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1、专题专题4 硫、氮和可持续发展硫、氮和可持续发展第一单元第一单元 含硫化合物的性质和应用含硫化合物的性质和应用硫和含硫化合物的相互转化硫和含硫化合物的相互转化 自然界中哪些地方或哪些物自然界中哪些地方或哪些物质中含硫或硫的化合物？质中含硫或硫的化合物？鞭炮鞭炮火柴火柴石膏像石膏像一、硫的存在形式：游离游离态态 化合态化合态 自然界中不同价态硫元素间的转化阳光阳光 O2氧化氧化H2SO3H2SO4微生物还原还原SH2S火火山山爆爆发发大气大气地表地表地下地下与砷铁汞锑与砷铁汞锑 等元素化合等元素化合含硫含硫矿物矿物雄黄雌黄辉锑矿黄铁矿辰砂石膏石膏(CaSO42H2O)芒硝芒硝(Na2SO410H
2、2O)受空气中氧气、水等作用受空气中氧气、水等作用H2S部分硫S无色、有臭鸡蛋气味的无色、有臭鸡蛋气味的气体气体,可燃性，可燃性，可溶于水可溶于水,剧毒。剧毒。硫有哪些主要化合价？硫有哪些主要化合价？你知道哪些含硫化合物你知道哪些含硫化合物?按按化合价对它们进行分类。化合价对它们进行分类。S S S S-2S S S S0+4+6SO3H2SO4Na2SO4BaSO4CuSO4SO2H2SO3Na2SO3H2SNa2SFeSS 交流与讨论交流与讨论1 1 ：请同学们完成教材：请同学们完成教材9393页交流与讨论页交流与讨论1 1 黄色固体黄色固体,很脆很脆,易研成粉末易研成粉末,不溶于水不溶于
3、水,微溶于酒精微溶于酒精,易溶于易溶于CSCS2 22Cu+S =Cu2S Fe+S =FeSCu+Cl2 =CuCl2点燃点燃2Fe+3Cl2 =2FeCl3点燃点燃硫是氧化剂硫是氧化剂生成低价的金属硫化物生成低价的金属硫化物氯气是氧化剂氯气是氧化剂生成高价的金属氯化物生成高价的金属氯化物氯气的氧化性比硫强氯气的氧化性比硫强1 12 22 23 3硫化亚铜硫化亚铜硫化亚铁硫化亚铁结论结论 硫是比较活泼的非金属单质，既有氧化性，硫是比较活泼的非金属单质，既有氧化性，又有还原性。又有还原性。(1)与金属、氢气等强还原剂反应时，表现氧与金属、氢气等强还原剂反应时，表现氧化性。（硫元素化合价降低）化
4、性。（硫元素化合价降低）（2）与氧气等强氧化剂反应时，表现还原性。）与氧气等强氧化剂反应时，表现还原性。（硫元素化合价升高）（硫元素化合价升高）S氧化剂氧化剂O2等等 +4 S 还原剂还原剂金属、金属、H2等等-2S(3)跟其他物质反应跟其他物质反应S跟碱反应跟碱反应3S6NaOH=2Na2S+Na2SO3+3H2O可用于清除硫可用于清除硫即是氧化剂，又是还原剂。即是氧化剂，又是还原剂。0 -2 +4 二、二、硫和含硫化合物的相互硫和含硫化合物的相互转转化化（1）Hg+S=HgS（用硫处理散落在地上的汞，以防止汞中毒）用硫处理散落在地上的汞，以防止汞中毒）交流与交流与讨论讨论：请请同学同学们们
5、完成教材完成教材94页页交流与交流与讨论讨论2（2）Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2+H2O（3）2Na2SO3+O22Na2SO4，Na2SO3应应密封保存。密封保存。（4）2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O思考思考请同学们判断以上四个反应哪些是氧化还原反应。请同学们判断以上四个反应哪些是氧化还原反应。（1）（）（3）思考思考如果从化合价的角度来考虑，物质什么时如果从化合价的角度来考虑，物质什么时候具有氧化性，什么时候具有还原性？（以硫元候具有氧化性，什么时候具有还原性？（以硫元素为例）素为例）元素处在最高价元素处在最高价(6)只有氧化性，处在最低只有氧化性，处在最低价价
6、(2)只具有还原性；中间价只具有还原性；中间价(0、4)态既具有态既具有氧化性、又具有还原性。氧化性、又具有还原性。思考思考怎样实现相同或不相同价态的含硫物质间怎样实现相同或不相同价态的含硫物质间的转化？的转化？不同价态的含硫物质间通过氧化还原反应规不同价态的含硫物质间通过氧化还原反应规律来转化，相同价态的含硫物质间通过非氧化还律来转化，相同价态的含硫物质间通过非氧化还原反应规律来转化。原反应规律来转化。S S S S-2 0 +4 +6 相同价态的含硫化合物间相同价态的含硫化合物间,通过通过酸碱反应酸碱反应规律来转化规律来转化不相同价态的含硫化合物间不相同价态的含硫化合物间,通过通过氧化还原
7、反应氧化还原反应规律来转化规律来转化 归归 纳纳:实验室制取实验室制取H2S:FeFe2 2S+S+H2SO4=FeFeSO4+H2S无色、有臭鸡蛋气味的无色、有臭鸡蛋气味的气体气体,可燃性，可燃性，可溶于水可溶于水,剧毒。剧毒。实验室制取实验室制取SO2:Na2SO3+H2SO4（浓）（浓）=Na2SO4+SO2 +H2O提示提示 探讨物质的反应类型，可以从酸碱型反应探讨物质的反应类型，可以从酸碱型反应 （非氧化还原反应）、（非氧化还原反应）、氧还型反应、特殊反应出发进一步研究。如氧还型反应、特殊反应出发进一步研究。如SO2是酸性氧化物，可以发是酸性氧化物，可以发生酸碱型反应，同时生酸碱型反
8、应，同时SO2中的硫元素是的价态是中的硫元素是的价态是4，化合价可升也可降，化合价可升也可降，故也可以发生氧还型反应。故也可以发生氧还型反应。教材第教材第94页页“整理与整理与归纳归纳1”写出实现下列转化的化学方程式，如果是在水溶液中的反应，请写出实现下列转化的化学方程式，如果是在水溶液中的反应，请写出离子方程式。写出离子方程式。注意反应的条件注意反应的条件。硫及其化合物之间相互转化硫及其化合物之间相互转化Na2SO4H2SO4BaSO4SO3SO2SH2SH2SO3Na2SO3 参考答案参考答案 2H2S+SO2=3S +H2O S+O2 =SO2 2SO2+O2 2SO3 SO3+H2O=
9、H2SO4 2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O 2OH-+SO2=SO32-+H2O H2O+SO2 H2SO32Na2SO3+O22Na2SO42NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2OH+OH-=H2OBaCl2+H2SO4=BaSO4+2HClBa2+SO42-=BaSO4 点燃点燃催化剂催化剂加热加热硫及其化合物之间相互转化硫及其化合物之间相互转化Na2SO4H2SO4BaSO4SO3SO2SH2SH2SO3Na2SO3 整理与整理与归纳归纳2 硫与含硫化合物之硫与含硫化合物之间间的的转转化在生化在生产产中中 有着重要的有着重要的应应用，用，请举请举例例说说明。明。1、下列转
10、化需要加入氧化剂才能实现的是（、下列转化需要加入氧化剂才能实现的是（）AH2S SO2 B.H2SO4 SO2C SO42-BaSO4 D.SO32-SO2 2、下列物下列物质质中硫元素只中硫元素只显显示示还还原性的是原性的是 A.H2S B.SO2 C.S D.H2SO4AA 课堂练习课堂练习 3、下列各下列各组组气体中，一气体中，一经经混合即能迅速混合即能迅速发发生反生反应应的是的是 A.H2和和O2 B.H2和和Cl2 C.H2S和和SO2 D.H2S和和O2C4、将将SO2通入通入BaCl2溶液，未溶液，未见见沉淀，通入另一气体沉淀，通入另一气体 X仍无沉淀，仍无沉淀，则则X可能是可能
11、是 A.H2S B.NH3 C.Cl2 D.CO2D硫在氧气中燃烧：硫在氧气中燃烧：实验实验现象是：现象是：点燃点燃点燃点燃S +O2 2 =SO2 2生成明亮的蓝紫色火焰。生成明亮的蓝紫色火焰。硫硫是是黄黄色色粉粉末末化学方程式是：化学方程式是：一、二氧化硫的性质一、二氧化硫的性质气体气体气体气体无色无色无色无色有刺激性有刺激性有刺激性有刺激性有毒有毒有毒有毒1010比空气大比空气大比空气大比空气大易溶于水易溶于水易溶于水易溶于水在常温、常压下，在常温、常压下，在常温、常压下，在常温、常压下，1 1体积水大约能溶解体积水大约能溶解体积水大约能溶解体积水大约能溶解4040体积的体积的体积的体积
12、的SOSO2 2 。n 状态：状态：状态：状态：n n 颜色：颜色：颜色：颜色：n n 气味：气味：气味：气味：n n 毒性：毒性：毒性：毒性：n n 沸点：沸点：沸点：沸点：n n 密度：密度：密度：密度：n n 溶解性：溶解性：溶解性：溶解性：1.物理性质物理性质:继续2.化学性质化学性质:SO2与与H2O的反应的反应 SO2的还原性的还原性:(强强)SO2的氧化性的氧化性:(弱弱)(4)(4)SOSO2 2 的漂白性的漂白性:（酸性氧化物的通性）二氧化硫溶于水二氧化硫溶于水实验实验47：SO2与与H2O 的反应的反应:实验结论实验结论:SO SO2 2溶于水后形成的溶液显酸性。溶于水后形
13、成的溶液显酸性。反应方程式：反应方程式：SO2 +H2O H2SO3（亚硫酸）（亚硫酸）（可逆号）（可逆号）实验现象实验现象:试管中的水面试管中的水面上升上升，溶液，溶液PHPH小于小于7 7。n(SO2):n(NaOH)=1:2 SO2+2 NaOH=Na2SO3 +H2On(SO2):n(NaOH)=1:1 SO2+NaOH=NaHSO3酸性氧化物的通性：酸性氧化物的通性：返回返回与水反应生成酸与水反应生成酸;与碱反应生成盐和水与碱反应生成盐和水;与碱性氧化物反应生成盐和水与碱性氧化物反应生成盐和水.SO2+Ca(OH)2=CaSO3 +H2O 说明说明：SO2与与H2O反应生成反应生成H
14、2SO3的同时，的同时，H2SO3也在分解生成也在分解生成SO2与与H2O。可逆反应可逆反应：在：在相同条件相同条件下既能向正反应方向下既能向正反应方向进行，又能向逆反应方向进行的反应。进行，又能向逆反应方向进行的反应。正反应和逆反应均不彻底，正反应和逆反应均不彻底，反应物和生成物共存。反应物和生成物共存。特点(2)SO2的还原性的还原性2SO2 +O2 2 SO3催化剂催化剂a.与与O2的反应的反应:b.与卤素单质的反应与卤素单质的反应:SO2 +Br2 +2 H2O=H2SO4 +2HBrSO2 +Cl2 +2 H2O=H2SO4 +2HCl（氯水褪色）（氯水褪色）c.与其他氧化剂反应与其
15、他氧化剂反应:例如：例如：使使KMnO4 溶液褪色溶液褪色溴水褪色溴水褪色返回返回(3)SO2的氧化性的氧化性与与H2S 的反应的反应:SO2+2 H2S =3 S +2 H2O 返回返回加热，又恢复加热，又恢复原来的颜色原来的颜色。（4 4）SOSO2 2 的漂白性的漂白性:实验现象：实验现象：品红溶液褪色品红溶液褪色学与问 品红溶液滴入品红溶液滴入亚硫酸后，为亚硫酸后，为什么会褪色？什么会褪色？加热又显红色加热又显红色说明了什么？说明了什么？SOSO2 2的漂白作用是的漂白作用是SOSO2 2跟有色物质化跟有色物质化合生成一种无色的合生成一种无色的不稳定不稳定化合物。化合物。漂漂白白原原理
16、理化合漂白除了除了SO2，还有哪些物还有哪些物质具有漂白质具有漂白性？性？它们的漂白它们的漂白原理有何不原理有何不同？同？HClO、Na2O2、O3、H2O2 氧化漂白氧化漂白活性炭活性炭 吸附漂白吸附漂白SO2 化合漂白漂白原理的比较：漂白原理的比较：氯氯 水水二氧化硫二氧化硫 原原 理理实实 质质效效 果果 范范 围围永久性永久性暂时性暂时性 氯气中氯气中HClOHClO将有色将有色物质氧化成无色物质物质氧化成无色物质氧化还原反应氧化还原反应非氧化还原反应非氧化还原反应 可漂白大多数有可漂白大多数有色物质色物质,能使紫色石能使紫色石蕊试液褪色蕊试液褪色SOSO2 2与有色物质直与有色物质直
17、接结合生成不稳接结合生成不稳定无色物质定无色物质 漂白某些有色物漂白某些有色物质质,不能使紫色石蕊不能使紫色石蕊试液褪色试液褪色硫广泛存在于自然界 硫广泛存在于自然界硫广泛存在于自然界 游离态的硫存在于火山喷口游离态的硫存在于火山喷口附近或地壳的岩层里附近或地壳的岩层里 (1)、硫在自然界中的存在：硫在自然界中的存在：硫硫游离态游离态化合态化合态火山喷口火山喷口地壳岩层地壳岩层硫化物：硫铁矿或黄铁矿（硫化物：硫铁矿或黄铁矿（FeS2)等等硫酸盐：芒硝（硫酸盐：芒硝（Na2SO410H2O)石膏（石膏（CaSO42H2O)黄铜矿：黄铜矿：（CuFeS2）H2S SO2 SO3二二黄铜矿黄铜矿俗称
18、：硫磺俗称：硫磺颜色：淡黄色颜色：淡黄色状态：晶体状态：晶体质质 ：脆，容易研成粉末。：脆，容易研成粉末。溶解性：溶解性：不溶不溶于水，于水，微溶微溶于酒精，于酒精，易溶易溶于二硫化碳。于二硫化碳。密度：比水大（约为密度：比水大（约为2 g/cm3)熔沸点：低（熔沸点：低（112.8,444.6)（2）硫的物理性质：硫的物理性质：硫粉硫粉（2）硫的化学性质：）硫的化学性质：S+O2 SO20+4 划火柴时常闻到的一股呛鼻的气味，就是划火柴时常闻到的一股呛鼻的气味，就是火柴头成份中的硫燃烧后产生的二氧化硫。火柴头成份中的硫燃烧后产生的二氧化硫。现象：有现象：有刺激性气味刺激性气味的气体生成。的气
19、体生成。硫在空气中硫在空气中安静安静地燃烧，发出地燃烧，发出淡蓝色淡蓝色的火焰；的火焰；硫在硫在纯氧纯氧中中发出发出蓝紫色蓝紫色地火焰地火焰点燃点燃（工业制硫酸的第一步）（工业制硫酸的第一步）S+Fe=FeS 2Cu+S=Cu2S既有氧化性又有还原性！既有氧化性又有还原性！易溶于水易溶于水SO2颜色状态颜色状态气味气味密度密度毒性毒性沸点沸点水溶性水溶性无色气体无色气体刺激性气味刺激性气味密度比空气大密度比空气大有毒有毒易液化易液化2.2.2.2.物理性质物理性质物理性质物理性质设计实验目的设计实验目的:探究探究SOSO2 2在水中的溶解性在水中的溶解性实验仪器和药品：实验仪器和药品：带橡胶塞
20、的试管带橡胶塞的试管(充有充有SOSO2 2)、水槽、水槽(盛水盛水)实验结束时，在水下用胶塞塞紧试管口，实验结束时，在水下用胶塞塞紧试管口，避免实验功亏一篑避免实验功亏一篑温馨提示：温馨提示：实验实验4-7:4-7:（1 1）酸性氧化物酸性氧化物SO2+H2OH2SO3 在同一条件下在同一条件下,既能向正反应方向既能向正反应方向 进行进行,同时又能向逆反应方向进行的反应同时又能向逆反应方向进行的反应.与水：与水：与碱：与碱：与碱性氧化物：与碱性氧化物：CaSO33.3.3.3.化学性质化学性质化学性质化学性质可逆反应：可逆反应：Na2SO3 +H2O SO2+2NaOHSO2+CaO与盐的反
21、应：SO2 Na2SO3 H2O=2NaHSO3CaSO3 +H2O SO2+Ca(OH)2与与CO2相似相似知识梳理知识梳理SOSO2 2来源来源物理性质物理性质化学性质化学性质用途用途物质分类角度物质分类角度氧化还原角度氧化还原角度特性角度特性角度酸性氧酸性氧化物化物以还原性以还原性为主为主漂白性漂白性硫及其化合物之间的相互转化硫及其化合物之间的相互转化FeSFeSH H2 2S SNaNa2 2S SS SCuCu2 2S SH H2 2SOSO4 4H H2 2SOSO3 3H H2 2SOSO4 4NaOHNaOHSOSO2 2SOSO3 3BaSOBaSO4 4NaNa2 2SOSO3 3NaNa2 2SOSO4 4SOSO2 2H H2 2HClHClFe,Fe,Cu,Cu,O O2 2,点燃点燃H H2 2S SO O2 2或或ClCl2 2+H+H2 2O OO O2 2或或ClCl2 2+H+H2 2O OH H2 2O OO O2 2或或ClCl2 2+H+H2 2O OH H2 2O O,C,C或或CuCuO O2 2,催化剂催化剂,Ba(OH)Ba(OH)2 2NaOHNaOHBaClBaCl2 2或或Ba(OH)Ba(OH)2 2BaClBaCl2 2或或Ba(OH)Ba(OH)2 2