5.1硫及其化合物 第三课时 教学设计 2021-2022学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

《硫及其化合物》第一课时教学设计
课题 《硫及其化合物》第三课时 单元 5 学科 化学 年级 高一
教材 分析 本节教学内容是人教版高中化学必修第二册第五章《化工生产中的重要非金属元素》第一节《硫及其化合物》的第三课时。本节内容是典型的元素化合物知识，这一课时的教学内容主要是硫酸根的检验和含硫物质的相互转化。教材在研究了硫单质及其化合物、浓硫酸的基础上，继续学习硫酸根的检验和含硫物质的转化，学完这节课内容，硫的相关知识也就完结了。因此本节内容主要是硫酸根的铵盐和含硫物质的综合应用。 本节是在了解了硫及其化合物、浓硫酸的基础上，进一步学习硫酸根的检验和含硫物质的相互转化。在中学化学中，硫酸根是一种具有代表性的含氧强酸根离子，硫酸根离子是中学化学学习必须要掌握的重要知识。其中，硫酸根离子的检验是常见离子检验很重要的一环，也是本节课所学习的重点。另外，含硫物质的相互转化，需要了解常见的含硫物质的化合价，并能通过化学反应实现转化。对于简单的化学反应，可以通过自己设计的实验方案，来实现对应的实验目的。 本节安排了“硫酸根离子的检验”，“含硫物质的相互转化”这两部分内容。通过学习这部分知识，掌握硫酸根离子的检验，含硫物质的相互转化。
教学目标与核心素养 宏观辨识与微观探析：从硫酸根离子的检验，认识常见离子的检验，从含硫物质的转化，认识含硫物质可以实现相互转化；从宏观和微观相结合的角度，认识到各物质转化的化学本质。 证据推理与模型认知：基于含硫物质的相互转化，设计合理的化学步骤，实现含硫物质的转化。 科学探究与创新意识：从问题和假设出发，设计探究方案，探究硫酸根离子的检验，在探究中互利合作，培养团队精神。 科学精神与社会责任：在实验中培养动手能力，形成理论结合实际的价值观念；认识到化学在现代工业中的实际应用，同时也要认识到，在化学工业的的生产过程中，积极运用新技术，注意保护环境。也要认识到，化学是一门很有前景的学科，在未来的学习中，要实现理论和实际结合，成为一名化工工程师。
重点 难点 硫酸根离子的检验； 含硫物质的转化。
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
导入新课 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。
讲授新课 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） 杂质加入试剂离子方程式硫酸盐氯化钡Ba2++SO32-=BaCO3氯化镁氢氧化钠Mg2++2OH-=Mg（OH）2氯化钙碳酸钠Ca2++CO32-=CaCO3
（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 转化目标 （价态变化）转化前的含硫物质选择试剂（氧化剂或还原剂）转化后的含硫物质预期现象-2→0H2SSO2S有固体
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。 关注化学 阅读课本化学与职业---------化工工程师，谈谈自己的感想。 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 (
加热
)答案：（1）C； SO2；C+H2SO4（浓）===CO2↑+SO2↑+2H2O； 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 硫酸根离子的检验 二、含硫物质的向化转化
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