《高中化学 硫的转化学案6 鲁科必修1.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中化学 硫的转化学案6 鲁科必修1.doc（28页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第3节 硫的转化黑火药是我国古代的四大发明之一，你了解黑火药的成份吗？火柴是生活中不可缺少的物品，你知道火柴头是由什么物质组成的吗？逢年过节燃放的爆竹的场面大家都见过，你知道爆竹的成份吗？汽车轮胎所用的橡胶有很好的弹性和强度，你知道是什么成份起了主要作用吗？如果不小心，一支体温计被打破，水银易挥发，且蒸气对人体有害，你知道怎样及时地加以处理吗？酸雨是怎样形成的？要想解决这一系列的生产、生活问题，必须学习一种很重要的非金属元素硫。硫及其化合物有什么样的性质，它们在自然界和实验室中又是如何相互转化的呢？ 研习教材重难点研习点1 自然界中的硫1硫的存在在自然界里，硫既有游离态，又有化合态，游离态的天
2、然硫存在于火山喷口附近或地壳的岩层里，煤中也含有少量硫。由于自然硫的存在，人类从远古时代起就知道硫了。大约在4000年以前，埃及人曾利用硫燃烧生成的气体漂白布匹。以化合态存在的硫分布很广，主要是硫化物和硫酸盐，如黄铁矿、黄铜矿、石膏、芒硝等。硫的化合物也常存在于火山喷出的气体中和矿泉水里。硫还是某些蛋白质的组成元素，人体内平均含有0.2的硫。1 自然界中不同价态的硫元素间的转化【领悟整合】大气中SO2主要有三个来源：化石燃料的燃烧、火山爆发和微生物的分解作用。在自然状态下，大气中的SO2，一部分被绿色植物吸收；一部分则与大气中的水结合，形成H2SO4，随降水落入土壤或水体中，以硫酸盐的形式被植
3、物的根系吸收，转变成蛋白质等有机物，进而被各级消费者所利用，动植物的遗体被微生物分解后，又能将硫元素释放到土壤或大气中，这样就形成一个完整的循环回路。2认识硫单质（1）硫的主要同素异形体：单斜硫、斜方硫。（2）硫的物理性质：硫单质为淡黄色晶体，密度为水的两倍，难溶于水、微溶于乙醇、易溶于CS2，熔点112.8，沸点444.6。3化学性质：（1）与金属发生反应：CuSCu2S FeSFeS （S表现氧化性）【知识链接】S的特殊性质与Hg、Ag的反应一般说来，S是不能使具有可变化合价的金属显高价的，且S与大多数金属的反应须加热才能完成但是S与Hg、Ag等不活泼金属的反应在常温下就能进行，且能使Hg
4、显高价。利用Ag和S的反应，可用简易的方法鉴别出真假银：用一布条沾上少量硫黄粉末在待鉴别的器皿表面用力磨擦，如被磨擦处出现黑斑则说明是真银，否则为假银。利用Hg和S的反应可以消除温度计、气压计、血压计等被打破后汞的毒害，所以，汞不慎洒落在地面上，要立即打开门窗通风，并尽量设法收集起来，残余的部分，可覆灭盖硫粉处理，以免汞蒸气中毒。此外硫化汞还要用作红色颜料（朱砂），在书面上盖的印章，所用的红色印泥就是用朱砂做的。（2）与非金属发生反应SO2SO2（S表现还原性）（3）与氧化性酸浓HNO3、浓H2SO4发生反应S6HNO3（浓）H2SO4+6NO2+2H2O（S表现还原性）S2H2SO4（浓）3
5、SO2+2H2O（S表现还原性）4用途：硫单质制硫酸，做橡胶制品的硫化剂，制黑火药、火柴、农药等。【领悟整合】硫元素常见的价态有1、0、4、+6价，硫单质由于处于中间价态而即有氧化性，又有还原性。在加热或点燃的情况下可被氧气、硝酸等强氧化剂氧化。硫在与金属反应时表现出一定的氧化性，与变价金属反应时一般生成低价化合物，其氧化性比氯气弱。典例1：关于硫的叙述正确的是A硫的非金属性较强，所以只以化合态存在于自然界B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C硫与金属或非金属反应均作为氧化剂D1.6 g硫与6.4 g铜反应能得到8.0 g纯净硫化物研析：元素在自然界的存在形式虽与化学活
6、泼性有关，但不能以非金属性强弱作为判定依据，如O、N、S的非金属性并不弱，但在自然界仍存在游离态的单质O2、N2、S，A项不正确分离黑火药中三组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；滤渣再用水处理，溶去硝酸钾，过滤，又得滤渣（炭粉）；滤液经蒸发、浓缩、结晶，得到硝酸钾B项正确硫单质为零价，是中间价态，与金属反应时显氧化性；硫与非金属性比它强的非金属（如氧、氯、氟等）反应时硫显还原性C项不正确硫与铜化合只能生成硫化亚铜：2Cu S Cu2S128 32 1606.4 g 1.6 g 8.0 g答案：BD典例2：在空气中加热S粉和Fe粉的混合物，可观察到下列
7、现象：（1）有淡蓝色火焰，且生成刺激性气味的气体。（2）混合粉末变红，放出热量，最后变成黑色固体。（3）不时有火星从混合物中射出。请分别写出以上三种情况发生反应的化学方程式：研析：之所以产生（1）之现象，是由S粉与空气中的O2发生了反应。（2）现象表明有FeS生成，这是本实验的主反应。（3）现象是Fe粉与空气中O2反应的结果。答案：（1）SO2SO2 （2）FeSFeS （3）3Fe2O2Fe3O4研习点2 不同价态硫元素间的转化1 硫元素间的转化网络图特别说明：相同价态的硫的化合物，通过酸碱反应规律加以联系(上面纵行)如：H2SH2S(溶液) NaHSNa2SSO2H2SO3NaHSO3Na
8、2SO3不同价态的硫及其化合物，通过氧化还原反应规律加以联系(上面横列)如H2SSSO2SO3H2SO4由图知：H2S只有氧化性，S、SO2既有氧化性，又有还原性，H2SO4中的S只有氧化性。把以上两条规律建立的联系结合起来。即形成了硫及其化合物的完整的知识网络。【品思感悟】用氧化还原反应理论为依据，紧紧抓住硫元素价态变化这根主线，以元素价态变化为横列，以化合物之间的转变为纵行，纵横归纳，结线连网，使零碎的知识系统化，规律化，记忆起来容易，使用起来方便。2SO2（1）物理性质二氧化硫为无色、有刺激性气味的有毒气体，密度比空气大，易液化，易溶于水。（2）化学性质二氧化硫是酸性氧化物，具有酸性氧化
9、物的一切通性：SO2H2OH2SO3；SO2CaOCaSO3；SO22NaOHNa2SO3H2O；SO2NaOHNaHSO3；SO22NH3H2O(NH4)2SO3H2O；SO2Ca(OH)2CaSO3H2O（吸收SO2）SO2H2ONa2SNa2SO3H2S （酸性：H2SO3H2S）；SO2NaHCO3NaHSO3CO2 （酸性：H2SO3H2CO3）；SO22NaHCO3Na2SO32CO2H2O （SO2量不足时）。氧化性：SO22H2S3S2H2O （气体或溶液中均可进行）还原性：能被Cl2、Br2、I2、Fe3、KMnO4、HNO3等强氧化剂氧化生成SO42-。例如：SO2X22H
10、2OH2SO42HX （XCl、Br、I）漂白性：SO2可以使品红溶液褪色。注意，SO2能使氯水、KMnO4溶液等褪色，这是因为SO2具有还原性的缘故。【辨析比较】氯气、二氧化硫、活性炭漂白原理的比较Cl2的漂白性主要是因为它溶于水生成了HClO。该酸有很强的氧化性。可将有色物质氧化成无色物质。这种氧化作用非常迅速。由于色素的结构被破坏。因此。Cl2的漂白作用是不可复原的。成为永久性漂白。与Cl2不同。SO2的漂白作用。不是因为SO2具有氧化性。而是SO2溶于水生成了亚硫酸。亚硫酸跟有色物质结合生成一种无色的不稳定的化合物。这种作用较慢。且生成的化合物不稳定。加热时。会有SO2分解出来。溶液又
11、会恢复成原来的颜色。因此。SO2的漂白作用是不能持久的。而活性炭的漂白为物理性吸附。属物理变化。3浓硫酸的强氧化性：浓硫酸是强氧化性酸，可以氧化大多数金属(除Pt和Au)和其他还原性物质(H2S、Fe2+等)。Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2+2H2O(氧化性、酸性)C+2H2SO4(浓) CO2+2SO2+2H2O(氧化性)2FeSO4+2H2SO4(浓)Fe2(SO4)3+SO2+2H2O(氧化性)H2S+H2SO4(浓)S+SO2+2H2O(氧化性)在以上反应中，浓硫酸一般被还原为SO2。常温时，Al、Fe在浓硫酸中钝化，其实质是浓H2SO4使Al、Fe氧化生成致密的氧化物保
12、护膜。【积累活用】叠加化学反应方程式的计算技巧有些体系不只涉及一个反应，且不同的反应之间存在着某种联系，对于这样的体系，叠加化学反应方程式可使用解决的问题简便、明了。叠加化学反应方程式的关键问题是量的关系的衔接和确定，确定量的关系常用待定系数法，它的理论依据是质量守恒。Na2S+H2SO4Na2SO4+H2S Na2SO3+H2SO4Na2SO4+SO2+H2O所以可得总的化学方程式：2Na2S+Na2SO3+3H2SO43Na2SO4+3S+3H2O从以上总化学方程式非常容易看出：当Na2S和Na2SO3的物质的量比为21时，没有气体放出；当大于21时，有H2S放出；当小于21时，则有SO2
13、放出。4接触法制硫酸简介（1）含硫矿物燃烧生成二氧化硫（2）二氧化硫气的净化（3）二氧化硫被催化氧化成三氧化硫（4）用98.3%的硫酸吸收三氧化硫（5）根据需要稀释浓硫酸典例3：将等物质的量的SO2气体和Cl2同时作用于湿润的红色布条则布条的颜色A变白B不变C先褪色后又复原D变为无色研析：二氧化硫和氯气虽然都能使湿润的红色布条褪色。但等物质的量的二氧化硫和氯气同时作用于湿润的有色布条时则发生反应：SO2Cl22H2OH2SO42HCl。不再具有漂白作用。布条的颜色保持不变。答案：B典例4：向50mL18mol/L的硫酸中加入足量的铜片并加热，被还原的硫酸的物质的量A等于0.9mol B大于0.
14、45mol、小于0.9molC等于0.45mol D小于0.45mol研析：题目所给出的“18mol/L”的硫酸为浓硫酸(隐含条件)。由方程式Cu+2H2SO4CuSO4+SO2+2H2O知：2molH2SO4参加反应，被还原的H2SO4为1mol。若0.05180.9(mol)H2SO4都参加反应，被还原的H2SO4应为0.45mol。但在题目所给条件下，随反应进行，H2SO4的量减少，硫酸由浓变稀，稀硫酸不能氧化铜，亦即0.9molH2SO4不可能完全与铜反应。答案：D。研习点3 酸雨及其防治1酸雨的形成酸雨中的酸度主要是硫酸和硝酸造成的，它们占总酸度的92%以上。其余为一些弱酸。我国的酸
15、雨主要是硫酸型酸雨。一般认为：“酸雨”是由于大量含硫燃料的燃烧排放的SO2等酸性气体进入大气后造成局部地区大气中的SO2富集在水凝结过程中溶解于水形成H2SO3。然后经空气中的尘粒等污染物的催化作用。氧化成H2SO4随雨水降下形成酸雨。主要反应如下：2SO2+O22SO3 SO3+H2OH2SO4SO2+H2OH2SO3 2H2SO3+O22H2SO4(酸性增强)2酸雨的危害：酸雨危害很大，能直接破坏森林、草原和农作物。使土壤酸性增强。使湖泊酸化。还会加速建筑物、桥梁、工业设备等的腐蚀。3酸雨的防治（1）对酸性物质的排放加以控制。（2）开发清洁能源典例5：下列做法中不会造成大气污染的是A燃烧含硫
