化学人教版（2019）必修第二册5.1硫及其化合物（共53张ppt）

(共53张PPT)
第五章 化工生产中重要的非金属元素
第一节 硫及其化合物
新课导入
旅游胜地vs“人间炼狱”—印尼伊真火山
造成火山如此危险的元凶是谁呢？
二氧化硫
---刺激性气味，有毒，危害矿工身体健康；
---形成强酸性火山湖，在水中及附近没有生命存活。
思考交流
自然界的硫元素
1.游离态 存在与火山喷口或地壳的岩层
2.化合态 主要以硫化物和硫酸盐的形式存在，石油，煤，蛋白质中也存在硫元素。
新课导入
硫铁矿（FeS2）
黄铜矿（CuFeS2）
芒硝（Na2SO4 ·10H2O）
石膏（CaSO4 ·2H2O）
硫和二氧化硫
LIU JI QI DAN ZHI
01
1
硫元素的“位——构——性”
元素位置 原子结构 元素性质
第____周期 第______族 容易得到2个电子；
与氧相比，硫原子得电子能力较弱，失电子能力较强，主要化合价：_________
2
硫元素的存在形式
3
硫的物理性质
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
黄
脆
不
微
易
二硫化碳是一种无机物，化学式为CS ，常见溶剂，无色液体，可溶解硫单质。二硫化碳用于制造人造丝、杀虫剂、促进剂等，也用作溶剂。
4
硫的化学性质
预测硫单质的化学性质
从元素价态角度：硫单质中硫元素为0价
（1）有氧化性
（2）有还原性
4
硫的化学性质
S的氧化性
非金属性：S___ O，单质的氧化性S O2
S的还原性
S＋Fe FeS
S＋2Cu Cu2S
S＋H2 H2S
S＋O2 SO2
与变价金属反应时，生成低价金属硫化物
注意：S和氧气反应不管氧气是否过量均生成SO2,不会生成SO3
5
硫的用途
硫的用途
制造硫酸
硫化橡胶
农药（石灰
硫黄合剂）
黑火药
焰 火
火 柴
化肥
资料卡片：黑火药的成分为“一硫二硝三木炭”（S+ 2KNO3 + 3C ===K2S + N2↑ + 3CO2↑）
归纳总结
(1)从物质类别和元素化合价角度理解硫的化学性质：
(2)硫在一定条件下与大多数金属反应生成相应的金属硫化物，与变价金属反应生成其低价金属硫化物。
(3)硫与氧气反应，不论氧气是否足量、浓度如何，其一步反应都只能生成SO2，不能生成SO3。
二氧化硫
颜色 状态 气味 毒性 密度 溶解性
色 气体 气味 有毒 比空气___ 溶于水
(1∶40)
无
刺激性
大
易
1
二氧化硫的物理性质
1.实验探究
实验一：SO2的物理性质
现象：液面迅速 ，最后充满试管。
结论： 溶于水。
上升
易
1
二氧化硫的物理性质
实验二：SO2的化学性质
用水溶性实验所得溶液做下列实验
操作 现象 结论
pH试纸_____ __________________
溶液_____ ，
漂白石蕊溶液
变红
SO2的水溶液显酸性
变红
SO2的水溶液显酸性
不能
2
二氧化硫的化学性质
振荡后 ，再加热溶液_________ ________________________________________
溶液红色褪去
恢复红色
SO2具有漂白性，但生成的无色物质不稳定
2
二氧化硫的化学性质
(1)从物质分类的方面分析SO2性质
SO2+Ca(OH)2===CaSO3↓+H2O
SO2+CaO===CaSO3
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，叫做可逆反应。
2
二氧化硫的化学性质
SO2+H2O H2SO3

a、同一条件
c、同时存在，各种反应物、生成物共存
b、同时进行：用可逆号 连接；
可逆反应的特点是什么？
CaSO3 + H2O + SO2 === Ca(HSO3)2
（可逆反应）
【微思考】氢气与氧气反应可以生成水，电解水可以得到氢气与氧气，该反应是可逆反应吗？
提示：不是。氢气与氧气反应可以生成水的条件是燃烧，与电解水的条件不同，故不是可逆反应。
(2)从元素化合价变化角度分析SO2性质
H2SO4+2HCl
2SO3
3S+2H2O
(3)SO2的特性——漂白性
可使某些有色物质(如品红溶液)生成不稳定的无色物质，若加热，可恢复原来的颜色。
2
二氧化硫的化学性质
常用于检验SO2
1.氯气和二氧化硫都能使品红溶液褪色，原理是否相同？若将等物质的量的氯气和二氧化硫气体相混合后漂白能力是否会增强？
深度思考
提示　不同，氯气使品红溶液褪色是因为氯气与水反应生成的次氯酸具有强氧化性，可以将有色物质氧化成无色物质，此过程是不可逆的，而二氧化硫使品红溶液褪色是可逆的。
若将等物质的量的氯气和二氧化硫气体相混合后，在溶液中发生反应SO2＋Cl2＋2H2O===H2SO4＋2HCl，从而失去漂白能力。
制硫酸、漂白剂（漂白纸浆、毛、丝等）、杀菌消毒、食品添加剂。
3
二氧化硫的用途
各物质漂白性比较
氧化型 加合型 吸附型
物质
原理
效 果
实 质
将有色物质氧化成无色物质
生成不稳定的无色物质
较大表面积，吸附有色物质
永久
暂时
永久
氧化还原反应
非氧化还原反应
物理性质
HClO、Ca(ClO)2
Na2O2、H2O2
SO2
活性炭
(1)检验SO2、CO2同时存在的思维流程：
(2)实验装置
硫酸和硫酸根离子的检验
LIU SUAN
02
1、用途: 重要的化工原料,可用于制____________、炸药、染料、盐类等。
化肥、农药
2.硫酸的工业制法
(1)写出由黄铁矿为原料制取硫酸各阶段的化学方程式：
①4FeS2＋11O2 2Fe2O3＋8SO2；
② ；
③ 。
(2)工业上制取硫酸常用浓硫酸而不用水吸收SO3，原因是 。
SO3＋H2O===H2SO4
SO3与水反应为放
热反应，易产生水雾，影响SO3的吸收
3.硫酸的物理性质
无色油状液体，难挥发（高沸点），与水以任意比混合并放出大量的热。
【思考】
如何稀释浓硫酸
常见浓硫酸质量分数为98.3%，密度1.84g/cm3,浓度为18.4mol/L
正确操作： 将浓硫酸缓慢地沿器壁倒入盛有蒸馏水的烧杯内，并用玻棒不断搅拌。切不可把水倒进浓硫酸中
思考
操作
浓硫酸稀释如何操作？
4.硫酸的化学性质
稀硫酸
完全电离
H2SO4=2H++SO42-
酸的通性
浓度增大
浓硫酸
以分子
形式存在
H2SO4
自身特性
稀硫酸具有酸的共性
写出下列反应的离子方程式或现象
Fe+2H+===Fe2++H2↑
MgO+2H+===Mg2++H2O
Mg(OH)2+2H+===Mg2++2H2O
CO +2H+===CO2↑+H2O
红色
浓硫酸的特性
(1)吸水性
观察思考
描述现象
结论
蓝色的硫酸铜晶体变为白色的无水硫酸铜粉末
浓硫酸具有吸水性
用途：可以作干燥剂
可以干燥H2、O2、Cl2、CO2、SO2，
不能干燥NH3、H2S、HBr、HI等气体
(2)脱水性
观察思考
描述现象 __________________________________________________________________________
结论 _________________
蔗糖变黑，体积膨胀，变成疏松多孔的海绵状的炭，并释放出有刺激性气味的气体
浓硫酸具有脱水性
（1）与金属反应
（除了Pt、Au）
d将a试管里的溶液慢慢倒入水中，溶液变为_____
a试管中铜丝表面__________________________
b试管中的品红溶液逐渐变为________
c试管中的紫色石蕊溶液逐渐变为________
逐渐变黑色，有气泡产生
无色
红色
蓝色
△
Cu+2H2SO4 （浓） ==
CuSO4+SO2↑+ 2H2O
(3)强氧化性
【思考与讨论】
（1）抽动的铜丝的作用
（2）浸有碱液的棉花团的作用
（3）实验室用金属和酸反应制取氢气时，往往用稀硫酸、而不用浓硫酸，这是为什么？
通过可抽动的铜丝来控制反应的发生或停止
金属与浓硫酸生成二氧化硫，不生成氢气
浸有碱液的棉花团可以吸收多余的SO2，以防止污染环境
(3)强氧化性
（2）与非金属反应
C + 2H2SO4 （浓）===
△
CO2 ↑ +2SO2 ↑+2H2O
S + 2H2SO4(浓) ===
3SO2↑+ 2H2O

浓硫酸能和金属反应，为什么可用铝罐车和铁罐车来运输浓硫酸？
常温下，浓硫酸让Fe、Al的钝化
浓硫酸为什么不能用于干燥HI、H2S、HBr？
(3)与还原性化合物反应
2KI+2H2SO4（浓）===
I2+SO2 ↑ +K2SO4+2H2O
1.硫酸根离子实验探究
知识梳理
实验操作 实验现象 离子方程式
加入BaCl2生成 ，再加入少量稀盐酸，白色沉淀_______ ______________________
加入BaCl2生成 ，再加入少量稀盐酸，____ ，生成________ _____ ________________________________________________________
白色沉淀
不溶解
白色沉淀
白色
沉淀溶解
无色无味
气体
Ba2＋＋CO ===BaCO3↓，BaCO3＋2H＋===Ba2＋＋CO2↑＋H2O
归纳总结
硫酸根离子的检验方法
未知
溶液
无明显
现象
产生白
色沉淀
原未知液
中含SO
先加稀盐酸的目的是_______________________。
防止 、 、Ag+干扰
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CaCl2、MgCl2等杂质。
(1)若除去粗盐中的上述杂质，将选用的试剂及反应的离子方程式填入表中：
理解应用
杂质 加入的试剂 离子方程式
硫酸盐
CaCl2
MgCl2
氯化钡溶液
Ba2＋＋SO ===BaSO4↓
碳酸钠溶液
Ca2＋＋CO ===CaCO3↓
烧碱溶液
Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓
(2)除去粗盐中可溶性杂质的原理
不同价态含硫物质的转化
03
1.游离态 存在与火山喷口或地壳的岩层
2.化合态 主要以硫化物和硫酸盐的形式存在，石油，煤，蛋白质中也存在硫元素。
自然界的硫元素
硫铁矿（FeS2）
黄铜矿（CuFeS2）
芒硝（Na2SO4 ·10H2O）
石膏（CaSO4 ·2H2O）
火山爆发
大气
地表
地下
与砷铁汞锑
等元素化合
含硫
矿物
雄黄
雌黄
辉锑矿
黄铁矿
辰砂
石膏(CaSO4·2H2O)
芒硝(Na2SO4·10H2O)
受空气中氧气、水等作用
H2S
部分硫
FeS2
[问题1]阅读教材第7页资料卡片，了解硫元素在自然界中存在哪些地方？主要以哪些物质形式存在？
H2SO3
H2SO4
大气、阳光等
SO2
SO3
教学环节一 阅读教材—明确不同价态含硫物质的转化
S
S
S
S
-2
0
+4
+6
问题2（1）下图是人们总结的不同价态硫元素的转化关系，请尽可能多地列举每种价态的硫元素所对应的物质，并根据硫元素化合价的变化，分析各种物质在氧化还原反应中表现氧化性还是还原性。
最低价，只有还原性
中间价，既有氧化性又有还原性
最高价，只有氧化性
化合价下降，加还原剂
化合价上升，加氧化剂
化合价不变，非氧化还原反应
实验序号 价态变化 转化前的物质 选择试剂 转化后的物质 预期现象
1 -2 → 0 H2S
2 0 → +4 S
3 +4 → +6 H2SO3
4 +6 → +4 H2SO4
5 +4 → 0 SO2
6 0 → -2 S
少量O2
S
生成淡黄色固体
空气
SO2
硫燃烧，发出淡蓝色火焰，产生有刺激气味的气体
H2O2
H2SO4
反应前后用pH试纸测pH，值变小；
反应后滴入稀盐酸，再滴入BaCl2，产生白色沉淀。
Cu
SO2
产生有刺激气味的气体，该气体能使品红褪色
H2S
S
生成淡黄色固体
Fe
FeS
生成黑色固体
[问题3] (2)根据所学知识实现下述物质间的相互转化：
教学环节二 理论指导——建立氧化还原反应的应用模型
化学实验设计：是指实验者在实施化学实验之前，根据一定的实验目的，运用化学知识与技能，按照一定的实验方法，对实验的原理、试剂、仪器与装置、步骤和方法等所进行的规划。例如，设计“不同价态含硫物质的转化”实验，当确定了要实现的转化关系后，需要明确转化前后的含硫物质时哪些，通过怎样的反应（氧化/还原）实现转化，用到的氧化剂或还原剂是什么，等等。
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。
物质间相互转化：综合考虑实验安全和环境保护！
教学环节三 学以致用—自然界变化规律在工业生产中的应用
工业制硫酸的原理示意图
1.Na2SO3中＋4价的硫元素，既有氧化性，又有还原性。要证明Na2SO3具有还原性，需选用的试剂是( )
A.硫化钠溶液 B.盐酸 C.氯化钙溶液 D.溴水
D
教学环节四 学以致用，强化练习
2.在通常情况下，A为固态单质。根据如图转化关系，回答下列问题：
(1)写出A～E的化学式：
A._____；B._____；
C._____；D._____；
E._______。
S
H2S
SO2
SO3
H2SO4
(2)写出下列反应的化学方程式：
①E→C：________________________________________；
②C转化为D：_____________________；
③B转化为C：_____________________________。
3.Na2SO3中＋4价的硫既有氧化性又有还原性。从以下试剂中选择合适试剂验证上述性质。新制氯水、Na2S溶液、Na2SO3溶液、稀H2SO4、NaOH溶液。
性质 还原性 氧化性
试剂
现象
反应的离子方程式
新制氯水、Na2SO3溶液
Na2S溶液、稀H2SO4、Na2SO3溶液
氯水褪色
有淡黄色沉淀生成
3S↓＋3H2O
4、写出下列含硫物质发生转化的化学方程式.
①实验室将硫磺撒在汞的表面以除去不慎洒落的汞
②实验室常用Na2SO3粉末与70%的浓硫酸制备SO2
③长期暴露在空气中的Na2SO3会被O2氧化成Na2SO4
④实验室常用过量NaOH溶液吸收尾气，生成Na2SO3
⑤溶有SO2气体的水溶液久置空气中酸性增强
⑥往新制氯水中通入SO2气体
⑦H2S与SO2混合有淡黄色固体S生成
⑧工业上用98.3%的浓硫酸吸收SO3制备硫酸
通过氧化反应
通过非氧化还原反应
通过还原反应
教学环节五 课堂小结