5.1.4硫及其化合物—不同价态含硫物质的转化（教学设计）-（人教版2019必修第二册）_高化_595801221724高中化学新人教版选择性必修一二三电子版教案PPT课件高中试卷_必修二册（人教版）

第五章《化工生产中的重要非金属元素》教学设计 第一节 硫及其化合物 第四课时 不同价态含硫物质的转化 课题： 5.1.4 不同价态含硫物质的转化 课时 1 授课年级 高一 课标 结合真实情境中的应用实例及通过实验探究，进一步认识非金属及其化合物的多样性；了 解通过化学反应可以探索物质性质、实现物质转化；认识物质及其转化在自然资源综合利用和 要求 环境保护中的重要价值。 本节内容是人教版（1019版）第五章第一节硫及其化合物的内容。本节内容主要包括： 硫、二氧化硫和硫酸的性质，硫酸根离子的检验，不同价态含硫物质的转化。教材首先根据硫 在元素周期表中的位置，利用原子结构和元素周期律的相关知识，从化学变化的视角考虑硫单 质能否与金属单质、非金属单质、化合物等发生反应，使学生掌握研究非金属单质性质的基本 思路；之后，根据物质类别研究硫的化合物（包括二氧化硫、硫酸）的化学性质。教材以工业 制硫酸的生产原理为载体，从氧化还原的角度来综合认识含硫化合物的氧化性和还原性，并结 合浓硫酸与铜反应的实验，基于证据探究浓硫酸的氧化性。接下来，设计“硫酸根离子的检 验”实验，对构成物质的离子进行检验，提升学生“宏观辨识与微观探析”的学科核心素养。 最后，设置“不同价态含硫物质的转化”探究活动，要求学生从物质类别和元素价态变化的角 度，应用氧化还原反应原理设计实验方案，选择适当的实验试剂，探究不同价态含硫物质的转 化，提升学生“变化观念”等学科核心素养。 本节《硫及其化合物》内容整合了旧版教材中第四章第三、四节有关硫元素的知识，知识 教材 介绍更有条理。并新增了硫单质的化学性质，主要学习二氧化硫、浓硫酸的性质，还涉及到硫 化氢和三氧化硫的性质、工业上硫酸的制备等。教学中主要介绍硫及其重要化合物的主要化学 分析 性质，在知识安排上应尽量使用性质和用途相结合，理论与实际相结合，从而让学生认识到常 见无机物在生产和生活中的应用。 本节内容的情境素材有：火山喷发中含硫物质的转化；“雷雨发庄稼”；工业制硫酸；食 品中适量添加二氧化硫的作用（去色、杀菌、抗氧化）；酸雨的成因与防治。实验及探究活 动：浓、稀硝酸的性质；二氧化硫的性质；浓硫酸的性质；溶液中 SO 2-等离子的检验等。教 4 学重点为硫及其化合物的性质与相互转化；浓硫酸的特性；硫酸根离子的检验；可逆反应。教 学难点为浓硫酸的特性。内容共安排四个课时：第一课时为硫和二氧化硫，第二课时为硫酸， 第三课时为硫酸盐及硫酸根离子的检验，第四课时为不同价态含硫物质的转化（含实验活动 5）。 本节为第四课时《不同价态含硫物质的转化（含实验活动5）》的内容。 1.通过阅读教材“资料卡片—自然界中硫的存在和转化”内容，了解含硫物质进入大气的 主要途径，知道二氧化硫进入大气能形成酸雨危害环境，增强环保意识，培养社会责任感。 教学 2.根据硫元素的不同价态，了解硫元素不同价态间的转化及反应条件的控制，理解硫及其 目标 化合物的相互转化原理，熟悉常见的化学方程式 3.通过实验探究，知道含不同价态硫元素的物质可以相互转化，并能设计实验进行探究或 验证，知道二氧化硫进入大气能形成酸雨危害环境，增强环保意识，培养社会责任感。 教学 重点：不同价态含硫物质的转化及实验探究 重、 难点：不同价态含硫物质的转化原理 难点 核心 变化观念与平衡思想：从物质类别和硫的化合价变化的角度，设置“不同价态含硫化合物 的转化”探究活动，应用氧化还原反应的原理设计实验方案，选择适当的实验试剂，探究不同 素养价态含硫物质的相互转化及应用，提升学科核心素养。 科学探究与创新意识：能根据实验目的，运用化学知识与技能，综合考虑实验安全与环境 保护，设计实验方案对不同价态含硫物质的转化进行验证，体验科学探究的过程与方法。 科学精神与社会责任：通过学习了解含硫物质在自然界中的存在与转化，知道二氧化硫进 入大气能形成酸雨危害环境，增强环保意识，培养社会责任感。 通过前面的学习，学生已经知道硫单质、二氧化硫（三氧化硫）、硫酸及其盐的性质及应 学情 用，初步认识根据物质的类别实现硫及其化合物的转化方法。但还未建立硫的价类二维图，利 分析 用氧化还原反应原理，从化合价的视角微观上设计硫及其化合物的转化方案、并实验验证，建 立认知模型，进一步应用模型解决问题的能力还有待提高。 教学过程 教学 设计意 教学活动 环节 图 【回顾1】若将等物质的量的SO 和Cl 同时通入品红溶液中，溶液的漂白性会更强 2 2 吗？为什么？ 【学生】不是。若将等物质的量的SO 2 和Cl 2 相混合后，在溶液中发生反应：SO 2 ＋ 回顾旧 知，预 Cl＋2HO===H SO ＋2HCl，从而失去漂白能力。 2 2 2 4 习新 【教师】评价、提示：SO 和Cl 均具有漂白性，但漂白原理不同；等物质的量的SO 知，创 2 2 2 设硫元 和Cl 相混合后完全反应生成HSO 和HCl均不具有漂白性。 2 2 4 素在自 【回顾2】若设计实验鉴别SO 和CO 应注意哪些问题？ 然界的 2 2 转化及 【学生1】鉴别SO 2 和CO 2 ，不能用澄清的石灰水，因为二者通入澄清石灰水时，现 与人类 象相同：开始产生白色沉淀，后来沉淀又逐渐溶解。 生活关 环 系情 节 【学生2】要检验SO 、CO 混合气体中的CO ，必须先除去SO 再通入澄清的石灰 2 2 2 2 境，激 一 水。 发学习 、 生 【教师】评价、强调：出去 CO 中的杂质气体SO ，一般用溴水或KMnO 酸性溶 兴趣和 2 2 4 情 活 液，可将SO 氧化成硫酸而除去。 探究的 2 景 情 欲望。 导 境 【预习1】简述硫元素在自然界的存在？ 入 【学生】自然界中游离态的硫存在于火山喷口附近或地壳的岩层里，化合态的硫主要 以硫化物和_硫酸盐形式存在。 【预习2】从氧化还原反应的视角分析不同价态硫元素之间如何进行相互转化？ 【学生】展示：不同价态硫元素之间的相互转化主要通过氧化还原反应实现。如下 图： 【教师】评价、强调：上述转化中，从左到右，硫元素化合价升高，需加入氧化剂； 从右到左，硫元素化合价降低，需加入还原剂。 【导入】视频播放—自然界中不同含硫物质的转化（见PPT） 【过渡】硫元素广泛存在于自然界中，是植物生长不可缺少的元素，也是中学常见的 变价元素之一。那么硫及其化合物在自然界是怎样进行转化的呢？ 回归教【问题1】阅读教材P7页“资料卡片”内容，思考硫元素在自然界的存在形态及转 材，查 阅资 化关系分别什么？ 料，理 【学生1】①硫元素在自然界 解硫及 其化合 中的转化可用右图表示： 在自然 【教师】投影并讲解：硫元素 界的转 化及用 在自然界既可以单质形式存在，也可以化合物形式存在，一定条件下，通过微生物及 途。 氧气等物质可实现转化。 【学生2】硫在自然界的游离态主要存在于火山喷口附近或地壳的岩层里，煤中也含 有少量硫。 【学生3】硫在自然界的化合态主要以硫化物和硫酸盐的形式存在两种形态存在。例 活 动 如黄铁矿(FeS )、黄铜矿(CuFeS)、石膏(CaSO·2H O)、芒硝(Na SO ·10H O)。 2 2 4 2 2 4 2 一 【教师】评价、强调：火山口附近的硫单质会被大气中是氧气氧化成二氧化硫，二氧 、 自 化硫可被进一步氧化成三氧化硫，二氧化硫和三氧化硫遇水分别形成亚硫酸和硫酸。 然 如图（教材P7页图5-7）： 界 中 从化合 硫 价及物 的 质性质 存 两方 在 面，认 和 识含硫 转 物质转 化 化的依 【问题2】讨论交流：根据硫元素在自然界的转化关系，思考硫及其化合物的转化原 据。 理有哪些？ 环 节 【学生1】不同价态硫元素之间的相互转化主要通过氧化还原反应实现，如： 二 2H 2 S+3O 2 =2SO 2 +2H 2 O、2H 2 SO 3 +O 2 =2H 2 SO 4 等。 、 【学生2】相同价态硫元素之间的转化主要根据酸、碱、盐及其氧化物的性质实现。 氧 如SO +H O=HSO 、SO +2NaOH=Na SO +H O等。 3 2 2 4 2 2 3 2 不 【教师】评价、强调：自然界和实验室含硫物质的转化既有联系，又有区别。 同 【对应训练1】硫磺在空气中燃烧生成气体甲，甲溶于水得溶液乙，向乙溶液中滴加 溴水，乙溶液褪色变成丙。甲、乙、丙均含有硫元素，则它们正确的顺序是（ ） 价 检测与 A．SO 、HSO 、HSO B．SO 、HSO 、HSO 评价， 态 3 2 4 2 3 2 2 3 2 4 发现问 含 C．SO 3 、H 2 SO 3 、H 2 SO 4 D．SO 2 、H 2 SO 4 、H 2 SO 3 题，调 控课 硫 【答案】B 堂，提 物 【解析】硫磺在空气中燃烧生成气体甲SO ，甲SO 溶于水得溶液乙HSO ，向乙 高教学 2 2 2 3 HSO 溶液中滴加溴水，乙溶液褪色变成丙HSO ，则甲、乙、丙分别为SO 、 效率。 质 2 3 2 4 2 HSO 、HSO ，答案B。 2 3 2 4 的 【对应训练2】关于反应HSO ＋NaSO =Na SO ＋SO ↑＋HO所涉及的物质，下列说 2 4 2 3 2 4 2 2 转 法错误的是（ ） 化 A．浓HSO 能与SO 发生氧化还原反应 2 4 2 关 B．NaSO 容易被空气中的O 氧化变质 2 3 2 系 C．浓硫酸与铜在常温下反应生成SO 2D．SO 是导致酸雨的主要有害污染物 2 【答案】A 【解析】A．反应中元素化合价不变，属于非氧化还原反应，故A错误； B． NaSO 具有还原性，容易被空气中的O 氧化为 NaSO ，故B正确；C． 浓硫酸具 2 3 2 2 4 有强氧化性与铜在常温下反应生成SO ，故C正确；D． SO 能和水反应生成 2 2 HSO ，是导致酸雨的主要有害污染物，故D正确；选A。 2 3 【过渡】硫元素有多种化合价，下面我们将从化合价的视角探究含硫物质的转化。 【问题1】讨论交流：如何根据氧化还原反应原理构建含硫物质的价类二维图？ 从硫元 素的化 【教师】设凝：根据氧化还原反应原理从元素价态和物质性质角度如何构建含硫物质 合价及 的价类二维图？ 物质性 【学生1】－2价硫处于最低价态，只有还原性，可被O 2 、Cl 2 等氧化剂氧化为S； 质的视 角，了 【学生2】0价、＋4价硫处于中间价态，既有氧化性又有还原性； 解含硫 【学生3】＋6价硫处于最高价态，只有氧化性。 物质转 化的原 【教师】评价、强调：不同含硫物质中硫元素的化合价可能不同，也可能相同，如二 理，培 氧化硫和亚硫酸中，硫元素均维+4价。 养证据 【教师】追问：硫元素价态有何规律？ 推理与 模型认 【学生1】当硫元素的化合价升高或降低时,一般升高或降低到其相邻的价态(化合价 知的化 只靠拢不交叉),即台阶式升降。 学核心 素养。 【教师】投影图示: 【学生2】相邻价态的同种元素的微粒间不发生氧化还原反应,如S和HS、S和 2 SO 、SO 和浓硫酸之间不发生氧化还原反应。 2 2 活 根据含 【教师】追问：不同价态硫元素间的转化,需要什么条件？ 动 硫物质 【学生3】不同价态硫元素间的转化,均属于氧化还原反应，需要选择合适的氧化剂或 的价类 二 者还原剂。如证明硫单质、SO 具有还原性要选择氧化剂，如酸性KMnO 溶液、氯水 二维 2 4 、 等。 图，认 识含硫 建 【教师】证明浓硫酸具有氧化性应选择哪些还原剂？ 物质的 构 【学生】如金属单质、硫单质、HS等；证明SO 具有氧化性要选择还原剂，如 转化关 2 2 系，构 HS、NaS等。 含 2 2 碱含硫 硫 【教师】根据以上分析，请画出含硫物质的价类二维图。 物质的 转化模 【学生】板书含硫物质的价类二维图： 物 型，体 质 验利用 模型解 的 决实际 价 问题的 过程和 类 方法。 二 维图 【教师】评价、补充完善。 【问题2】根据含硫物质的价类二维图，不同价态硫元素间转化的思维模型是什么？ 结合所学知识，思考含硫物质有哪些不同转化关系？ 【学生1】展示含硫物质的转化思维模型。 【教师】投影、强调： 【学生2】展示常见含硫物质的转化类型。 【教师】投影、强调1.直线型转化关系： S(固体)――→SO ――→SO ――→HSO 2 3 2 4 或HS――→S(固体)――→SO ――→SO ――→HSO 2 2 3 2 4 【教师】投影、强调2.交叉型转化关系: 检测与 评价， 发现问 题，调 控课 堂，提 高教学 【教师】投影、强调3.三角型转化关系: 效率。 【对应训练1】下图是一种综合处理SO 废气的工艺流程。下列说法正确的是 2 （ ） A．操作Ⅱ发生反应的离子方程式为：2Fe2++4H++O =2Fe3++2H O 2 2 B．溶液b中阳离子只有Fe2+C．溶液a转化为溶液b的反应中，SO 被氧化 2 D．加入FeO可以使溶液c转化为溶液a 【答案】C 【解析】Fe3+有氧化性，SO 有还原性，Fe (SO ) 被SO 还原为FeSO ，溶液b主要溶 2 2 4 3 2 4 质为FeSO 、HSO ，可能含Fe (SO ) 或SO ，空气中氧气将FeSO 及可能存在的SO 4 2 4 2 4 3 2 4 2 氧化得溶液a循环使用。A．电荷不守恒，操作Ⅱ发生反应的离子方程式为：4Fe2+ +4H++O = 4Fe3++2H O，A错误；B．操作I中发生反应的离子方程式为：2Fe3+ 2 2 +SO+2H O = 2Fe2++SO+4H+，溶液中阳离子有Fe2+、H+，若SO 少量，则还有Fe3+， 2 2 2 B错误；C．溶液a转化为溶液b的反应中，SO 被Fe3+氧化，C正确；D．溶液c中 2 含有 Fe (SO )、HSO 等物质，加入FeO后会生成FeSO ，D错误。答案选C。 2 4 3 2 4 4 【对应训练2】物质类别和核心元素的价态是学习元素及其化合物性质的重要认识视 角。如图是某元素的“价类二维图”，其中单质b是黄色固体，f、h均为正盐，且焰 色都是黄色。下列说法不正确的是（ ） A．a和c反应可以生成b B．用BaCl 溶液可以鉴别f和h的溶液 2 C．e的浓溶液可用铝槽车运输 D．c能使品红溶液褪色 【答案】B 【解析】单质b是黄色固体，所以b是硫，f、h均为正盐，且焰色都是黄色，根据示 意图可知a是HS，c是SO ，d是SO ，e是硫酸，f是硫酸钠，g是亚硫酸，h是亚硫 2 2 3 酸钠，据此解答。A. 二氧化硫具有氧化性，能氧化硫化氢，二者反应可以生成单质 硫，A正确；B. 亚硫酸钠和硫酸钠均能与氯化钡反应生成白色沉淀，不用BaCl 溶液 2 鉴别二者，B错误；C. 常温下铝在浓硫酸中钝化，因此e的浓溶液可用铝槽车运 输，C正确；D. 二氧化硫具有漂白性，能使品红溶液褪色，D正确。 【过渡】理论上在一定条件下，含硫物质可以实现相互转化，下面我们来学习如何通 强化发 过化学实验来实现含硫物质的转化过程。 现和提 出有探 【问题1】根据教材P8页“探究”内容，思考硫元素常见价态及其转化关系是什 究价值 么？ 的化学 活 【学生1】硫元素常见价态及转化：S S S S 问题， 能依据 【学生2】通过氧化还原反应实现不同价态含硫物质的相互转化，低价态的硫向高价 探究目 态转化时需加入氧化剂，高价态的硫向低价态转化时需加入还原剂。 的设计 【教师】评价、强调：不同价态的含硫物质的氧化性或还原性不同，因此，利用氧化 并优化 还原反应原理实现含硫物质的转化时，所选择的还原剂或氧化剂也可能不同。 实验方 案，完 【问题2】讨论：阅读检测P9页“方法导引”栏目内容，你是如何理解化学实验设 成实验计及探究不同价态含硫物质的转化关系的？并填写表格内容。 操作， 能对观 【学生1】化学实验设计是指实验者在实施化学实验之前，根据一定的实验目的，运 察记录 用化学知识与技能，按照一定的实验方法，对实验的原理、试剂、仪器与装置、步骤 的实验 信息进 和方法等所进行的规划。 行加工 【学生2】设计实验实现不同价态硫转化，遵循的原则是科学性、可行性、安全性和 并获得 活 结论。 绿色化。化学实验设计一般以实验设计方案的形式呈现，通常包括实验课题、实验目 活 通过交 动 的、实验原理、实验仪器与试剂、实验步骤及注意事项、实验数据及处理、实验结论 流实验 一 探究的 与讨论等。 、 成果， 实 【教师】评价、投应表格：含硫物质的转化实验方案设计 提出进 验 一步探 【学生3】讨论，填写表格内容，展示交流： 室 究或改 中 进实验 预期转化 选择试剂 实验操作和现象 实验结论 研 的 设 究 想；能 不 H 2 S→S 二氧化硫、 将HS和SO 通入水中，生成 SO 与HS反应生 尊重事 同 硫化氢、蒸 淡黄 2 色沉淀(或 2 溶液变浑浊) 成单 2 质硫 2 实和证 价 SO→S 馏水 据，不 2 态 迷信权 含 二氧化硫、 将SO 2 通入新制氯水中，溶液 二氧化硫在水中能 烕，具 硫 SO 2 →H 2 SO 4 新制氯水、 浅黄绿色褪去；再向溶液中滴 被强氧化剂氧化为 有独立 物 BaCl 2 溶液 入氯化钡溶液，产生白色沉淀 SO 思考、 质 敢于质 浓硫酸、铜 加热铜片和浓硫酸的混合物， 浓硫酸被金属铜还 的 H 2 SO 4 →SO 2 片 有刺激性气味气体生成 原为SO 疑和批 转 2 判的创 化 【教师】评价、强调：综合考虑实验安全和环境保护，可以选择一种实验方案进行实 新 精 原 验。实验过程中及时观察和记录实验现象，并对其进行分析，通过推理得出结论。 神。 环 理 【对应训练1】分别能实现下列从左到右转化的单质是（ ） 。 节 三 检测与 、 评价， 发现问 实 题，调 验 控课 探 堂，提 究 A．Mg和S B．Fe和Cl C．Ca和C D．Cu和Si 高教学 不 效率。 同 【答案】C 价 【解析】A．Mg与氧气反应生成MgO，MgO是碱性氧化物，MgO与水不反应；S与 态 含 氧气反应生成SO ，SO 是酸性氧化物，SO 与水反应生成亚硫酸，亚硫酸与碱或碱性 2 2 2 硫 物 氧化物反应生成亚硫酸盐，故A不符合题意； 质 B．Fe与氧气反应生成Fe O，Fe O 不是碱性氧化物，且Fe O 与水不反应，故B不 的 3 4 3 4 3 4 转 符合题意；C．Ca与氧气反应生成CaO，CaO是碱性氧化物，CaO与水反应生成 化 Ca(OH) ，Ca(OH) 是碱，Ca(OH) 与盐酸反应生 2 2 2 成盐CaCl ；C与氧气反应生成CO，CO 是酸性 2 2 2 氧化物，CO 与水反应生成碳酸，碳酸与碱反应 2 生成碳酸盐，故C符合题意；D．Cu与氧气反应 生成CuO，CuO是碱性氧化物，但是CuO与水 不反应，故D不符合题意。故选C。【对应训练2】含硫煤燃烧会产生大气污染物，为防治该污染，某工厂设计了新的治 污方法，同时可得到化工产品，该工艺流程如图所示，下列叙述不正确的是（ ） A．该工艺流程是用来除去煤燃烧时产生的SO 2 B．该过程中可得到化工产品HSO 2 4 C．图中涉及的反应之一为 Fe (SO )+SO+2H O=2FeSO +2H SO 2 4 3 2 2 4 2 4 D．该过程中化合价发生改变的元素只有Fe和S 【答案】D 【解析】由图可知发生反应为：Fe (SO )+SO+2H O=2FeSO +2H SO ，同时4FeSO + 2 4 3 2 2 4 2 4 4 2HSO +O =2Fe (SO )+2H O，总反应为2SO +O +2H O=2HSO 。A．根据总反应 2 4 2 2 4 3 2 2 2 2 2 4 2SO +O +2H O=2HSO 可知该工艺流程是用来除去煤燃烧时产生的SO ，A正确； 2 2 2 2 4 2 B．根据总反应为2SO +O +2H O=2HSO 可知该过程中可得到化工产品HSO ，B正 2 2 2 2 4 2 4 确；C．Fe (SO ) 与SO 反应生成FeSO 和HSO ，其反应的化学方程式为 2 4 3 2 4 2 4 Fe (SO )+SO+2H O=2FeSO +2H SO ，C正确；D．该过程中Fe (SO ) 与SO 反应生 2 4 3 2 2 4 2 4 2 4 3 2 成FeSO 和HSO ，同时FeSO 、O 和HSO 反应生成Fe (SO )，则反应过程中Fe、 4 2 4 4 2 2 4 2 4 3 O和S的化合价发生改变，D错误；故合理选项是D。 活【过渡】我们可以根据不同含硫物质中硫元素的化合价设计方案，验证含硫物质的相 互转化。下面将选取几个具体的实验方案验证含硫物质的转化。 【问题1】联系教材P8页“探究”栏目，根据下表实验步骤完成实验，并填写表格 内容。 通过实 验探 【教师】投影表格，演示实验，引导分析。 究，体 【学生】观察实验现象，思考实验原理，完成表格内容： 验科学 探究的 实验操作 实验现象 原理分析 观察与 方法， 在一支试管中加入1mL Na 2 S中-2价硫与H 2 SO 3 （或SO 2 ）中+4价 培养科 学探究 NaS溶液，边振荡边滴 硫发生归中反应，生成中间价态0价的硫 2 试管中产生 与创新 活 加H 2 SO 3 溶液，用浸 淡黄色沉淀 单质。SO 2 为酸性氧化物与碱反应。2S2- 意识的 活 NaOH溶液的棉团塞住 +SO 2 +4H+=3S↓+2H 2 O 化学核 动 试管口 SO +2OH-=SO+H O 心素 2 2 二 养。 、 创设问 实 在一支试管中加入1mL 紫红色褪 Na 2 S中-2价硫被酸性KMnO 4 溶液氧化成 题情 验 验 Na 2 S溶液，边振荡边滴 去 产 ， 生 试 淡 管 黄 中 色 硫单质，本身被还原成Mn2+。 境，促 证 加酸性KMnO 4 溶液 沉淀 5S2-+2MnO 4 -+16H+=5S↓+2Mn2++8H 2 O 进深度 理解与 含 掌握， 硫 【教师】评价、补充完善。 培养科 物 【问题2】探究：铁粉与硫粉在空气中混合燃烧时，可能发生哪些化学反应？在实验 学探究 质 过程中你遇到了哪些问题？ 的精 的 神，增 转 【学生1】铁粉与硫粉在空气中混合燃烧时，可能发生的反应有：Fe+S=====FeS 强学好 化 S+O=====SO 3Fe+2O =====Fe O。 2 2 2 3 4 化学， 【学生2】SO 产生污染；Cu和浓硫酸反应装置产生倒吸；铁粉过期失效，和硫粉不 更好服 2 务于人 反应等。 类社会【教师】评价、强调1：化工工程师是解决人类在生产、生活等领域面临的化工相关 的使命 感和责 问题的专业技术人才，工作在石油炼制、化肥生产、医药开发和环境治理等了领域。 任感。 主要工作是依据科学原理，统筹各方面的资源，设计化工生产的工艺流程，并监控生 产过程，及时解决生产中遇到的技术问题。 【教师】评价、强调2：化工工程师需要具有高度的社会责任感、团队精神、全局观 念、风险管控意识和创新能力，并具备化学、化工、安全、经济、环境等方面的专业 知识。 【对应训练1】下列有关含硫物质转化判断正确的是（ ） 检测与 评价， 发现问 题，调 控课 堂，提 高教学 效率。 A．0.1 mol Cu与足量的硫充分反应，生成物的质量比该单质的质量增加了1.6 g B．如图是铜与浓硫酸反应的实验装置。B中盛装的是浓硫酸，作用是干燥SO 2 C．Cu投入稀硫酸中加热，没有明显变化，加入一定量的HO 溶液，金属Cu逐渐溶 2 2 解，反应中HO 起催化作用 2 2 D．向铜与浓硫酸反应后的混合溶液中加水，判断有无铜离子 【答案】A 【解析】A．Cu与S混合加热发生反应产生Cu S，若Cu物质的量是0.1 mol，则反应 2 产生0.05 mol Cu S，消耗S的物质的量是0.05 mol，因此固体质量增加了0.05 mol×32 2 g/mol=1.6 g，A正确；B．在如图铜与浓硫酸反应的实验装置中，B中盛装的应该是 饱和NaHSO 溶液，作用是储存SO ，并可作安全瓶，防止倒吸的作用，B错误；C． 3 2 HO 溶液具有强氧化性，在酸性条件下将Cu氧化为Cu2+，反应方程式为： 2 2 Cu+H O+H SO =CuSO+2H O，在该反应中HO 的作用是氧化剂，C错误；D．反应 2 2 2 4 4 2 2 2 后溶液中含有大量浓硫酸，要根据硫酸的稀释原则进行操作，即应该待溶液冷却后， 取少量溶液加入到盛有水的容器中，根据溶液是否变为蓝色，确定其中是否含有 Cu2+，D错误；故合理选项是A。 【对应训练2】已知含硫元素的几种物质间具有如图转化关系。N 表示阿伏加德罗常 A 数值，下列说法正确的是（ ） A．反应①中3.2gS充分燃烧后生成2.24LSO 2 B．N 个SO 分子与足量氧气经反应③可以制得N 个SO 分子 A 2 A 3 C．反应②中若转移2N 个电子，生成1.5molS A D．只要氧气过量，硫可以一步转化为SO 3【答案】C 【解析】A．温度和压强未知导致气体摩尔体积未知，则无法计算反应①中3.2gS充 分燃烧后生成的SO2体积，选项A错误；B．③为可逆反应，反应物不能完全转化为 生成物，所以NA个SO 分子与足量氧气经反应③不能制得NA个SO 分子，选项B 2 3 错误；C．反应②的方程式为2H2S+SO2=3S+2H2O，生成3molS转移电子的物质的 量为4mol，转移2NA个电子时，转移电子的物质的量为2mol，生成S的物质的量 =2mol×3mol/4mol=1.5mol，选项C正确；D．硫与氧气反应只能生成二氧化硫，不能 一步转化为三氧化硫，选项D错误；答案选C。 1下列关于NaSO 性质的预测中，不合理的是（ ） 2 3 A．具有氧化性 B．具有还原性 C．能与KOH溶液反应 D．能与稀硫酸反应 【答案】C 【解析】A项，NaSO 中S元素化合价为＋4，S元素化合价可以降低，NaSO 2 3 2 3 具有弱氧化性，合理；B项，NaSO 中S元素化合价为＋4，S元素化合价可以升 2 3 高，NaSO 具有还原性，合理；C项，NaSO 和KOH溶液不反应，不合理；D项， 2 3 2 3 NaSO 能与稀硫酸反应生成硫酸钠、二氧化硫、水，合理。 2 3 2．硫元素的几种化合物及其单质存在下列转化关系(反应条件省略)。 浓HSO SO NaSO NaSO S 2 4 2 2 3 2 2 3 下列判断不正确的是（ ） A．反应①中氧化剂与还原剂物质的量之比为1∶1 B．反应②表明SO 具有酸性氧化物的性质 2 C．反应③的原子利用率是100% D．反应④中稀HSO 作氧化剂 2 4 【答案】D 【解析】A．反应①为浓硫酸氧化铜单质的反应，浓硫酸作氧化剂被还原成 SO ，化合价降低2价，Cu作还原剂被氧化成Cu2+，化合价升高2价，所以氧化剂与 2 还原剂物质的量之比为1∶1，故A正确；B．二氧化硫与NaOH反应生成盐和水，表 及时巩 明二氧化硫为酸性氧化物，故B正确；C．反应③为NaSO +S=Na SO，生成物只有 固、消 2 3 2 2 3 化所 一种，原子利用率是100%，故C正确；D．反应④的化学方程式： 学，促 NaSO+H SO =Na SO +S↓+SO ↑+H O，稀硫酸既不是氧化剂也不是还原剂，故D错 进掌握 2 2 3 2 4 2 4 2 2 必备知 误；综上所述答案为D。 识，评 价教学 3．如图是硫元素在自然界中的循环示意图，下列有关说法不正确的是（ ） 效果， 为后期 优化教 环 学方案 节 提供依 四 据，培 、 养分析 课 问题和后 作 解决问 巩 业 题等关 固 设 键能 计 力。 A．硫元素在自然界中既有游离态又有化合态 B．过程⑤可在土壤的缺氧区实现 C．循环过程中硫元素只被还原 D．若生物体有机硫中硫元素为-2价，则过程③中 发生的是还原反应 【答案】C 【解析】A．硫元素在自然界中有游离态和化合态，两种存在形态，A正确； B．在缺氧的条件下可实现过程⑤的转化，B正确；C．①、②中硫元素均被氧化，C 错误；D．若生物体有机硫中硫元素为-2价，SO中S为+6价，过程③中S的化合价 降低，发生还原反应，D正确。答案选C。 4．如图中的字母代表硫及其化合物，相关推断不合理的是（ ） A．ab溶液反应有d生成 B．e和f都存在酸式盐 C．硫酸型酸雨的形成过程涉及b→c的转化 D．检验g中阴离子所用试剂只需BaCl 溶液 2 【答案】D 【解析】根据硫及其化合物的转化关系图可知，a 为HS，b为HSO ，c为HSO ，d为S，e为硫化物，f为亚硫酸盐，g为硫酸盐。A 2 2 3 2 4 项，HS和HSO 反应可以生成中间价态的S，正确；B项，若为钠盐，则e为－2价 2 2 3 的NaS或NaHS，f为NaSO 或NaHSO ，正确；C项，b为HSO ，c为HSO ，硫 2 2 3 3 2 3 2 4 酸型酸雨是HSO 被空气中氧气氧化为HSO ，正确；D项，检验硫酸根，应该用盐 2 3 2 4 酸和BaCl 溶液，错误。 2 5．连二亚硫酸钠(Na SO)俗称保险粉，有强还原性，在空气中极易被氧化。用 2 2 4 NaHSO 还原法制备保险粉的流程如下： 3 下列说法错误的是（ ） A．反应1说明酸性：HSO ＞HCO 2 3 2 3 B．反应1结束后，可用盐酸酸化的BaCl 溶液检验NaHSO 是否被氧化 2 3 C．反应2中消耗的氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶2D．反应2最好在无氧条件下进行 【答案】C 【解析】A项，反应1为二氧化硫通入碳酸钠溶液生成亚硫酸氢钠和二氧化碳， 则说明酸性：HSO ＞HCO，正确；B项，反应1结束后，溶液中为亚硫酸氢钠溶 2 3 2 3 液，不与氯化钡反应，若加入可用盐酸酸化的 BaCl 溶液，出现白色沉淀，则沉淀为 2 硫酸钡，可证明NaHSO 被氧化，正确；C项，反应2为2NaHSO＋Zn＝NaSO＋ 3 3 2 2 4 Zn(OH) ，亚硫酸氢钠中硫化合价从＋4下降到＋3，是氧化剂；锌化合价从0升高到 2 ＋2价，是还原剂，，消耗的氧化剂和还原剂的物质的量之比为2∶1，错误；D项，连 二亚硫酸钠(Na SO)俗称保险粉，有强还原性，在空气中极易被氧化，反应2最好在 2 2 4 无氧条件下进行，正确。 6．一定条件下，硫的某种含氧酸HSO (x≤4)与HS可发生如下反应： 2 x 2 HS+HSO →S+(x-3)SO +H O(未配平)，则下列有关的推断合理的是（ ） 2 2 x 2 2 A．该反应中，一定有SO 生成 2 B．该反应中，HS作还原剂，HSO 作氧化剂 2 2 x C．若x=3，则还原剂与氧化剂的粒子个数之比为1：1 D．若x=4，则每生成1个S原子，此时转移的电子为6个 【答案】B 【解析】若x=3，反应为2HS+HSO =3S↓+3H O；若x=4，反应为 2 2 3 2 HS+HSO =S↓+SO +2H O；A．根据分析，当x=3时，反应为 2 2 4 2 2 2HS+HSO =3S↓+3H O，不会生成SO ，故A错误；B．无论x=3还是x=4，在反应 2 2 3 2 2 中HS中-2价的硫都被氧化成0价的S，HS作还原剂，x=3时HSO 作氧化剂被还原 2 2 2 x 成S，x=4时HSO 作氧化剂被还原成SO ，故B正确；C．若x=3，HSO 为HSO ， 2 x 2 2 x 2 3 HSO 与HS发生归中反应生成S和HO，还原剂HS与氧化剂HSO 物质的量之比 2 3 2 2 2 2 3 为2:1，故C错误；D．若x=4，若为HSO ，应是浓HSO 将HS氧化成S，而浓硫 2 4 2 4 2 酸自身被还原成SO ，则每生成1molS，转移2mol电子，故D错误；答案选B。 2 7．硫元素的价类二维图如图所示。下列说法错误的是（ ） A．a与c、d、e都有可能反应生成b B．d溶液久置于空气中会生成e C．盐g与盐f之间也可能发生反应 D．铜与e的浓溶液共热产生的气 体通入BaCl 溶液中，无明显现象 2 【答案】D 【解析】根据化合价以及物质的类 别可知a为HS、b为S、c为SO2、d为 2 HSO 、e为HSO 、f为 亚硫酸盐、g为硫酸盐 。A．a为HS，可以和SO 、 2 3 2 4 2 2 HSO 、HSO 发生归中反应生成硫单质，A正确；B．HSO 具有较强的还原性，在 2 3 2 4 2 3 空气久置会被氧气氧化成硫酸，B正确；C．g为硫酸盐或酸式盐，f为亚硫酸盐，可 能会发生反应生成二氧化硫，C正确；D．铜与浓硫酸共热产生的气体SO ，SO2通 2 入 BaCl 溶液中，SO 先与水反应生成亚硫酸，亚硫酸易被空气中的氧气氧化为硫 2 2 酸，硫酸与BaCl 反应生成硫酸钡白色沉淀，D错误；答案选D。 2 8.已知甲、乙、丙为常见单质，A、B、C、D、E、F、G、X均为常见的化合 物；A、B、C、D、E、X等的焰色反应均呈黄色；B和X的摩尔质量相同，E的相对 分子质量比D的相对分子质量大16。在一定条件下，各物质相互转化关系如图所 示。(1)写出X和G的化学式：X________，G________。 (2)写出有关变化的化学方程式。 D＋丙：____________________________________________________________。 C＋G：____________________________________________________________。 (3)写出B与HO反应的离子方程式： 2 ____________________________________； 若消耗0.5 mol B，转移电子________ mol。 【答案】(1)Na S SO (2)2Na SO ＋O===2Na SO SO ＋2NaOH===Na SO ＋ 2 3 2 3 2 2 4 3 2 4 HO (3)2Na O＋2HO===4Na＋＋4OH－＋O↑ 0.5 2 2 2 2 2 【解析】A、B、C、D、E、X的焰色反应均呈黄色，则均含有钠元素，甲、 乙、丙为常见的单质，甲和乙反应生成X，甲和丙反应生成A，可推知甲为钠；甲、 乙能与单质丙连续两次反应，可能是甲、乙分别被连续氧化，B和水反应又生成单质 丙，则丙为氧气，B为过氧化钠，A为氧化钠，C为氢氧化钠；B和X的摩尔质量相 同，则X为硫化钠，乙为单质硫，F为二氧化硫，G为三氧化硫；E的相对分子质量 比D的相对分子质量大16，则E为硫酸钠，D为亚硫酸钠，将上述物质代入各转化 关系，符合题意。 (1)X为硫化钠，化学式为NaS；G为三氧化硫，化学式为SO 。 2 3 (2)D为亚硫酸钠，丙为氧气，亚硫酸钠被氧气氧化为硫酸钠，化学方程式为 2NaSO ＋O===2Na SO ；C为氢氧化钠，G为三氧化硫，氢氧化钠与三氧化硫反应 2 3 2 2 4 生成硫酸钠和水，化学方程式为SO ＋2NaOH===Na SO ＋HO。 3 2 4 2 (3)B为过氧化钠，与水反应生成氢氧化钠和氧气，反应的离子方程式为2NaO＋ 2 2 2HO===4Na＋＋4OH－＋O↑；该反应消耗2 mol NaO 时转移2 mol电子，故消耗0.5 2 2 2 2 mol Na O 时转移0.5 mol电子。 2 2 课堂 总结 第一节 硫及其化合物 第4课时 不同价态含硫物质的转化 一、不同价态含硫物质的转化关系 1、自然界中硫的存在和转化：游离态、化合态2、建构含硫物质的价类二维图： 板书 设计 二、实验探究不同价态含硫物质的转化 1、实验室中研究不同价态含硫物质的转化原理：S S S S 2、实验验证含硫物质的转化： 本课时教师在利用氧化还原反应原理，从元素化合价变化视角，对含硫物质的转化进行可 行性探究的基础上，借助教材“方法导引”—化学实验设计栏目，引导学生对不同价态的含硫 物质转化设计实验方案，然后，选取几组典型的含硫物质，进行实验验证其转化，最后得出结 论。学生通过理论分析，加深了对所学知识的理解与掌握，并通过设计实验和亲身体验实验探 教学 究的过程，在提升实验设计、实验操作、分析推理等关键能力的同时，还培养了科学探究与科 反思 学精神、证据推理与模型认知及社会责任等化学核心素养。