高中化学人教版 (2019)必修 第二册第五章 化工生产中的重要非金属元素第一节 硫及其化合物试讲课ppt课件

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在上两节课中，我们学习了S、SO2、SO3、浓硫酸，那么这一节课，我们学习一下SO42-的检验，硫的单质、化合物之间的转化。

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第一节 硫及其化合物

一、硫酸根离子的检验

    1.【实验5-4】

在三支试管中分别加入少量稀硫酸、Na2SO4溶液和Na2CO3溶液，然后各滴入几滴BaCl2溶液，观察现象。再分别加入少量稀盐酸。振荡，观察现象。从这个实验中你能得出什么结论？写出相关反应的离子方程式。

注意！！BaCl2、Ba（OH）2等可溶性钡的化合物和BaCO3有毒，使用时做好个人防护，相关废弃物应进行无害化处理。

反应现象：滴加BaCl2溶液产生白色沉淀，滴加盐酸后，有气泡产生，沉淀的量减少。

反应的离子方程式： Ba2++CO32-=BaCO3↓

Ba2++SO42-=BaSO4↓   BaCO3+2H+=Ba2++H2O+CO2↑

2.硫酸根离子的检验

   先用盐酸把溶液酸化，无明显现象，以排除CO32-、

SO32-、Ag+等可能造成的干扰，再加入BaCl2溶液，根据

是否有白色沉淀出现，来说明原溶液中是否有SO42-存在。

注意：①不能用HNO3酸化，因其具有强氧化性；

②钡盐不能用Ba(NO3)2溶液，因为在酸性条件下，SO32-、HSO3-、SO2等会被溶液中NO3-氧化。

3.思考与讨论

（1）经溶解、过滤和蒸发操作得到的粗盐中还含有一些可溶性硫酸盐及MgCl2、CaCl2等杂质。如果按照下表所示顺序除去他们，应加入什么实际？写出相关反应的离子方程式（可以参考附录II）

（2）加入你选择的试剂除去杂质后，有没有引入其他离子？用什么方法可以除去这些离子？

引入了OH-离子和CO32-离子，加入适量盐酸可以除去

这些离子。

（3）设计除去杂质的实验方案时，除了要考虑所加试剂的种类，还要考虑哪些问题？

离子角度:钙离子通常加碳酸钠除去；镁离子要加氢氧化钠除去；硫酸根离子要加氯化钡除去;

   然后考虑顺序:先加氯化钡再加碳酸钠，可以保证过量钡离子通过形成碳酸钡沉淀被除去,反之过量钡离子会留下来成为新的杂质。最后过量的碳酸钠和氢氧化钠可以用盐酸来除去.

二、不同价态含硫物质的转化

1.自然界中硫的存在和转化

阅读课本资料卡片，了解自然界中硫的存在和转化

从图5-7可以看出，自然界中的含硫物质在一定条件下能够相互转化。而这种转化在人工条件下也能发生，那么在实验室里是如何实现不同价态含硫物质的相互转化呢？

2.不同价态含硫物质的转化

①不同价态的硫转化关系

S↔S↔S↔S

-2  0 +4  +6

“高价显氧化性，低价显还原性，中间价态两边转”

SO2既有氧化性，又有还原性。

②不同价态硫的转化是通过氧化还原反应实现的。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，即台阶式升降，可用下图表示

H2S＋H2SO4(浓)＝ S↓＋SO2↑＋2H2O

③相邻价态的微粒不发生氧化还原反应

如S和H2S、S和SO2、SO2和浓硫酸之间不发生氧化还原反应

2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O

2Na2S＋Na2SO3＋3H2SO4===3Na2SO4＋3S↓＋3H2O

④含硫物质的连续氧化

5.实验设计：从上述转化关系中选择你感兴趣的一种或几种，设计实验实现其转化，并填写下表

提示：常用的氧化剂有浓硫酸、Cl2、KMnO4等，

还原剂有金属单质、H2、Na2S等

独立设计

6.实验探讨：综合考虑实验安全和环境保护，选择一种实验方案进行实验。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，就你的结论和发现的问题与同学交流。

7.化学实验设计

化学实验设计注意事项：化学实验设计指实验者在实施化学实验前，根据一定的化学实验目的和要求，运用化学知识与技能，按照一定的实验方法对实验的原理、仪器、装置、步骤和方法等进行合理安排与规划。

进行化学实验设计时，应遵循科学性，可行性、安全性和绿色化原则。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、实验目的、实验原理、实验仪器与实际、实验步骤及注意事项、实验数据及处理、实验结论与讨论等。

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课堂梳理

一、硫酸根离子的检验

 先用盐酸把溶液酸化，无明显现象，以排除CO32-、SO32-、Ag+等可能造成的干扰，再加入BaCl2溶液，根据是否有白色沉淀出现，来说明原溶液中是否有SO42-存在。

二、硫的相互转化

课后习题

1.下列物质中的硫元素不能表现氧化性的是（       ）

     A．Na2S                  B．S        

     C．SO2                    D．H2SO4

答案为：A

   S的最高化合价只有氧化性，最低化合价只有还原性，中间价态既有氧化性又有还原性。

2.下列关于SO2的叙述正确的是（   ）

A.SO2是无色、无味、有毒的气体

B.SO2与NaOH溶液反应生成Na2SO4

C.SO2能使紫色的KMnO4溶液褪色

D.SO2有毒，不能用作视频添加剂

答案为：C

A.SO2是无色、无刺激性气味、有毒的气体；

B.SO2与NaOH溶液反应生成Na2SO3；

C.SO2能使紫色的KMnO4溶液褪色

D. 二氧化硫可作食品添加剂,葡萄酒的配料表中,就有二氧化硫的添加。

3.列事实与括号中浓硫酸的性质对应关系正确的是（　　）

A．空气中敞口久置的浓硫酸质量增大（挥发性）

B．浓硫酸在加热条件下与铜反应（脱水性）

C．浓硫酸在纸上书写的字迹变黑（氧化性）

D．浓硫酸可用来干燥某些气体（吸水性）

答案：D

A、敞口久置的浓硫酸，会吸收空气中的水分変稀，是浓硫酸的吸水性；

B、在加热条件下铜与浓硫酸发生氧化还原反应，表现的是浓硫酸的氧化性和酸性；

C、浓硫酸在纸上书写的字迹变黑，表现的是浓硫酸的脱水性；

D、浓硫酸可以用来干燥气体，表现的是浓硫酸的吸水性。

4.在实验室中，几位同学围绕浓硫酸的化学性质进行了如下实验探究：将适量的蔗糖放入烧杯中，加入几滴水，搅拌均匀；然后再加入适量浓硫酸，迅速搅拌，观察到蔗糖逐渐变黑，体积膨胀，并产生有刺激性气味的气体。

(1) 生成的黑色物质是 ________ （填化学式）．

(2) 有刺激性气味的气体主要成分是________ （填化学式），写出产生该气体的反应的化学方程式： ________ ；

(3) 上述实验现象表明浓硫酸具有________ （填字母）

a.酸性b.吸水性c.脱水性d.强氧化性

答案：（1）C；

（2）SO2；C+H2SO4（浓）===CO2↑+SO2↑+2H2O；

（3）cd.

【解析】仔细阅读课本实验。

5.如何证明酸雨中含有硫酸？请简述相关的实验操作步骤。

【解析】使用试剂氯化钡（BaCl2）和排除干扰试剂盐酸（HCl）。向待测物溶液滴入几滴HCl溶液，无明显现象，再加入几滴BaCl2溶液,震荡,如果产生白色沉淀,则它是硫酸。

6.现有两支分别盛有相同体积浓硫酸和稀硫酸的试管，请用简单的方法区别他们。

解答：①.向2个试管中都加入铁片,不反应的是浓硫酸,产生气泡的是稀硫酸

②各蘸取少量,涂在白纸上,变黑的是浓硫酸,没明显变化的是稀硫酸

③将2个试管中的酸倒入一定量水中,水温明显升高的是浓硫酸,温度无明显变化的是稀硫酸。

7.某工厂的燃烧煤中硫的质量分数为0.64%，该工厂每天燃烧这种煤100t．试计算：

（1）如果煤中的硫全部转化为SO2，该工厂每天产生SO2在标准状况下的体积；

（2）如果把产生的SO2全部用来生产硫酸，理论上每年（按365天计）得到98%的浓硫酸的质量。

解析：（1）m（S）=100t×0.64%=0.64t=0.64×106g，

n（S）= 0.64×106g/（32g．mol） =2×104mol，

由反应的关系式S～SO2，可知：n（SO2）=n（S）=2×104mol，V（SO2）=2×104mol×22.4L/mol=4.48×105L=448m3，

答：该工厂每天产生SO2在标准状况下的体积为448m3．

（2）每天生成SO2为2×104mol，则每年生成SO2为

2×365×104mol=7.3×106mol，由反应的关系式SO2～H2SO4，

n（H2SO4）=7.2×106mol，

则m（H2SO4）=7.3×106mol×98g/mol=7.154×108g，

得到98%的浓硫酸（密度为1.84g/cm3）的质量为：

 7.158×108g/98% =7.304×108g=730.4t，

答：理论上每年（按360天计）得到98%的浓硫酸

（密度为1.84g/cm3）的质量为730.4t．

8.请分析下图,并上网查阅相关资料,简述硫在自然界的循环过程，思考人类活动对硫的循环由什么影响。

解答：自然界的硫最初来自黄铁矿与黄铜矿等矿物，由风化进入土壤当中，再经由植物或微生物的吸收，或经由冲刷进入河流，再流入大海，然后沉积或由途中的微生物继续利用等。硫也是自然界生态循环中最重要的元素之一。

   其中硫酸根是自然界硫最主要的形式之一，除了被生物再吸收利用外。一部分的硫则由生物转化为硫化氢(如哺乳动物的放屁、硫酸根离子在无氧状况下被硫酸盐还原菌还原成硫化氢)，并释放到大气当中，或透过微生物反应重新便为硫元素停留在自然界。硫循环会参予微生物与生物之生物化学反应。有些微生物氧化各种硫化合物，有些则进行还原。

学生总结

课堂小结

1.熟记硫酸根检验顺序和注意事项；

2.熟练掌握硫在化合物中的化合价，并通过相关反应实现相互转化；

3.熟悉化学实验设计的一般原则和步骤，能够进行简单的实验设计；

4.化学是一门注重实用的科学，希望同学们在未来能成为一名出色的化学家。

板书

一、硫酸根离子的检验

二、含硫物质的向化转化