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人教版 (新课标)必修1第四章 非金属及其化合物第一节 无机非金属材料的主角--硅教学设计
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这是一份人教版 (新课标)必修1第四章 非金属及其化合物第一节 无机非金属材料的主角--硅教学设计，共8页。
1．了解硫在自然界的存在形态。
2．掌握SO2的化学性质及检验方法；学会设计实验验证SO2的还原性及漂白性。(重难点)
3．了解SO3的主要性质。
[基础·初探]
1．硫的存在
(1)游离态的硫存在于火山喷口附近或地壳的岩层里。
(2)化合态
①主要以硫化物和硫酸盐的形式存在。
②重要的化合物。
2.硫的性质
(1)物理性质
(2)化学性质
①还原性：与O2反应：S＋O2eq \(=====,\s\up14(点燃))SO2。
②氧化性：与Fe反应：Fe＋Seq \(=====,\s\up14(△))FeS；与Cu反应：2Cu＋Seq \(=====,\s\up14(△))Cu2S；与Hg反应：S＋Hg===HgS。
③与NaOH溶液的反应：3S＋6NaOHeq \(=====,\s\up14(△))2Na2S＋Na2SO3＋3H2O。
[题组·冲关]
1．下列有关硫的性质的叙述正确的是( )
A．淡黄色晶体，不溶于水易溶于酒精
B．质脆易粉碎，不溶于二硫化碳，加热易熔化
C．既有氧化性又有还原性，硫与铁粉和铜粉分别反应，都可生成二价金属硫化物
D．粘有硫的试管可用CS2或热的NaOH溶液清洗
【解析】 A项，硫不溶于水，微溶于酒精，易溶于CS2；C项，硫既有氧化性又有还原性，与Fe、Cu粉反应时均生成低价硫化物，Fe＋Seq \(=====,\s\up14(△))FeS,2Cu＋Seq \(=====,\s\up14(△))Cu2S。
【答案】 D
2．下列化合物不能用相应元素的单质直接化合而成的是( )
【导学号：95432072】
①CuS ②FeS ③Al2S3 ④Fe2S3 ⑤Cu2S
⑥FeCl2 ⑦CS2 ⑧H2S
A．②⑤⑧ B．①④⑥
C．③④⑦ D．④⑥⑦
【答案】 B
【题后反思】 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。
[基础·初探]
教材整理1 二氧化硫的性质与应用
1．SO2的物理性质
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：2SO2＋O2eq \(,\s\up14(催化剂),\s\d18(△))2SO3，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。
教材整理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：
[探究·升华]
[思考探究]
SO2的化学性质实验探究
某化学兴趣小组为探究SO2的性质，按下图所示装置进行实验。(已知Na2SO3＋H2SO4(浓)===Na2SO4＋SO2↑＋H2O)
(1)分别将SO2及Cl2通入品红溶液中并加热，现象有何不同？若分别通入紫色石蕊试液中呢？
【提示】 SO2有漂白作用，与有色物质结合生成不稳定的无色物质；溶于水生成H2SO3，溶液显酸性，但SO2不能漂白石蕊试液。Cl2溶于水生成HCl和HClO，溶液显酸性，可使石蕊试液变红色。HClO具有强氧化性，可将有色物质氧化为无色物质。
(2)使有色物质褪色的物质一定具有漂白性，具有漂白性的物质一定能使有色物质褪色吗？
【提示】 不一定。使有色物质褪色不一定表现物质的漂白性，如FeCl2、KI、SO2等都可使溴水或酸性KMnO4溶液褪色，表明上述物质具有还原性而非漂白性；具有漂白性的物质也不一定能使有色物质褪色，如氯水不能使CuSO4溶液褪色。
[认知升华]
升华1 CO2和SO2性质的异同点
(1)相同点；都具有酸性氧化物的通性，如都能使澄清石灰水变浑浊，因此不能用澄清石灰水区分CO2和SO2。
(2)不同点：SO2有漂白性和还原性，而CO2没有，故可以用品红溶液、氯水、酸性KMnO4溶液区分二者；SO2有刺激性气味，CO2没有。
升华2 漂白剂的分类
(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。
(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。
(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。
[题组·冲关]
题组1 SO2的性质及其应用
1．有关二氧化硫的说法错误的是( )
【导学号：95432073】
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能使酸性KMnO4溶液褪色，体现了SO2的还原性
【解析】 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具有还原性，可还原KMnO4而使其溶液褪色，D正确。
【答案】 A
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＋)、石蕊溶液褪色
B．能使品红溶液褪色的不一定是SO2
C．SO2、漂白粉、活性炭、Na2O2都能使红墨水褪色，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
【解析】 A项中SO2使溴水、KMnO4(H＋)褪色是因为SO2具有还原性，能使品红溶液褪色是漂白性，SO2不能使指示剂褪色；能使品红试液褪色的物质很多，不仅仅是SO2；C项的这些漂白剂的漂白原理不都相同；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。
【答案】 B
题组2 SO2、CO2的检验与鉴别
3．下列溶液中能够区别SO2和CO2气体的是( )
【导学号：95432074】
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
【答案】 C
4．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气体为CO2；②气体为SO2；③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气体的存在，因为SO2的存在对CO2的验证有干扰。
【答案】 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
【题后归纳】
检验CO2、SO2同时存在的实验设计
硫的存在和性质
名称
硫铁矿
黄铜矿
石膏
芒硝
化学式
FeS2
CuFeS2
CaSO4·2H2O
Na2SO4·10H2O
俗名
色态
溶解性
硫黄
黄色晶体
不溶于水，微溶于酒精，易溶于CS2
二氧化硫与三氧化硫
颜色
状态
气味
密度
溶解性
毒性
无色
气体
刺激性气味
比空气大
易溶于水
有毒
实验现象
实验结论
B中酸性KMnO4溶液褪色
SO2具有还原性
C中石蕊试液变红色
SO2具有酸性氧化物的性质
D中品红溶液褪色，加热又恢复为红色
SO2具有漂白性，过程可逆
流程设计
检验SO2⇒除去SO2⇒检验SO2是否除尽⇒检验CO2
选用试剂
品红溶液
酸性KMnO4溶液
品红溶液
澄清石灰水
实验现象
褪色
褪色
不褪色
变浑浊
1．了解硫在自然界的存在形态。
2．掌握SO2的化学性质及检验方法；学会设计实验验证SO2的还原性及漂白性。(重难点)
3．了解SO3的主要性质。
[基础·初探]
1．硫的存在
(1)游离态的硫存在于火山喷口附近或地壳的岩层里。
(2)化合态
①主要以硫化物和硫酸盐的形式存在。
②重要的化合物。
2.硫的性质
(1)物理性质
(2)化学性质
①还原性：与O2反应：S＋O2eq \(=====,\s\up14(点燃))SO2。
②氧化性：与Fe反应：Fe＋Seq \(=====,\s\up14(△))FeS；与Cu反应：2Cu＋Seq \(=====,\s\up14(△))Cu2S；与Hg反应：S＋Hg===HgS。
③与NaOH溶液的反应：3S＋6NaOHeq \(=====,\s\up14(△))2Na2S＋Na2SO3＋3H2O。
[题组·冲关]
1．下列有关硫的性质的叙述正确的是( )
A．淡黄色晶体，不溶于水易溶于酒精
B．质脆易粉碎，不溶于二硫化碳，加热易熔化
C．既有氧化性又有还原性，硫与铁粉和铜粉分别反应，都可生成二价金属硫化物
D．粘有硫的试管可用CS2或热的NaOH溶液清洗
【解析】 A项，硫不溶于水，微溶于酒精，易溶于CS2；C项，硫既有氧化性又有还原性，与Fe、Cu粉反应时均生成低价硫化物，Fe＋Seq \(=====,\s\up14(△))FeS,2Cu＋Seq \(=====,\s\up14(△))Cu2S。
【答案】 D
2．下列化合物不能用相应元素的单质直接化合而成的是( )
【导学号：95432072】
①CuS ②FeS ③Al2S3 ④Fe2S3 ⑤Cu2S
⑥FeCl2 ⑦CS2 ⑧H2S
A．②⑤⑧ B．①④⑥
C．③④⑦ D．④⑥⑦
【答案】 B
【题后反思】 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。
[基础·初探]
教材整理1 二氧化硫的性质与应用
1．SO2的物理性质
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：2SO2＋O2eq \(,\s\up14(催化剂),\s\d18(△))2SO3，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。
教材整理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：
[探究·升华]
[思考探究]
SO2的化学性质实验探究
某化学兴趣小组为探究SO2的性质，按下图所示装置进行实验。(已知Na2SO3＋H2SO4(浓)===Na2SO4＋SO2↑＋H2O)
(1)分别将SO2及Cl2通入品红溶液中并加热，现象有何不同？若分别通入紫色石蕊试液中呢？
【提示】 SO2有漂白作用，与有色物质结合生成不稳定的无色物质；溶于水生成H2SO3，溶液显酸性，但SO2不能漂白石蕊试液。Cl2溶于水生成HCl和HClO，溶液显酸性，可使石蕊试液变红色。HClO具有强氧化性，可将有色物质氧化为无色物质。
(2)使有色物质褪色的物质一定具有漂白性，具有漂白性的物质一定能使有色物质褪色吗？
【提示】 不一定。使有色物质褪色不一定表现物质的漂白性，如FeCl2、KI、SO2等都可使溴水或酸性KMnO4溶液褪色，表明上述物质具有还原性而非漂白性；具有漂白性的物质也不一定能使有色物质褪色，如氯水不能使CuSO4溶液褪色。
[认知升华]
升华1 CO2和SO2性质的异同点
(1)相同点；都具有酸性氧化物的通性，如都能使澄清石灰水变浑浊，因此不能用澄清石灰水区分CO2和SO2。
(2)不同点：SO2有漂白性和还原性，而CO2没有，故可以用品红溶液、氯水、酸性KMnO4溶液区分二者；SO2有刺激性气味，CO2没有。
升华2 漂白剂的分类
(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。
(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。
(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。
[题组·冲关]
题组1 SO2的性质及其应用
1．有关二氧化硫的说法错误的是( )
【导学号：95432073】
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能使酸性KMnO4溶液褪色，体现了SO2的还原性
【解析】 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具有还原性，可还原KMnO4而使其溶液褪色，D正确。
【答案】 A
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＋)、石蕊溶液褪色
B．能使品红溶液褪色的不一定是SO2
C．SO2、漂白粉、活性炭、Na2O2都能使红墨水褪色，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
【解析】 A项中SO2使溴水、KMnO4(H＋)褪色是因为SO2具有还原性，能使品红溶液褪色是漂白性，SO2不能使指示剂褪色；能使品红试液褪色的物质很多，不仅仅是SO2；C项的这些漂白剂的漂白原理不都相同；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。
【答案】 B
题组2 SO2、CO2的检验与鉴别
3．下列溶液中能够区别SO2和CO2气体的是( )
【导学号：95432074】
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
【答案】 C
4．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气体为CO2；②气体为SO2；③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气体的存在，因为SO2的存在对CO2的验证有干扰。
【答案】 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
【题后归纳】
检验CO2、SO2同时存在的实验设计
硫的存在和性质
名称
硫铁矿
黄铜矿
石膏
芒硝
化学式
FeS2
CuFeS2
CaSO4·2H2O
Na2SO4·10H2O
俗名
色态
溶解性
硫黄
黄色晶体
不溶于水，微溶于酒精，易溶于CS2
二氧化硫与三氧化硫
颜色
状态
气味
密度
溶解性
毒性
无色
气体
刺激性气味
比空气大
易溶于水
有毒
实验现象
实验结论
B中酸性KMnO4溶液褪色
SO2具有还原性
C中石蕊试液变红色
SO2具有酸性氧化物的性质
D中品红溶液褪色，加热又恢复为红色
SO2具有漂白性，过程可逆
流程设计
检验SO2⇒除去SO2⇒检验SO2是否除尽⇒检验CO2
选用试剂
品红溶液
酸性KMnO4溶液
品红溶液
澄清石灰水
实验现象
褪色
褪色
不褪色
变浑浊
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