新教材2023_2024学年高中化学第3章物质的性质与转化第2节第1课时自然界中不同价态硫元素及其之间的转化课件鲁科版必修第一册

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第3章　物质的性质与转化第2节　第1课时　自然界中不同价态硫元素及其之间的转化素 养 目 标1.根据生产、生活中的应用实例或通过实验探究,能从宏观和微观相结合的视角认识硫及其重要化合物的主要性质。2.能根据题给信息,明确探究实验的目的和原理,设计实验方案,进行实验探究,分析解决实验中出现的问题,得出正确的实验结论,逐步提升科学探究与创新意识。3.应用氧化还原反应原理和实验,研究硫及其重要化合物间的转化关系,培养证据推理与模型认知的意识。基础落实·必备知识全过关重难探究·能力素养全提升目 录 索 引 学以致用·随堂检测全达标基础落实·必备知识全过关一、自然界中的硫1.硫的存在2.自然界中不同价态硫元素之间的转化 CaSO4·2H2O Na2SO4·10H2O 二、认识硫单质1.硫的同素异形体硫单质俗称硫黄,常见的同素异形体有　　　　　和　　　　　。 2.硫单质的物理性质单斜硫 正交硫 不溶 微溶 易溶 3.硫单质的化学性质硫元素常见的价态有-2价、0价、+4价、+6价,硫单质由于处于中间价态而既有氧化性,又有还原性。(1)氧化性。与铁发生反应:Fe+S FeS(2)还原性。与氧气发生反应:S+O2 SO24.硫单质的用途硫单质可用于制硫酸、化肥、火柴、杀虫剂等。三、二氧化硫1.物理性质无色 有刺激性气味 比空气大 易溶于水 2.化学性质(1)SO2的化学性质(2)可逆反应:在相同条件下能同时向　　　 　　　进行的反应称为可逆反应。在可逆反应的化学方程式中用“　　　　　”代替“══”。 SO2+2H2S══3S↓+2H2O Cl2+SO2+2H2O══H2SO4+2HCl 褪色 恢复为红色 正、反两个方向 3.实验室制法反应的化学方程式:Na2SO3+H2SO4(浓)══Na2SO4+SO2↑+H2O。4.用途制硫酸、漂白剂、消毒剂和防腐剂。【微思考1】若试管内壁附着有单质硫时,可加入NaOH溶液加热,然后洗涤,即可除去,试分析反应的原理并写出相关反应的化学方程式。提示 单质硫的化合价为0价,既可升高也可降低,当与NaOH溶液反应时,硫发生歧化反应生成易溶于水的Na2S和Na2SO3,化学方程式为3S+6NaOH 2Na2S+Na2SO3+3H2O。【微思考2】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++2 。【微思考3】有两瓶经过Cl2和SO2漂白的品红溶液,如何通过简单实验鉴别?将等物质的量的Cl2与SO2同时通入品红溶液,漂白性是否会增强? 提示 给漂白后的溶液加热,恢复红色的是经过SO2漂白的品红溶液,不恢复红色的是Cl2漂白过的品红溶液。将等物质的量的Cl2与SO2同时通入品红溶液,漂白性会消失,因为Cl2和SO2在溶液中发生反应生成了H2SO4和HCl。判断下列说法是否正确,正确的画“√”,错误的画“×”。1.S在足量的纯氧气中充分燃烧生成SO3。(　　)2.将SO2通入品红溶液中,溶液褪色,加热后无变化。(　　)3.二氧化硫具有较强的还原性,故不能用浓硫酸干燥。(　　)4.将SO2通入BaCl2溶液中至饱和,无沉淀产生,再通入CO2,产生沉淀。(　　)5.SO2能使酸性KMnO4溶液褪色,体现了SO2的还原性。(　　)6.硫是一种淡黄色的能溶于水的晶体。(　　)××××√×重难探究·能力素养全提升探究1　硫单质的性质(1)硫的状态及受热后的现象分别是什么? (2)研细的铁粉和硫粉放在石棉网上,用灼热的玻璃棒引燃,描述实验现象并写出相关反应的化学方程式。 提示 硫为黄色或淡黄色固体,受热时硫逐渐熔化为液体,最后变为气体。 提示 混合物呈红热状态时,移开玻璃棒,混合物继续保持红热,最终生成黑色固体,硫与铁反应放热,反应生成黑色的FeS:Fe+S FeS。(3)熔化后的硫粉与氧气反应,描述实验现象并写出该反应的化学方程式。 提示 熔化后的硫粉在纯氧中剧烈燃烧,发出明亮的蓝紫色火焰,生成一种带有刺激性气味的气体,并放出大量的热:S+O2 SO2。硫单质的化学性质总结 1.关于硫的叙述正确的是(　　)①黑火药爆炸的反应中,硫元素化合价降低,显还原性　②分离黑火药中的硝酸钾、炭、硫要用到二硫化碳、水以及过滤操作　③硫与金属或非金属反应的产物中硫元素均为-2价　④1.6 g硫与6.4 g铜反应得到8.0 g纯净硫化物A.①③ B.②④C.①④ D.②③B解析 黑火药爆炸的反应中,硫单质得电子,生成K2S,化合价降低,显氧化性,①不正确;分离黑火药中三种成分可利用它们溶解性的差异,先用CS2处理,使硫溶解,过滤后蒸发滤液,得晶体硫,将滤渣用水处理,硝酸钾溶解,再过滤,滤渣为炭粉,滤液经蒸发、浓缩、结晶,得到硝酸钾,②正确;当硫单质与金属反应时,产物中硫元素显-2价,反应S+O2 SO2的产物中硫元素显+4价,③不正确;当S与Cu在加热的条件下反应时,由于S的氧化性较弱,只能将Cu氧化成Cu2S,该反应的化学方程式为2Cu　　+　　S　 Cu2S2×64 32 1606.4 g 1.6 g 8.0 g即6.4 g Cu和1.6 g S恰好反应生成8.0 g Cu2S,④正确。2.[2023河南开封杞县高一月考]中医中药博大精深,其用药讲究十八反和十八畏,其中有“硫黄原是火中精,朴硝一见便相争”,硫黄即硫单质。下列说法中正确的是(　　)A.根据化合价可知,S在化学反应中只能做还原剂B.硫单质可以溶于热碱,体现氧化性和还原性C.过量的硫与铜反应生成CuS,表现硫单质的氧化性D.S+O2 SO2,S被氧化,做氧化剂B解析 S单质的化合价为0,是S的中间价态,故S既可做氧化剂,又可做还原剂,A错误;硫和热碱液反应生成金属硫化物、亚硫酸盐和水,金属硫化物中硫的化合价为-2价,亚硫酸盐中硫的化合价为+4价,在反应中,硫的化合价既升高又降低,既体现氧化性又体现还原性,B正确;硫的氧化性较弱,与变价金属化合时,只能生成低价态金属硫化物,如S与Fe、Cu反应分别生成FeS、Cu2S,C错误;S和O2的反应中S被氧化,化合价升高,做还原剂,D错误。探究2　各类漂白剂的漂白原理将SO2通入品红溶液中,品红溶液为什么会褪色?加热时又恢复红色说明了什么?提示 SO2具有漂白作用,可与有色物质化合生成无色物质,但无色物质不稳定,遇热或长久放置又容易分解而恢复原来的颜色。漂白剂漂白原理及比较(1)漂白原理分类。(2)SO2和Cl2漂白原理的比较。 1.下列说法正确的是(　　)A.因为SO2具有漂白性,所以它能使品红溶液、溴水、酸性KMnO4溶液、石蕊溶液褪色B.能使品红溶液褪色的物质一定是SO2C.SO2、漂白粉、活性炭、Na2O2都能使红墨水褪色,原理不完全相同D.漂白粉漂白是利用了HClO的还原剂C解析 SO2使溴水、酸性KMnO4溶液褪色是因为SO2具有还原性,能使品红溶液褪色是因为SO2具有漂白性,SO2不能使石蕊溶液褪色,所以A项错误;能使品红溶液褪色的物质很多,不仅仅是SO2,所以B项错误;SO2漂白是与有色物质化合生成无色物质,活性炭漂白是吸附色素,而漂白粉和过氧化钠漂白是因为它们有强氧化性,因此这些漂白剂的漂白原理不完全相同,所以C项正确;漂白粉漂白是利用了HClO的氧化性,所以D项错误。2.二氧化硫和潮湿的氯气都有漂白作用,现把二氧化硫和氯气以等物质的量混合,让混合物通过湿的有色布条时,其漂白效果(　　)A.和氯气单独通过时相同B.和二氧化硫单独通过时相同C.是二者作用效果之和D.可能失去漂白作用D解析 SO2和Cl2在溶液中可发生反应SO2+Cl2+2H2O══H2SO4+2HCl,因此,把SO2和Cl2等物质的量混合通过湿的有色布条时,可能失去漂白作用。 探究3　SO2和CO2性质的比较某化学兴趣小组为了探究常温下某未知气体的成分,将该气体通入澄清石灰水中,发现澄清石灰水变浑浊,持续通入,发现浑浊又变澄清。由此该小组同学对气体的成分进行进一步的探究,该小组同学按如图所示连接装置,将气体从a端通入。通过以上实验,该小组同学观察到以下实验现象:①A中品红溶液褪色;②C中品红溶液不褪色;③D中澄清石灰水变浑浊。(1)A中品红溶液的作用是什么?(2)D中澄清石灰水的作用是什么? 提示 检验二氧化硫。 提示 检验CO2是否存在。 (3)根据上述现象,该小组同学认为该气体的成分是什么? 提示 气体中含有CO2和SO2。 SO2和CO2性质的比较 1.SO2和CO2在化学性质上既有相同点也有不同点。下列溶液不能用于鉴别SO2和CO2气体的是(　　)①BaCl2溶液　②H2S溶液　③澄清石灰水　④酸化的Ba(NO3)2溶液　⑤品红溶液　⑥酸性KMnO4溶液　⑦紫色石蕊溶液A.①③⑦　　　　 B.①③④C.②⑤⑥ D.①④⑤A解析 ①SO2和CO2与BaCl2溶液都不反应,不能用于鉴别SO2和CO2气体。②H2S溶液与SO2反应产生黄色沉淀,H2S溶液与CO2不反应,可以鉴别。③SO2和CO2通入澄清石灰水都产生白色沉淀,不能用于鉴别SO2和CO2气体。④酸化的Ba(NO3)2溶液与SO2反应产生白色沉淀,与CO2不反应,可以鉴别。⑤SO2能使品红溶液褪色,而CO2不能,可以鉴别。⑥向酸性KMnO4溶液中通入SO2会褪色,通入CO2无明显现象,可以鉴别。⑦SO2、CO2通入紫色石蕊溶液都变红色,不能鉴别。因此不能鉴别SO2和CO2的是①③⑦。方法规律　(1)CO2和SO2的鉴别。①利用SO2的刺激性气味,用闻气味鉴别。②利用SO2的漂白性,用品红溶液鉴别。③利用SO2的还原性,用酸性高锰酸钾溶液、溴水或FeCl3溶液等鉴别。注意不能用澄清石灰水鉴别CO2和SO2。(2)除去CO2中SO2的方法。①利用SO2的还原性,用酸性高锰酸钾溶液、氯水、溴水等除去。②利用H2SO3的酸性比H2CO3强,用饱和碳酸氢钠溶液除去。2.[2023河南开封杞县高一月考]物质分类观是化学学科的核心观点,SO2和CO2都是酸性氧化物。将足量SO2分别通入①酸性高锰酸钾溶液中、②氯水中、③含酚酞的NaOH溶液中,实验现象均为褪色。下列判断错误的是(　　)A.将CO2通入酸性高锰酸钾溶液中也会出现类似的现象B.②中反应的化学方程式为SO2+Cl2+2H2O══2HCl+H2SO4C.将CO2或SO2通入氯化钙溶液中无明显现象D.③中若通入少量SO2,则发生反应的离子方程式为SO2+2OH-══ +H2OA解析 SO2具有还原性,通入酸性高锰酸钾溶液中会使溶液褪色,而CO2没有还原性,通入酸性高锰酸钾溶液中不会使溶液褪色,故A错误;将足量SO2通入氯水中,生成HCl和H2SO4,根据氧化还原反应规律配平方程式为SO2+Cl2+2H2O══2HCl+H2SO4,故B正确;由于酸性H2CO3