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
第一课时 教案
【教学目标和核心素养】
宏观辨识和微观探析：从不同层次认识S及SO2的性质的多样性，形成“结构决定性质，性质决定用途”的观念，从宏观和微观相结合的角度分析和解决问题。
证据推理与模型认识：基于组成和用途对于S和S02的性质提出假设,通过实验加以证实。
实验探究与创新意识:从问题和假设出发，设计探究方案，探究SO2的性质，在探究中学会合作。
科学精神和社会责任：在探究中增养严谨科学的研究精神:肯定SO2对人类生活做出的巨大贡献，但是要各观分析其对环境和人类健康造成的负面影响，做出正确的价值判断，积极寻找化学在解决环境问题中的作用，培养可持续发展观念和绿色化学的意识。
【教学重难点】
硫及其化合物的相互转化关系的实验设计与评价。硫及其化合物各代表物性质的综合运用。
【教学方法】
类比，问题引导
【教学过程】
〖引入〗：观看多媒体，播放有关酸雨的资料片或者图片，其中涉及酸雨危害森林、河流、湖泊、古建筑物、工厂设备等的内容，及不法商贩利用硫燃烧来熏蒸漂白馒头、黄色银耳等的镜头及对人体的危害。
〖教师〗从刚才的短片我们知道淡黄色的硫燃烧可以生成二氧化硫，要学习这种新物质，我们应该从哪些方面入手呢？请大家根据刚才的短片和生活见闻来推测硫和二氧化硫有哪些性质。
板书
一、硫（S）
展示：单质硫图片或实物
1.硫的物理性质
淡黄色固体，不溶于水，微溶于酒精，易溶于二硫化碳。
2.存在形式：在自然界中硫既有游离态，又有化合态存在。举例说明
3.硫的化学性质 硫的常见价态、0、、
思考：单质硫可能具有什么样的性质？能与什么样的物质发生反应呢？
（1）氧化性
与铜反应：
思考：为什么不是价铜？
回忆：S与钠、铝、铁的反应
与氢气反应：
（2）还原性
与氧气反应：演示燃烧视频？
（1）与碱反应
与氢氧化钠的反应：
提示：歧化反应的特点，如比例问题，电子转移问题，另外注意离子方程式的写法
4、用途：
用于制取硫酸
引入：单质硫与氧气反应可以得到二氧化硫，它是一种与我们日常生活息息相关的物质，例如草编织物的漂白，某些商人的漂白馒头，再比如酸雨等，那二氧化硫到底是什么样的物质呢？
板书：二、二氧化硫（）
，应从哪几方面入手？[讲解]首先研究其物理性质
让学生思考了解物理性质应注意什么，观察，闻气味（注意操作方法）
1.物理性质：无色有刺激性气味的气体，密度大于空气，易液化，有毒。
[引言]那么在水中的溶解性如何？怎样通过实验证明？
[投影]易溶于水
实验视频：二氧化硫的水溶性实验
思考：从哪里入手研究的化学性质？它可能具有哪些化学性质？
[板书]
二、二氧化硫的化学性质
[引言]刚才有同学认为是酸性氧化物，如何通过实验证明？实验视频：二氧化硫的酸性
思考：出现该现象的原因是什么？
1.是酸性氧化物
（1）跟水反应
〖实验〗：将充满SO2的试管倒立于盛水的大烧杯中，仔细观察试管内的变化
〖学生〗小组成员相互讨论，找出水不能充满整支试管的可能原因：
〖学生〗一同学板书SO2 + H2O == H2SO3
方程式“==”应改为““，因为二氧化硫与水的反应为可逆反应。
〖教师〗强调可逆反应的特点（板书）：同条件、不同方向、同时并存。中间为可逆号。
〖提问〗H2 +O2 ==H2O，H2O== H2 +O2是可逆反应吗？二氧化硫溶于水，其成分是否只有H2SO3？
〖学生〗不是可逆反应，
〖教师提问〗从组成上看二氧化硫和二氧化碳相似，它是不是酸性氧化物呢？我们如何用实验来验证 请同学们根据现有的药品和仪器设计实验，并将你的设计思路讲给同学们听听。
强调：二氧化硫是使石蕊试液变红，不褪色。
（2）和碱的反应
SO2+NaOH=NaHSO3 SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O
思考：该反应的情况与谁相似？
思考：中S元素化合价为价，处于中间价态，由此推断还可能有哪些性质？如何通过实验证明？
2、氧化性
3、还原性
回忆：在学习氧化还原反应时，我们列举过一些常见的氧化剂和还原剂，其中二氧化硫就是常见的还原剂之一。因此它能与多种强氧化性物质反生反应，例如：高锰酸钾、三价铁离子、氯气等。
强调：将二氧化硫气体通入上述溶液中的现象
实验视频 二氧化硫的漂白性
将气体通入品红试液，然后再加热
[提示]观察溶液颜色变化
[提问]比较和氯水、、的漂白有何不同？与活性炭有何区别？与上述表现还原性有何区别？
4、漂白性
〖学生〗学生分组讨论、设计实验，并动手验证，组内一同学代表发言。
学生甲：我们将二氧化硫的水溶液中滴加品红，结果品红褪色，再加热结果溶液又变红，由此我们知道二氧化硫具有漂白性，且漂白性是不稳定的，是可逆的。而氯水中次氯酸的漂白是不能再复色的，是不可逆的。
〖教师〗工业上常用SO2来漂白纸浆、毛、丝、草帽辫等，也可用于杀菌消毒。但SO2漂白的原理是它与有色物质反应生成不稳定的无色物质，这种无色物质见光遇热易分解，从而使有色物质恢复原色。所以用SO2漂白的纸浆制成纸，印刷成报纸后，存放时间长的时候会变黄色。该反应实质是非氧化还原反应，这种漂白结果是暂时的。
而上学期所学的HClO的漂白，则是利用了HClO的强氧化性，将有色物质氧化成无色物质，其反应实质是氧化还原反应，故漂白效果是永久的，加热不会恢复原色。所以一些不法厂商利用SO2的这一性质来加工食品，使其增白。食用这样的食品，会对人体的肝、肾等有严重损害，并有致癌作用。
思考：湿润的氯气、二氧化硫都具有漂白性，若二者混合，通过品红试液，会有什么现象出现？
5、二氧化硫对大气的污染
[引言]是有毒气体，对环境危害很大。
[讲解]是主要的大气污染物之一，对人、动物、植物、建筑物危害很大。
视频展示对环境危害
[讲解]一旦污染空气，危害非常严重，而且这种污染也很难消除。为了我们唯一的家园，为了人类自己，保护环境。
酸雨的定义以及成因。
三、三氧化硫（）
标况固态，与水反应生成硫酸，是硫酸的酸酐。
四，硫化氢（H2S ）
常温下为无色有臭鸡蛋气味的剧毒气体，溶于水成为氢硫酸（二元弱酸）
氧气不足： 2H2S + O2 = 2S + 2H2O
氧气充足： 2H2S + 3O2 = 2SO2 + 2H2O
作业：
板书设计：
一、硫
1、硫的存在
2、硫的物理性质：
物理性质：黄色晶体，俗称硫黄，质脆，易研成粉末。不溶于水，微溶于酒精，易溶于CS2
3、硫的化学性质：
Fe ＋ S △= FeS
2Cu ＋ S △ = Cu2S
H2 ＋ S △ = H2 S
S + O2 点燃 = SO2
二、二氧化硫（SO2）
物理性质：无色、有刺激性气味的有毒气体，密度比空气大，易溶于水(1∶40)，易液化(－10℃)。
化学性质：（1）与水反应
（2）酸性氧化物：SO2＋H2O H2SO3 （可逆反应）
（3）氧化性和还原性 （4）漂白性第五章 化工生产中的重要非金属元素
第一节 硫及其化合物
第二课时 教案
【教学目标和核心素养】
宏观辨识和微观探析：
从稀硫酸的化学性质及硫酸的结构出发，掌握浓硫酸的性质（吸水性、脱水性和强氧化性）；从宏观和微观相结合的角度分析和解决问题。
证据推理与模型认识：
学会通过观察、思考发现问题.通过实验加以证实。
实验探究与创新意识:
从问题和假设出发，通过学生分组讨论、实验探究，培养学生分析问题、解决问题能力、实验操作的能力，培养团队合作精神。
科学精神和社会责任：
对学生进行“现象与本质”、“量变与质变”等辩证唯物主义观点的教育；激发学生的爱国热情和培养他们的环保意识；及培养学生严谨求实的科学态度和勇于求异的创新精神。
【教学重难点】
重点： 浓硫酸的吸水性、脱水性和强氧化性。
难点 ：浓硫酸的强氧化性
【教学方法】
实验探究式教学法、启发式。
【教学过程】
硫酸(H2SO4)-------现代工业之母
硫酸在化学、冶金、医药、染料等有极为广泛的应用。生产10t青霉素要消耗2.5t硫酸，生产1t有机玻璃要消耗3t硫酸，生产1kg金属锆，要消耗20t硫酸。有人称硫酸是化学工业生产的“发动机”。世界上常把硫酸的产量作为衡量一个国家工业发达程度的标志。
硫酸是一种用途广泛的化工产品，在初中已学过它的一些性质，这一节我们将继续学习硫酸的其它性质。
[提问]稀硫酸具有哪些化学性质？为什么具有这些性质？
[复习投影] 描述下列的实验(见附图)现象，并说明稀H2SO4的性质。
硫酸的电离方程式：
有关反应的离子方程式：
紫色石蕊变红
Zn+H2SO4--- Zn＋2H＋ = Zn2＋＋H2↑
Fe2O3+H2SO4---- Fe2O3＋6H＋ = 2Fe3＋＋3H2O
NaOH+H2SO4----- OH－＋H＋ = H2O（红色消失）
Na2CO3+H2SO4--- CO32-＋2H＋= H2O + CO2↑
[设问]实验室制氢气时选用稀硫酸或盐酸，而不用浓硫酸，为什么？
[板书] 第一节 硫及其化合物
二、硫酸
[引言] 浓硫酸和稀硫酸在性质上有什么区别呢？
[板书]（一）硫酸的物理性质
纯硫酸是无色粘稠的油状液体(常用的浓硫酸质量分数为98.3%)。纯硫酸难挥发,沸点338℃(高沸点酸)。密度：质量分数为98.3%的硫酸的密度为1.84g/cm3 (高密度酸)。能以任意比与水混溶（浓硫酸溶解时放出大量的热）。
设疑：浓硫酸溶解时放出大量的热，如何稀释浓硫酸呢？
学生：思考，回答：
把浓硫酸沿着烧杯壁缓慢注入水中并用玻璃棒不断搅拌散热。（酸入水）
老师：化学上都是将密度大的液体加入到密度小的液体中。
（二）浓硫酸的特性
1、难挥发性—制挥发性酸
[提问]在实验室里常用浓硫酸干燥气体，说明浓硫酸有什么性质？
[板书] 2、吸水性
用途：干燥剂（一般是吸收现成的水分子）
可干燥与它不反应的气体：
如：O2、H2、N2、Cl2、CO2、SO2、HCl 等
不能干燥：NH3、H2S、HBr、HI等还原性气体。
3、脱水性（炭化）
观看视频实验：潮湿的纸屑、棉花、木屑中分别滴入几滴浓硫酸。
现象：三种物质都发生了变化，生成了黑色的物质。
[演示实验]：在200mL烧杯中放入20g蔗糖，加入几滴水，搅拌均匀。然后再加入15mL溶质的质量分数为98%的浓硫酸，迅速搅拌。观察实验现象。
现象：蔗糖逐渐变黑，体积膨胀，形成疏松多孔的海绵状的物质，有刺激性气味气体生成。
分析：蔗糖含C、H、O元素，分子式为C12H22O11，浓硫酸让有蔗糖H、O元素按水的组成（2﹕1）从有机物中“脱离”出来，结合成水分子，生成了黑色的C。体现了浓硫酸的脱水性。
说明：<1> 脱水性是浓硫酸的特性之一。
<2>物质被浓硫酸脱水的过程是化学变化的过程。反应时，浓硫酸按水分子中氢、氧原子数的比为夺取有机物中的氢原子和氧原子。
<3> 可被浓硫酸脱水的物质一般为含氢、氧元素的有机物，其中蔗糖、木屑、纸屑和棉花等物质被脱水后生成了黑色的炭（炭化）。
思考：浓硫酸对皮肤有很强的腐蚀性，若不慎沾上，怎样处理？
学生：立即用大量水冲洗，在患处涂上3%~5%的NaHCO3，严重者送医院。
小结：
1、吸水性：是指吸收水分或夺取结晶水合物中的结晶水，形成一系列稳定的硫酸水合物，但是被干燥的物质本质未变。
2、脱水性：是指将有机物中的氢、氧元素的原子按水的组成（2:1）脱去，生成水分子。
思考： 蔗糖炭化现象中刺激性气味的气体是怎么形成的，生成的是什么气体？
[讲解] 浓硫酸使蔗糖脱水炭化后，又吸水放热，使其继续被浓H2SO4氧化。
[板书] 4、强氧化性
A、 [实验] 铜与浓硫酸反应，并检验生成的气体？
[观察现象] 加热时产生的气体能使品红，溶液褪色。溶液底部有灰黑色固体析出。冷却稀释后溶液呈蓝色。
（浓）
强调：铜是还原剂，浓硫酸是氧化剂，浓硫酸既表现出氧化性又体现出了酸性。
生成的气体使品红溶液褪色，证明是SO2，应用碱液吸收尾气，防止污染空气。
对比讨论出：稀硫酸的弱氧化性表现在它电离的H＋，而浓硫酸的强氧化性表现在硫酸分子中＋6价的硫上。
[板书]：氧化大多数金属：生成物中金属显高价，同时生成二氧化硫。
[讲述] 常温下，Al，Fe遇浓硫酸发生钝化。学生阅读课文有关内容。教师启发钝化在实际中的应用：铝铁容器盛装浓硫酸。
B、浓硫酸与木炭反应，
分析上述反应中元素化合价的变化情况，指出氧化剂和还原剂。
木炭是还原剂，浓硫酸是氧化剂，浓硫酸表现出强氧化性。
思考：请设计实验证明浓硫酸与炭反应的三种产物，画出实验装置图。
蔗糖炭化中的刺激性气味就是浓硫酸与木炭反应生成的二氧化硫。
讨论：通过刚才的学习我们了解浓硫酸具有强的氧化性，请利用氧化还原反应规律分析为什么浓硫酸作干燥剂时不能干燥H2S、HI、HBr气体？
小结：<1> 浓硫酸有强氧化性，包括还原性很弱的银在内的很多物质，都能在一定条件下被浓硫酸氧化。
<2> 浓硫酸在作氧化剂时，主要是+6价硫的原子得电子，被还原为含低价硫元素的物质，一般不会有+1价氢被还原，即一般不会生成氢气。
（三）硫酸的用途
阅读教材，了解硫酸的用途
[课堂小结] 这节课我们重点探究的浓硫酸的化学特性。因为量变导致质变，所以浓硫酸体现的以下与稀硫酸不同的特性：吸水性、脱水性、强氧化性。
[作业] 课后习题
板书设计：第一节 硫及其化合物
二、硫酸
（一）硫酸的物理性质
（二）浓硫酸的特性
1难挥发性—制挥发性酸
2吸水性
3脱水性
4强氧化性
（浓）
（三）硫酸的用途第五章 化工生产中的重要非金属元素
第一节 硫及其化合物
第三课时 教案
【教学目标和核心素养】
宏观辨识和微观探析：
掌握硫酸根离子的检验；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。
证据推理与模型认识：
能从物质类别和元素价态变化的视角，说明硫及其化合物的转化路径，设计实验进行初步验证，并能分析、解释有关实验现象。
科学探究与创新意识:
能与同伴合作进行实验探究，如实观察、记录实验现象，能根据实验现象形成初步结论。在探究中互相合作思考，培养团队意识，养成合作探究的习惯。
科学精神和社会责任：
在实验中培养动手能力，形成理论结合实际的价值观念，能运用硫及其化合物知识分析讨论生产、生活中简单的化学问题(如环境保护等)，认识化学科学对社会可持续发展的贡献。认识到化学在现代工业中的实际应用，积极运用新技术，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。
【教学重难点】
1.硫酸根离子的检验:
2.含硫物质的转化。
板书：一、的检验
1.实验探究（教师演示实验）
实验操作
实验现象 先产生白色沉淀，加入盐酸后沉淀不溶解 先产生白色沉淀，加入盐酸后沉淀不溶解 产生白色沉淀，加入盐酸后沉淀溶解
实验结论 与反应生成不溶于盐酸的白色沉淀，离子方程式：SO42- + Ba2+ = BaSO4↓ 与反应生成白色沉淀BaCO3 ，可溶于盐酸
检验SO42-可能用到的方法：
① 现象（产生白色沉淀）现象（沉淀不消失）
结论：可能含有、、。
② 现象（产生白色沉淀）现象（沉淀不消失）
结论：可能含、。
③ 现象（产生白色沉淀）现象（沉淀不消失）
结论：可能含、。
④ 现象（产生白色沉淀）现象（沉淀不消失）
结论：可能含、、、。
同学归纳归纳的检验方法。
教师：在中学化学里常常先用盐酸把溶液酸化，以排除、、等可能造成的干扰，再加入溶液，根据是否有白色沉淀出现来阐明原溶液中是否有存在。（不要用硝酸，硝酸会把亚硫酸根氧化为硫酸根而干扰实验。）
2.检验的正确操作方法：
被检液取清液有无白色沉淀产生（判断有无）。先加稀盐酸的目的是:排除CO32- 、SO32- 、Ag+等离子的干扰。
因此在实验室里，通常将溶液先用稀盐酸酸化，然后加人溶液来检验的存在。——注意药品加入的先后顺序。
真实情景思考：
现在我们炒菜用的精盐又细又白，你知道精盐是由粗盐经过什么样的程序制得的吗？粗盐经溶解、过滤和蒸发后还含有硫酸盐及CaCl2、MgCl2等杂质。如何进行粗盐提纯吗？
强调：为使杂质离子完全除去，要加入过量的试剂。后续试剂要能够将前面所加过量的试剂除去，由此可知碳酸钠溶液要在氯化钡溶液之后加入。
通常加入试剂的几种顺序：
①BaCl2溶液→NaOH溶液→Na2CO3溶液→盐酸
②NaOH溶液→BaCl2溶液→Na2CO3溶液→盐酸
③BaCl2溶液→Na2CO3溶液→NaOH溶液→盐酸
资料卡片：硫酸盐
硫酸盐 结晶水合物的俗名 主要用途
生石膏 熟石膏 制粉笔、模型、塑像等
芒硝 制玻璃、造纸工业
皓矾 收剑剂、防腐剂、颜料
——重晶石 医疗上用作“钡餐”
绿矾 补血剂、制蓝黑墨水
蓝矾、胆矾 制农药、镀铜液
明矾 净水剂
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：总结硫的存在和转化
（一）硫的存在：
（1）游离态： 火山喷口附近、地壳的岩层内。
硫化物：黄铁矿FeS2、黄铜矿 CuFeS2
（2）化合态
硫酸盐：石膏CaSO4·2H2O、芒硝Na2SO4·10H2O
（二）硫的转化：
2、实验室不同价态含硫物质的转化
I、转化原理
（1）硫元素常见价态及其转化关系
（2）通过氧化还原反应实现不同价态含硫物质的互相转化。
（3）低价态的硫向高价态转化时需加入 氧化剂，高价态的硫向低价态转化时需要加入还原剂。
II、实验设计，方法引导：
设计实验实现不同价态硫转化，遵循的原则是科学性、可行性、安全性和绿色化学。
Ⅲ、硫单质及其化合物之间的转化规律
（1）邻位价态原则
不同价态的硫的转化是通过氧化还原反应实现的。
（2）相邻价态的粒子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（可用浓硫酸干燥SO2）。
（3）归中规律
当硫元素的高价态粒子与低价态粒子反应时，一般生成中间价态。如2H2S+SO2===3S+2H2O。
2Na2S＋Na2SO3＋3H2SO4===3Na2SO4＋3S↓＋3H2O。
（4）含硫物质的连续氧化规律
小结：本节课通过学生自主设计实验，探究硫元素之间的相互转化，设计实验进行初步验证，并能分析、解释有关实验现象。加深理解从而牢固地掌握含硫物质的相互转化，提升了学习化学的兴趣
作业。课后习题
板书设计：
一、的检验
被检液取清液有无白色沉淀产生（判断有无）。先加稀盐酸的目的是:排除CO32- 、SO32- 、Ag+等离子的干扰。
二、不同价态含硫物质的转化
1、自然界中硫的存在和转化
2、实验室不同价态含硫物质的转化
