第五章

化工生產(chǎn)中的重要非金屬元素

第一節(jié)

硫及其化合物

第1課時(shí)硫和硫的氧化物

人教版必修第二冊(cè)本章導(dǎo)入

非金屬元素在化工生產(chǎn)中扮演著重要角色。在眾多的化工原料和產(chǎn)品中，都能見到硫和氮等元素的蹤跡。這些元素具有怎樣的性質(zhì)？應(yīng)該如何進(jìn)行研究和利用呢？

從物質(zhì)類別和元素價(jià)態(tài)的視角研究硫和氮等元素及其化合物的性質(zhì)和用途，可以深化對(duì)物質(zhì)間轉(zhuǎn)化關(guān)系的認(rèn)識(shí)。工業(yè)上利用這些轉(zhuǎn)化關(guān)系，通過控制條件等方法，遵循生態(tài)文明思想，可以獲得相應(yīng)的化工產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)環(huán)境保護(hù)與資源利用的和諧統(tǒng)一。1．通過實(shí)驗(yàn)探究，了解硫及其氧化物的主要性質(zhì)，認(rèn)識(shí)其在生產(chǎn)中的應(yīng)用和對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響。2．了解二氧化硫?qū)Υ髿獾奈廴炯捌浞乐畏椒?。學(xué)習(xí)目標(biāo)1．通過從結(jié)構(gòu)分析硫及二氧化硫的性質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生“宏觀辨識(shí)與微觀探析”的學(xué)科素養(yǎng)。2．通過對(duì)二氧化硫的污染與防治的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生“科學(xué)精神與社會(huì)責(zé)任”的學(xué)科素養(yǎng)。素養(yǎng)目標(biāo)素養(yǎng)導(dǎo)向的學(xué)習(xí)目標(biāo)

當(dāng)?shù)睾芏嗲鄩涯昴凶用半U(xiǎn)去火山口采硫磺礦謀生。這些硫礦被運(yùn)到當(dāng)?shù)毓S加工，在硫化橡膠、漂白糖等工業(yè)步驟中使用。也可用于硫酸、化肥、火柴、殺蟲劑、制造黑火藥及煙花爆竹等。

在印度尼西亞東部有一座著名的活火山——卡哇伊真火山，火山口以富含硫磺而著稱，為著名的旅游勝地，每年都吸引大量游客慕名前來參觀。這些硫磺被稱為“惡魔的黃金”。情境引入一、硫的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)1．硫元素的位置、結(jié)構(gòu)

(1)位置：硫元素位于元素周期表的第三周期、第ⅥA族。

(2)結(jié)構(gòu)：硫原子的最外電子層有6個(gè)電子，在化學(xué)反應(yīng)中容易得到2個(gè)電子，形成－2價(jià)硫的化合物。

(3)非金屬性與氧元素比較：與氧元素相比，得電子能力相對(duì)較弱，非金屬性比氧的弱。故在富含O2的地表附近的含硫化合物中，硫常顯＋4價(jià)或＋6價(jià)，而氧顯－2價(jià)。知識(shí)梳理2．硫單質(zhì)的物理性質(zhì)俗稱顏色狀態(tài)溶解性水酒精CS2硫黃黃色晶體難溶微溶易溶知識(shí)梳理3．硫單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)知識(shí)梳理氧化性硫單質(zhì)FeCuH2O2與熱的強(qiáng)堿溶液與金屬反應(yīng)與非金屬反應(yīng)（還原性）3S+6NaOHNa2SO3+2Na2S+3H2O(氧化性、還原性）情境引入二、二氧化硫1．二氧化硫的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論

SO2為無色有刺激性氣味的氣體

試管中液面上升SO2易溶于水知識(shí)梳理溶液顏色變紅色SO2的水溶液顯酸性

溶液先變紅，振蕩后褪色，再加熱后溶液顏色恢復(fù)紅色SO2具有漂白性，但生成的化合物不穩(wěn)定

產(chǎn)生白色沉淀SO2具有還原性，可被新制氯水氧化成SO42-，與Ba2+反應(yīng)生成BaSO4沉淀知識(shí)梳理②

化學(xué)性質(zhì)

a.酸性氧化物的通性：與水反應(yīng)SO2+H2OH2SO3；

與NaOH溶液反應(yīng)2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O。b.還原性：

與氧氣反應(yīng):2SO2+O22SO3。

與新制氯水反應(yīng):SO2+2H2O+Cl2=H2SO4+2HCl；

c.弱氧化性：反應(yīng)2H2S+SO2=3S↓+2H2O中SO2是氧化劑。d.漂白性：可使品紅溶液褪色。知識(shí)梳理二氧化硫的漂白作用實(shí)驗(yàn)探究二氧化硫和新制氯水的漂白作用比較

SO2新制氯水(Cl2通入水溶液中)漂白原因SO2能與某些有色物結(jié)合成不穩(wěn)定無色物Cl2與H2O反應(yīng)生成的HClO具有強(qiáng)氧化性，可以將有色物氧化成無色物漂白效果不穩(wěn)定，加熱能復(fù)原穩(wěn)定漂白范圍某些有機(jī)色質(zhì)絕大多數(shù)有機(jī)色質(zhì)與有機(jī)色質(zhì)作用實(shí)例品紅褪色紅色，紫色石蕊紅色品紅褪色不顯紅色，紫色石蕊先變紅，隨即褪色混合作用SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl，漂白作用大大減弱知識(shí)梳理

思考交流：如何鑒別SO2和CO2？

(1)用品紅溶液鑒別：褪色的是SO2，不褪色的是CO2。(2)用酸性KMnO4溶液鑒別：褪色的是SO2，不褪色的是CO2，原理：SO2被氧化。(3)用溴水(或氯水)鑒別：褪色的是SO2，不褪色的是CO2，原理：Br2＋SO2＋2H2O===H2SO4＋2HBr(或Cl2＋SO2＋2H2O===H2SO4＋2HCl)。(4)用H2S溶液鑒別：出現(xiàn)淡黃色渾濁的是SO2，無明顯現(xiàn)象的是CO2，原理：2H2S＋SO2===3S＋2H2O。知識(shí)梳理2．SO2的實(shí)驗(yàn)室制法

固體Na2SO3與較濃H2SO4反應(yīng)：Na2SO3＋H2SO4（濃）===

Na2SO4＋SO2↑＋H2O。

知識(shí)梳理3．SO2的用途

①漂白紙漿、毛、絲、草帽辮等。②用于殺菌、消毒等。知識(shí)梳理三、三氧化硫①

物理性質(zhì)顏色狀態(tài)溶解性無色固體（標(biāo)況下）熔點(diǎn)16.8℃、沸點(diǎn)44.8℃易溶于水知識(shí)梳理②

化學(xué)性質(zhì)三、三氧化硫SO3是酸性氧化物，具有酸性氧化物的通性：a．與水反應(yīng)：b．SO3與堿反應(yīng)（如Ca(OH)2）：c．SO3與堿性氧化物反應(yīng)（如CaO）：SO3+H2O===H2SO4

SO3+Ca(OH)2

===CaSO4+H2OSO3+CaO===CaSO4知識(shí)梳理1.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

⑥Cu2S⑦FeCl3A．①③⑤

B．①②③⑤

C．①②④⑤ D．全部【答案】A【解析】2Cu＋SCu2S，Cu和S不能直接化合生成CuS；S＋O2SO2，S和O2不能直接化合生成SO3；2Fe＋3Cl22FeCl3，F(xiàn)e和Cl2不能直接化合生成FeCl2。隨堂檢測(cè)2.下列說法正確的是()

A．硫的非金屬性較強(qiáng)，只以化合態(tài)存在于自然界中

B．硫與非金屬單質(zhì)反應(yīng)時(shí)均作氧化劑

C．硫粉在空氣中燃燒生成SO2，在過量的純氧中燃燒可以生成SO3

D．在反應(yīng)3S＋6KOH

2K2S＋K2SO3＋3H2O中，S既是氧化劑又是還原劑【答案】D【解析】在火山口附近或地殼的巖層中，S以游離態(tài)存在，A錯(cuò)誤；硫與O2反應(yīng)生成SO2時(shí)，硫作還原劑，B錯(cuò)誤；硫在過量O2中燃燒生成SO2，C錯(cuò)誤；在已知反應(yīng)中，生成K2S，S作氧化劑，生成K2SO3，S作還原劑，D正確。隨堂檢測(cè)3.下列說法不正確的是()

A．SO2可用于食品的防腐

B．可以用品紅溶液鑒別SO2和CO2

C．SO2能使品紅溶液、酸性KMnO4溶液褪色，但褪色原理不同

D．少量SO2通過CaCl2的溶液能生成白色沉淀【答案】D【解析】A．SO2可用于食品的防腐，A正確；B．SO2能使品紅溶液褪色，CO2不能，可以用品紅溶液鑒別SO2和CO2，B正確；C．SO2能使品紅溶液，酸性KMnO4溶液褪色，但褪色原理不同，后者是被酸性高錳酸鉀溶液氧化，C正確；D．SO2與CaCl2溶液不反應(yīng)，D錯(cuò)誤，答案選D。隨堂檢測(cè)4.如圖所示,利用培養(yǎng)皿探究SO2的性質(zhì)。實(shí)驗(yàn)時(shí)向Na2SO3固體上滴幾滴濃硫酸,反應(yīng)生成SO2,立即用另一培養(yǎng)皿扣在上面。表中對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的描述或解釋不正確的是()選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象解釋ABa(OH)2溶液變渾濁SO2與Ba(OH)2