高中化学人教版 (2019)必修 第二册第一节 硫及其化合物第1课时学案

第五章　化工生产中的重要非金属元素

知识导航

第一节　硫及其化合物

1．硫和二氧化硫

(1)了解硫在自然界的存在形态及物理性质、化学性质。

(2)知道硫和二氧化硫的化学性质与价态变化的关系。

2．硫酸

掌握硫酸的物理性质和化学性质，特别是三个化学特性。

3．硫酸根离子的检验

掌握硫酸根离子的检验方法。

4．不同价态含硫物质的转化

学会不同价态硫元素之间的相互转化关系，并熟练地加以应用解决问题。

第二节　氮及其化合物

1．氮气与氮的固定

(1)了解氮的结构及氮气的物理性质，运用结构学习化学性质。

(2)通过学习课本查阅资料了解在自然界中氮的循环及氮的固定的几种途径。

2．一氧化氮和二氧化氮

掌握一氧化氮、二氧化氮的物理化学性质及对环境的影响。

3．氨和铵盐

(1)熟练掌握氨气的物理和化学性质及实验室制法。

(2)了解铵盐的通性及铵根离子的检验方法。

4．硝酸

掌握硝酸具有酸的通性，特别是硝酸的强氧化性。

5．酸雨及防治

通过阅读资料知道导致酸雨的原因及酸雨的防治方法。

第三节　无机非金属材料

1．硅酸盐材料

(1)通过查阅资料，了解传统无机非金属材料的原料、成分，认识无机非金属材料在生产中的应用。

(2)通过硅、二氧化硅的结构及性质的学习，认识硅单质、二氧化硅在生产中的应用。

2．新型无机非金属材料

通过新型无机非金属材料的学习，认识新型无机非金属材料在生产中的应用。

学法指导

1．把握内涵，懂实质。

依据硫、氮的存在形态，掌握硫、氮的物理性质和化学性质。

2．由表及里，明方法。

从物质类别的视角，学习硫、氮、硅的氧化物的性质。

3．明确概念，练规范。

从化合价变化的角度掌握不同价态硫、氮的相互转化关系。

4．找到特征，析规律。

从新的角度掌握硫酸、硝酸的相关性质。

5．理解本质，重应用。

从新的角度和视野去学习酸雨及其防治方法。

6．了解特征，会判断。

以无机非金属材料的发展为例，运用发展的观点去学习新型无机非金属材料的发展过程，正确认识化学的价值。

第一节　硫及其化合物

第1课时　硫和二氧化硫

新课情景呈现

火山喷发时熔岩喷涌、浓烟滚滚，不仅释放出巨大的能量，而且产生许多含有硫元素的气体，在火山口还有硫单质出现。这是硫单质及含硫化合物的来源之一。

除此之外，自然界里还有哪些含硫化合物？它们在自然界中是怎样产生和存在的？人们是怎样把它们转化成人类生产和生活所需要的物质的？在使用硫及其化合物的过程中，人们遇到了哪些问题？这些问题是如何解决的？让我们走进教材，学习硫和二氧化硫。

课前素能奠基

新知预习

一、硫

1．物理性质

2．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。如：

3．用途：硫黄主要用于制造硫酸、化肥、火柴及杀虫剂等，还用于制造黑火药、烟花爆竹等。

二、二氧化硫

1．物理性质

2．化学性质

(1)实验探究

(2)可逆反应

①正反应：向__生成物__方向进行的反应；

②逆反应：向__反应物__方向进行的反应；

③可逆反应：在__同一条件__下，既能向正反应方向进行，__同时__又能向逆反应方向进行的反应。

(3)SO2的“4种性质”

3．用途

制硫酸、漂白剂(漂白纸浆、毛、丝等)、杀菌消毒、食品添加剂。

预习自测

1．下列说法不正确的是(　A　)

A．硫是一种淡黄色能溶于水的固体

B．硫的化合物常存在于火山喷出的气体中和地下水里

C．硫是黑火药的主要成分

D．一些动、植物体内也含有硫元素

解析：硫单质难溶于水，存在于动、植物体、火山喷出口和地下水里，常用于制黑火药，所以选A。

2．下列说法中不正确的是(　A　)

A．SO2和CO2均有毒

B．SO2和CO2均能和澄清石灰水反应，并有白色沉淀生成

C．SO2具有漂白性，但遇石蕊溶液却不能将之漂白

D．SO2和Cl2均能使品红溶液褪色

解析：CO2无毒无害，SO2有毒，A项不正确；SO2和CO2都能使澄清石灰水变浑浊，B项正确；SO2只能使品红类有机色质褪色，不能漂白指示剂，C项正确；SO2和Cl2都能使品红溶液褪色，D项正确。

3．下列说法正确的是(　D　)

A．硫质脆，微溶于酒精和二硫化碳

B．硫与氢气反应，体现了硫的还原性

C．硫与铁粉和铜粉分别反应，都可生成二价金属硫化物

D．从硫的化合价角度分析，单质硫既具有氧化性又具有还原性

解析：硫易溶于二硫化碳，A项错误；硫与氢气发生反应，H2＋SH2S，硫的化合价降低，硫体现了氧化性，B项错误；铜与硫发生反应，2Cu＋SCu2S，铜显＋1价，C项错误；硫元素价态有－2,0、＋4、＋6，0价的单质硫既有氧化性又有还原性。

4．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(　B　)

A．SO2属于非法添加剂，不该添加到葡萄酒中

B．SO2具有还原性，少量的SO2可防止葡萄酒氧化变质

C．SO2具有还原性，不能用浓硫酸干燥

D．SO2可以使酸性KMnO4溶液褪色，体现了它的漂白性

解析：适量SO2加入葡萄酒中可防止葡萄酒氧化变质，A项错误；B项正确；SO2与浓H2SO4不反应，可用浓H2SO4干燥剂，C项错误；SO2与酸性KMnO4溶液发生氧化还原反应，体现SO2的还原性，D项错误。

5．SO2溶于水后所得溶液的性质是(　B　)

A．有氧化性，无还原性，无酸性

B．有氧化性，有还原性，有酸性

C．有还原性，无氧化性，无酸性

D．有还原性，无氧化性，有酸性

解析：SO2溶于水发生反应，H2O＋SO2H2SO3，所得溶液显酸性，H2SO3既有氧化性又有还原性，B项正确。

课堂素能探究

SO2和CO2性质的比较,

知识点

问题探究

1．CO2和SO2均为酸性氧化物，在性质上具有一定的相似性，结合已有的知识探究能否用澄清石灰水鉴别CO2和SO2，为什么？

提示：不能。少量的CO2和SO2通入澄清石灰水中，均产生白色沉淀；足量的CO2和SO2通入澄清石灰水中现象都是先变浑浊后变澄清。其中SO2与Ca(OH)2反应的离子方程式为SO2＋Ca2＋＋2OH－===CaSO3↓＋H2O，CaSO3＋SO2＋H2O===Ca2＋＋2HSO。

2．如何检验某无色气体是SO2还是CO2?

提示：将气体通入品红溶液中，若品红溶液褪为无色，加热，褪色后的溶液又恢复红色，则气体为SO2；若品红溶液不褪色，则为CO2。

知识归纳总结

SO2和CO2性质的比较

┃┃典例剖析__■

典例1 实验室可用如图装置(略去部分夹持仪器)制取SO2并验证其性质。

(1)盛装70%H2SO4溶液的仪器名称为__分液漏斗__。仪器组装完成后，关闭两端活塞，向装置B的长颈漏斗内注入液体至形成一段液柱，若__液柱高度保持不变__，则整个装置气密性良好。

(2)装置B的作用之一是通过观察产生气泡的多少判断SO2生成的快慢，其中的液体最好选择__c__(填代号)。

a．蒸馏水　　　　　　　 b．饱和Na2CO3溶液

c．饱和NaHSO3溶液 d．饱和NaOH溶液

(3)C试管中的试剂可以验证二氧化硫的氧化性，现象为__有浅黄色沉淀生成__。

(4)为验证二氧化硫的还原性，充分反应后，取试管D中的溶液分成三份，分别进行如下实验：

方案Ⅰ：向第一份溶液中加入AgNO3溶液，有白色沉淀生成；

方案Ⅱ：向第二份溶液中加入品红溶液，红色褪去；

方案Ⅲ：向第三份溶液中加入BaCl2溶液，产生白色沉淀。

上述方案合理的是方案__Ⅲ__(填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)；试管D中发生反应的离子方程式为__SO2＋Cl2＋2H2O===4H＋＋SO＋2Cl－__。

(5)装置E的作用是__防止倒吸__。装置F中为__NaOH(合理即可)__溶液。

解析：(1)根据仪器特点，该仪器名称为分液漏斗，液柱高度保持不变，说明气密性良好；(2)SO2易溶于水，能与NaOH溶液、Na2CO3溶液反应，但在饱和NaHSO3溶液中溶解度较小，c项正确；(3)SO2能将S2－氧化，生成硫单质，所以现象为有浅黄色沉淀生成；

(4)方案Ⅰ，氯水中加入AgNO3溶液也可得到白色沉淀；方案Ⅱ中二氧化硫和氯水均可使品红褪色；方案Ⅲ中产生沉淀可证明SO2与Cl2发生了氧化还原反应(因溶液显酸性，不会产生BaSO3沉淀，而是BaSO4沉淀)，选方案Ⅲ；(5)E为安全瓶，防止倒吸；装置F起到吸收尾气中SO2的作用，可选用NaOH溶液。

┃┃变式训练__■

1．能证明SO2具有漂白性的是(　C　)

A．酸性KMnO4溶液中通入SO2气体后紫红色消失

B．滴有酚酞的NaOH溶液中通入SO2气体后红色消失

C．品红溶液中通入SO2气体后红色消失

D．溴水中通入SO2气体后橙色消失

解析：酸性KMnO4与SO2反应时，SO2表现还原性，A项错误；NaOH溶液与SO2反应，2NaOH＋SO2===Na2SO3＋H2O，SO2表现酸性氧化物性质，B项错误；SO2使品红溶液褪色，表现漂白性，C项正确；溴水中通入SO2发生反应，SO2＋Br2＋2H2O===H2SO4＋2HBr，SO2表现还原性，D项正确。

知识点

常见的漂白剂和漂白原理

问题探究

1．分别将SO2及Cl2通入品红溶液中并加热，现象有何不同？若分别通入紫色石蕊试液中呢？

提示：

①

②

2．将等物质的量的SO2和Cl2同时通入同一品红溶液中，有何现象？请解释原因。

提示：等物质的量的SO2和Cl2同时通入同一品红溶液中，发生反应SO2＋Cl2＋2H2O===H2SO4＋2HCl，失去漂白能力，品红溶液不褪色。

知识归纳总结

常见的能用于漂白的物质的比较

提示：(1)漂白是指使有机色质褪色，漂白剂不一定使无机色质(如KMnO4、CuSO4·5H2O等)褪色，即使能使无机色质褪色，也不称漂白作用(如SO2使KMnO4溶液褪色)。

(2)活性炭的吸附是物理变化，而化合型、氧化型漂白均为化学变化。

(3)Na2O2具有漂白性，但通常不用它作漂白剂，因为Na2O2具有较强的腐蚀性。

┃┃典例剖析__■

典例2 A、B是两种常温下有刺激性气味的气体。将A通入品红溶液中，品红溶液变为无色；将B通入品红溶液中，品红溶液也变为无色。将A通入紫色石蕊溶液中，溶液变为红色；将B通入紫色石蕊溶液中，溶液先变红后褪色。将A和B按1∶1的体积比充分混合，通入品红溶液中，品红溶液不褪色，通入紫色石蕊溶液中，溶液只变红不褪色。试回答下列问题：

(1)写出A、B的化学式：A__SO2__；B__Cl2__。

(2)写出A与NaOH溶液反应的化学方程式：__2NaOH＋SO2(少量)===Na2SO3＋H2O__或__NaOH＋SO2(过量)===NaHSO3__。

(3)写出B与NaOH溶液反应的离子方程式：__2OH－＋Cl2===Cl－＋ClO－＋H2O__。

(4)加热通入A后变为无色的品红溶液，现象是__溶液变为红色__；加热通入B后变为无色的品红溶液，现象是__无明显变化__。

┃┃变式训练__■

2．下列物质都可用于漂白，但漂白原理与其他三种物质不相同的是(　B　)

A．ClO2  B．SO2

C．H2O2  D．NaClO

解析：ClO2、H2O2、NaClO均具有强氧化性，具有漂白性，漂白的原理是与有色物质发生氧化还原反应，是永久性的和不可逆的过程；SO2具有漂白性，原理是与有色物质结合成一种无色的不稳定的物质，加热颜色又恢复，因此SO2的漂白是可逆的、非氧化还原反应的、暂时性的过程，答案选B。

名师博客呈现

SO2和CO2的鉴别方法

〔即时训练〕

为了除去混入二氧化碳中的二氧化硫和氧气，下列试剂的使用顺序正确的是(　B　)

①饱和Na2CO3溶液；②饱和NaHCO3溶液；③浓硫酸；④灼热的铜网；⑤碱石灰

A．①③④　　　　　　 B．②③④

C．②①③  D．③④⑤

解析：因为亚硫酸酸性较碳酸强，故饱和碳酸氢钠溶液可以除去SO2，加热时Cu与O2生成CuO，故灼热铜网用于除O2，浓硫酸与CO2不反应，可除水蒸气。