1、第五章化工生产中的重要非金属元素第一节硫及其化合物第1课时硫和二氧化硫学习目标1、认识硫的存在与性质。2、会依据酸性氧化物的通性及硫元素的化合价分析理解硫的氧化物的性质,会比较二氧化硫和氯水漂白性的区别。3、了解可逆反应的特点。 核心素养1、通过学习硫及二氧化硫的知识培养学生论据推理与模型认知的化学核心素养。2、通过实验进一步训练学生的操作技能,体会实验对认识和研究物质性质的重要作用,培养学生科学探究的化学核心素养。OS 硫是一种重要的非金属元素,位于元素周期表的 。第三周期 第VIA族原子结构+16 2 8 6 硫原子的最外层有 电子,在化学反应中容易得到 电子,形成 硫的化合物。与同主族的
2、氧元素相比,硫元素的原子多一个电子层,得电子的能力相对 ,而失电子能力则相对 。这也是我们在富含氧气的地表附近找到含硫化合物中,硫常常为 ,而氧为-2价的原因。6个2个-2价+4价或+6价较弱较强一、硫元素在元素周期表中的位置、结构、化合价自然界的硫单质火山口附近的硫火山口附近的硫 印尼东爪哇外南梦,卡瓦伊真火山喷出的气体通过火山口内的喷气孔形成硫黄,当地很多青壮年男子冒险去火山口采硫黄矿谋生。这些硫矿被运到当地工厂加工,在硫化橡胶、漂白糖等工业步骤中使用。二、硫的存在1.游离态:火山口附近或地壳的岩层里2.化合态:硫化物和硫酸盐的形式硫化物形式 黄铁矿:FeS2; 黄铜矿:CuFeS2。硫酸
3、盐形式 芒硝:Na2SO410H2O; 石膏:CaSO42H2O。存在于某些蛋白质中。3.1、硫的物理性质俗称颜色状态硬度溶解性水酒精CS2硫黄黄色晶体质脆、易研成粉末难溶微溶易溶【思考1】若试管内壁附着有单质硫,如何洗涤除去?3.2、硫的化学性质 硫的化学性质比较活泼,能与许多金属单质及非金属单质发生化学反应。硫单质既有氧化性又有还原性。实验现象:硫在氧气中燃烧产生明亮的蓝色火焰。与碱反应与碱反应(洗涤试管内壁附着的洗涤试管内壁附着的S) 3S+6NaOH=Na2SO3+2Na2S+3H2O 硫主要用于制造硫酸、化肥、火柴及杀虫剂等,还用于制造黑火药、烟花爆竹等。3.3、硫的用途【思考2】
4、请根据Fe、Cu与S、Cl2反应的产物判断S和Cl2的氧化性强弱?Fe、Cu与S反应生成低价的化合物,Fe、Cu与Cl2反应生成高价的化合物,故Cl2的氧化性大于S。 乐山大佛开凿于唐玄宗开元初年(公元713年),为世界第一大石刻弥勒佛,“佛是一座山,山是一尊佛”是其真实写照,请同学们仔细观察,历经千年时间的流逝,是什么物质使大佛鼻翼发黑,佛容暗淡呢?重点城市空气质量日报重点城市空气质量日报城市城市污染指数污染指数首要污染物首要污染物空气质量级别空气质量级别空气质量状况空气质量状况北京北京8888可吸入颗粒物可吸入颗粒物良良 天津天津7878二氧化硫二氧化硫良良 石家庄石家庄8181可吸入颗粒
5、物可吸入颗粒物良良 秦皇岛秦皇岛6666二氧化硫二氧化硫良良 太原太原105105二氧化硫二氧化硫11轻微污染轻微污染 大同大同6060可吸入颗粒物可吸入颗粒物良良 阳泉阳泉6464二氧化硫二氧化硫良良 长治长治6262可吸入颗粒物可吸入颗粒物良良 呼和浩特呼和浩特7979二氧化硫二氧化硫良良 4.1、二氧化硫的物理性质颜色状态气味毒性密度溶解性无色气体刺激性气味有毒比空气大易溶于水(1:40)【实验【实验5-1】 把充满SO2,塞有橡胶塞的试管倒立在水中,在水面下打开橡胶塞,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口,取出试管,用pH试纸测定试管中溶液的酸碱度(
6、保留该溶液供实验5-2使用)SO2+H2O H2SO34.2、二氧化硫的化学性质 (1) 酸性氧化物的通性,性质类似酸性氧化物的通性,性质类似CO2弱酸,不稳定,容易分解 可逆反应正反应:向_方向进行的反应;逆反应:向_方向进行的反应;可逆反应:在_下,既能向正反应方向进行,_又能向逆反应方向进行的反应。生成物反应物同一条件同时与碱反应2NaOH+SO2=Na2SO3+H2OCa(OH)2+SO2=CaSO3+H2OCa(OH)2+2SO2=Ca(HSO3)2NaOH+SO2=NaHSO3Na2SO3+SO2+H2O=2NaHSO3CaSO3+SO2+H2O=2Ca(HSO3)2与碱性氧化物反
7、应CaO+SO2=CaSO34.2、二氧化硫的化学性质与盐反应SO2不足:SO2+2NaHCO3=Na2SO3+2CO2+H2OSO2过量:SO2+NaHCO3=NaHSO3+CO24.2、二氧化硫的化学性质SO2 +4SO3 SH2S 还原性氧化性(2)强还原性能被常见的强氧化剂氧化2KMnO4+5SO2+2H2O=K2SO4+2MnSO4+2H2SO4SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl(溴碘与氯类似)SO2+2H2O+2FeCl3=2HCl+2FeCl2+H2SO4SO2+H2O2=H2SO4酸性高锰酸钾溶液紫色变浅三氯化铁溶液黄色变浅SO2+2H2S=3S+2H2O (3)
8、弱氧化性弱氧化性4.2、二氧化硫的化学性质 (4) 漂白性漂白性 【实验【实验5-2】实验实验现现 象象结结 论论用试管取2 mL 在实验5-1中得到的溶液,向其中滴入12滴品红溶液,振荡,观察溶液的颜色变化。 然后加热试管,注意通风,在观察溶液的变化。品红溶液褪色SO2有漂白性 无色溶液又恢复原来的红色SO2的漂白性是暂时的,不稳定,容易变回原来的颜色二氧化硫具有漂白作用,工业上常用二氧化硫来漂白纸浆、毛、丝等。漂白原理:SO2能与某些有色物质结合生成不稳定的无色物质,发生的是非氧化还原反应。物质氯水SO2活性炭类型氧化型氧化型化合型化合型吸附型吸附型原理氯水中的次氯酸将有色物氯水中的次氯酸
9、将有色物质氧化成无色物质质氧化成无色物质二氧化硫溶于水产生的亚二氧化硫溶于水产生的亚硫酸与有色物质直接结合硫酸与有色物质直接结合生成不稳定的无色物质生成不稳定的无色物质将有色物质的分将有色物质的分子吸附在其表面子吸附在其表面实质氧化还原反应氧化还原反应( (化学变化化学变化) )非氧化还原反应非氧化还原反应 ( (化学变化化学变化) )物理吸附物理吸附( (物理变化物理变化) )效果永久性永久性暂时性暂时性暂时性暂时性范围可漂白大多数有色物质,可漂白大多数有色物质,能使紫色石蕊褪色能使紫色石蕊褪色可漂白某些有色物质,可漂白某些有色物质,不能使石蕊试液褪色不能使石蕊试液褪色可吸附某些有色可吸附某
10、些有色物质的分子物质的分子常见漂白剂的漂白原理及特点Na2SO3+H2SO4(浓)=SO2+Na2SO4 +H2OSO3 + H2O = H2SO4可以漂白纸浆、毛、丝、草编制品等制硫酸:杀灭霉菌和细菌作食物和干果的防腐剂2SO2 + O2 2SO3催化剂4.3、二氧化硫的用途4.4、二氧化硫的制备、二氧化硫的制备SO2和CO2的性质比较 SO2CO2主要物性主要物性与水反应与水反应与碱反应与碱反应鉴定存在鉴定存在无色、有刺激性气味、易溶于水(1 40)无色、无味、能溶于水(1 1)SO2H2O H2SO3CO2H2O H2CO3能使品红褪色,能使澄清石灰水变浑浊不能使品红褪色,能使澄清石灰水
11、变浑浊如何除去二氧化碳中的二氧化硫?如何除去二氧化碳中的二氧化硫?如何检验混合气体中的二氧化碳和二氧化硫?如何检验混合气体中的二氧化碳和二氧化硫?(1) 物理性质:(2) 化学性质:酸性氧化物的通性与水的反应:与碱性氧化物反应:与碱反应: 熔点为16.8,沸点为44.8,常温下不为气体。注意:不能说在标准状态下1molSO3所占的体积为22.4L。SO3H2O=H2SO4(放出大量热)SO3+Ca(OH)2=CaSO4+H2O5、三氧化硫的性质SO3+CaO=CaSO4(1)物理性质:氢硫酸是一种二元弱酸,具有酸的通性。(2)化学性质:弱酸性:H2S是一种无色、有臭鸡蛋气味的有毒气体,溶于水即
12、得氢硫酸。H2S+2NaOH=Na2S+2H2OSO2通入氢硫酸H2S中:还原性H2S通入FeCl3溶液: 2FeCl3+H2S=2FeCl2+S+2HCl SO2 + 2H2S =3S+ 2H2O6、硫化氢的性质学习小结1.下列说法正确的是_(填序号)。硫的非金属性较强,所以只以化合态存在于自然界中。分离黑火药中的硝酸钾、木炭、硫黄要用到二硫化碳、水及过滤操作。硫与金属或非金属反应时均作氧化剂。硫在空气中燃烧产物只是SO2。不能由单质直接化合而制得CuS、CuCl2、Fe2S3、FeCl2。用蒸馏水清洗试管内壁残留的硫。2.判断下列有关SO2性质的叙述不正确的是_(填序号)。能使澄清石灰水变
13、浑浊。能使湿润的蓝色石蕊试纸变红。能使品红溶液褪色。通入BaCl2溶液生成白色沉淀。通入足量的NaOH溶液中再加BaCl2溶液产生白色沉淀,该沉淀能溶于盐酸。通入溴水中能使溴水褪色,再滴加Ba(NO3)2溶液有白色沉淀生成。1 mol二氧化硫与足量水反应生成1 mol亚硫酸。实验室制备SO2时,多余的SO2可用碱液吸收。3.将硫黄在氧气中燃烧生成气体A,把气体A溶于水得溶液B,向B中滴加溴水,溴水褪色而B变为C;在C中加入Na2S产生气体D,若将D通入B溶液,可得沉淀E;A、B、C、D、E中均含有硫元素。在下列各组中按A、B、C、D、E排列的是( )A.SO2、H2SO4、H2SO3、H2S、SB.SO2、H2SO3、H2SO4、SO2、SO3C.SO2、H2SO4、H2SO3、SO2、SD.SO2、H2SO3、H2SO4、H2S、SD4.某化学兴趣小组为探究SO2的性质,按下图所示装置进行实验。请回答下列问题:(1)装置A中的化学方程式为 。Na2SO3H2SO4(浓)=Na2SO4SO2H2O(2)实验过程中,装置B中产生的现象为_,这说明SO2具有_。(3)装置C的目的是探究SO2与品红溶液作用的可逆性,请写出实验操作及现象:_。(4)尾气可采用_溶液吸收。溶液由紫红色变为无色还原性品红溶液褪色后,关闭分液漏斗旋塞,点燃酒精灯加热,溶液恢复为红色NaOH