人教版 (2019)必修 第二册第一节 硫及其化合物第1课时学案设计

这是一份人教版 (2019)必修 第二册第一节 硫及其化合物第1课时学案设计，共11页。学案主要包含了学习目标，自主预习，效果检测，合作探究，典型例题，核心归纳，灵犀一点，随堂检测等内容，欢迎下载使用。
1.了解硫单质的主要性质和用途。
2.掌握二氧化硫的物理性质、化学性质及用途,了解二氧化硫和氯水漂白性的区别。
3.了解可逆反应的特点。
【自主预习】
一、硫
1.硫元素位于元素周期表中第三周期、第 族。硫原子的最外电子层有 个电子,在化学反应中容易 ,形成 硫的化合物。
2.物理性质
3.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:
4.主要应用
硫黄主要用于制造 、化肥、火柴及杀虫剂等。
二、二氧化硫的性质及应用
1.物理性质
2.化学性质
(1)酸性氧化物的通性
①与水反应: 。
向生成物方向进行的反应叫 ,向反应物方向进行的反应叫 ,在相同条件下,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 。
②使指示剂变色:SO2能使紫色石蕊溶液 。
③与碱反应:SO2(少量)+2NaOH ,SO2(过量)+NaOH 。
④与碱性氧化物反应:SO2+CaOCaSO3。
(2)氧化性:2H2S+SO2 (产生淡黄色沉淀)。
(3)还原性
①与O2反应: 。
②与X2(Cl2、Br2、I2)的水溶液反应:SO2+X2+2H2O2HX+H2SO4。
(4)漂白性:SO2能漂白某些有色物质(如 溶液),但不能使紫色石蕊溶液等指示剂褪色。
3.毒性:有毒。
4.主要应用
二氧化硫具有 作用,工业上常用于漂白纸浆、毛、丝等;还可作为食品添加剂用于 ,国家对其使用的范围和最大使用量都有严格的规定。
5.三氧化硫
SO3具有酸性氧化物的通性,能溶于水形成硫酸:
。
【答案】
一、1.ⅥA 6 得到2e- -2价 2.黄 脆 难 微 易 3.Fe+SFeS S+O2SO2 4.硫酸
二、1.无色 刺激性 气态 大 有毒 易 2.(1)SO2+H2OH2SO3 正反应 逆反应 可逆反应 变红 Na2SO3+H2O NaHSO3 (2)3S↓+2H2O
(3)2SO2+O22SO3 (4)品红 4.漂白 杀菌消毒 5.SO3+H2OH2SO4
【效果检测】
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)硫单质常存在于火山口附近。( )
(2)硫与金属或非金属反应时均作氧化剂。( )
(3)硫在空气中的燃烧产物是SO2,在纯氧中的燃烧产物是SO3。( )
(4)进行SO2性质探究实验时,多余的SO2应排到实验室外。( )
(5)SO2气体通入BaCl2溶液中会产生白色沉淀。( )
(6)可用澄清石灰水鉴别SO2和CO2。( )
(7)SO2能使品红溶液褪色是因为它具有漂白性。( )
【答案】(1)√ (2)× (3)× (4)× (5)× (6)×(7)√
2.分析硫原子得失电子的难易程度,比较硫原子与氧原子得失电子的能力强弱。
【答案】硫原子的最外电子层有6个电子,在化学反应中容易得到2个电子,使硫元素在化合物中显-2价;与同主族的氧元素相比,硫元素的原子多一个电子层,得电子的能力相对较弱,而失电子的能力相对较强。
3.硫在化合物中的常见化合价是多少?
【答案】-2、+4、+6。
4.2H2+O22H2O和2H2O2H2↑+O2↑是可逆反应吗?说明理由。
【答案】不是;两个反应的条件不同。
5.将某气体通入品红溶液中,品红褪色,该气体一定是SO2吗?
【答案】不一定,如氯气也能使品红溶液褪色,但二者原理不同。
【合作探究】
任务1：硫的性质
情境导入 北京时间2022年1月15日,汤加海底火山喷发,并在几天内反复喷发,据媒体报道,此次火山喷发规模巨大,释放的能量相当于1000颗广岛原子弹。在火山喷发的孕育阶段,由于气体出溶和震群的发生,上覆岩石裂隙化程度增高,压力降低而岩浆体内气体出溶量不断增加,岩浆体积逐渐膨胀,密度减小,内压力增大,当内压力大大超过外部压力时,上覆岩石的裂隙密度带发生气体的猛烈爆炸,使岩石破碎,并打开火山喷发的通道,首先将碎块喷出,紧接着就是岩浆的喷发。喷发出的二氧化硫和硫化氢气体,二者相遇后会发生化学反应,在火山口附近积累生成一层黄色的物质。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?
问题生成
1.火山口的黄色物质俗称硫黄,它有哪些物理性质?
【答案】硫单质俗称硫黄,是一种黄色晶体;难溶于水,微溶于酒精,易溶于CS2;有多种同素异形体,如单斜硫、斜方硫等。
2.如何洗涤附着在试管内壁上的硫单质?
【答案】硫单质易溶于CS2且可以与热的强碱溶液反应,所以当试管内壁上沾有硫单质时,可用CS2或热的强碱溶液洗涤。
3.硫元素除游离态之外,还以哪些化合态的形式存在?举例说明。
【答案】化合态的硫元素主要以硫化物和硫酸盐的形式存在。前者如硫铁矿(FeS2)、黄铜矿(CuFeS2)等,后者如石膏(CaSO4·2H2O)、芒硝(Na2SO4·10H2O)等。
4.硫分别在空气与氧气中燃烧,火焰的焰色如何?
【答案】硫在空气中燃烧,火焰为淡蓝色;在氧气中燃烧,火焰为蓝紫色。
5.变价金属Fe、Cu与硫反应时有什么特点?
【答案】生成的硫化物中,Fe、Cu呈现低价态。
6.哪些事实能说明硫的氧化性比Cl2的氧化性弱?
【答案】①与Fe反应,产物中Fe的价态不同:Fe+SFeS,2Fe+3Cl22FeCl3。②置换反应:H2S+Cl2S↓+2HCl。
【典型例题】
【例1】下列关于单质硫的叙述:①通常状况下为黄色晶体;②不溶于水,易溶于酒精和CS2;③氧化性比氯气弱;④只能被还原不能被氧化;⑤医药上用来制作硫黄软膏,治疗某些皮肤病;⑥硫有许多同素异形体,如正交硫和斜方硫。其中正确的是( )。
A.①②③⑤B.②③⑤⑥
C.③④⑤⑥D.①③⑤⑥
【答案】D
【解析】①在常温下,单质硫是一种黄色晶体,正确;②单质硫难溶于水,微溶于酒精,易溶于CS2,错误;③S元素的非金属性比Cl元素弱,则单质硫的氧化性比氯气弱,正确;④单质硫中S元素的化合价处于中间价态,既能被氧化又能被还原,错误;⑤单质硫能杀死病菌,医药上用来制作硫黄软膏,治疗某些皮肤病,正确;⑥描述正确。
【例2】硫的氧化性不如氧气强,下列叙述不能说明这一事实的是( )。
A.S+O2SO2,O2是氧化剂,S是还原剂
B.S是黄色晶体,O2是无色气体
C.氢硫酸放置在空气中易变浑浊(2H2S+O22S↓+2H2O)
D.S和Cu反应只能生成Cu2S(硫化亚铜),而O2与Cu反应生成CuO
【答案】B
【解析】A项,S与O2化合时,O2是氧化剂,S是还原剂,说明氧气的氧化性比硫强;B项,不同单质的氧化性强弱与单质的存在状态无必然联系;C项,氢硫酸放置在空气中易变浑浊,是氧气将硫置换出来,说明氧气的氧化性比硫强;D项,S可以将Cu氧化成Cu2S(Cu的化合价为+1价),而O2可以将Cu氧化为CuO(Cu的化合价为+2价),说明氧气的氧化性比硫强。
任务2 二氧化硫的性质
情境导入
央视《生活》报道:银耳竟用硫黄熏 致癌物超标百倍
银耳有“菌中之冠”的美称!不少人把它看作是营养滋补佳品。然而不法生产者为了把银耳变白,用硫黄加以熏蒸,满足了消费者银耳越白越好的错误心理。据悉,有关部门在上海、北京、福建市场对几十种银耳商品进行检查,无一合格,残留的二氧化硫严重超标。
二氧化硫已成为食品安全的头号元凶——它被不法生产者用作腌制蔬菜中的防腐剂、米面食品中的美白剂、脱皮蔬果中的抗氧化剂……
问题生成
1.如何闻二氧化硫气体的气味?
【答案】应该用手轻轻地在瓶口扇动,仅使少量的气体飘入鼻孔。
2.二氧化硫在水中溶解情况如何?二氧化硫能与水完全反应吗?
【答案】二氧化硫易溶于水,通常状况下,1体积水能溶解约40体积SO2。溶于水的二氧化硫部分与水反应生成亚硫酸:SO2+H2OH2SO3。
3.若将二氧化硫气体通入紫色石蕊溶液中,溶液会不会变为无色?
【答案】不会,石蕊溶液很快变红,但不会变为无色。
4.SO2和Cl2都具有漂白性,若将SO2与等物质的量的Cl2混合通入品红溶液中,能达到“强强联合”的漂白效果吗?
【答案】不能。因为SO2和Cl2会发生反应SO2+Cl2+2H2OH2SO4+2HCl,从而失去漂白效果。
5.如何检验某无色气体是CO2还是SO2?
【答案】将气体通入品红溶液中,若品红溶液褪色,再加热,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。
6.将SO2、CO2分别通入BaCl2溶液中均不能产生沉淀,但是若分别再滴入氯水呢?为什么?
【答案】SO2具有强还原性,会被氯水中的Cl2氧化,SO2+Cl2+2H2OSO42-+2Cl-+4H+,Ba2++SO42-BaSO4↓,故通入SO2的溶液会产生沉淀,而通入CO2的溶液不会产生沉淀。
【核心归纳】
二氧化硫与二氧化碳性质的比较
【典型例题】
【例3】某同学从物质类别、元素价态的角度,预测并验证SO2的部分化学性质。
(1)从物质类别的角度分析,二氧化硫属于酸性氧化物。
①预测SO2可以和强碱反应,反应的离子方程式为 。
②预测SO2可以和水反应,反应的化学方程式为SO2+H2OH2SO3,请设计实验验证SO2能和水发生反应: 。
(2)从硫元素的价态角度分析,SO2既有氧化性又有还原性。
①将SO2通入酸性高锰酸钾溶液中,溶液紫色褪去体现了SO2的 性。
②SO2能与H2S反应,生成硫单质和水,反应的化学方程式为 。
【答案】(1)①SO2+2OH-H2O+SO32-(或SO2+OH-HSO3-) ②向二氧化硫和水反应后的溶液中滴加紫色石蕊溶液,溶液变红
(2)①还原 ②SO2+2H2S3S↓+2H2O
【解析】(1)①二氧化硫为酸性氧化物,可与强碱反应,反应的离子方程式为SO2+2OH-H2O+SO32-或SO2+OH-HSO3-。②二氧化硫和水反应生成亚硫酸,亚硫酸能使紫色石蕊溶液变红色,可向二氧化硫和水反应后的溶液中滴加紫色石蕊溶液来验证SO2能和水发生反应。(2)①酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性,能将二氧化硫氧化,生成SO42-,体现的是SO2的还原性。②SO2与H2S反应的化学方程式为SO2+2H2S3S↓+2H2O。
【例4】在探究SO2水溶液成分和性质的实验中,下列根据实验现象得出的结论正确的是( )。
A.向SO2水溶液中加入少量NaHCO3粉末,有气泡产生,说明SO2水溶液呈酸性
B.向SO2水溶液中滴加Ba(NO3)2溶液,有白色沉淀产生,说明SO2水溶液中含有SO42-
C.向SO2水溶液中通入H2S气体,有黄色沉淀产生,说明SO2具有还原性
D.向酸性KMnO4溶液中滴加SO2水溶液,溶液褪色,说明SO2具有漂白性
【答案】A
【解析】A项,SO2溶于水生成H2SO3,H2SO3与NaHCO3反应生成CO2,酸性:H2SO3>H2CO3,正确;B项,向SO2水溶液中滴加Ba(NO3)2溶液,发生氧化还原反应生成BaSO4白色沉淀,但SO2水溶液中不含SO42-,错误;C项,发生反应:SO2+2H2S3S↓+2H2O,SO2是氧化剂,错误;D项,酸性KMnO4溶液具有强氧化性,可以氧化SO2,SO2表现还原性,错误。
【灵犀一点】
1.常见漂白剂的漂白原理
2.SO2和CO2混合气体的鉴别
有时为了简化装置,可将除去SO2和检验SO2是否除尽的装置合并为一个装置,用较浓的酸性KMnO4溶液。
【随堂检测】
1.下列化合物中,不能由组成该化合物的两种元素的单质直接化合而成的是( )。
A.CuSB.SO2C.FeSD.Na2S
【答案】A
【解析】S的氧化性比Cl2的弱,因此多价态的金属与S反应生成低价态硫化物,与Cl2反应生成高价态氯化物。S与Cu、Fe和Na反应分别生成Cu2S、FeS和Na2S,S与O2直接化合只能生成SO2,故选A项。
2.下列有关SO2的说法错误的是( )。
A.可用澄清石灰水鉴别SO2和CO2
B.SO2能使品红溶液褪色是因为其具有漂白性
C.将已被SO2漂白的品红溶液用酒精灯加热,可恢复原来的红色
D.SO2与O2混合加热,不能生成SO3
【答案】A
【解析】少量的SO2和CO2都可使澄清石灰水变浑浊,气体过量时溶液又都变澄清;SO2使品红溶液褪色,体现了SO2的漂白性;SO2的漂白原理是SO2与某些有色物质结合生成不稳定的无色物质,加热后又恢复原来的颜色;SO2和O2在加热且有催化剂存在的条件下可以发生反应生成SO3。
3.下列离子方程式正确的是( )。
A.向NaOH溶液中通入少量SO2:SO2+OH-HSO3-
B.向氯水中通入少量SO2:Cl2+SO2+2H2O4H++2Cl-+SO42-
C.将过量SO2通入饱和NaHCO3溶液中:2H++CO32-H2O+CO2↑
D.将SO2通入BaCl2溶液中:SO2+H2O+Ba2+BaSO3↓+2H+
【答案】B
【解析】SO2与过量NaOH溶液反应生成Na2SO3和水,反应的离子方程式为SO2+2OH-SO32-+H2O,A项错误;H2SO3的酸性比H2CO3强,过量SO2通入饱和NaHCO3溶液中,反应的离子方程式为SO2+HCO3-HSO3-+CO2,C项错误;H2SO3的酸性比盐酸弱,故SO2通入BaCl2溶液中不反应,D项错误。
4.下列溶液中能够区别SO2和CO2气体的是( )。
①澄清石灰水 ②H2S溶液 ③酸性KMnO4溶液 ④新制氯水 ⑤品红溶液
A.①②③B.②③④
C.②③④⑤D.①②③④⑤
【答案】C
【解析】SO2和CO2都属于酸性氧化物,它们都能与澄清石灰水反应生成白色沉淀,所以不能利用这一性质来区别SO2和CO2;SO2具有氧化性,能将H2S氧化生成单质S(有黄色沉淀生成);SO2具有还原性,能被酸性KMnO4溶液和新制氯水氧化(溶液褪色);SO2还具有漂白性,能使品红溶液褪色,而CO2没有这些性质。所以可以用②③④⑤来区别SO2和CO2,C项正确。
5.某化学兴趣小组为了探究常温下某非金属氧化物形成的未知气体的成分,将气体通入澄清石灰水,发现澄清石灰水变浑浊,通入至过量发现浑浊又变澄清。由此该小组成员对气体的成分提出猜想。
[提出猜想]
猜想1:该气体为CO2
猜想2:该气体为SO2
猜想3:
为了验证猜想,该小组设计实验加以探究:
[实验探究]
该小组同学按如图所示装置,将气体从a端通入,则:
(1)B装置中应该装下列试剂中的 (填字母)。
A.NaCl溶液B.酸性KMnO4溶液
C.盐酸D.澄清石灰水
(2)A装置中品红溶液的作用是 。
(3)D装置中澄清石灰水的作用是 。
通过该实验,该小组同学观察到以下三个实验现象:
①A装置中品红溶液褪色 ②C装置中品红溶液不褪色 ③D装置中澄清石灰水变浑浊
[得出结论]
(4)由上述现象,该小组同学确认该气体的成分为 。
【答案】猜想3:气体为CO2和SO2的混合气体
(1)B (2)验证混合气体中是否含有SO2
(3)验证混合气体中是否含有CO2
(4)CO2和SO2的混合气体
【解析】回忆学过的能使澄清石灰水先变浑浊,又变澄清的气体,只有CO2和SO2,所以提出的猜想是①气体为CO2;②气体为SO2;③气体为CO2和SO2的混合气体。要验证气体的成分,必须先验证SO2是否存在,并除尽,再验证CO2气体的存在,因为SO2对CO2的验证有干扰。俗称
颜色
状态
硬度
溶解性
水
酒精
CS2
硫黄
色晶体
质 ,易研成粉末
溶
溶
溶
颜色
气味
状态
密度
水溶性



比空气
溶于水
化学式
SO2
CO2
相
同
点
物理性质
都是无色气体,密度都比空气大
与水反应
SO2+H2OH2SO3
CO2+H2OH2CO3
与碱性氧
化物反应
SO2+CaOCaSO3
CO2+CaOCaCO3
与碱反应
SO2气体通入澄清石灰水中,先生成沉淀,当气体过量时沉淀溶解:Ca(OH)2+SO2CaSO3↓+H2O
CaSO3+SO2+H2OCa(HSO3)2
CO2气体通入澄清石灰水中,先生成沉淀,当气体过量时沉淀溶解:Ca(OH)2+CO2CaCO3↓+H2O
CaCO3+CO2+H2OCa(HCO3)2
弱氧化性
SO2+2H2S3S↓+2H2O
CO2+C2CO
不
同
点
物理性质
有刺激性气味的气体,易溶于水(体积比1∶40)
无色、无味气体,能溶于水(体积比1∶1)
还原性
二氧化硫能被酸性高锰酸钾、氯水、溴水、碘水、氧气等氧化剂氧化
无
漂白性
有,不稳定
无
对环境
的影响
形成酸雨
引起温室效应
鉴别
①利用二氧化硫的还原性,用酸性高锰酸钾溶液或溴水鉴别;利用其氧化性,用H2S或Na2S溶液鉴别
②利用二氧化硫的漂白性,用品红溶液鉴别
漂白剂
SO2
HClO、H2O2、Na2O2、O3
活性炭
漂白原理
与有色物质结合生成无色物质
将有色物质氧化为无色物质
吸附有色物质
变化类型
化学变化
化学变化
物理变化
是否可逆
可逆,加热或久置后恢复原来颜色
不可逆,加热或久置后不恢复原来颜色
—
漂白对象
有色的有机物,不能漂白指示剂
有色的有机物和指示剂
有机色质
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
预期现象
褪色
褪色
不褪色
变浑浊