人教版 (2019)必修 第二册硫及其化合物表格教学设计

这是一份人教版 (2019)必修 第二册硫及其化合物表格教学设计，共8页。教案主要包含了教学定位与内容，教学重难点等内容，欢迎下载使用。
5.1.1 硫和二氧化硫
学情分析
前面已经学习过金属元素及其化合物的相关知识，初步了解元素化合物单质→氧化物→碱（酸）→盐的知识主线，但对应非金属元素的特点及硫元素的相关知识接触不多。在初中虽学习过与二氧化硫性质相似的二氧化碳，但思维层次、实验探究能力，发现问题和解决问题的能力都有待进一步提升。
教材分析
本节内容是人教版（2019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。
一、教学定位与内容、结构分析：
结合真实情境中的应用实例或通过实验探究，了解硫及化合物（硫和二氧化硫）的主要性质，认识硫和二氧化硫在生产中的应用和对生态环境的影响。
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SO42-等离子的检验等。教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）。
二、教学重难点：
（1）教学重点：
硫及二氧化硫的化学性质
（2）教学难点：
二氧化硫性质的实验设计及原理探究
素养与目标：
宏观辨识与微观探析：通过分析硫原子的结构，根据物质类别推断硫单质、二氧化硫可能的化学性质并进行证实，从宏观和微观角度理解硫及二氧化硫的性质。
证据推理与模型认知：通过实验探究、现象观察、原理分析，利用元素周期律理论指导并寻找证据进行推理，认识硫及二氧化硫的性质。
科学探究与创新意识：从不同的角度探究硫及二氧化硫的性质实验方案，并进行实验操作验证，体验科学探究的过程与方法。
科学态度与社会责任：通过视频素材及“资料卡片”栏目，关注与SO2有关的污染和环境保护，培养可持续发展意识和绿色化学观念，增强社会责任感。
变化观念与平衡思想：通过对“可逆反应”概念的学习，结合二氧化硫与水反应、二氧化硫与氧气反应实例，明确“同一条件、同一时间”相两个相反方向进行的特点。
教学过程：
一、导入新课设计
【回顾1】元素价态与物质氧化性、还原性有和关系？
【学生1】同种元素不同价态的物质，处于最高价态时只具有氧化性；
【学生2】处于最低价态时只具有还原性；处于中间价态时既有氧化性又有还原性。
【教师】请举例说明。
【学生】如：S2－具有还原性，S具有既有氧化性又有还原性，SO2具有既有氧化性又有还原性，Na2SO3具有既有氧化性又有还原性，SO3具有氧化性（填〝氧化性〞、〝还原性〞）。
【回顾2】什么是酸性氧化物，请举例说明。
【学生】酸性氧化物是指能与碱反应，并且只生成盐和水的氧化物。酸性氧化物具有一些的通性，如：
CO2＋2NaOH＋=H2O+Na2CO3；CO2＋Ca(ClO)2 ＋H2O= CaCO3↓+2HClO等。
二、讲授新课设计
【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。
【学生1】氧化性:如S与Fe、Cu、H2反应的化学方程式依次为Fe＋Seq \(=====,\s\up7(△),\s\d5( ))FeS、2Cu＋Seq \(=====,\s\up7(△),\s\d5( ))Cu2S、H2＋Seq \(=====,\s\up7(△),\s\d5( ))H2S等。
【学生2】还原性：如S与O2反应的化学方程式为S＋O2eq \(=====,\s\up7(点燃))SO2，在空气中燃烧火焰为淡蓝色；与强氧化剂反应(如浓硫酸)的化学方程式为S＋2H2SO4(浓)eq \(=====,\s\up7(△),\s\d5( ))3SO2↑＋2H2O。
【学生3】既体现S的氧化性又体现S的还原性：S与NaOH溶液反应的化学方程式为3S＋6NaOHeq \(=====,\s\up7(△),\s\d5( ))2Na2S＋Na2SO3＋3H2O等。
【预习2】硫的氧化物及主要性质分别是什么？
【学生】硫的氧化物有二氧化硫和三氧化硫两种，均为酸性氧化物。二氧化硫中硫元素为 +4价，因此二氧化硫既具有氧化性，又具有还原性。
【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。
过渡】早在1 000多年前，我国古代劳动人民就已经发现和利用了硫。我国古代的四大发明之一，其配方为“一硫二硝三木炭”，其中“硫”俗称硫黄，“硝”是火硝(KNO3)
下面我们先来学习硫单质的性质。
【问题1】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？
【学生1】回答并板书硫原子结构示意图：硫位于元素周期表中的第三周期第ⅥA族，其原子结构示意图为，硫原子最外层有6个电子，在化学反应中容易得到电子，形成－2价硫的化合物。
【学生2】硫元素的原子半径比氯原子半径大，硫原子得电子能力比氯原子弱，硫化氢的稳定性比氯化氢弱。
【学生3】硫元素的非金属性比氧元素弱，在富含氧气的地表附近的含硫化合物中，硫常显＋4或＋6价，氧为－2价。
【教师】评价、强调：同族氧元素比较，硫元素多了一个电子层，得电子能力相对较弱，而失电子能力相对较强。
【问题2】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。
【教师】投影表格，引导填写。
【学生】填写表格内容，展示交流：
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
【教师】评价、强调：硫（俗称硫黄），黄色晶体，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CS2洗涤除去。
【过渡】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。
【问题1】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。
【教师】视频展示：硫的燃烧、铁与硫的反应
【学生】观看视频，观察现象，思考原理，并板书有关方程式。
【学生1】硫是较活泼的非金属元素，能与许多金属、非金属发生反应（体现氧化性或还原性）。
【学生2】在一定条件下可与金属单质Fe、Cu反应：Fe＋Seq \(=====,\s\up7(△),\s\d5( ))FeS（硫化亚铁），S是氧化剂（体现氧化性），Fe是还原剂；
【学生3】板书：2Cu＋Seq \(=====,\s\up7(△),\s\d5( ))Cu2S（硫化亚铜），S是氧化剂（体现氧化性），Cu是还原剂；
【学生4】规律：硫与变价金属反应，均是金属被氧化成最低价态金属硫化物。如Fe与S反应生成FeS而不是Fe2S3，而O2、Cl2与变价金属反应均生成高价态化合物。
【教师】评价、强调：硫与银反应：2Ag＋S===Ag2S (银质首饰变黑) ，硫与汞反应：Hg＋S===HgS (水银体温计打碎里不慎洒落一些汞，汞蒸气有毒，可撒上硫粉进行处理)。
【教师】追问：硫与非金属单质O2反应有何特点？
【学生1】板书：硫在氧气中燃烧：S＋O2eq \(=====,\s\up7(点燃))SO2 ，S是还原剂（体现还原性），O2是氧化剂。 (硫在空气中燃烧发出淡蓝色火焰；在纯氧中燃烧发出蓝紫色火焰)
【学生2】板书：H2＋Seq \(=====,\s\up7(△),\s\d5( ))H2S（硫化氢硫化氢，有臭鸡蛋气味的气体 ），S是氧化剂（体现氧化性），H2是还原剂。
【教师】评价、强调：氯气在一定条件下于Fe、Cu反应，生成高价态的FeCl3、CuCl2。
硫与变价金属反应时生成低价态的金属硫化物，而不是高价态。硫与氧气反应，不论氧气是否足量、浓度如何，其一步反应都只能生成SO2，不能生成SO3。
【问题2】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？
【学生1】板书：硫与浓H2SO4反应：S＋2H2SO4(浓)eq \(=====,\s\up7(△),\s\d5( ))3SO2↑＋2H2O
【教师】评价、强调：硫单质体现还原性，浓硫酸体现氧化性。
【学生2】硫与浓HNO3反应：S＋6HNO3(浓)eq \(=====,\s\up7(△),\s\d5( ))H2SO4＋6NO2↑＋2H2O
【教师】评价、强调：硫单质体现还原性，硝酸体现氧化性。
【学生3】与强碱的反应3S＋6NaOHeq \(=====,\s\up7(△),\s\d5( ))2Na2S＋Na2SO3＋3H2O (用热碱溶液清洗硫)
【教师】硫单质既体现氧化性，又体现还原性，发生歧化反应。
【教师】追问：除可用CS2洗去试管内壁上的硫单质外，还有哪些方法？
【学生】还可以用化学法：加氢氧化钠溶液溶解。3S＋6NaOHeq \(=====,\s\up7(△),\s\d5( ))2Na2S＋Na2SO3＋3H2O，硫既表现氧化性，又表现还原性。
【教师】评价、强调：【注意】向Na2S和Na2SO3的混合溶液中加入稀H2SO4：
2Na2S＋Na2SO3＋3H2SO4===3S↓＋3Na2SO4＋3H2O。既S2-和SOeq \\al(2－,3)在酸性条件不可以大量共存。
【过渡】硫元素有二氧化硫和三氧化硫两种常见的氧化物，下面我们先来学习二体会硫的性质。
【问题1】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？
【教师】板书;1、而氧化硫的物理性质
【学生1】物理性质：二氧化硫是无色、有刺激性气味的有毒气体，是大气污染物之一；易溶于水，通常状况下，1体积水溶解约40体积SO2。
【教师】演示教材P3【实验5-1】，投影表格，引导分析。
【学生】观察实验现象，填写表格内容，展示交流：
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
SO2＋H2OH2SO3,该反应在同一条件下，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，叫做可逆反应。
实验用品
二氧化硫、水、试管、橡胶塞、水槽
实验步骤
如图5-2所示，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（保留该溶液供实验5-2使用)
实验现象
试管内液面上升，pH试纸变红色
实验结论
SO2易溶于水
实验说明
1体积水可溶解40体积SO2
【教师】评价、强调：SO2与水反应的可逆性，指出二氧化硫的水溶液中同时存在SO2，H2SO3，H2O，给出可逆反应的概念。可逆反应具有三性：双向性、同时性、共存性（反应物不能完全转化为生成物，反应物和生成物共存)。
【问题2】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。
【教师】演示教材P4页【实验5-2】，投影表格，引导分析。
【学生】观察实验现象，思考原理，填写表格内容，展示交流：
实验操作
实验现象
实验结论
①
溶液颜色变红色
SO2的水溶液显酸性
②
溶液先变红，振荡后褪色，再加热后溶液颜色恢复红色()
SO2具有漂白性，但生成的化合物不稳定
③
产生白色沉淀
SO2具有还原性，可被新制氯水氧化成SOeq \\al(2－,4)，与Ba2＋反应生成BaSO4沉淀
【教师】评价、追问：实验①体现了酸性氧化物的通性；实验②体现了漂白性；实验③体现了还原性。
【问题3】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。
【教师】板书：2、二氧化硫的化学性质
【学生1】酸性氧化物：SO2＋H2OH2SO3 SO2＋2NaOH===Na2SO3＋H2O
【教师】评价、强调并板书：
可逆反应：该反应在同一条件下，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，叫做可逆反应。
特点：可逆反应具有三性：双向性、同时性、共存性（反应物不能完全转化为生成物，反应物和生成物共存)。
【学生2】氧化性：SO2与H2S发生归中反应。SO2＋2H2S===3S＋2H2O
【学生3】还原性：SO2在一定条件下与O2反应。2SO2＋O22SO3 SO3＋H2O===H2SO4
【学生4】漂白性：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。二氧化硫的漂白作用是由于它能与某些有色物质结合而生成不稳定的无色物质。这些无色物质容易分解而使有色物质恢复原来颜色。
【教师】评价、强调：此外，二氧化硫可用于杀菌消毒，还是一种食品添加剂。
【教师】追问：二氧化硫有哪些重要用途？
【学生】漂白纸浆、毛、丝、草帽辫等；用于杀菌消毒。如在葡萄酒中添加适量（最大使用量0.25g/L）的二氧化硫可以起到杀菌、抗氧化、保持葡萄酒的天然果香味等作用。
【教师】讲解：已知三氧化硫具有在标准状况下，SO3是一种无色固体，熔点（16.8℃）、沸点（44.8℃）较低，极易溶于水生成硫酸等物理性质。
【教师】追问：三氧化硫是一种酸性氧化物，你认为具有哪些化学性质？并写出有关化学反应方程式。
【学生】化学性质：具有酸性氧化物的通性，与水剧烈反应生成硫酸：SO3＋H2O===H2SO4；三氧化硫通入氯化钡溶液反应：SO3＋BaCl2＋H2O===BaSO4↓＋2HCl
【过渡】通过对二氧化硫性质的学习，我们知道二氧化硫具有漂白性，全面还学习过氯水也具有漂白性，那么二者的漂白性有说明不同呢？
【问题1】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。
【教师】投影表格，引导分析。
【学生】思考讨论，填写表格内容，展示交流：
氯（气）水
SO2
漂白原理
HClO具有强氧化性，将有色物质氧化成稳定的无色物质
SO2跟某些有色物质化合生成不稳定的无色物质
反应类型
氧化还原反应
化合反应
特点
具有不可逆性，久置不恢复原色
具有可逆性，久置能恢复原色
应用范围
适用于几乎所有的有机色质
仅适用于品红、有色的毛发、丝绸、纸浆、草帽辫等
结论
①SO2的漂白原理与氯水不同，SO2漂白是SO2与某些有色物质生成不稳定的无色物质。这些无色物质容易分解又使有色物质恢复原来的颜色。
②SO2虽具有漂白性，但不能漂白指示剂。因此将SO2通入紫色石蕊溶液中，溶液只会变红，不会褪色。
③氯气的漂白原理是氯气溶于水生成次氯酸具有强氧化性，将有色物质氧化成无色物质而漂白，实质为氧化还原反应。加热时不能恢复到原来的颜色，这种漂白效果是永久性的。
【教师】评价、强调：二氧化硫因与有色物质生成不稳定的无色物质而漂白，加热又恢复原色，氯水应强氧化性将有色物质氧化成无色物质而漂白，加热不能恢复原色。
【问题2】探究：结合下表信息，思考SO2和CO2的鉴别方法是什么？并完成表格内容。
【答案要点】①SO2和CO2都能使澄清石灰水变浑浊，若通入的气体过量，则沉淀都会消失，故不能用澄清石灰水[或Ba(OH)2]鉴别SO2和CO2。
②通常用以下方法鉴别SO2和CO2。
试剂
操作
现象与结论
品红溶液
将气体分别通入品红溶液中
品红溶液褪色的是SO2，不褪色的是CO2
酸性KMnO4溶液
将气体分别通入酸性KMnO4溶液中
KMnO4紫红色溶液褪色的是SO2，无变化的是CO2
溴水(或氯水)
将气体分别通入溴水(或氯水)中
溴水(或氯水)褪色的是SO2，无变化的是CO2
氢硫酸
将气体分别通入氢硫酸溶液中
产生黄色浑浊的是SO2，无变化的是CO2
③检验CO2、SO2同时存在的实验设计流程
流程设计
检验SO2⇒除去SO2 ⇒ 检验SO2是否除尽⇒检验CO2
选用试剂
品红溶液
酸性KMnO4溶液
品红溶液
澄清石灰水
实验现象
褪色
褪色
不褪色
变浑浊
板书设计：
第一节 硫及其化合物
第1课时 硫和二氧化硫
一、硫单质的性质
1、硫单质的物理性质：黄色晶体，质脆，易研成粉末。难溶于水，微溶于酒精，易溶于二硫化碳。
2、化学性质：氧化性和还原性
Fe＋Seq \(=====,\s\up7(△),\s\d5( ))FeS、2Cu＋Seq \(=====,\s\up7(△),\s\d5( ))Cu2S、H2＋Seq \(=====,\s\up7(△),\s\d5( ))H2S、S＋O2eq \(=====,\s\up7(点燃))SO2。
二氧化硫的性质及应用
1、物理性质：二氧化硫是无色、有刺激性气味的有毒气体，是大气污染物之一；易溶于水，通常状况下，1体积水溶解约40体积SO2。
2、化学性质：
酸性氧化物：SO2＋H2OH2SO3 SO2＋2NaOH===Na2SO3＋H2O
氧化性：SO2＋2H2S===3S＋2H2O
还原性：2SO2＋O22SO3
教学反思：