(共33张PPT)
第一节 硫及其化合物
第一课时 硫和二氧化硫
第五章 化工生产中的重要非金属元素
【课堂引入】
自然界的硫单质
印度尼西亚爪哇岛东部,卡瓦伊真火山喷出的气体通过火山口内的喷气孔形成硫黄,当地很多青壮年男子冒险去火山口采硫黄矿谋生。
请总结硫元素在自然界的存在形态?单质硫的性质?
【学习任务一】硫单质-1.硫元素的存在
硫是一种重要的非金属元素,广泛存在于自然界。
存在
游离态:
化合态:
火山口附近或地壳的岩层里
硫化物
硫酸盐
有机物
硫铁矿(FeS2),黄铜矿(CuFeS2)
石膏(CaSO4·2H2O)
芒硝(Na2SO4·10H2O)
石油、天然气、煤、蛋白质等
【学习任务一】硫单质-2.硫单质的物理性质
基于宏观角度,认识单质硫的物理性质
俗名 颜色 状态 毒性
硫磺 有毒
溶解性 不溶于 , 微溶于 , 易溶于 。 黄色
晶体
水
酒精
CS2
质脆,易研成粉末。
试管内壁附着硫怎样洗掉?
思 考
思考与讨论
画出硫的原子结构示意图并指出硫在元素周期表中的位置?
第三周期、第ⅥA族。
S
+16
2
8
6
【学习任务一】硫单质-3.硫单质的化学性质
①氧化性:
2Cu + S = Cu2S
△
H2 + S = H2S
△
与Na、Fe、Cu、Hg等金属及H2反应
Fe + S = FeS
△
2Na + S = Na2S
△
【学习任务一】硫单质-3.硫单质的化学性质
S+Hg = HgS (撒落水银的处理)
提示:具有可变价态的金属和硫反应时,硫只能将其氧化成低价态的金属硫化物。(氧化性:Cl2>S)
②还原性:
S + O2 = SO2
实验现象:
在氧气中燃烧生成明亮的蓝紫色火焰;在空气中燃烧生成淡蓝色火焰
点燃
【学习任务一】硫单质-3.硫单质的化学性质
③与碱反应
3S+6KOH 2K2S+K2SO3+3H2O
思考
1.清洗试管内壁附着的硫粉可以用哪些方法?
物理方法:用CS2溶解;化学方法:用热的碱溶液
物理方法:用胶带去粘;化学方法:撒硫磺粉
歧化反应
2.水银温度计打破,用什么方法除去汞?
【学习任务一】硫单质-3.硫单质的化学性质
硫常用于制造硫酸、化肥、农药、火药、硫磺皂等,还可用于制造硫化橡胶。
S+2KNO3+3C=K2S+N2↑+3CO2↑
(一硫二硝三木炭)
【学习任务一】硫单质-4.硫的用途
1.(2021江苏苏州中学月考)下列说法不正确的是 ( )
A.硫是一种难溶于水,微溶于酒精的黄色固体
B.地壳中含有硫及其化合物,火山喷出物中含有H2S、SO2等硫的化合物
C.煤直接燃烧会产生对大气有严重污染的SO2气体
D.硫在空气中和氧气中分别燃烧所得的产物中硫元素的化合价不同
D
学习评价
2.下列说法正确的是________(填序号)。
①硫的非金属性较强,所以只以化合态存在于自然界中。
②分离黑火药中的硝酸钾、木炭、硫黄要用到二硫化碳、水及过滤操作。
③硫与金属或非金属反应时均作氧化剂。
④硫在空气中燃烧产物只是SO2。
⑤不能由单质直接化合而制得CuS、CuCl2、Fe2S3、FeCl2。
⑥用蒸馏水清洗试管内壁残留的硫。
②④
学习评价
3.下列物质中,不能由单质直接化合生成的是 ( )
①CuS ②FeS ③SO3 ④H2S ⑤FeCl2
A.①③⑤ B.①②③⑤
C.①②④⑤ D.全部
A
学习评价
4.将硫黄在氧气中燃烧生成气体A,把气体A溶于水得溶液B,向B中滴加溴水,溴水褪色而B变为C;在C中加入Na2S产生气体D,若将D通入B溶液,可得沉淀E;A、B、C、D、E中均含有硫元素。在下列各组中按A、B、C、D、E排列的是( )
A.SO2、H2SO4、H2SO3、H2S、S
B.SO2、H2SO3、H2SO4、SO2、SO3
C.SO2、H2SO4、H2SO3、SO2、S
D.SO2、H2SO3、H2SO4、H2S、S
D
学习评价
【学习任务二】二氧化硫-课堂引入
3月6日重点城市空气质量日报 城市名称 污染指数 首要污染物 空气质量级别 空气质量状况
北京 114 可吸入颗粒物 Ⅲ1 轻微污染
天津 91 二氧化硫 Ⅱ 良
秦皇岛 89 二氧化硫 Ⅱ 良
太原 88 二氧化硫 Ⅱ 良
呼和浩特 74 可吸入颗粒物 Ⅱ 良
大连 61 二氧化硫 Ⅱ 良
根据上述材料并结合课本P2最后一段文字,归纳总结二氧化硫的物理性质。
【学习任务二】二氧化硫-1.二氧化硫的物理性质
色、态、味 密度 溶解性 毒性
________________________ 比空气____ _______________________________________________ _____
无色有刺激性气味的气体
大
易溶于水,通常状况下,1体积水溶解约40体积SO2
有毒
【实验5-1】如图5-2所示,把充满SO2、塞有橡胶塞的试管倒立在水中,在水面下打开橡胶塞,观察试管内液面的上升。待液面高度不再明显变化时,在水下用橡胶塞塞紧试管口,取出试管,用pH试纸测定试管中溶液的酸碱度。
图5-2 SO2溶于水
实验现象 实验结论
试管内液面上升
pH试纸测得溶液的pH小于7
SO2易溶于水
SO2水溶液显酸性
SO2 + H2O H2SO3 (亚硫酸)
H2SO3 SO2 + H2O
亚硫酸不稳定,易分解
酸性: H2SO3(亚硫酸) > H2CO3(碳酸)
SO2 + H2O H2SO3
可逆反应符号
属于中强酸
【学习任务二】二氧化硫-2.二氧化硫的化学性质
可逆反应
正反应:向生成物方向进行的反应;
特点
① 双向性 可逆反应分为两个方向相反的反应
② 双同性 正、逆反应在同一条件下同时进行
③ 共存性 在可逆反应中,反应物与生成物共存
逆反应:向反应物方向进行的反应;
可逆反应:在同一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。
【学习任务二】二氧化硫-2.二氧化硫的化学性质
想一想:我们学过的哪些反应是可逆反应
Cl2 + H2O HCl + HClO
CO2 + H2O H2CO3
反应条件不同,
不是可逆反应。
H2 燃烧生成水
水电解生成氢气和氧气
【学习任务二】二氧化硫-2.二氧化硫的化学性质
【学习任务二】二氧化硫-2.二氧化硫的化学性质
思考:类比CO2 、分别写出SO2 与Na2O、CaO、NaOH、 Ca(OH)2 反应的化学方程式。
SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O (SO2少量)
SO2 + NaOH = NaHSO3 (SO2足量)
SO2 + Ca(OH)2= CaSO3 ↓+ H2O
①酸性氧化物的通性
SO2+Na2O=Na2SO3 (亚硫酸钠)
SO2 +CaO==CaSO3 (亚硫酸钙)
S
0
S
-2
S
+4
S
+6
根据SO2中S的化合价,推断它具有怎样的性质?
SO2既有氧化性,又有还原性。
【学习任务二】二氧化硫-2.二氧化硫的化学性质
②还原性
5SO2+2MnO4 -+2H2O=5SO42- +2Mn2+ +4H+
SO2+X2+2H2O=H2SO4+2HX (X=Cl、Br、I)
SO2+2H2S=3S↓+2H2O
③氧化性
SO2+2H2O+2Fe3+=4H++2Fe2++SO42-
SO3+H2O=H2SO4
(弱氧化性)
2SO2+H2O2 H2SO4
SO2+Na2O2 Na2SO4
【学习任务二】二氧化硫-2.二氧化硫的化学性质
实验操作 实验现象
向SO2水溶液中滴加品红溶液
给试管加热
【实验5-2】探究SO2的漂白性
品红溶液褪色
无色溶液又恢复原来的红色
【学习任务二】二氧化硫-2.二氧化硫的化学性质
④漂白性
①原理:
二氧化硫与某些有色物质生成不稳定的无色物质
②实质:
化合反应,非氧化还原反应。
③程度:
暂时性,加热可恢复。
④范围:
漂白某些有色物质(如品红),不能使酸碱指示剂褪色
用 pH 试纸检测 SO2 水溶液酸碱性时,试纸变红而并不褪色
二氧化硫 + 有色物质 = 不稳定的无色物质
【学习任务二】二氧化硫-2.二氧化硫的化学性质
总结提升
物质 氯水,HClO,Na2O2 SO2 活性炭
类型
原理
实质
效果
范围
常见漂白剂的漂白原理及特点
【学习任务二】二氧化硫-2.二氧化硫的化学性质
氧化型
氯水中的次氯酸将有色物质氧化成无色物质
氧化还原反应
(化学变化)
永久性
可漂白大多数有色物质,能使紫色石蕊褪色
化合型
二氧化硫与某些有色物质生成不稳定的无色物质
非氧化还原反应
(化学变化)
暂时性
可漂白某些有色物质,
不能使石蕊试液褪色
吸附型
将有色物质的分子吸附在其表面
物理吸附
(物理变化)
暂时性
可吸附某些有色物质的分子
思考与讨论
1.怎样除去CO2中的SO2
2.二氧化硫通入BaCl2溶液中是否能生成沉淀?若不能请想出生成沉淀的方法?
①若生成BaSO3沉淀可加入试剂________________________________
②若生成BaSO4沉淀可加入试剂____________________________
氨水或氢氧化钠等碱性溶液
氯水、双氧水等强氧化剂溶液
②通过高锰酸钾溶液、氯水洗气瓶。
①通过饱和NaHCO3溶液洗气瓶
【学习任务二】二氧化硫-2.二氧化硫的化学性质
SO2 + NaHCO3 = NaHSO3 +CO2
SO2和CO2混合气体的检验
流程设计 检验SO2→除去SO2→检验SO2是否除尽→检验CO2 试剂及装置 实验现象
【学习任务二】二氧化硫-2.二氧化硫的化学性质
混合气体中含有SO2
装置A中的品红溶液褪色。
混合气体中含有CO2
装置C中的品红溶液不褪色,装置D中的澄清石灰水变浑浊。
2SO2 + O2 2SO3
催化剂
(2)可以漂白纸浆、毛、丝、草编制品等。
(3)杀菌消毒。
(4)食品添加剂
例如:二氧化硫在葡萄酒果汁中可以杀菌、
抗氧化防腐的作用。
(1)制造硫酸:
SO3:熔点(16.8℃)和沸点(44.8℃) ,常温下为无色液体,标况下为无色固体。
△
【学习任务二】二氧化硫-3.二氧化硫的用途
【小结】
硫和二氧化硫
S单质
SO2
物质分类:酸性氧化物
化合价:氧化性、还原性(主)
特殊:漂白性(可逆)
存在:游离态和化合态
物质分类:非金属单质
化合价:氧化性、还原性
学习评价
1.判断下列有关SO2性质的叙述不正确的是________(填序号)。
①能使澄清石灰水变浑浊。
②能使湿润的蓝色石蕊试纸变红。
③能使品红溶液褪色。
④通入BaCl2溶液生成白色沉淀。
⑤通入足量的NaOH溶液中再加BaCl2溶液产生白色沉淀,该沉淀能溶于盐酸。
⑥通入溴水中能使溴水褪色,再滴加Ba(NO3)2溶液有白色沉淀生成。
⑦1 mol二氧化硫与足量水反应生成1 mol亚硫酸。
⑧实验室制备SO2时,多余的SO2可用碱液吸收。
④⑦
2.将二氧化硫气体通入呈红色的滴有酚酞的溶液中,发现红色消失,原因是( )
A.SO2有漂白性
B.SO2溶于水后溶液显酸性
C.SO2有氧化性
D.SO2有还原性
B
学习评价
3.下列离子方程式正确的是 ( )。
A.向NaOH溶液中通入少量的SO2
SO2+OH-===HSO3-
B.向氯水中通入少量的SO2
Cl2+SO2+2H2O===4H++2Cl-+SO42-
C.将SO2通入到饱和的NaHCO3溶液中
2H++CO32-===H2O+CO2↑
D.将SO2通入到BaCl2溶液中
SO2+H2O+Ba2+===BaSO3↓+2H+
B
学习评价
4.SO2通入下列溶液中,溶液褪色或变浅,说明SO2具有漂白作用的组合是( )
①KMnO4(H+,aq) ②溴水 ③碘水 ④氯水 ⑤Fe3+(aq)
A.①⑤ B.②③ C.全部 D.都不是
D
学习评价