第2节　第1课时　自然界中不同价态硫元素及其之间的转化课件（44张）2023-2024学年高一化学鲁科版必修第一册

(共44张PPT)
第3章　物质的性质与转化
第2节　第1课时　自然界中不同价态硫元素及其之间的转化
素 养 目 标
1.根据生产、生活中的应用实例或通过实验探究,能从宏观和微观相结合的视角认识硫及其重要化合物的主要性质。
2.能根据题给信息,明确探究实验的目的和原理,设计实验方案,进行实验探究,分析解决实验中出现的问题,得出正确的实验结论,逐步提升科学探究与创新意识。
3.应用氧化还原反应原理和实验,研究硫及其重要化合物间的转化关系,培养证据推理与模型认知的意识。
基础落实·必备知识全过关
重难探究·能力素养全提升
目 录 索 引
学以致用·随堂检测全达标
基础落实·必备知识全过关
自主梳理
一、自然界中的硫
1.硫的存在
2.自然界中不同价态硫元素之间的转化
CaSO4·2H2O
Na2SO4·10H2O
二、认识硫单质
1.硫的同素异形体
硫单质俗称硫黄,常见的同素异形体有　　　　　和　　　　　。
2.硫单质的物理性质
熔、沸点 颜色、状态 溶解性 硬度
较低 硫单质为黄色或淡黄色固体 　　　　于水、 　　　　于酒精、 　　　 于CS2 很脆,易研成粉末
单斜硫
正交硫
不溶
微溶
易溶
3.硫单质的化学性质
硫元素常见的价态有-2价、0价、+4价、+6价,硫单质由于处于中间价态而既有氧化性,又有还原性。
(1)氧化性。
与铁发生反应:Fe+S FeS
(2)还原性。
与氧气发生反应:S+O2 SO2
4.硫单质的用途
硫单质可用于制硫酸、化肥、火柴、杀虫剂等。
三、二氧化硫
1.物理性质
颜色 气味 密度 溶解性
　 　 　　 　　 　 　　 　 　　
无色
有刺激性气味
比空气大
易溶于水
2.化学性质
(1)SO2的化学性质
(2)可逆反应:在相同条件下能同时向　　　 　　　进行的反应称为可逆反应。在可逆反应的化学方程式中用“　　　　　”代替“══”。
SO2+2H2S══3S↓+2H2O
2SO2+O2 2SO3
Cl2+SO2+2H2O══H2SO4+2HCl
褪色
恢复为红色
正、反两个方向
3.实验室制法
反应的化学方程式:Na2SO3+H2SO4(浓)══Na2SO4+SO2↑+H2O。
4.用途
制硫酸、漂白剂、消毒剂和防腐剂。
【微思考1】若试管内壁附着有单质硫时,可加入NaOH溶液加热,然后洗涤,即可除去,试分析反应的原理并写出相关反应的化学方程式。
提示 单质硫的化合价为0价,既可升高也可降低,当与NaOH溶液反应时,硫发生歧化反应生成易溶于水的Na2S和Na2SO3,化学方程式为3S+6NaOH 2Na2S+Na2SO3+3H2O。
【微思考2】CO2和SO2均为酸性氧化物,在性质上具有一定的相似性,结合已有的知识探究能否用澄清石灰水鉴别CO2和SO2,为什么
提示 不能。少量的CO2和SO2通入澄清石灰水中,均产生白色沉淀;足量的CO2和SO2通入澄清石灰水中现象都是先变浑浊后变澄清。其中SO2与Ca(OH)2反应的离子方程式为SO2+Ca2++2OH-══CaSO3↓+H2O, CaSO3+SO2+H2O══Ca2++2 。
【微思考3】有两瓶经过Cl2和SO2漂白的品红溶液,如何通过简单实验鉴别 将等物质的量的Cl2与SO2同时通入品红溶液,漂白性是否会增强
提示 给漂白后的溶液加热,恢复红色的是经过SO2漂白的品红溶液,不恢复红色的是Cl2漂白过的品红溶液。
将等物质的量的Cl2与SO2同时通入品红溶液,漂白性会消失,因为Cl2和SO2在溶液中发生反应生成了H2SO4和HCl。
自我检测
判断下列说法是否正确,正确的画“√”,错误的画“×”。
1.S在足量的纯氧气中充分燃烧生成SO3。(　　)
2.将SO2通入品红溶液中,溶液褪色,加热后无变化。(　　)
3.二氧化硫具有较强的还原性,故不能用浓硫酸干燥。(　　)
4.将SO2通入BaCl2溶液中至饱和,无沉淀产生,再通入CO2,产生沉淀。(　　)
5.SO2能使酸性KMnO4溶液褪色,体现了SO2的还原性。(　　)
6.硫是一种淡黄色的能溶于水的晶体。(　　)
×
×
×
×
√
×
重难探究·能力素养全提升
问题探究
探究1　硫单质的性质
(1)硫的状态及受热后的现象分别是什么
(2)研细的铁粉和硫粉放在石棉网上,用灼热的玻璃棒引燃,描述实验现象并写出相关反应的化学方程式。
提示 硫为黄色或淡黄色固体,受热时硫逐渐熔化为液体,最后变为气体。
提示 混合物呈红热状态时,移开玻璃棒,混合物继续保持红热,最终生成黑色固体,硫与铁反应放热,反应生成黑色的FeS:Fe+S FeS。
(3)熔化后的硫粉与氧气反应,描述实验现象并写出该反应的化学方程式。
提示 熔化后的硫粉在纯氧中剧烈燃烧,发出明亮的蓝紫色火焰,生成一种带有刺激性气味的气体,并放出大量的热:S+O2 SO2。
归纳拓展
硫单质的化学性质总结
应用体验
1.关于硫的叙述正确的是(　　)
①黑火药爆炸的反应中,硫元素化合价降低,显还原性　
②分离黑火药中的硝酸钾、炭、硫要用到二硫化碳、水以及过滤操作　
③硫与金属或非金属反应的产物中硫元素均为-2价　
④1.6 g硫与6.4 g铜反应得到8.0 g纯净硫化物
A.①③ B.②④
C.①④ D.②③
B
解析 黑火药爆炸的反应中,硫单质得电子,生成K2S,化合价降低,显氧化性,①不正确;分离黑火药中三种成分可利用它们溶解性的差异,先用CS2处理,使硫溶解,过滤后蒸发滤液,得晶体硫,将滤渣用水处理,硝酸钾溶解,再过滤,滤渣为炭粉,滤液经蒸发、浓缩、结晶,得到硝酸钾,②正确;当硫单质与金属反应时,产物中硫元素显-2价,反应S+O2 SO2的产物中硫元素显+4价,③不正确;当S与Cu在加热的条件下反应时,由于S的氧化性较弱,只能将Cu氧化成Cu2S,该反应的化学方程式为
2Cu　　+　　S　 Cu2S
2×64 32 160
6.4 g 1.6 g 8.0 g
即6.4 g Cu和1.6 g S恰好反应生成8.0 g Cu2S,④正确。
2.[2023河南开封杞县高一月考]中医中药博大精深,其用药讲究十八反和十八畏,其中有“硫黄原是火中精,朴硝一见便相争”,硫黄即硫单质。下列说法中正确的是(　　)
A.根据化合价可知,S在化学反应中只能做还原剂
B.硫单质可以溶于热碱,体现氧化性和还原性
C.过量的硫与铜反应生成CuS,表现硫单质的氧化性
D.S+O2 SO2,S被氧化,做氧化剂
B
解析 S单质的化合价为0,是S的中间价态,故S既可做氧化剂,又可做还原剂,A错误;硫和热碱液反应生成金属硫化物、亚硫酸盐和水,金属硫化物中硫的化合价为-2价,亚硫酸盐中硫的化合价为+4价,在反应中,硫的化合价既升高又降低,既体现氧化性又体现还原性,B正确;硫的氧化性较弱,与变价金属化合时,只能生成低价态金属硫化物,如S与Fe、Cu反应分别生成FeS、Cu2S,C错误;S和O2的反应中S被氧化,化合价升高,做还原剂,D错误。
问题探究
探究2　各类漂白剂的漂白原理
将SO2通入品红溶液中,品红溶液为什么会褪色 加热时又恢复红色说明了什么
提示 SO2具有漂白作用,可与有色物质化合生成无色物质,但无色物质不稳定,遇热或长久放置又容易分解而恢复原来的颜色。
归纳拓展
漂白剂漂白原理及比较
(1)漂白原理分类。
类型 原理 特点 举例 适用对象
氧化型 漂白剂本身是强氧化剂,可将有色物质氧化,使有色物质失去原有的颜色 不可逆 HClO、Ca(ClO)2、Na2O2、H2O2等 主要适用于漂白纺织品
加合型 漂白剂与有机色质结合生成新的无色物质,使有机色质失去原有的颜色 可逆 SO2或H2SO3 常用于漂白纸张、纺织品等
吸附型 有些固体物质疏松多孔,具有较大的表面积,可以吸附有色物质 部分吸附剂可重复 使用 活性炭 吸附色素
(2)SO2和Cl2漂白原理的比较。
应用体验
1.下列说法正确的是(　　)
A.因为SO2具有漂白性,所以它能使品红溶液、溴水、酸性KMnO4溶液、石蕊溶液褪色
B.能使品红溶液褪色的物质一定是SO2
C.SO2、漂白粉、活性炭、Na2O2都能使红墨水褪色,原理不完全相同
D.漂白粉漂白是利用了HClO的还原剂
C
解析 SO2使溴水、酸性KMnO4溶液褪色是因为SO2具有还原性,能使品红溶液褪色是因为SO2具有漂白性,SO2不能使石蕊溶液褪色,所以A项错误;能使品红溶液褪色的物质很多,不仅仅是SO2,所以B项错误;SO2漂白是与有色物质化合生成无色物质,活性炭漂白是吸附色素,而漂白粉和过氧化钠漂白是因为它们有强氧化性,因此这些漂白剂的漂白原理不完全相同,所以C项正确;漂白粉漂白是利用了HClO的氧化性,所以D项错误。
2.二氧化硫和潮湿的氯气都有漂白作用,现把二氧化硫和氯气以等物质的量混合,让混合物通过湿的有色布条时,其漂白效果(　　)
A.和氯气单独通过时相同
B.和二氧化硫单独通过时相同
C.是二者作用效果之和
D.可能失去漂白作用
D
解析 SO2和Cl2在溶液中可发生反应SO2+Cl2+2H2O══H2SO4+2HCl,因此,把SO2和Cl2等物质的量混合通过湿的有色布条时,可能失去漂白作用。
问题探究
探究3　SO2和CO2性质的比较
某化学兴趣小组为了探究常温下某未知气体的成分,将该气体通入澄清石灰水中,发现澄清石灰水变浑浊,持续通入,发现浑浊又变澄清。由此该小组同学对气体的成分进行进一步的探究,该小组同学按如图所示连接装置,将气体从a端通入。
通过以上实验,该小组同学观察到以下实验现象:
①A中品红溶液褪色;②C中品红溶液不褪色;③D中澄清石灰水变浑浊。
(1)A中品红溶液的作用是什么
(2)D中澄清石灰水的作用是什么
提示 检验二氧化硫。
提示 检验CO2是否存在。
(3)根据上述现象,该小组同学认为该气体的成分是什么
提示 气体中含有CO2和SO2。
归纳拓展
SO2和CO2性质的比较
物质 SO2 CO2
物理性质 气味 有刺激性气味 无味
颜色 无色 无色
溶解性 易溶 能溶
物质 SO2 CO2
化学性质 与水的反应 SO2+H2O H2SO3 CO2+H2O H2CO3
与碱的 反应 SO2气体通入澄清石灰水中,先生成沉淀,当气体过量时沉淀又溶解: Ca(OH)2+SO2══CaSO3↓+H2O CaSO3+SO2+H2O══Ca(HSO3)2 CO2气体通入澄清石灰水中,先生成沉淀,当气体过量时沉淀又溶解:Ca(OH)2
+CO2══CaCO3↓+H2O
CaCO3+CO2+H2O
══Ca(HCO3)2
氧化性 SO2+2H2S══3S↓+2H2O CO2+C 2CO
还原性 2SO2+O2 2SO3,二氧化硫能被酸性高锰酸钾溶液、氯水、溴水、碘水等具有氧化性的物质氧化 无
漂白性 有,不稳定 无
应用体验
1.SO2和CO2在化学性质上既有相同点也有不同点。下列溶液不能用于鉴别SO2和CO2气体的是(　　)
①BaCl2溶液　②H2S溶液　③澄清石灰水　④酸化的Ba(NO3)2溶液　⑤品红溶液　⑥酸性KMnO4溶液　⑦紫色石蕊溶液
A.①③⑦　　　　 B.①③④
C.②⑤⑥ D.①④⑤
A
解析 ①SO2和CO2与BaCl2溶液都不反应,不能用于鉴别SO2和CO2气体。②H2S溶液与SO2反应产生黄色沉淀,H2S溶液与CO2不反应,可以鉴别。③SO2和CO2通入澄清石灰水都产生白色沉淀,不能用于鉴别SO2和CO2气体。④酸化的Ba(NO3)2溶液与SO2反应产生白色沉淀,与CO2不反应,可以鉴别。⑤SO2能使品红溶液褪色,而CO2不能,可以鉴别。⑥向酸性KMnO4溶液中通入SO2会褪色,通入CO2无明显现象,可以鉴别。⑦SO2、CO2通入紫色石蕊溶液都变红色,不能鉴别。因此不能鉴别SO2和CO2的是①③⑦。
方法规律　(1)CO2和SO2的鉴别。
①利用SO2的刺激性气味,用闻气味鉴别。
②利用SO2的漂白性,用品红溶液鉴别。
③利用SO2的还原性,用酸性高锰酸钾溶液、溴水或FeCl3溶液等鉴别。
注意不能用澄清石灰水鉴别CO2和SO2。
(2)除去CO2中SO2的方法。
①利用SO2的还原性,用酸性高锰酸钾溶液、氯水、溴水等除去。
②利用H2SO3的酸性比H2CO3强,用饱和碳酸氢钠溶液除去。
2.[2023河南开封杞县高一月考]物质分类观是化学学科的核心观点,SO2和CO2都是酸性氧化物。将足量SO2分别通入①酸性高锰酸钾溶液中、②氯水中、③含酚酞的NaOH溶液中,实验现象均为褪色。下列判断错误的是
(　　)
A.将CO2通入酸性高锰酸钾溶液中也会出现类似的现象
B.②中反应的化学方程式为SO2+Cl2+2H2O══2HCl+H2SO4
C.将CO2或SO2通入氯化钙溶液中无明显现象
D.③中若通入少量SO2,则发生反应的离子方程式为
SO2+2OH-══ +H2O
A
解析 SO2具有还原性,通入酸性高锰酸钾溶液中会使溶液褪色,而CO2没有还原性,通入酸性高锰酸钾溶液中不会使溶液褪色,故A错误;将足量SO2通入氯水中,生成HCl和H2SO4,根据氧化还原反应规律配平方程式为SO2+Cl2+2H2O══2HCl+H2SO4,故B正确;由于酸性H2CO3学以致用·随堂检测全达标
1
2
3
4
1.将SO2通入品红溶液,品红溶液褪色,说明SO2具有的性质是(　　)
A.漂白性 B.氧化性
C.还原性 D.酸性
A
解析 SO2使品红溶液褪色显示的是SO2的漂白性。
1
2
3
4
2.[2023安徽宿州第二中学高一月考]下列说法不正确的是(　　)
A.由于地壳的岩层里含硫及其化合物,因此火山喷出物中含有H2S、SO2等硫的化合物
B.化石燃料直接燃烧会产生对大气有严重污染的SO2气体
C.硫在空气中燃烧的产物是SO2,在氧气中燃烧的产物是SO3
D.硫是一种淡黄色固体,不溶于水,微溶于酒精
C
1
2
3
4
解析 硫的化学性质较稳定,火山口附近存在游离态的硫,火山喷出物中含有硫化氢、二氧化硫和三氧化硫,故A正确;化石燃料直接燃烧会产生对大气有严重污染的SO2气体,也会导致酸雨,故B正确;SO2转化成SO3的条件是催化剂、加热,而S在氧气中燃烧只能生成SO2,不具备SO2转化成SO3的条件,故C错误;硫是淡黄色固体,不溶于水,微溶于酒精,易溶于CS2,故D正确。
1
2
3
4
3.下列说法不正确的是(　　)
A.硫是一种黄色、质脆的晶体
B.硫的化合物常存在于火山喷出的气体中
C.硫易燃烧,其燃烧产物是大气污染物之一
D.硫与铁粉和铜粉分别反应,都可生成二价金属硫化物
D
解析 铜和硫反应生成+1价金属硫化物。
1
2
3
4
4.当我们查看葡萄酒标签上的成分信息时,常发现其成分中含有少量SO2。下列关于SO2的说法正确的是(　　)
A.SO2属于非法添加剂,不该添加到葡萄酒中
B.SO2具有还原性,少量的SO2可防止葡萄酒氧化变质
C.SO2具有还原性,不能用浓硫酸干燥
D.SO2可以使酸性KMnO4溶液褪色,体现了它的漂白性
B
解析 葡萄酒中的少量SO2可以防腐、除杂,并有抗氧化的作用,少量SO2对人体是无害的,故A错误,B正确;SO2与H2SO4中硫元素的化合价分别是+4价和+6价,属于相邻价态,它们之间不会发生氧化还原反应,故C错误;SO2使酸性KMnO4溶液褪色显示的是它的还原性,故D错误。
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