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1、人教版高一化学必修第二册第五章硫硫及其化合物-不同价态含硫物质的转化1.宏观辨识与微观探析：认识硫元素在物质中具有同价态，可通过氧化还原反实现含有不同价态硫元素物质的相互转化2.变化观念与平衡思想：理解和体验实际问题抽象为数学概念的过程和思理解和体验实际问题抽象为数学概念的过程和思想，增强数学的应用意识。想，增强数学的应用意识。3.证据推理与模型认知”：能从物质类别和硫元素化合价的角度认识硫酸的性质，4.“科学探究与创新意识：通过实验探究浓硫酸的吸水性、脱水性和强氧化性，学会硫酸根离子的检验方法，5.科学精神与社会责任科学精神与社会责任：结合真实情境中的应用实例或通过实验探究，了解硫、氧化硫的
2、主要性质，认识其在生产中的应用和对生态环境的影响核心素养目标教学目标教学重点：1认识硫元素在物质中具有不态，可通过化还原反应实现 含有不同价态硫元素的物质的相互转化。2通过实验探究，了解不同价态含硫物质的转化关系教学难点：不同价态含硫物质的转化途径情境导入 在在古代古代中国，稀中国，稀硫酸被称为硫酸被称为“绿矾油绿矾油”。黄帝九鼎神丹经诀黄帝九鼎神丹经诀卷九中就卷九中就记载着记载着“炼石胆取精华法炼石胆取精华法”，即，即干馏石干馏石胆（胆矾）而胆（胆矾）而获得硫酸。绿矾油是一种获得硫酸。绿矾油是一种无色黏稠无色黏稠液体，可用液体，可用于除掉兵器上的铁锈。实验室模拟此于除掉兵器上的铁锈。实验室模
3、拟此过程：可以过程：可以用用FeSO47H2O加强加强热，用热，用加冰水混合物的加冰水混合物的U形管冷凝即形管冷凝即可，用可，用NaOH吸收吸收SO2，理，理论论可得可得295%的的H2SO4。5任务探究一自然界中硫的存在和转化自然界中硫的存在和转化 1.1.自然界中不同价态硫元素间的转化自然界中不同价态硫元素间的转化任务探究二(1)(1)上述过程硫的化合价如何变化上述过程硫的化合价如何变化?你能预测生成的含你能预测生成的含铁化合物是什么吗铁化合物是什么吗?(2)(2)试写出反应的化学方程式。试写出反应的化学方程式。提示提示:(1)(1)反应中有硫酸和反应中有硫酸和SOSO2 2生成生成,故硫
4、的化合价降低故硫的化合价降低;由氧化还原反应的规律可知铁的化合价一定升高由氧化还原反应的规律可知铁的化合价一定升高,故产故产物为物为FeFe2 2O O3 3。(2)(2)反应化学方程式为反应化学方程式为2FeSO2FeSO4 47H7H2 2O FeO Fe2 2O O3 3+SO+SO2 2+SOSO3 3+14H+14H2 2O,SOO,SO3 3+H+H2 2O=HO=H2 2SOSO4 4。=高温硫元素不同化合价之间的相互转化H2SNa2SFeSHgSSO2H2SO3Na2SO3BaSO3SO3H2SO4Na2SO4BaSO4硫化物 亚硫酸盐 硫酸盐 SS S S S-2 0 +4+
5、6 活动1：列举不同价态的含硫物质，依据价态判断其性质活动2：依据氧化还原原理，思考如何实现不同价态的硫元素之间的相互转化2不同价态硫元素间的转化任务探究三(2)(2)设计实验实现不同价态含硫物质的转化设计实验实现不同价态含硫物质的转化序号序号转化转化目标目标转化前的转化前的含硫物质含硫物质选择试剂选择试剂转化后的转化后的含硫物质含硫物质-20-20H H2 2S S_S S_0-20-2S S_H H2 2S S_O O2 2(不足不足)SOSO2 2H H2 2FeFe或或CuCuFeSFeS或或CuCu2 2S S2不同价态硫元素间的转化活动3：选择合适的试剂，设计转化路径，并预测产物任
6、务探究四硫元素不同化合价之间的相互转化序号序号转化转化目标目标转化前的转化前的含硫物质含硫物质选择试剂选择试剂转化后的转化后的含硫物质含硫物质-2+4H2S_SO20+4S_SO2+40SO2_S+4+6SO2_SO3_H2SO4+6+4H2SO4_SO2O2（足量）（足量）O2H2SO2Cl2Cu活动3：选择合适的试剂，设计转化路径，并预测产物2不同价态硫元素间的转化任务探究四书写有关化学方程式书写有关化学方程式:_2H2H2 2S+OS+O2 2 2S+2H 2S+2H2 2O,SOO,SO2 2+2H+2H2 2S=3S+2HS=3S+2H2 2O OH H2 2+S H+S H2 2S
7、,Fe+S FeSS,Fe+S FeS或或2Cu+S Cu2Cu+S Cu2 2S S2H2H2 2S+3OS+3O2 2 2SO 2SO2 2+2H+2H2 2O O点燃=点燃=任务探究五_Cu+2HCu+2H2 2SOSO4 4(浓浓)CuSO)CuSO4 4+2H+2H2 2O+SOO+SO2 2S+OS+O2 2 SO SO2 2SOSO2 2+2H+2H2 2S=3S+2HS=3S+2H2 2O O2SO2SO2 2+O+O2 2 2SO 2SO3 3ClCl2 2+SO+SO2 2+2H+2H2 2O=HO=H2 2SOSO4 4+2HCl+2HCl点燃=催化剂=任务探究五1.不同
8、价态含硫物质之间的转化,均属于氧化还原反应，需要选择合适的氧化剂或者还原剂。不同价态硫元素间转化的思维模型小结小结2.当硫元素的化合价升高或降低时,一般升高或降低到其相邻的价态(化合价只靠拢不交叉),即台阶式升降,可用下图表示:相邻价态的同种元素的微粒间不发生氧化还原反应,如S和H2S、S和SO2、SO2和浓硫酸之间不发生氧化还原反应。活动1：完成下列含硫物质相互转化的化学方程式1、实验室用亚硫酸钠与浓硫酸反应制备二氧化硫气体2、实验室用稀硫酸与硫化铁反应，制备硫化氢气体3、实验室用氢氧化钠对二氧化硫进行尾气处理Na2SO3+H2SO4(浓)Na2SO4+SO2+H2OFeS+H2SO4(稀)
9、FeSO4+H2S2NaOH+SO2 Na2SO3+H2O小结活动2：总结想同价态含硫物质相互转化的规律含有相同价态的硫元素的物质间则通过非氧化还原反应实现转化。【情境情境思考思考】大型节日时大型节日时,人们经常会燃放烟花爆竹等。但这会带来很大的空气污染人们经常会燃放烟花爆竹等。但这会带来很大的空气污染,近几年近几年,越来越多的城市全年全区域禁止燃放烟花爆竹。越来越多的城市全年全区域禁止燃放烟花爆竹。任务探究六(1)(1)燃放爆竹时的主要反应是燃放爆竹时的主要反应是S+2KNOS+2KNO3 3+3C=K+3C=K2 2S S+3CO+3CO2 2+N+N2 2,S,S发生了什么变化发生了什么
10、变化?表现什么性质表现什么性质?提示提示:反应中反应中S S的化合价降低的化合价降低,发生还原反应发生还原反应,表现氧化性。表现氧化性。任务探究七(2)(2)燃放爆竹时会闻到强烈的刺激性气味燃放爆竹时会闻到强烈的刺激性气味,你知道其中的原因吗你知道其中的原因吗?提示提示:燃放爆竹时燃放爆竹时S S与空气中的氧气反应生成有刺激性气味的与空气中的氧气反应生成有刺激性气味的SOSO2 2气体。气体。知识点不同价态含硫物质的转化知识点不同价态含硫物质的转化【重点释疑重点释疑】1.1.常见含硫的物质的转化常见含硫的物质的转化任务探究八2.2.不同价态硫的化合物的转化不同价态硫的化合物的转化(1)(1)价
11、态与性质价态与性质-2-2价硫处于最低价态价硫处于最低价态,只有还原性只有还原性,可被可被O O2 2、ClCl2 2等氧等氧化剂氧化为化剂氧化为S;S;00价、价、+4+4价硫处于中间价态价硫处于中间价态,既有氧化性又有还原性既有氧化性又有还原性;+6+6价硫处于最高价态价硫处于最高价态,只有氧化性。只有氧化性。注意浓硫酸在一定条件下与金属或还原性盐反应时既注意浓硫酸在一定条件下与金属或还原性盐反应时既体现强氧化性又体现酸性体现强氧化性又体现酸性,如如Cu+2HCu+2H2 2SOSO4 4(浓浓)CuSOCuSO4 4+2H+2H2 2O+SOO+SO2 2 。(2)(2)价态变化规律价态
12、变化规律当硫元素的化合价升高或降低时当硫元素的化合价升高或降低时,一般升高或降低到其一般升高或降低到其相邻的价态相邻的价态,即台阶式升降即台阶式升降,如如:任务探究九(3)(3)含硫物质的连续氧化含硫物质的连续氧化 【思考思考讨论讨论】把把SOSO2 2气体通入气体通入BaClBaCl2 2溶液中溶液中,产生了白色沉淀产生了白色沉淀,该沉淀的该沉淀的成分是什么成分是什么?请解释原因。请解释原因。提示提示:白色沉淀为白色沉淀为BaSOBaSO4 4。SOSO2 2气体通入气体通入BaClBaCl2 2溶液中溶液中,不不会直接与会直接与BaClBaCl2 2反应反应,SO,SO2 2与水反应生成与
13、水反应生成H H2 2SOSO3 3,H,H2 2SOSO3 3被氧被氧气氧化为气氧化为H H2 2SOSO4 4,H,H2 2SOSO4 4与与BaClBaCl2 2反应生成反应生成BaSOBaSO4 4沉淀。沉淀。任务探究十【典例典例】酸雨被人们称为酸雨被人们称为“天堂的眼泪天堂的眼泪”或或“空中死神空中死神”,具有很大破坏力。目具有很大破坏力。目前前,我国的酸雨主要分布地区是长江以南的四川盆地、贵州、湖南、江西以及沿海的我国的酸雨主要分布地区是长江以南的四川盆地、贵州、湖南、江西以及沿海的福建、广东等地福建、广东等地,占我国国土面积的占我国国土面积的30%30%。任务探究十一现有雨水样品
14、现有雨水样品1 1份份,每隔一段时间测定该雨水样品的每隔一段时间测定该雨水样品的pH,pH,所得数据如下所得数据如下:测试时间测试时间/h/h0 01 12 23 34 4雨水的雨水的pHpH4.734.734.634.634.564.564.554.554.554.55分析数据分析数据,回答下列问题回答下列问题:(1)(1)雨水样品的雨水样品的pHpH变化的原因是什么变化的原因是什么?(?(科学探究科学探究)如何用实验验证如何用实验验证中变化原因中变化原因?(?(证据推理证据推理)如果将刚取样的上述雨水和自来水相混合如果将刚取样的上述雨水和自来水相混合,pH,pH将如何将如何变化变化?原因是
15、什么原因是什么?(?(科学探究科学探究)(2)(2)减少酸雨产生的途径有哪些减少酸雨产生的途径有哪些?(?(社会责任社会责任)任务探究十一【解析解析】(1)(1)酸雨放置时酸雨放置时pHpH变小变小,其原因是雨水中的其原因是雨水中的H H2 2SOSO3 3被空气中氧气氧化所致被空气中氧气氧化所致:SO:SO2 2+H+H2 2O HO H2 2SOSO3 3,2H2H2 2SOSO3 3+O+O2 2=2H=2H2 2SOSO4 4。可以通过检验不同时间的雨水中可以通过检验不同时间的雨水中 的浓度大小确的浓度大小确定定2H2H2 2SOSO3 3+O+O2 2=2H=2H2 2SOSO4 4
16、的发生。分别取的发生。分别取2 mL 0 h2 mL 0 h和和3 h3 h的雨水于试管中的雨水于试管中,加入等量盐酸酸化加入等量盐酸酸化,再加入等量足量再加入等量足量的的BaClBaCl2 2溶液溶液,盛有盛有3 h3 h的雨水的试管中溶液更浑浊的雨水的试管中溶液更浑浊,说说明明 浓度大。浓度大。任务探究十一雨水和自来水混合雨水和自来水混合,应考虑应考虑H H2 2SOSO3 3与与ClCl2 2(或或HClO)HClO)的反应的反应:H:H2 2SOSO3 3+HClO=H+HClO=H2 2SOSO4 4+HCl(+HCl(或或SOSO2 2+2H+2H2 2O+ClO+Cl2 2=H=
17、H2 2SOSO4 4+2HCl)+2HCl)。因此雨水。因此雨水与自来水混合后溶液与自来水混合后溶液pHpH将变小。将变小。(2)(2)减少酸雨的产生需减少减少酸雨的产生需减少SOSO2 2的排放的排放,将煤转化为清洁能源将煤转化为清洁能源(如煤的气化如煤的气化和液化和液化),),燃料脱硫、固硫燃料脱硫、固硫,开发不含硫的新能源开发不含硫的新能源(如氢能、核能等如氢能、核能等),),都都是有力措施。是有力措施。答案答案:(1)(1)雨水中存在反应雨水中存在反应SOSO2 2+H+H2 2O HO H2 2SOSO3 3,2H2H2 2SOSO3 3+O+O2 2=2H=2H2 2SOSO4
18、4,酸性增强酸性增强,pH,pH变小变小分别取分别取2 mL 0 h2 mL 0 h和和3 h3 h的雨水于试管中的雨水于试管中,加入等量盐加入等量盐酸酸化酸酸化,再加入等量足量的再加入等量足量的BaClBaCl2 2溶液溶液,盛有盛有3 h3 h的雨水的雨水的试管中溶液更浑浊的试管中溶液更浑浊,说明说明 浓度大浓度大,说明说明2H2H2 2SOSO3 3+O+O2 2 =2H=2H2 2SOSO4 4的发生的发生变小变小;自来水使用自来水使用ClCl2 2消毒消毒,含有含有ClCl2 2和和HClO,HClO,与雨水混合发生反应与雨水混合发生反应H H2 2SOSO3 3+HClO=H+HC
19、lO=H2 2SOSO4 4+HCl(+HCl(或或SOSO2 2+2H+2H2 2O+ClO+Cl2 2 =H =H2 2SOSO4 4+2HCl)+2HCl)酸性增酸性增强强,pH,pH变小变小(2)(2)少用煤作燃料少用煤作燃料;燃料脱硫燃料脱硫;开发新能源开发新能源任务探究十一任务探究十一变小变小;自来水使用自来水使用ClCl2 2消毒消毒,含有含有ClCl2 2和和HClO,HClO,与雨水混与雨水混合发生反应合发生反应H H2 2SOSO3 3+HClO=H+HClO=H2 2SOSO4 4+HCl(+HCl(或或SOSO2 2+2H+2H2 2O+ClO+Cl2 2 =H=H2 2SOSO4 4+2HCl)+2HCl)酸性增强酸性增强,pH,pH变小变小(2)(2)少用煤作燃料少用煤作燃料;燃料脱硫燃料脱硫;开发新能源开发新能源任务探究十一练一练1.A、B、C、D、E五种物质中含有同一种元素，A是淡黄色固体，其相互转化关系如图所示，回答下列问题：(1)写出B、E的化学式：B_、E_。H2SH2SO4(2)写出CD的化学方程式：_。(3)将足量的物质C通入BaCl2溶液中，下列说法正确的是_(填序号)。溶液没有明显变化溶液中出现白色沉淀若继续通入Cl2，则溶液中出现白色沉淀任务探究十二小结