資源簡介

第3章 物質的性質與轉化
第二節 硫的轉化
3.2.1 自然界中的硫 二氧化硫
本節教學內容是魯教版高中化學必修第一冊第三章第二節《硫的轉化》的第一課時。該部分的教學內容涉及到硫元素的相關知識和概念，硫的各種重要化合物的相關性質和反應現象，不同硫的化合物的用途。通過研究硫的單質及化合物的性質和用途，可以使我們從物質類別和元素價態的視角認識物質間的轉化關系，深化對物質及其變化多樣性的認識。本節安排了“硫及其化合物的“價----類”二維圖”、“實驗室中硫的不同價態轉化”這兩部分內容。通過學習這部分知識，學生將學習并掌握硫的氧化物及相關反應；學習并掌握硫單質和二氧化硫性質；通過本節內容的學習，學生將感受硫元素的多種化合物的不同特性和用途。并學習到檢驗二氧化硫的方法。
證據推理與模型認知：能一舉物質類別和元素價態列舉硫元素的典型代表物。能列舉、描述、辨識含有硫元素的典型物質重要的物理和化學性質及實驗現象。能用化學方程式、離子方程式正確表示典型物質的主要化學性質。
宏觀辨析與微觀探析：能從物質類別、元素價態的角度，依據復分解反應和氧化還原反應原理，預測硫及其化合物的化學性質及變化，設計實驗進行初步驗證，并能分析、解釋有關實驗現象。能從物質類別和元素價態變化角度說明有關物質的轉化路徑。能分別根據硫及其化合物的性質，分析實驗室、生產、生活及環境中的某些問題，說明妥善保存、合理使用化學品的廠貨減方法。
科學態度與社會責任：能說明硫及其化合物的應用對社會發展的價值、對環境的影響。能有意識地運用所學知識或尋求相關證據參與社會性科學議題的討論。能主動運用所學的化學知識和方法解決生產、生活中簡單的化學問題。能運用綠色化學思想分析和討論化工生產的相關問題。
重點：硫單質化學性質、二氧化硫性質
難點：不同價態的硫元素轉化
多媒體、二氧化硫水溶液、亞硫酸鈉溶液、濃硫酸、硫化鈉溶液、稀硫酸、氫氧化鈉溶液、酸性高錳酸鉀溶液、氯水、碘化鉀溶液、品紅溶液、銅片、酒精燈、玻璃管、橡膠塞、導氣管、試管夾、試管、膠頭滴管、鐵架臺等
知識回顧
1.能與堿反應生成鹽和水的氧化物叫酸性氧化物。
2.硫是淡黃色粉末，在空氣中燃燒發出淡藍色火焰，放出熱量，生成一種刺激性氣味的氣體；在氧氣中燃燒，發出藍紫色火焰，放出熱量，生成一種刺激性氣味的氣體。
3.二氧化硫是空氣污染物，故在做硫在氧氣中燃燒實驗中，集氣瓶底裝少量水，用來吸收二氧化硫，防止污染空氣。
4.所含某種（或某些）元素化合價降低的反應物稱為氧化劑；所含某種（或某些）元素化合價升高的反應物稱為還原劑。
二、導語
硫是重要的非金屬元素，也是人類最早認識的化學元素之一，在硫原子核外電子排布中，最外層電子數是6，易得到2個電子形成8電子相對穩定結構，化學性質比較活潑。而淡黃色的硫單質及含硫化合物常常被煉丹家所使用，硫單質也是黑火藥的主要成分。硫及其化合物在現代生產和生活中仍發揮著重要的作用，你知道嗎？硫及化合物之間轉化你能說出嗎？
三、講授新課
展示課件：自然界中的硫、火山噴發
火山噴發時熔巖噴涌、濃煙滾滾，不僅釋放出巨大能量，而且產生了許多含有硫元素的氣體，在火山口還有硫單質出現。
活動一：1.火山噴發時，產生的許多含有硫元素的氣體是什么？
2.自然界中還有哪些含硫化合物？他們在自然界中是怎樣產生和以什么形態存在？
3.在使用硫單質及含硫化合物的過程中，人們遇到了哪些問題？如何解決的？
引導、總結：
火山噴發時，部分硫元素轉化為硫化氫氣體，部分硫元素轉化為二氧化硫和三氧化硫氣體。
火山噴發時，熔融態的含有硫元素的物質與含有鐵、砷、汞等元素的物質反應形成礦物。
暴露于地球表面的多種含硫礦物，受到空氣中氧氣和水蒸氣的作用，轉化成新的物質，如石膏、芒硝。
活動二：硫在自然界的存在形式
板書：
從物質類別分析：
硫在自然界以游離態和化合態的形式存在。
硫的游離態物質：硫單質（火山噴口、地殼巖層）
硫的化合態物質：硫的氫化物（H2S）、硫的氧化物（SO2、SO3）、硫酸（H2SO4）、硫酸鹽（Na2SO4、CaSO4·2H2O）、煤和石油中、蛋白質中等等
活動三：老師列舉常見的含有硫元素物質，學生求硫元素化合價。
從化合價角度分析：
活動三：硫單質性質
①取少量硫粉放入試管中，觀察它的顏色、狀態；在酒精燈上加熱，觀察發生的現象。管在三個裝有硫粉的試管中分別加入蒸餾水、酒精、二硫化碳，觀察發生的現象。
【小結】硫單質俗稱硫磺，通常情況下，它是一種黃色或淡黃色固體，很脆，易研成粉末；不溶于水，微溶于酒精，易溶于二硫化碳，熔點、沸點都不高。
②把研細的硫粉和鐵粉按照一定比例混合均勻，放在石棉網上堆成條狀或如圖所示形狀。用灼熱的玻璃棒觸及一端，當混合物呈紅熱狀態時移開玻璃棒，觀察發生現象。
【小結】現象：劇烈燃燒，發光發熱，生成黑色固體。
說明了硫單質具有氧化性。
Fe + S = FeS（反應條件：加熱）
③取少量硫粉放入燃燒匙中，將燃燒匙放在酒精燈上加熱至硫粉熔化并燃燒后，迅速伸入盛滿氧氣的集氣瓶中（瓶底裝有少量水），觀察現象。
【小結】發出藍紫色火焰，放出熱量，生成一種刺激性氣味氣體。
集氣瓶中裝少量水目的：吸收二氧化硫，防止污染空氣。
硫作為還原劑，具還原性
板書：
④總結硫單質硫單質化學性質：
當硫與強還原劑（金屬、氫氣、碳等）反應時，表現氧化性。（硫元素化合價降低）
當硫與氧氣等強氧化劑反應時，表現還原性。（硫元素化合價升高）
展示投影
活動四：什么是同素異形體？硫單質用途有哪些？
由同一種元素組成的性質不同的幾種單質叫做該元素的同素異形體。同素異形體之間的性質差異主要表現在物理性質上。
硫單質可用來制造硫酸、化肥、火柴等
含有硫元素的物質在自然界中依靠大自然的作用進行相互轉化。那么，在實驗室中怎樣實現這些物質間的轉化呢？
板書：不同價態硫元素之間的轉化
實驗目的：選取含有硫元素的物質，通過實驗探究0、+4、+6這三種價態硫元素之間的相互轉化。
實驗用品：二氧化硫水溶液、亞硫酸鈉溶液、濃硫酸、硫化鈉溶液、稀硫酸、氫氧化鈉溶液、酸性高錳酸鉀溶液、氯水、碘化鉀溶液、品紅溶液、銅片、酒精燈、玻璃管、橡膠塞、導氣管、試管夾、試管、膠頭滴管、鐵架臺等
實驗方案設計與實施
預期轉化 選取試劑 實驗現象 結論及化學方程式
探究不同價態硫元素之間的相互轉化，實際上是探究含有不通過價態硫元素的物質之間的相互轉化。
首先，要選擇含有不同價態硫元素的物質
其次，實現不同價態硫元素之間的相互轉化，依據的是氧化還原理論，需要尋找合適的氧化劑或還原劑。
再次，提供表明相應轉化實際發生的證據。方法導引：
相互轉化依據：
當硫元素處于中間價態時，含有這種價態硫元素的物質（硫磺、二氧化硫、亞硫酸鈉），既具有氧化性又具有還原性；
當硫元素處于最高價態時，含有這種價態硫元素的物質（三氧化硫、濃硫酸），只具有氧化性；
當硫元素處于最低價態時，含有這種價態硫元素的物質（硫化氫、硫化鈉），只具有還原性。
活動五：1.根據實驗結果，用圖示的方法表示不同價態硫元素之間的相互轉化關系。
2.總結二氧化硫性質。
3.談談你對元素不同價態之間的轉化與相關物質氧化性、還原性的認識。
活動六：硫元素化合價有-2、0、+4、+6價，哪些含硫元素的物質只有氧化性？哪些含硫元素的物質只有還原性？哪些含硫元素的物質既有氧化性又有還原性？
活動七：二氧化硫氧化性探究
SO2+H2S=3S↓+2H2O
1.氧化劑是誰？還原劑是誰？
2.反應現象是什么？
3.硫化氫有毒，做實驗時應注意什么？
活動八：二氧化硫與堿反應
向氫氧化鈉溶液里通入二氧化硫氣體，寫出其化學方程式，二氧化硫是酸性氧化物嗎？
活動九：二氧化硫還原性探究
注意：1.二氧化硫是還原劑，氧氣是氧化劑。
2.在相同條件下能同時向正反兩個方向進行的反應稱為可逆反應。
活動十：二氧化硫漂白性
能使品紅溶液褪色（該性質用來檢驗SO2）。
二氧化硫具有漂白性。
用二氧化硫漂白過的有色物質，在一定條件下會恢復原來的顏色。
板書：二氧化硫化學性質
二氧化硫化學性質
1.與水反應
2.與堿反應生成鹽和水
3.氧化性
4.還原性
5.漂白性
二氧化硫是一種食品添加劑。
《食品安全國家標準 食品添加劑使用標準》規定了二氧化硫作為漂白劑、防腐劑、抗氧化劑的適用范圍、使用限量和殘留量。

展開更多......

收起↑