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第五章 化学生产中的重要非金属元素
第一节 硫及其化合物
第一课时 硫和二氧化硫
【学习目标】1.从硫元素在周期表中的位置出发,通过分析硫原子的结构特点及问题探究,了解硫单
质在自然界的存在及物理性质和化学性质,培养宏观辨识与微观探析的化学核心素养。
2.通过实验探究、思考交流,从硫、二氧化硫的属类及硫元素化合价角度,了解二氧化硫的性质及主
要用途,,初步建立可逆反应的概念,体会性质决定用途的核心理念。
3.通过对比分析,结合真实情境中的应用实例和实验探究,理解SO 的酸性、漂白性及强还原性。知
2
道三氧化硫的物理性质及化学性质,并能正确书写相关化学方程式。
【学习重点】硫及二氧化硫的化学性质
【学习难点】二氧化硫性质的实验设计及原理探究
【课前预习】
旧知回顾:1.元素价态与物质氧化性、还原性有和关系?
2.什么是酸性氧化物,请举例说明。
新知预习:1.从化合价的角度看硫单质具有哪些化学性质?并举例说明。
2.硫的氧化物及主要性质分别是什么?
【课中探究】情景导入:硫是重要的非金属元素,也是人类最早认识的化学元素之一,在元素周期表中硫元素位于
第三周期第ⅥA族。硫原子核外电子排布最外层电子数是 6,易得到2个电子形成8电子相对稳定结构,
化学性质比较活泼。而淡黄色的硫单质及含硫化合物常常被炼丹家所使用,硫单质也是黑火药的主要成
分。硫及其化合物在现代生产和生活中仍发挥着重要的作用。自然界中游离态的硫一般存在于火山口附近
或岩层里。
一、硫单质的性质
活动一、硫原子的结构及硫单质的物理性质
任务一、根据硫元素在周期表中位置,思考硫原子的结构及化合价有何特点?与氯、氧元素相比有何
不同?
任务二、阅读教材P2页内容,观察图5-1或硫粉样品,思考硫单质具有哪些重要的物理性质性质?并
填写下表内容。
溶解性
俗称 颜色状态 硬度
水 酒精 CS
2
【注意】因硫单质难溶于水,微溶于酒精,易溶于二硫化碳,因此若试管内壁附着有单质硫时,可以
用CS 洗涤除去。
2
【对应训练】1.下列说法不正确的是( )
A.由于地壳的岩层里含硫及其化合物,因此火山喷出物中含有HS、SO 等硫的化合物
2 2
B.化石燃料直接燃烧会产生对大气有严重污染的SO 气体
2
C.硫在空气中燃烧的产物是SO ,在氧气中燃烧的产物是SO
2 3
D.硫是一种淡黄色晶体,不溶于水,微溶于酒精
2.《天工开物》中篇·燔石中记载:“凡烧硫黄石,与煤矿石同形。……石精感受火神,化出黄光飞
走,遇盂掩住不能上飞,则化成汁液靠着盂底,其液流入弦袋之中,其弦又透小眼流入冷道灰槽小池,则
凝结而成硫黄矣。”下列说法错误的是A.硫磺的化学式为HSO
2 4
B.硫元素全部以化合态存在于自然界中
C.硫难溶于水,微溶于酒精,易溶于二硫化碳中
D.描述制取硫的过程中涉及氧化还原反应、气化、液化、凝固
活动二、硫单质的化学性质
任务一、阅读教材P2页内容,结合硫原子的结构特点,思考硫单质具有哪些化学性质,有何规律和
用途?并写出有关化学反应方程式。
【答案要点】①化学性质:
②规律:
③用途:
任务二、拓展探究:硫单质既具有氧化性,又具有还原性,请尝试写出硫单质分别与浓硫酸、浓硝酸
及强碱(氢氧化钠溶液)反应的化学方程式。据此,你对实验室除去试管内壁附着的硫有哪些新认识?
【答案要点】①硫与浓HSO 反应:
2 4
②硫与浓HNO 反应:
3
③与强碱的反应:
④除去试管内壁附着的硫方法:
【注意】向NaS和NaSO 的混合溶液中加入稀HSO :2NaS+NaSO +3HSO ===3S↓+3NaSO +
2 2 3 2 4 2 2 3 2 4 2 4
3HO。既S2-和SO在酸性条件不可以大量共存。
2
【对应训练】1.关于硫的叙述正确的是( )
A.硫的非金属性较强,在自然界中只以化合态存在 B.可用水溶解过滤分离硝酸钾和硫黄的混合物
C.硫与金属或非金属反应时都作氧化剂 D.硫的氧化性比氯气强
2.下列说法错误的是( )
A.残留在试管内壁上的硫可用CS 溶解除去,也可用热的NaOH溶液除去
2
B.硫单质与变价金属反应时一般生成低价态的金属硫化物
C.汞蒸气有毒,实验室里不慎洒落一些汞,可撒上硫粉进行处理
D.单质硫或含硫物质燃烧时,氧气少量时生成SO ,氧气足量时生成SO
2 3
二、二氧化硫的性质及应用
活动一、二氧化硫的性质任务一、阅读教材P2-3页内容,观察二氧化硫样品,并闻气味,完成教材P3页【实验5-1】,思考二
氧化硫具有哪些物理性质?
①物理性质:
②实验探究:
实验 二氧化硫溶于水(P3【实验5-1】)
实验装置
图5-2 二氧化硫溶于水
实验原理
实验用品 二氧化硫、水、试管、橡胶塞、水槽
如图5-2所示,把充满SO 、塞有橡胶塞的试管倒立在水中,在水面下打开橡胶
2
塞,观察试管内液面的上升待液面高度不再明显变化时,在水下用橡胶塞塞紧试管
实验步骤 口,取出试管,用pH试纸测定试管中溶液的酸碱度(保留该溶液供实验5-2使用)
实验现象
实验结论
实验说明
任务二、结合教材P4页【实验5-2】,观察实验现象,分析实验原理,并填写下表内容。
实验操作 实验现象 实验结论
任务三、结合上述实验,阅读教材P4页“资料卡片”内容,思考二氧化硫具有哪些主要化学性质及
用途?三氧化硫与二氧化硫同为酸性氧化物,三氧化硫可能具有哪些性质?请举例说明。
①二氧化硫的化学性质:可逆反应:
②用途:
③三氧化硫的性质:
a.物理性质:
b.化学性质:
【对应训练】1.下列说法中正确的是( )
A.三氧化硫极易溶于水,能与水反应生成硫酸
B.标准状况下,1 mol三氧化硫的体积为22.4 L
C.二氧化硫在空气中易被氧化为三氧化硫
D.三氧化硫具有漂白性,能使品红溶液褪色
2.下列各组两个反应互为可逆反应的是( )
①H+Cl=====2HCl与2HCl=====H↑+Cl↑
2 2 2 2
②H SO (浓)+2HBr===2H O+Br +SO ↑与Br +SO +2HO===2HBr+HSO
2 4 2 2 2 2 2 2 2 4
③2NO ===N O 与NO===2NO
2 2 4 2 4 2
催化剂 催化剂
④2SO
2
+O 2====△2SO
3
与2SO
3=====
△
==
2SO
2
+O
2
A.①② B.②③ C.③④ D.②④
活动二、二氧化硫与氯气的漂白性比较及鉴别
任务一、讨论交流:根据表格内容,思考二氧化硫与氯气的漂白性有何不同?并完成表格内容。
氯(气)水 SO
2
漂白原理
反应类型
特点
应用范围结论
任务二、问题探究:结合下表信息,思考SO 和CO 的鉴别方法是什么?并完成表格内容。
2 2
①SO 和CO 的鉴别方法
2 2
试剂 操作 现象与结论
品红溶液
酸性KMnO 溶液
4
溴水(或氯水)
氢硫酸
②检验CO、SO 同时存在的实验设计流程
2 2
流程设计
选用试剂
实验现象
【对应练习】1.为了除去CO 气体中的SO 气体,下列仪器和药品组合合理的是( )
2 2
仪器:①洗气瓶 ②干燥管
药品:③固态生石灰 ④苏打溶液 ⑤小苏打溶液
A.①⑤ B.②⑤ C.①③ D.①④
2.下列说法正确的是( )
A.因为SO 具有漂白性,所以它能使品红溶液、溴水、KMnO (H+)、石蕊溶液褪色
2 4
B.能使品红溶液褪色的不一定是SO
2
C.SO 、漂白粉、活性炭、NaO 都能使红墨水褪色,其原理相同
2 2 2
D.等物质的量的SO 和Cl 相遇在溶液中具有漂白能力
2 2
【课后巩固】1.硫单质能与许多金属单质和非金属单质发生反应。下列说法正确的是( )
A.硫蒸气与红热的铁丝反应后,残留的硫可用二硫化碳洗涤
B.硫蒸气与红热的铜丝反应生成黑色的CuS固体
C.硫单质在化合反应中只体现氧化性
D.硫元素广泛存在于自然界中,火山口附近的环境中硫元素只以游离态形式存在2.下列描述体现SO 酸性的是( )
2
A.SO 使品红溶液褪色 B.SO 使含有酚酞的氢氧化钠溶液褪色
2 2
C.SO 使酸性高锰酸钾溶液褪色 D.SO 与HS反应生成淡黄色沉淀
2 2 2
3. 下列有关三氧化硫的说法中,正确的是( )
A.SO 极易溶于水,且与水反应生成HSO
3 2 4
B.SO 、SO 均具有漂白性,能使石蕊试液褪色
2 3
C.SO 可与碱反应,但不与碱性氧化物反应
3
D.SO 与SO 一样是酸性氧化物,因此SO 可使品红溶液褪色
3 2 3
4.依据下列实验,预测的实验现象正确的是( )
选项 实验内容 预测的实验现象或结论
A MgCl 溶液中滴加NaOH溶液至过量 产生白色沉淀后沉淀消失
2
B FeCl 溶液中滴加KSCN溶液 溶液变血红色
2
C 向某溶液中加入硝酸再滴加氯化钡溶液,有白色沉淀产生 则溶液中含有SO
D 酸性KMnO 溶液中通入SO 至过量 溶液紫红色褪去
4 2
5.下列能说明硫的非金属性比氯弱的是( )
①氯气可溶于水,而硫难溶于水;②硫最高价态+6,而氯最高价态为+7;③铁与氯气化合生成
FeCl ,铁与硫分化合生成FeS;④H 与S化合需要加热至300℃以上,H 与氯气化合点燃即可反应。
3 2 2
A.①② B.①③ C.②④ D.③④
6.葡萄酒是以葡萄为原料酿造的一种果酒。此酒营养丰富,保 健
作用明显,它能调整新陈代谢的性能,促进血液循环,防止胆固醇 增
加。如图是某品牌葡萄酒及说明书,我们可以看到“食品添加剂: 二
氧化硫”。下列说法正确的是( )
A.SO 属于非法添加剂,不该添加到葡萄酒中
2
B.SO 具有还原性,少量的SO 可防止葡萄酒氧化变质
2 2
C.SO 具有还原性,不能用浓硫酸干燥
2
D.SO 可使溴水褪色,体现了它的漂白性
2
7.硫元素的几种化合物存在下列转化关系。下列说法正确的是( )
A.反应①中生成的 具有漂白性,可使溴水褪色
B.反应②中若 足量,就会生成C.反应④中生成S既是氧化产物,也是还原产物
D.反应④中当转移 电子时,消耗 稀硫酸
8.下图是实验室制取SO 并验证SO 的某些性质的装置,试回答:
2 2
(1)在⑥中发生反应的化学方程式 : _______________________________。
(2)①中的实验现象为石蕊试液__________,此实验证明SO 是__________气体。
2
(3)②中的品红溶液________,证明SO 有________性。
2
(4)③中的实验现象是______________,证明SO 有________性。
2
(5)④中的实验现象是______________,证明SO 有________性。
2
(6)⑤的作用是__________,反应的化学方程式为__________________________。