高中化学人教版 (新课标)必修1第三节 硫和氮的氧化物教案设计

第三节　硫和氮的氧化物

课时1　硫的氧化物——SO2和SO3

目标与素养：1.了解硫的存在和硫单质的性质。(宏观辨识)2.掌握SO2和SO3的主要性质及实验探究。(变化观念与科学探究)

一、硫的存在和主要性质

1．硫的存在形态

2．硫的主要性质

硫单质俗名为硫黄，为黄色晶体，不溶于水，微溶于酒精，易溶于CS2。

(1)还原性：与O2反应：S＋O2SO2。

(2)氧化性

①与Fe反应：Fe＋SFeS；

②与Cu反应：2Cu＋SCu2S；

③与Hg反应：S＋Hg===HgS。

(3)与NaOH溶液的反应：3S＋6NaOH2Na2S＋Na2SO3＋3H2O。

微点拨：①粘有硫的试管可以用CS2或热的碱液洗涤。

②硫与变价金属反应时生成低价态的金属硫化物，而不是高价态。如Fe与S反应生成FeS而不是Fe2S3。

二、硫的氧化物

1．SO2的性质及应用

(1)物理性质

(2)SO2的化学性质

写出有关反应的化学方程式或反应现象：

①漂白性：与某些有色物质(如品红)生成不稳定的无色物质，加热或久置可恢复原来的颜色。

②还原性

与O2反应：，此反应为可逆反应。

③酸性氧化物的通性

与H2O反应：SO2＋H2OH2SO3，此反应为可逆反应。

与NaOH反应：SO2＋2NaOH===Na2SO3＋H2O。

与CaO反应：SO2＋CaO===CaSO3。

(3)SO2的用途

①漂白纸浆、毛、丝、草帽辫等。

②用于杀菌消毒。

微点拨：①可逆反应指在同一条件下，既能向正反应方向进行，同时又能向逆反应方向进行的反应。②向右进行的反应为正反应，向左进行的反应为逆反应。③此类反应无法进行完全。

2．SO3的性质

(1)SO3的物理性质

SO3的熔沸点较低，在标准状况下SO3为固体，在常温下为液体。

(2)SO3的化学性质

三氧化硫具有酸性氧化物的通性，主要反应如下：

　SO2和SO3分别是什么酸的酸性氧化物？

提示：H2SO3和H2SO4。

1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)

(1)硫在自然界中没有游离态只有化合态。 (　　)

(2)硫可以燃烧，在O2中燃烧生成SO3。 (　　)

(3)SO2、CO2通入澄清石灰水中均有浑浊出现。 (　　)

(4)SO2使品红溶液褪色，体现了SO2的漂白性。 (　　)

[答案]　(1)×　(2)×　(3)√　(4)√

2．下列说法正确的是(　　)

A．硫质脆，微溶于酒精和二硫化碳

B．硫与氢气反应，体现了硫的还原性

C．硫与铁粉和铜粉分别反应，都可生成二价金属硫化物

D．从硫的化合价角度分析，单质硫既具有氧化性又具有还原性

[答案]　D

3．写出下列反应的化学方程式：

(1)SO2通入足量NaOH溶液中                          。

(2)SO3通入水中                                     。

(3)SO2与O2在一定条件下反应                           。

(4)SO3与CaO反应                                   。

[答案]　(1)SO2＋2NaOH===Na2SO3＋H2O

1.SO2的酸性氧化物的通性

2．SO2的漂白性：SO2与有色物化合成不稳定无色物，受热又恢复原色。

3．SO2的还原性：SO2通入酸性KMnO4溶液、溴水、氯水，溶液被SO2还原而褪色。

4．SO2的氧化性：SO2与氢硫酸反应生成S单质和H2O。

科学探究——常见漂白剂的原理及特点

(1)Cl2、Ca(ClO)2、H2O2、Na2O2、O3等——氧化型

原理：漂白剂本身是氧化剂，利用其氧化性氧化有色物质，使之失去原有的颜色。加热时不能恢复原有的颜色。具有持久性和不可逆性。

(2)SO2——化合型

原理：漂白剂与有色物质化合生成新的无色物质，使之失去原来的颜色。加热时能恢复原来的颜色。具有不持久、可逆性。

(3)活性炭、胶体——吸附型

原理：有些固体物质疏松、多孔，具有较大的表面积，可以吸附有色物质使之失去原来的颜色。部分吸附剂可以重复使用。

注意：当Cl2与SO2混合通入品红溶液中，漂白能力减弱或消失，Cl2＋SO2＋2H2O===2HCl＋H2SO4。

1．有关二氧化硫的说法错误的是(　　)

A．SO2能使氯水褪色，体现了SO2的漂白性

B．将SO2通到显红色的酚酞溶液中，发现红色消失，主要原因是SO2溶于水中显酸性

C．给已被SO2漂白的品红溶液用酒精灯加热，可恢复原来的红色

D．SO2有毒，一般不用于食品的漂白

A　[SO2使氯水褪色，体现了SO2的还原性，A错误；酚酞显红色是因为溶液呈碱性，通入二氧化硫褪色是因为碱性消失，说明二氧化硫溶于水显酸性，B正确；SO2与品红结合生成无色不稳定的化合物，加热又生成品红，C正确；SO2不用于漂白食品，D正确。]

2．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、KMnO4(H＋)、紫色石蕊溶液褪色

B．能使品红溶液褪色的不一定是SO2

C．SO2、活性炭、Na2O2都能使品红褪色，其原理相同

D．SO2和Cl2等物质的量混合后同时通入装有湿润的有色布条的集气瓶中，漂白效果更好

B　[A项中SO2使溴水、KMnO4(H＋)褪色是因为具有还原性，能使品红溶液褪色是因为具有漂白性，SO2能使指示剂褪色是因为溶于水后具有酸性；B项中能使品红溶液褪色的物质很多，不仅仅是SO2；C项的这些漂白剂的漂白原理不都相同；D项的SO2和Cl2等物质的量混合后在溶液中发生反应SO2＋Cl2＋2H2O===H2SO4＋2HCl，从而失去漂白能力。]

Cl2、SO2的漂白问题分析模型

SO2和CO2都能使澄清石灰水变浑浊，若通入的气体过量，则沉淀都会消失，故不能用澄清石灰水[或Ba(OH)2]鉴别SO2和CO2。通常用以下方法鉴别。

模型认知——检验CO2、SO2共存的实验设计流程

3．浓硫酸和木炭在加热时发生反应的化学方程式是2H2SO4(浓)＋CCO2↑＋2H2O＋2SO2↑。用如图所示各装置设计一个实验，验证浓硫酸与木炭在加热条件下反应产生的各种产物。

(1)这些装置的连接顺序(按产物气流从左到右的方向)是        →        →        →        (填装置的序号)。

(2)装置②中要检验产物中有水蒸气，则放入的药品是                    ；装置③中要检验产物中有二氧化碳气体，则放入的药品是            ；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          。

[解析]　(1)浓硫酸与木炭共热生成CO2、SO2和H2O，应先检验水蒸气的存在，因为在验证二氧化碳、二氧化硫的存在时都需通过溶液，能带出水蒸气；二氧化碳、二氧化硫都能使澄清的石灰水变浑浊，所以不能先通过澄清的石灰水来检验二氧化碳的存在，应先检验二氧化硫的存在并除去二氧化硫后再检验二氧化碳的存在。(2)检验水蒸气用无水硫酸铜，白色固体遇水变蓝，则装置②中要检验产物中有水蒸气，则放入的药品是无水硫酸铜粉末；装置③中要检验产物中有二氧化碳气体，二氧化碳的检验方法为通过澄清的石灰水，使澄清的石灰水变浑浊，则放入的药品是澄清石灰水；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，因此装置A中盛有红色的品红溶液来检验二氧化硫；二氧化硫影响二氧化碳的检验，因此检验二氧化碳前先除尽二氧化硫，装置B中盛有的酸性高锰酸钾溶液除去二氧化硫，而不除去二氧化碳，装置C中红色的品红溶液是用来证明SO2气体已完全除尽的。

[答案]　(1)④　②　①　③

(2)无水硫酸铜粉末　澄清石灰水　检验二氧化硫的存在　除去气体中的SO2　证明SO2气体已完全除尽

1．下列说法不正确的是(　　)

A．硫是一种黄色的易溶于CS2的晶体

B．硫的化合物常存在于火山喷出的气体中和矿泉水里

C．洒有汞的地面可用硫粉处理

D．硫在空气中燃烧的产物是SO2，在氧气中燃烧的产物是SO3

D　[硫的燃烧产物只有SO2，不可能生成SO3。]

2．能证明SO2具有漂白性的是(　　)

A．酸性KMnO4溶液中通入SO2气体后紫红色消失

B．滴有酚酞的NaOH溶液中通入SO2气体后红色消失

C．品红溶液中通入SO2气体后红色消失

D．溴水中通入SO2气体后橙色消失

C　[酸性KMnO4溶液中通入SO2气体后紫红色消失、溴水中通入SO2后橙色消失都是利用了SO2的还原性；滴有酚酞的NaOH溶液红色消失是因为通入的SO2气体与碱反应，使溶液碱性消失；品红溶液中通入SO2气体后红色消失证明SO2具有漂白性。]

3．下列溶液中能够区别SO2和CO2气体的是(　　)

①石灰水　②H2S溶液　③酸性KMnO4溶液　④氯水　⑤品红溶液

A．①②③　　　　　　　 B．②③④

C．②③④⑤   D．全部

C　[可利用SO2的特性如氧化性、还原性、漂白性区别CO2。]

4．下列有关三氧化硫的说法中正确的是(　　)

A．SO3极易溶于水，且与水反应生成H2SO4

B．SO2、SO3均具有漂白性，均能使石蕊溶液变红色

C．SO3可与碱反应，但不与碱性氧化物反应

D．SO2在空气中易被氧化为SO3

[答案]　A

5．某化学兴趣小组为了探究常温下某非金属氧化物形成的未知气体的成分，将气体通入澄清石灰水，发现澄清石灰水变浑浊，持续通入发现浑浊又变澄清，由此该小组成员对气体的成分提出猜想。

[提出猜想]

猜想1：该气体为CO2。

猜想2：该气体为SO2。

猜想3：                                            。

为了验证猜测，该小组设计实验加以探究。

[实验探究]

该小组同学按如图所示装置，将气体从a端通入。

(1)B中应该装下列        试剂(填编号)。

A．NaCl溶液

B．酸性KMnO4溶液

C．盐酸

D．澄清石灰水

(2)A中品红溶液的作用是                               。

(3)D中澄清石灰水的作用是                             。

通过该实验，该小组同学观察到以下三个实验现象：

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

[得出结论]

(4)由上述现象，该小组同学确认该气体的成分为：                                                      

                                                     。

[解析]　回忆学过的能使澄清石灰水先变浑浊又变澄清的气体，只有CO2和SO2，所以提出的猜想是：①该气体为CO2；②该气体为SO2；③该气体为CO2和SO2的混合气体。要验证气体的成分，必须先验证SO2是否存在，并除尽，再验证CO2是否存在，因为SO2的存在对CO2的验证有干扰。

[答案]　该气体为CO2和SO2的混合气体

(1)B　(2)验证混合气体中是否含有SO2

(3)验证混合气体中是否含有CO2

(4)CO2和SO2的混合气体