質(zhì)慢慢倒入盛有少量水的另一支試管里，觀察溶液的顏色。
a
b
c
濃硫酸的強(qiáng)氧化性
●硫酸和硫酸鹽
銅絲表面__________
有氣泡產(chǎn)生
紫色石蕊溶液變?yōu)開(kāi)___
溶液顯藍(lán)色
實(shí)驗(yàn)探究
濃硫酸與銅的反應(yīng)
硫酸
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
溶液__________
將a試管里的溶液慢慢倒入水中
a試管
b試管
c試管
變?yōu)闊o(wú)色
紅色
濃硫酸的強(qiáng)氧化性
●硫酸和硫酸鹽
實(shí)驗(yàn)探究
濃硫酸與銅的反應(yīng)
硫酸
實(shí)驗(yàn)結(jié)論
銅和濃硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式：
Cu＋2H2SO4(濃)
CuSO4＋SO2↑＋2H2O
氧化劑和酸性
還原劑
失去2e-
得到2e-
0
+6
+2
+4
濃硫酸的強(qiáng)氧化性
●硫酸和硫酸鹽
濃硫酸能夠與大多數(shù)金屬反應(yīng)，為什么工業(yè)運(yùn)輸濃硫酸使用的是鐵罐車(chē)？
介質(zhì)：硫酸
常溫下，鐵遇到濃硫酸會(huì)發(fā)生鈍化。在表面形成一層致密的氧化膜，從而阻止進(jìn)一步的反應(yīng)，不會(huì)腐蝕。
注意：常溫下，與濃硫酸接觸發(fā)生鈍化的金屬還有：鋁！
化學(xué)反應(yīng)方程式如下：3Fe+4H2SO4(濃) Fe3O4+4SO2↑+4H2O
●硫酸和硫酸鹽
硫酸
濃硫酸的強(qiáng)氧化性
黑面包實(shí)驗(yàn)
涉及的化學(xué)方程式
H2SO4+xH2O H2SO4·xH2O
(水合放熱)
C12H22O11 12C+11H2O
濃硫酸
C+2H2SO4(濃) CO2↑+SO2↑+2H2O
●硫酸和硫酸鹽
1．實(shí)驗(yàn)探究
在三支試管中分別加入少量稀硫酸、Na2SO4溶液和Na2CO3溶液,然后各滴入幾滴BaCl2溶液,觀察現(xiàn)象。再分別加入少量稀鹽酸,振蕩,觀察現(xiàn)象。
項(xiàng)目 稀硫酸 Na2SO4溶液 Na2CO3溶液
滴入幾滴BaCl2溶液 有白色沉淀生成 有白色沉淀生成 有白色沉淀生成
加入少量稀鹽酸 并振蕩 白色沉淀不溶解　 白色沉淀不溶解　 白色沉淀溶解　
●硫酸和硫酸鹽
硫酸根離子的檢驗(yàn)
2．實(shí)驗(yàn)結(jié)論
在溶液中,SO42－可與Ba2+反應(yīng),生成不溶于稀鹽酸的
白色BaSO4沉淀。
反應(yīng)的離子方程式為Ba2++SO42－=== BaSO4↓。
3．檢驗(yàn)SO42－的正確操作方法：
先加稀鹽酸的目的是排除CO32－、SO32－、Ag＋干擾
●硫酸和硫酸鹽
硫酸根離子的檢驗(yàn)
課堂精練
1. 除去試管壁上的附著的硫，可采用的方法是(　　 )
A．通入氫氣后加熱 B．伸入灼熱的鐵絲
C．用水洗滌 D．用二硫化碳洗滌后再用水洗
【答案】D
【解析】硫與氫氣反應(yīng)需要加熱，實(shí)驗(yàn)操作復(fù)雜，且產(chǎn)物硫化氫有毒；硫與鐵反應(yīng)需要加熱，其產(chǎn)物硫化亞鐵固體會(huì)附著在試管壁上；硫不溶于水，微溶于酒精，易溶于二硫化碳，試管壁上的硫可用二硫化碳溶解而除去。
●課堂精練
2.下列說(shuō)法不正確的是(　　 )
A.硫是一種難溶于水的黃色固體
B.硫與鐵反應(yīng)生成硫化亞鐵
C.單質(zhì)硫既有氧化性，又有還原性
D.硫在過(guò)量純氧中的燃燒產(chǎn)物是三氧化硫
【答案】D
【解析】硫單質(zhì)或含硫物質(zhì)在空氣中燃燒時(shí)應(yīng)生成SO2，而不能直接生成SO3。
●課堂精練
3.下列物質(zhì)中，不能由單質(zhì)直接化合生成的是(　　 )
①CuS　②FeS　③SO3　④H2S　⑤FeCl2
A.①③⑤ B.①②③⑤ C.①②④⑤ D.全部
【答案】A
【解析】
①硫的氧化性較弱，和變價(jià)金屬反應(yīng)生成低價(jià)態(tài)金屬化合物，硫和銅反應(yīng)生成Cu2S；
②硫和鐵反應(yīng)能生成FeS；
③硫和氧氣反應(yīng)生成SO2而不是SO3；
④硫和氫氣反應(yīng)生成H2S；
⑤氯氣的氧化性較強(qiáng)，和變價(jià)金屬反應(yīng)生成高價(jià)態(tài)金屬化合物，氯氣和鐵反應(yīng)生成FeCl3。
●課堂精練
4.下列變化可以說(shuō)明SO2具有漂白性的是( )
A.SO2通入溴水中，溴水褪色
B.SO2通入酸性高錳酸鉀溶液中，溶液的紫紅色褪去
C.SO2通入品紅溶液中，溶液的紅色褪去
D.SO2通入滴有酚酞的氫氧化鈉溶液中，溶液的紅色褪去
C
5.下列有關(guān)SO3的說(shuō)法中正確的是( )
A．SO3極易溶于水，且與水反應(yīng)生成H2SO4
B．標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1 mol SO3的體積約為22.4 L
C．硫粉在過(guò)量的純氧中燃燒可以生成SO3
D．SO2、SO3均具有漂白性，均能使紫色石蕊溶液褪色
A
●課堂精練
6.向盛有下列溶液的試管中分別通入SO2氣體：①紫色石蕊溶液；②NaOH溶液(滴有酚酞溶液)；③品紅溶液；④溴水。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
(1)試管①中的現(xiàn)象是_________________，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：____________________。
紫色石蕊溶液變紅
SO2+H2O H2SO3
(2)試管②中的現(xiàn)象是__________，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_____________
________________，若繼續(xù)通入過(guò)量的SO2，則發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)____________________________。
紅色變淺
Na2SO3＋SO2＋H2O===2NaHSO3
SO2＋2NaOH
===Na2SO3＋H2O
(3)試管③中的現(xiàn)象是______________，若將吸收SO2的溶液加熱，現(xiàn)象是_____________。
品紅溶液褪色
溶液恢復(fù)紅色
(4)試管④中的現(xiàn)象是__________。
溴水褪色
(5)上述實(shí)驗(yàn)，SO2表現(xiàn)出酸性氧化物性質(zhì)的是_____(填序號(hào)，下同)，SO2表現(xiàn)出漂白性的是____，SO2表現(xiàn)出還原性的是____。
①②
③
④
●課堂精練
7.下列檢驗(yàn)試樣中有無(wú)SO42-的操作及結(jié)論正確的是( )
A.滴加BaCl2有白色沉淀生成，一定有SO42-
B.加鹽酸酸化的BaCl2溶液有白色沉淀生成，一定有SO42-
C.滴加硝酸酸化的AgNO3溶液沒(méi)有白色沉淀生成，一定沒(méi)有SO42-
D.先加鹽酸無(wú)明顯現(xiàn)象，再加BaCl2溶液有白色沉淀生成，一定有SO42-
D
8.下列現(xiàn)象與用途和濃硫酸的脫水性有關(guān)的是( )
A.濃硫酸可作氯氣的干燥劑
B.濃硫酸加到蔗糖中，蔗糖變黑
C.濃硫酸加到膽礬上，藍(lán)色晶體變成白色粉末
D.濃硫酸與銅反應(yīng)制取二氧化硫
B
●課堂精練

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