第3章 第3节硫的转化
第3课时不同价态硫的转化
滕州一中东校
一、教学设计说明
本节课是在第1节了解硫物质在 ( http: / / www.21cnjy.com )自然界转化的基础上,引导学生探究在实验室如何实现不同化合价元素之间的转化,并掌握常见含硫元素如:S、SO2等物质的主要性质。
二、设计思路
本节课教学的过程设计,引导 ( http: / / www.21cnjy.com )学生在理解物质的价态与性质的关系的基础上,引导学生选取药品,设计实验,并进一步开展具体的探究活动。在此过程中教师要充分设计在探究过程出现的各种情况以及解决办法,为学生提供药品、试剂、提供安全开放的探究活动,由他们自主完成探究活动,最后是遵循探究的程序,对探究活动进行整理、归纳,本节的知识性重点是认识二氧化硫的性质。
课型 新授课 授课教师 滕州一中东校 张建祥
教 学目 标 知识与技能 1.认识硫单质,了解它的存在、物理和化学性质2. 运用氧化还原反应的理论来认识二氧化硫等含有硫元素物质的性质
过程与方法 1.在教师引导下,通过实验探究了解探究物质性质的基本步骤和方法2、在实验过程中提升动手能力、观察能力、合作能力以及实验结果归纳能力
情感、态度与价值观 1. 培养学生探究意识和探究能力2. 增强环境保护意识
教学重点难点 二氧化硫的主要性质、不同价态硫元素间的转化
教学手段方法 实验讨论探究,多媒体辅助教学。
教 学用 具 多媒体、实验器材、常规。
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
引课 【复习提问】问题1.氧化还原反应的判断依据 问题2.常见的氧化剂、还原剂有哪些 问题3. 硫常见价态 提问学生回答:1. 在反应过程中有元素化合价变化的化学反应; 2.常见的氧化剂:KMnO4、Cl2、HNO3、H2SO4、Fe3+等高价态的物质.;见还原剂:H2S、金属单质、H2、CO等低价态物质3.S化合价有-2、0、+4、+6 通过复习相关知识引导学生进入相关情境
教师总结引导 同一元素的价态越高,其物质氧化性越强,最高价时只体现氧化性;价态越低,还原性越强,最低价时只体现还原性 让学生对物质化合价和性质之间的关系对应上
板书 第2课时 硫的转化一:不同价态的硫元素的转化
多媒体展示探究课题 探究课题: 如何实现不同价态硫元素转换 利用价态规律结合氧化还原,思考 培养学生处理分析相关信息能力
分析得出推断 理解物质的价态与性质的关系
选择药品 选择: S(0价) SO2(+4价) H2SO4(+6价)实验室备有的试剂:硫磺、亚硫酸钠、浓硫酸、氯水、酸性高锰酸钾、氯化钡溶液、氢硫酸、铜片。 引导学生选择合适的实验药品
分组 四个小组,每组单独设计S元素化合价转化的实验,实验结束后共同总结
分四个小组、实验 小组一:0 氧化剂 +4S S实验1:硫在空气中燃烧,操作:在药匙中加热至燃烧。注意观察想象(安静燃烧,淡蓝色火焰,量要少,SO2有毒) 培养小组合作意识及动手操作能力
小组二: +4 氧化剂 +62 .S S 实验2:二氧化硫和氯水的反应操作:SO2通入氯水中浅黄绿色退去 S02+Cl2+2H20=H2SO4+2HCl
小组三:(化合价聚中原则)实验3二氧化硫和氢硫酸的反应 亚硫酸和氧气反应操作1:亚硫酸钠与浓硫酸反应产生的气体通入氢硫酸中观察现象 2H2S+SO2=2H2O+3S 操作2: 用PH计测刚制取的亚硫酸和在空气中就是的亚硫酸的PH值 2H2SO3 +O2====2H2SO4 由于学生不会用PH计本实验由教师指导做
小组四: +6 +4 S S 实验4:铜和浓硫酸的反应 (不再做实验放到下节浓硫酸及酸雨防治中再做) Cu+2H2SO4 == CuSO4+2H2O+SO2↑ 在此过程中注意引导操作的规范性
结论 O2 Cl2、O2
板书: 二:二氧化硫的性质
自学 教师引导学习SO2 类比CO2 阅读教材P88-89,在教材上划出关键词 培养自学能力
语言表述 SO2像CO2一样是酸性氧化物,能与碱反应 ( http: / / www.21cnjy.com )生成盐和水,也能溶解于水,生成亚硫酸——中强酸。板书 (1) 与水反应SO2+H2O=H2SO3 回忆并思考 学会用类比的方式学习
过渡重点 在硫的转化中已经认识到SO2的以下性质还原性 2SO2+O2 2SO3 氧化性 2H2S+SO2=3S↓+2H2O 下面我们将学习SO2一个重要性质-----漂白性 回忆并思考
教师示范实验 观察并思考 提高学习兴趣
语言表述 SO2通入品红溶液,品红退色,加热后又重新恢复红色,可见SO2的漂白性是可逆的。这一方法可用于SO2的检验 记笔记,思考
板书设计 第2课时 硫的转化一:不同价态的硫元素的转化 O2 Cl2、O2S02+Cl2+2H20=H2SO4+2HCl2H2SO3 +O2====2H2SO4 △Cu+2H2SO4 == CuSO4+2H2O+SO2↑二:二氧化硫的性质1.物理性质:无色,有刺激性气味有毒密度比空气大,易溶于水。 2.化学性质:(1)与水反应SO2+H2O=H2SO3(2)还原性 2SO2+O2≒2SO3 (3)氧化性 2H2S+SO2=3S↓+2H2O 尾气处理原理2NaOH+SO2===Na2SO3+H2O漂白性|检验:SO2通入品红溶液,品红褪色,再加热褪色后的溶液红色恢复 。
整理归纳 板书 本节是伴有实验的课程,学生的热情及学习的积极 ( http: / / www.21cnjy.com )性比较高,整堂课的纪律要掌控好。在实验过程中有的同学甚至是“想当然”的操作,教师要在实验过程中及时引导学生操作的规范性通过课堂的反应,学生已经掌握SO2的性质,抓住了本节的重点有的实验条件有限,仅仅靠教师语言表述提供给学生可能出现的实验,缺乏实际操作。本节涉及的化学反应比较多,课下需要让学生多练方程式。
氧化剂
还原剂
还原剂
氧化剂
S(+4)
S(+6)
S_(0)
S
H2SO4
SO2
H2SO4
SO2
S课题 鲁科版必修1 第三章第三节 硫的转化
第三课时 硫酸 酸雨及其防治
单位:枣庄八中南校
课型:新授课
授课时间: 2014年 12 月 20 日,
教学模式:三段六步教学法
教学手段:多媒体课件、投影仪、化学实验
一、教学目标:
知识与技能 1、了解浓硫酸吸水性和脱水性,认识浓硫酸的强氧化性;
2、了解酸雨的形成、危害和防治
过程与方法 1、通过硫元素在生产、生活中转化的实例,了解硫元素在生产、生活中应用,体会应用工程中的环境问题
2、了解酸雨的危害,能够提出减少向大气中排放二氧化硫的措施
情感、态度与价值观
1、通过硫元素在生产、生活中转化的实例激发学生学习化学的兴趣
2、培养学生严谨求实、勇于探索的科学态度
二.教材分析
教学重点:浓硫酸的强氧化性
教学难点:浓硫酸的强氧化性
知识地位:
教材分析
《硫的转化》是在学生学习了基本的 ( http: / / www.21cnjy.com )化学概念和理论 (如氧化还原反应.研究物质性质的方法和程序,以介绍钠和氯气为例) 的基础上来进行元素化合物的学习的,这样有利于学生的认知发展。因为此时学生既有理论知识的应用又有方法的指导,并且学生在学习硫元素以前,已经学习了碳、氮两种元素,对于元素化合物的学习已经有了一个大体的认识,在此基础上学习硫元素,有利于学生养成科学的学习方法。本节知识所在位置可以说是恰倒好处,通过本节课学生对硫单质、二氧化硫的转化和浓硫酸的性质的学习,进一步深化对氧化还原反应的概念、规律的理解。结合初中的关于硫酸的知识进一步学习浓硫酸的特性,在了解硫酸的工业生产时延生出酸雨的问题,提高学生的环境保护意识。
教学过程设计:
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
实物展示----引入新课 展示装有浓硫酸的试剂瓶,请同学们观察试剂瓶上的标签和里面的液体【提问】:初中我们学习过应该怎么样稀释浓硫酸呢? 观察整理硫酸的相关信息,如沸点338℃,难挥发,质量分数98.3%时密度为1.84g/cm3 无色、粘稠状液体【提问C类学生】回答浓硫酸的稀释方法、稀释操作的关键 直观学习,促使学生对浓硫酸的物理性质有清晰的认识
认识浓硫酸 物理性质 和学生一起【实验1】稀释浓硫酸总结浓硫酸的物理性质以及稀释操作要点将浓硫酸沿着烧杯内壁缓慢地注入水中,并用玻璃棒不断搅拌,使产生的热量迅速扩散。 选取B类学生1名和教师一起完成浓硫酸的稀释实验【提示】如果不慎把浓硫酸滴到皮肤上,一定立即用干布拭去,然后用水冲洗,再涂上稀的碳酸氢钠溶液 温故知新规范、深化实验的基本操作消除学生对浓硫酸的畏惧心里
浓硫酸的化学性质1、浓硫酸吸水性 ( http: / / www.21cnjy.com )课件图片展示:浓硫酸的吸水性讲解:利用浓硫酸的吸水性,常常用浓硫酸作干燥剂【练习1】不能用浓硫酸干燥的气体是 ( ) A.CO2 B.NH3 C.NO2 D.Cl2 观察蓝色(CuSO4.5H2O)→白色(CuSO4)师生共同总结:浓硫酸可以干燥中性气体:O2、H2 等、也可以干燥CO2 NO2 Cl2 等不能干燥的有:碱性气体:NH3、还原性气体:H2S、HI等。 认识浓硫酸吸水性及作为干燥剂能干燥的气体情况体会浓硫酸不可以干燥气体的特点
过渡—由于浓硫酸的具有很强的氧化性而和还原性强的 物质反应2、浓硫酸的强氧化性---可以和铜反应 【质疑】:我们初中时候就知道稀硫酸不可以和不活泼金属Cu反应,那浓硫酸的氧化性强,可不可以反应呢?若能,反应条件?产物?如何检验产物?【实验2】演示铜与浓硫酸反应 ( http: / / www.21cnjy.com )问题跟进1、结合同与浓硫酸和铜的反应比较稀硫酸和浓硫酸的氧化性的不同,指出表现 ( http: / / www.21cnjy.com )出氧化性的微粒稀硫酸的是H+,浓硫酸的强氧化性是由H2SO4 分子中的+6价S体现的,被还原为SO22、据实验现象写出反应的方程式,分析浓硫酸作用。一部分H2SO4 分子中的+6价S被还原成了SO2 另外一部分没有变价,浓硫酸表现出来氧化性和酸性3、随着反应进行当浓硫酸浓度减低为稀硫酸,反应会怎么样? 思考、讨论浓硫酸是否可以和铜反应预测测可能的反应现象,预测反应产物观察记录并实验现象条件:需加热(氧化性比硝酸弱)现象:铜片上有气泡产生,品红溶液褪色(SO2)结论: Cu+2H2SO4(浓)Cu(SO4)2+SO2+2H2O【练习2】用0.2 mol的浓硫酸中与足量的铜片共热,能否产生0.1 mol的SO2气体?为什么? 激发学生在问题面前认真思考,运用前面学习的知识大胆预测强调学生的方程式的规范书写,重视知识落实关注细节,强调浓硫酸的特性
加热的条件下浓硫酸可以和多数金属(除金、铂外)反应,铁铝钝化 启发思考:依据前面我们学习的浓硝酸的一些特性来对比认识浓硫酸的一些性质:有没有钝化现象? 思考讨论后得到结论:在 常温下铁和铝在浓硝酸里面钝化同样条件下在浓硫酸里面也钝化,但是加热被钝化的保护膜也可以反应。 培养学生的知识迁移能力、分析问题、解决问题
3、和非金属C反应 启发思考:浓硫酸能不能像浓硝酸那样和非金属C单质发生类似的反应呢?【实验3】演示C与浓H2SO4反应思考:1、预测可能的产物;2、选择合适的试剂检验产物;检验产物顺序?3、设计实验装置;(★注意SO2 存在干扰CO2检验)【注】物质检验顺序:H2O、SO2、CO2实验演示提醒学生注意观察实验现象设计装置图: ( http: / / www.21cnjy.com ) 思考讨论:浓硫酸能像浓硝酸那样和非金属C单质发生类似的反应。1、依据浓硝酸和C的反应推测可能产物:CO2、SO2、H2O2、结合上一节对SO2、CO2应物质检验方法选择实验试剂:澄清石灰水、品红、CuSO4总结实验现象:①品红溶液②酸性高锰酸钾溶液③品红溶液④澄清石灰水现象:无水硫酸铜变蓝→H2O中品红褪色→有SO2③中品红溶液不退色→SO2已经处理干净④澄清石灰水变浑浊→有CO2产生所以反应方程式为C+2H2SO4 (浓) CO2↑+2SO2↑+2H2O注意尾气的处理:用碱液吸收 利用浓硝酸的强氧化性为铺垫体会浓硫酸强氧化性运用上一节课学习的SO2的相关知识解决混合气体的检验问题
介绍 小练习【提问】如果把浓硫酸滴到紫色的石蕊试纸上会有什么现象?硫酸的用途介绍【投影】 【思考讨论】:考虑浓硫酸的酸性和脱水性,并且使试纸碳化了解硫酸的用途 拓展学生知识面,了解浓硫酸的脱水性
浓硫酸性质总结 浓硫酸的强氧化性⑴氧化大多数金属(除Pt、Au除外)反应,如:Cu+2H2SO4(浓)Cu(SO4)2+SO2+2H2O 和非金属单质C反应 C+2H2SO4 (浓) CO2↑+2SO2↑+2H2O⑵常温:浓硫酸钝化 Fe、Al(容器)。⑶反应需加热(氧化性弱于硝酸),还原产物一般为SO2。⑷注意:随着反应进行,浓硫酸变稀,失去这种强氧化性,变为稀硫酸(具有稀硫酸的性质)
了解工业制硫酸过程 引导学生阅读教材P89化学与科技【多媒体展示】工业制取硫酸的历史、方法和过程:硫酸工业已有 200多年的历史。早期的 ( http: / / www.21cnjy.com )硫酸生产采用硝化法,此法按主体设备的演变又有铅室法和塔式法之分。18世纪后半期,纺织工业取得重大的技术进步,硫酸被用于亚麻织品的漂白、棉织品的酸化和毛织品的染色。 认真阅读教材,总结知识要点:工业制硫酸方法和过程:1、SO2的获取4FeS2+11O2 2Fe2O3+8SO22、催化氧化 2SO2+O2 2SO33、吸收SO3SO3+H2O==H2SO4(用98.3%浓硫酸吸收) 联系实际生产,了解含硫物质的转化成为工业制硫酸的原理,体会化学知识在生产中的应用
酸雨的形成及防止 过渡---在硫酸的生产过程里会有大量的含硫氧化物产生,极易产生严重的环境问题----酸雨,请同学们谈谈你们对酸雨的了解和认识---展示美丽的人文环境对比酸雨的危害 ( http: / / www.21cnjy.com )自学教材P90,了解酸雨形成酸雨的物质?来源?形成酸雨时SO2所发生的主要反应?酸雨危害?如何防止或减少酸雨的形成? 同学们自学教材,可以相互讨论形 ( http: / / www.21cnjy.com )成关于酸雨的正确认识:1、形成酸雨的物质有SOx、NOx;2、来源:化石燃料燃烧,城市中NO ( http: / / www.21cnjy.com )X来源主要来自汽车尾气;酸雨是工业高度发展而出现的副产物,由于人类大量使用煤、石油、天然气等化石燃料,燃烧后产生的硫氧化物或氮氧化物,在大气中经过复杂的化学反应,形成的3、形成酸雨时SO2所发生的主要反应2SO2+O2 2SO3SO3+H2O===H2SO4SO2+H2OH2SO32H2SO3+O2===2H2SO4酸雨----PH值≤5.6的降雨酸雨在国外被称为“空中死神”4、危害主要表明在四个方面:
对水生系统的危害
对陆地生态系统的危害对人体的影响对建筑物、机械和市政设施的腐蚀5、防治措施控制酸性物质的排放积极开发利用煤炭的新技术,推广煤炭的净化技术、转化技术,采取烟气脱硫、脱氮技术等重大措施,调整能源结构开发风能、核能、太阳能等清洁能源,取代化石能源,从根本上解决问题 激发学生的积极性,交流合作,展示学生的日常关于酸雨知识的积累,提高学生的学习兴趣感受酸雨问题给人类带来的巨大危害,提高学生的环境保护意识
SO42ˉ的检验 阅读教材91页 认识常见的硫酸盐—石膏和硫酸钡理解SO42ˉ的检验方法:先加入足量盐酸酸化,若不出现白色沉淀,则再加入BaCl2溶液,若产生白色沉淀,则含有SO42ˉ ( http: / / www.21cnjy.com );若加入盐酸后出现白色沉淀,则先过滤,再在滤液中加入BaCl2溶液,若产生白色沉淀,则含有SO42ˉ。
作业与练习 完成课本后面的练习题完成自主丛书的当堂检测部分
板书设计 一、浓硫酸
物理性质 1、无色、粘稠、油状难挥发液体; 2、稀释方法
化学性质 1、吸水性 2、强氧化性 ⑴氧化大多数金属
Cu+2H2SO4(浓)Cu(SO4)2+SO2+2H2O
(2)非金属单质 C+2H2SO4 (浓) CO2↑+2SO2↑+2H2O
⑵常温:浓硫酸钝化 Fe、Al(容器)。
⑶反应需加热(氧化性弱于硝酸),还原产物一般为SO2。
⑷注意:随着反应进行,浓硫酸变稀,失去这种强氧化性,不在与铜反应。
酸性
二、酸雨
1、形成酸雨的物质及其来源
2、形成酸雨时SO2所发生的主要反应
2SO2+O2 2SO3 SO3+H2O===H2SO4
SO2+H2OH2SO3 2H2SO3+O2===2H2SO4
3、酸雨的防治
三、SO42ˉ的检验
【梯度训练A】
1、纯硫酸是一种无色、粘稠、油状 ( http: / / www.21cnjy.com ) ,是一种 挥发性酸。密度大,易溶于水,放出大量的热。稀释时,应把 沿 缓缓注入 中,并 ,以防止 。
2、浓硫酸的特性
(1)强氧化性
与金属Cu 的反应
使铁、铝钝化常温下,浓硫酸能使铁、铝表面生成一层 而钝化。因此,冷的浓硫酸可以用 容器储存。
与非金属C的反应
(2)脱水性:浓硫酸能将物质中的氢、氧元素按 的比例脱出生成水。
(3)吸水性:浓硫酸有强烈的吸水性,常用作 剂。浓硫酸不能干燥哪些气体?
浓硫酸既有氧化性,又有酸性,因此不能干燥还原性气体和碱性气体,如H2S、HI、NH3 等不能干燥。
3、酸雨及其防治
1.酸雨的形成
(1)酸雨:排入空气中的 和 在 和 的共同作用下,形成酸雾。
(2)硫的氧化物形成酸雨的主要反应有:
①
②
③
④
2.酸雨的防治措施
(1)从实际情况出发,对 的排放加以控制;
(2)改变能源结构,开发利用 等清洁能源,从根本上解决问题。
4、深化拓展 SO42ˉ的检验
(1)原理:利用 Ba2++ SO42ˉ== Ba SO4 ↓
(2)试剂:BaCl2或Ba(NO3)2 溶液、盐酸或稀硝酸。
(3)SO42ˉ的检验方法:先加入足量盐酸酸化,若不出现白色沉淀,则再加入BaCl2
溶液,若产生白色沉淀,则含有SO42 ( http: / / www.21cnjy.com )ˉ;若加入盐酸后出现白色沉淀,则先过滤,再在滤液中加入BaCl2溶液,若产生白色沉淀,则含有SO42ˉ。
【梯度训练B】
1.我国工业生产因受酸雨而造成的损失每年高达15亿元。为了有效控制酸雨,目前国务院已批准了《酸雨控制区划分方案》等法规
(1)某实验小组采集酸雨样品,随着时间的推移,多次测定该样品pH,得到了如下数据:
时间/h 开始 8 16 24 32 40 48
PH 5.0 4.8 4.5 4.3 4.2 4.0 4.0
回答下列问题:
⑴、酸雨样品放置,pH变化的主要原因。化石燃料的大量燃烧以及树木的大量砍伐
⑵、如果将刚取样的上述酸雨用氯气消毒的 ( http: / / www.21cnjy.com )自来水混合,pH将 (增大或减小或不变)原因是(用化学方程式表示)减小、Cl2+SO2+2H2O=H2SO4+2HCl
⑶、酸雨可导致下列危害中的( )
A、腐蚀建筑物 B、导致树木枯萎 C、造成洪涝灾害 D、恶化人类环境
⑷、你认为减少酸雨产生的途径可采取的下列措施是( )
①减少用煤作燃料 ②把工 ( http: / / www.21cnjy.com )厂的烟囱造高 ③燃料脱硫 ④在已酸化的土壤中加石灰 ⑤开发新能源 A、①②③ B、②③④⑤ C、①③⑤ D、①③④⑤
⑸、为了防止酸雨,减少煤燃烧时向大 ( http: / / www.21cnjy.com )气排放二氧化硫,火力发电厂常用氢氧化钙的悬浊液吸收煤燃烧时产生的二氧化硫气体,并回收制得有用的石膏(CaSO4 2H2O),则有关反应的化学方程式为:
Ca(OH)2+SO2=Ca SO3+H2O
2.某亚硫酸钠已部分被氧化。为确定它的纯度,要进行如下实验:
①称取样品W1g;②将样品溶解;③给溶液加入稍过量盐酸酸化了的BaCl2溶液;④过滤、洗涤、干燥沉淀,称其质量为W2g。试回答:
(1)BaCl2要用盐酸酸化的原因是______________。除去亚硫酸钠
(2)BaCl2溶液要稍过量的原因是______________。使氧化的得到的硫酸钠完全反应。
(3)判断操作③是否完成的方法是_____________。
在滤液中加入硫酸钠没有沉淀说明完全
(4)Na2SO3纯度的表示式为___________________。(142 W2)/(233 W1)
4.两份不同浓度的NaO ( http: / / www.21cnjy.com )H溶液各500mL,分别吸收1120mL(标准状况下体积)SO2气体,反应后溶液中分别有5.75g和7.10g溶质。求两份NaOH溶液的物质的量浓度。
0.09 mol·L -1、0.113 mol·L -1
教后记 本节课浓硫酸的知识学 ( http: / / www.21cnjy.com )习是在初中化学对浓硫酸的物理性质、强酸性、吸水性有所了解的基础上展开的,所以本节课主要内容深化了在氧化还原反应理论的支持下类比浓硝酸的性质去探究浓硫酸的强氧化性,通过浓硫酸与铜等绝大多数金属(除金、铂、钛外)非金属单质C等,在加热条件下的反应可以获知浓硫酸具有强氧化性。
了解硫酸的工业用途和生产工艺,提 ( http: / / www.21cnjy.com )高学生对于化学知识在生产中的运用学习化学是为了更好的为工业生产服务。体会酸雨问题是当今的‘全球三大环境问题’之一,其危害之大、范围之广应该让学生们深刻认识,只有提高全民的环保意识,才可能促使大家在生活、生产里面处处注意环保,人人争当环保卫士。通过酸雨的形成与防治的学习,进一步增强学生的化学服务社会的意识, 激发学生努力学习化学知识报效祖国的热情。
本节课的学习内容较多,涉及的工业生 ( http: / / www.21cnjy.com )产、环境污染与保护等的知识面很广,在课上给知识面广泛的学生机会展示,提高学生的信心,激发其学习科学知识的热情,促进班级学风提高有相当益处,但是也耽误一些时间,课堂时间较为紧张,后面内容有些仓促。化学必修1第三章 第三节 硫的转化
适用年级:高一 所需课时:1课时
单位:枣庄一中新校
课型:新授课
教材分析:
硫单质及其化合物的氧化性和还原性是本节的 ( http: / / www.21cnjy.com )核心知识,不同价态硫元素间的转化能充分体现各种含硫物质的氧化性和还原性。教材从硫元素在自然界中的存在和转化、实验室探究不同价态硫元素间的转化、生产生活中不同价态硫元素间的转化三个角度多层面分析硫的转化。本节教材利用氧化还原反应的价态分析知识和实验设计来学习理解硫及其化合物,既是对新物质性质的学习又是对氧化还原反应、氧化剂和还原剂等理论的应用和进一步的理解与巩固。
教学目标:
【知识与技能】
1.初步了解自然界中硫元素的存在形式及硫元素的氧化与还原。
2. 初步掌握硫、二氧化硫和浓硫酸的物理性质、化学性质及其用途。
3.进一步巩固研究物质化学性质的方法和思路 ( http: / / www.21cnjy.com )。学会从元素价态高低的比较分析认识物质的氧化性和还原性;从物质所含元素价态的变化分析物质的性质,设计实验验证物质性质。
4. 通过质疑和问题讨论培养学生分析问题的能力和总结、概括知识的能力。
【过程与方法】
1.通过对自然界中硫的观察及其价态分析,得出其可能的化学性质。
2. 以硫的价态变化为中心,探究含硫物质的氧化性、还原性及用途。
3.掌握研究物质的方法――推测可能的性质、 ( http: / / www.21cnjy.com )设计实验、观察现象、分析现象、得出结论,再辩证地分析结论适用的范围(如浓硫酸有强氧化性,通常被还原为二氧化硫,但也可能被还原为硫或硫化氢)。
【情感、态度与价值观】
1. 结合硫的化合价的变化及其组成、性质关系的教学,对学生进行物质组成结构决定物质性质,物质的性质决定物质的变化和应用的学科观点教育。
2.了解科学--技术--环境的关系,增强学生的社会责任感,通过收集资料,了解环境污染的现状,增强学生保护环境的意识。
教学重点:硫单质、二氧化硫和浓硫酸的性质。
教学难点:
1. 硫单质、二氧化硫和浓硫酸的氧化还原反应和配平 ,培养提高化学反应方程式书写的基本能力。
2. 培养学生通过实验现象分析物质性质的能力。
3. 设计实验探究物质性质,培养学生实验设计与实验分析能力。
教具:预习导学案 、多媒体
教法:实验探究、练习总结相结合。
四.教学过程
教学环节时间安排 教师活动 学生活动 设计意图
自然界中不同价态硫的转化5分钟 2、认识硫单质10分钟 【板书】 【投影】硫元素化合价和含硫化合物【投影】动画演示自然界中硫的转化【介绍】1、火山口硫的变化:被氧化为二氧化硫、三氧化硫2、大气中硫的变化 3、地表、地下硫的存在与变化【思考与练习1】反应2S2=S4是氧化还原反应吗? 16g气体硫单质 S2和S4所含原子数、分子数、极其体积相同吗?【投影】2、认识硫单质 S(0价)物性:是一种 色固体,很脆易研成粉末,不溶于 微溶于 易溶于 ,熔沸点 。用途:硫磺主要用于制造 、化肥、火柴及杀虫剂,还用于制造 、 【演示实验1】硫在氧气中、空中的燃烧。【现象】在纯氧气中燃烧有明亮的蓝紫色火焰,从纯氧移至空中火焰淡蓝色,有刺激性气体生成。 点燃 【板书】S+O2==SO2【演示实验2】硫与浓硝酸的反应向装有硫粉的试管加入浓硝酸,用酒精灯加热。反应后向试管在依次加入盐酸、氯化钡。【现象】常温下硫粉不与浓硝酸反应,加热后硫粉逐渐消失,有红棕色气体生成。再加入盐酸无现象,再次加入氯化钡有白色沉淀生成。【学生板书】S+6HNO3=H2SO4+6NO2↑+2H2O【实验演示3】硫粉与铁粉的反应 将产物溶于盐酸后加入KSCN溶液,再加入H2O2【现象】铁粉在硫粉中燃烧,有黑色固体生成,加入KSCN溶液无现象,再加入H2O2溶液,溶液变血红色。 △【板书】S+Fe=FeS△ S+2Cu=Cu2S 【思考与练习2】在强碱溶液中单质硫发生歧化反应: S + NaOH ------ Na2S + Na2SO3 + H2O 方程式未配平,氧化剂和还原剂的物质的量之比为 。单质硫体现了 性【思考与练习3】单质硫与浓硫酸能发生归中反应:S+H2SO4-----SO2↑+H2O方程式未配平,氧化产物和还原产物的物质的量之比为 。单质硫体现了 性【思考练习4】在反应Na2S+2H2SO4(浓)=Na2SO4+S↓+SO2↑+2H2O中硫化钠被氧化生成二氧化硫,浓硫酸被还原为硫单质,转移6e-.对吗? 回顾硫原子的相对原子质量、质子数、核外电子数回顾硫元素化合价,含不同价态硫元素的化合物3 、 结合0价硫单质S2 S4 S8回顾同素异形体概念4、在回顾含硫化合物的基础上学习自然界中硫元素转化。5思考后回答:不是氧化还原反应,因为无元素化合价的升降。原子数相同,分子数不同;因不知温度和压强,不能确定体积是否相等。6、阅读教材单质硫的物性、用途完成投影练习。7、观察硫单质颜色、状态、加热熔化、在氧气中燃烧和在空气中燃烧现象8、观察硫单质与浓硝酸的反应现象,思考产物中红棕色气体是什么,最后生成的白色沉淀是什么、并尝试写出反应方程式。9、思考:单质硫能与氧气、浓硝酸反应,硫元素化合价升高被氧化,说明单质硫有氧化性还是还原性?单质硫能否既有氧化性又有还原性吗?11、观察硫单质与铁粉的反应思考1、产物中Fe的化合价是多少,为什么? -2价.思考2、硫粉和铁粉质量保持为32:56,硫粉可以再多一些吗?为什吗?不可以,多的硫粉会与空气中的氧气反应,生成有刺激性气味的有毒气体SO2思考3、氯气与铁、铜反应分别生成氯化铁和氯化铁,二硫粉与铁、铜反应分别生成硫化亚铁和硫化亚铜,这说明了什么?铁、铜元素被氯气氧化程度高,而被硫单质氧化得程度低,说明硫单质的氧化性比氯气弱。12、在教师引导下做出以下分析首先,根据化合价升降相等配歧化反应的氧化产物和还原产物系数:S + NaOH - --- 2Na2S + 1Na2SO3 + H2O再根据原子守恒配平反应3S + 6NaOH ==2Na2S + 1Na2SO3 + 3H2O其次,依据氧化剂化合价降低分析出反应物3S中有2S是氧化剂。还原剂化合价升高分析出反应物3S中有2S是还原剂。13、在教师引导下做出以下:首先,根据化合价升降相等配归中反应的氧化剂和还原剂系数:1S+2H2SO4-----SO2↑+H2O再根据原子守恒配平反应1S+2H2SO4==3SO2↑+2H2O其次,依据氧化产物是元素化合价升高后的产物分析出产物3SO2中有1SO2是氧化产物。还原产物是元素化合价降低后的产物分析出产物3SO2中有2SO2是氧化产物。14、思考后回答不对,硫元素化合价出现了交叉应为硫化钠被氧化生成硫,浓硫酸被还原为二氧硫 使学生在回顾硫原子结构基础上理解硫元素化合价,并在回顾含硫化合物的基础上学习自然界中硫元素的氧化与还原。认识硫单质的氧化性和还原性。引导学生思考如何确定产物和产物中元素化合价将上一节浓硝酸的氧化性与硫的还原性联系起来通过硫单质发生的归中反应和歧化反应,进一步加深对单质硫性质的认识,培养提高学生分析氧化还原反应的能力。
3、认识SO215分钟5分钟 对上课前安装好并加好药品的装置做以下操作:打开分液漏斗的盖子,转动旋钮,将浓硫酸加入圆底烧瓶。点燃酒精灯加热,制取二氧化硫,使二氧化硫依次进入澄清石灰水、品红、氢硫酸、高锰酸钾、氯水、浓氢氧化钠。加热浑浊后又澄清的石灰水。向褪色的高锰酸钾和氯水中分别加入盐酸酸化的氯化钡。加热褪色的品红试管。【现象】1、澄清石灰水先变浑浊后又澄清,加热后又浑浊。2、氢硫酸中有淡黄色沉淀生成 3、高锰酸钾和氯水褪色,分别加入盐酸酸化的氯化钡有白色沉淀生成。 4、加热褪色的品红试管溶液又恢复红色。 5、含酚酞的氢氧化钠红色逐渐变浅消失。【板书】二氧化硫物性:无色、刺激 有毒 1:40制取:Na2SO3+H2SO4== Na2SO4+SO2↑+H2O 化性: ①有酸性氧化物的通性(与CO2相似)②有氧化性 2H2S + 1SO2 ===3S↓+2H2O③有还原性2SO2 + O2 ====2SO3 SO2+Cl2+2H2O ( http: / / www.21cnjy.com )====H2SO4+2HCl 5SO2+2KMnO4+2H2O==K2SO4+2MnSO4+2H2SO4 ④有暂时漂白性 观察实验现象,思考6只试管反应体现了二氧化硫的那些性质?二氧化硫发生了氧化反应还是还原反应?第一支试管和最后一支试管中试剂的作用是什么?【学生板书】SO2 + Ca(OH)2====CaSO3↓+H2O (先有白色沉淀生成)CaSO3+SO2+H2O==== Ca(HSO3)2 (后白色沉淀消失)Ca(HSO3)2 ====CaSO3↓+SO2+H2O (加热又出现白色沉淀)【思考】SO2和Cl2都有漂白性,等温等压下等体积的这两种气体混合,漂泊效果比单一气体更好吗? 掌握二氧化硫的制取和性质,培养提高学生分析复合实验能力。
4、认识浓硫酸15分钟 【板书】浓硫酸:难挥发性、吸水性、脱水性、强氧化性【实验演示5】铜与浓硫酸的反应 将铜片放入盛浓硫酸的试管中,酒精灯加热。【板书】 △Cu+2H2SO4== CuSO4+SO2↑+2H2O△C+2H2SO4== CO2↑+2SO2↑+2H2O【说明】冷浓硫酸使铁铝敦化。 【实验演示6】氯化钠、溴化钠、碘化钠与浓硫酸反应向盛有固体氯化钠、溴化钠、碘化钠的三支锥形瓶中加入浓硫酸观察反应。【现象】盛氯化钠的锥形瓶有无色气体产生伴有白雾,蘸浓氨水的玻璃棒靠近有白烟产生;盛溴化钠的锥形瓶有橙红色气体产生盛碘化钠的锥形瓶有紫红色气体产生。【板书】NaCl(固体)+H2SO4(浓)=HCl↑+NaHSO42NaBr(固体)+3H2SO4(浓)=Br2+SO2↑ +2NaHSO4+2H2O8NaI(固体)+9H2SO4(浓)=4I2+H2S ↑+8NaHSO4+4H2O 观察现象:铜与浓硫酸常温下不反应,加热反应,现象 ( http: / / www.21cnjy.com )是铜逐渐消失有刺激性气体生成,溶液中有白色固体、少量浅黄色固体和少量黑色固体生成,铜表面有少量蓝色溶液生成。思考为什么出现这些现象?反应液中水很少,生成的硫酸铜因饱和而析出白色沉淀;浓硫酸中+6价硫少量被还原为单质硫和硫化铜。 思考:1、NaCl(固体)+H2SO4(浓)的反应体现了浓硫酸的什么性质?难挥发性。2、氯离子不能还原浓硫酸,而溴碘离子将浓硫酸分别还原为二氧化硫和硫化氢,这说明氯溴碘离子的还原性强弱如何变?逐渐增强。 认识浓硫酸的强氧化性将浓硫酸的强氧化性与氯溴碘离子的还原性结合,为下一节溴和碘的学习打下伏笔。
板书设计 第三节: 硫的转化1、自然界中硫的转化2、认识硫单质 物性 用途 化性还原性: 点燃 S+O2==SO2 S+6HNO3=H2SO4+6NO2↑+2H2O氧化性: △ △S+Fe==FeS S+2Cu=Cu2S3、认识SO2物性:无色、刺激 有毒 1:40制取:Na2SO3+H2SO4== Na2SO4+SO2↑+H2O 化性: ①有酸性氧化物的通性(与CO2相似)②有氧化性 2H2S + 1SO2 ===3S↓+2H2O③有还原性2SO2 + O2 ====2SO3 SO2+Cl2+2H2O====H2SO4+2HCl 5SO2+2KMnO4+2H2O==K2SO4+2MnSO4+2H2SO4 ④有暂时漂白性4、认识浓硫酸 难挥发性、吸水性、脱水性、强氧化性△ △Cu+2H2SO4== CuSO4+SO2↑+2H2O C+2H2SO4== CO2↑+2SO2↑+2H2ONaCl(固体)+H2SO4(浓)=HCl↑+NaHSO42NaBr(固体)+3H2SO4(浓)=Br2+SO2↑ +2NaHSO4+2H2O8NaI(固体)+9H2SO4(浓)=4I2+H2S ↑+8NaHSO4+4H2O
教后记 学习不同价态硫的转化,是对氧化还原 ( http: / / www.21cnjy.com )反应、氧化剂和还原剂等理论的应用和进一步的理解与巩固。尤其是对硫元素部分氧化/还原反应,歧化反应,归中反应的学习,能进一步加深拓宽对氧化还原反应类型和化合价变化规律的认识,因此可在本节教学中及时补充部分氧化/还原反应,歧化反应,归中反应概念,介绍同种元素化合价靠拢不交叉的变化规律,进行对应反应分析练习。不同价态硫的转化能进一步熟悉强氧化剂浓硝酸、高锰酸钾和强还原剂碘化钾的性质,了解预测它们反应的产物,提高学生分析氧化还原反应能力。
附 化学必修1第三章第三节 硫的(学案)
硫的转化学案(第一课时)
课前预习
一、自然界中不同价态硫元素的转化
1、在 处有硫单质,在该处部 ( http: / / www.21cnjy.com )分硫转化为 而部分硫转化为 和 ,当有氧气、水蒸气和阳光存在时 转化为 。它们溶于水后分别生成亚硫酸和硫酸,而一些微生物会把亚硫酸和硫酸分解成 或 。
2、认识硫单质 S(0价)
物性:是一种 色固体,很脆易研成粉末,不溶于 微溶于 易溶于 ,熔沸点 。
用途:硫磺主要用于制造 、化肥、火柴及杀虫剂,还用于制造 、 。
化性: ①有氧化性, (燃烧,生成低价态硫化物FeS、Cu2S)
S + Fe === S + Cu === S + H2 ===
②有还原性,(硫在氧气中燃烧现象 )
S + O2 ====
1S +6 HN O3 (浓)== ( http: / / www.21cnjy.com )== 1 H2SO4 +6NO2↑ +2H2O
【思考】在强碱溶液中发生氧化还原反应 S + NaOH === Na2S + Na2SO3 + H2O
方程式未配平,氧化剂和还原剂的物质的量之比为 。
【思考】在反应 2H2S + SO2 ===3S↓+2H2O中是氧化产物是 还原产物是 物质的量之比为 。
3、认识SO2(+4价)
物性:是一种 色有 味的有毒气体。常温常压时1体积水可溶解40体积二氧化硫。
制取:Na2SO3+H2SO4== Na2SO4+SO2↑+H2O 收集:向 排空气法
化性: ①有酸性氧化物的通性(与CO2相似)
SO2 + Ca(OH)2====CaSO3↓+H2O (先有白色沉淀生成)
CaSO3+SO2+H2O==== Ca(HSO3)2 ( 白色沉淀消失)
Ca(HSO3)2 ====CaSO3↓+SO2+H2O (加热又出现白色沉淀)
②有氧化性 2H2S + SO2 ===
③有还原性
SO2 + O2 ====
SO2 + Cl2 +2H2O====H2SO4+2HCl
SO2 +H2O2====H2SO4
SO2 + 2HNO3(浓)==H2SO4+2NO2↑(有红棕色气体生成)
3SO2 + 2HNO3(稀)+2H2O==3H2SO4+2NO↑(有无色气体生成)
5SO2 + 2KMnO4+2H2O== K2SO4+2Mn SO4+ 2H2SO4 (高锰酸钾的紫红色退去)
④暂时漂白性:
SO2能与有色物质结合生成不稳定的无色物质,受热或长时放置该无色物质会分解为原来的有色物质。
如:SO2通入品红中,品红退色,加热后又重现品红的红色。
应用:应用SO2使品红退色来检验SO2气体
4、认识浓H2SO4 :难挥发性、吸水性、脱水性、强氧化性
强氧化性:Cu+ H2SO4== C+ H2SO4==
吸水性:酸性干燥剂
难挥发性:NaCl(固体)+H2SO4(浓)=HCl↑+NaHSO4(难挥发性酸制易挥发性酸)
课后检测
判断下列说法正误
1.单质硫在空气中缓慢燃烧 ( http: / / www.21cnjy.com )火焰淡蓝色,在纯氧气中剧烈燃烧火焰为明亮的蓝紫色,这两种条件下的产物前者是二氧化硫,后者是三氧化硫。( )
2.单质硫有很强的氧化性,可将单质铁和铜分别氧化为Fe2S3和CuS。( )
3.可用水、酒精、二硫化碳洗涤试管壁上附着的硫磺。( )
4.四种质量相同的硫单质S2、S4、S6、S8,含有相同的硫原子数和电子数( )
5.四种物质的量相同的硫单质(气体)S2、S4、S6、S8,在同温同压下有相同的体积,有相同的分子数,但硫原子数不同。( )
6.可将SO2和CO2分别通入H2S、酸性高锰酸钾溶液、氯水、品红溶液可区别这两种气体。( )
7.将SO2使酸性高锰酸钾溶液、氯水、品红溶液退色,这都说明SO2有漂白性。( )
8.SO2和Cl2都有漂白性,等温等压下等体积的这两种气体混合,漂泊效果比单一气体更好。( )
9.等温等压下将等体积的SO2、Cl2气体混合,通入品红和CaCl2的混合液中,现象是红色不退去,有CaSO3沉淀生成。( )
10.下列试剂或方法不能区别CO2和SO2得是( )
A.澄清石灰水 B.品红 C.酸性高锰酸钾 D.氯水 E.浓硝酸 F.氢硫酸 G.酸化Ba(NO3)2 H.浓硫酸
11.铜与浓硫酸加热反应,现象是有刺激性气体A生成,溶液中有白色固体B,浅黄色固体C,黑色固体D生成,铜表面有少量蓝色溶液E生成。
(1)A通入盛有澄清石灰 ( http: / / www.21cnjy.com )水的试管,有白色沉淀生成,继续通入沉淀消失,加热试管,又出现白色沉淀有关反应为 、 、
A可使品红褪色,说明A有 性。A可使氯水、溴水、酸性高锰酸钾褪色,说明A有 性。
(2)白色固体B溶于水得蓝色溶液E,B是 。
(3)浅黄色固体C,不溶于水,微溶于酒精,易溶于 。
C与热氢氧化钠反应方程式为 。
(4)黑色固体D与稀硫酸加热反应生成溶 ( http: / / www.21cnjy.com )液变蓝,放出一种有臭鸡蛋味的气体,D与硫酸加热反应方程式为 。
12.(1)浓硫酸与木炭粉在加热条件下反应的化学方程式为 。
(2)试用下图所列各装置设计一个 ( http: / / www.21cnjy.com )实验,来验证上述反应所产生的各种产物.
这些装置的连接顺序(按产物气流从左到右的方向)是(填装置的编号)
→ → →
序号 ① ② ③ ④
装置 ( http: / / www.21cnjy.com ) ( http: / / www.21cnjy.com )
(3)实验时可观察到装置①中A瓶的溶液褪色,C瓶的溶液不褪色.
A瓶溶液的作用是 ,B瓶溶液的作用是 ,C瓶溶液的作用是
(4)装置②中所加的固体药品是 ,可验证的产物是 .
(5)装置③中所盛溶液是 ,可验证的产物是 。
13、下图是制取二氧化硫并验证其性质的简易微型装置、下列判断不正确的是: A.紫色石蕊溶液变蓝色 B.品红溶液褪色 C.溴水橙色褪去D.含酚酞的NaOH溶液红色变浅
第二课时预习
14.不同价态硫元素的转化
含硫物质试剂:Na2S溶液、H2S、单质S、 Na2SO3溶液、稀H2SO4、浓H2SO4
氧化剂:O2、酸性KMnO4 溶液、HNO3、浓硫酸、氯气、溴单质、H2O2等。
还原剂:Na2S、H2S、Na2SO3、KI、Cu、Fe等。
其它试剂:盐酸、BaCl2溶液、品红
编号 预期的转化 选择的试剂 实验现象 结论
1.硫化钠硫化氢被氧化 S(-2)→S(0)S(-2)→S(+4)S(-2)→S(+6)
2.S单质被氧化被还原 S(0)→S(+4)S(0)→S(+6)S(0)→S(-2)
3.SO2 被氧化被还原 S(+4)→S(+6)S(+4)→S(0)
4.浓H2SO4被还原 S(+6)→S(+4)S(+6)→S(-2)
15. 亚硫酸钠中有+4价的硫,它既有氧化性又有还原性。现有试剂:氯水、硫化钠溶液、亚硫酸氢钠溶液、稀硫酸、氢氧化钠溶液和氨水。
⑴要证明Na2SO3具有还原性,应选用试剂 现象 ,
反应离子方程式
⑵要证明Na2SO3具有氧化性,应选用试 ( http: / / www.21cnjy.com )剂 现象 ,反应离子方程式
16、某同学测酸雨的pH值时,在测定 ( http: / / www.21cnjy.com )过程中发现雨水的pH值逐渐减小,最后恒定不变,原因是:(用化学反应方程式解释) 。
工厂燃烧煤使加入一定量的石灰石CaCO ( http: / / www.21cnjy.com )3,能有效地减少酸性气体SO2的排放,获得副产品CaSO4有关反应为: 、 、 。
2 8 6
V
+16
S
32
16
硫元素化合价
+6
+4
0
-1
-2
氢化物 单质 氧化物 酸 盐
SO3 H2SO4 CaSO4
SO2 H2SO3 CaSO3
S
FeS2
H2S HgS
硫元素化合价
+6
+4
0
-1
-2
氢化物 单质 氧化物 酸 盐
SO3 H2SO4 CaSO4
SO2 H2SO3 CaSO3
S
FeS2
H2S HgS
【实验演示4】演示二氧化硫的制取和性质实验
Ca(OH)2 H2S KMnO4 氯水 品红 含酚酞的NaOH
A B C