高中化学鲁科版 (2019)必修 第一册第2节 硫的转化图片课件ppt

这是一份高中化学鲁科版 (2019)必修 第一册第2节 硫的转化图片课件ppt，共46页。PPT课件主要包含了任务分项突破，课堂小结提升，学科素养测评，自主梳理，SO3，H2SO4，Na2SO4，SO2，H2SO3，Na2SO3等内容，欢迎下载使用。

1.通过认识硫元素在自然界中的存在,了解自然界中含硫物质的转化。2.通过对硫元素两种单质的认识,了解同素异形体的概念。3.通过相关探究实验了解不同价态含硫物质的相互转化,能够理解并书写相关反应的化学方程式。4.通过对硫、二氧化硫的性质做出预测,设计验证实验,进一步掌握从物质类别、元素价态角度研究无机物性质的具体思路和方法。
学习任务1　硫的存在与性质
1.自然界中的硫(1)硫的存在。①自然界中 态的硫存在于火山口附近或地壳的岩层里。②化合态的硫存在于硫酸盐、硫化物、火山喷发时释放的气体(H2S、SO2、SO3)中。
(2)自然界中不同价态硫元素之间的转化。
(3)硫元素的“价—类”二维图。
2.硫单质(1)物理性质。
(2)同素异形体。①概念:由 组成的性质不同的几种 。②性质:同素异形体之间的性质差异主要表现在 性质上。
③几种元素的同素异形体。
(3)化学性质实验探究。
(4)用途。主要用于制造硫酸、化肥、火柴及杀虫剂等,还用于制造火药、烟花爆竹等。
由于硫元素在自然界存在单质,所以硫在远古时代就被人们所知晓。大约在4 000年前,埃及人已经会用硫燃烧所形成的二氧化硫来漂白布匹。硫在古代中国被列为重要的药材,在我国古代第一部药物学专著《神农本草经》中所记载的46种矿物药品中,就有石硫黄(即硫黄)。在这部著作里还指出“石硫黄能化金银铜铁,奇物”。这说明当时已经知晓硫能与铜、铁等金属直接作用而生成金属硫化物。现代随着化学学科的形成,对硫单质的认识也更加系统。硫单质有多种同素异形体,主要有两种。其主要性质如下:
对于这种常见的非金属单质的性质,某化学兴趣小组的同学进行了预测,然后设计了几个实验进行验证。
探究1　从物质类别探究硫单质的性质(1)性质预测:硫属于非金属单质,应该能与呈现正化合价的金属、氢气反应,与氯气相似能与碱溶液反应。(2)知识支持:硫化氢是一种具有臭鸡蛋气味的有毒气体,能与硫酸铜溶液反应生成不溶于硫酸的黑色沉淀。
问题1:你能根据非金属单质的特点,写出上述过程中反应的化学方程式吗?
问题2:第一个实验需要研磨,第二、三个实验需要把硫加热为蒸气,这是为什么?提示:硫单质是固体,与钠反应接触面积小,不易反应,所以需要研磨。加热使硫变为蒸气一方面提高反应的温度,另一方面气体与铜丝、氢气能充分接触,增大反应物的接触面积,促进反应的进行。问题3:与学过的非金属单质氯气的反应相比较,硫单质的有什么不同?提示:硫单质与金属、氢气的反应要缓和得多,与铜、铁反应生成的都是低价化合物,表明硫单质的氧化性比氯气要弱。
探究2　从硫元素的价态探究硫单质的性质问题4:根据氯气与氢氧化钠溶液反应的原理,你认为硫单质与氢氧化钠溶液反应的原理是什么?用化学方程式说明。
问题5:从硫、氯气与氢氧化钠溶液反应的条件看,两者有何区别?提示:硫与氢氧化钠溶液反应要难一些,需要加热才能进行。问题6:做过有关硫实验的试管除了可以用CS2溶液清洗,还可以怎么办?提示:可以用热的氢氧化钠溶液清洗。
硫单质的化学性质1.硫单质是一种氧化性较弱的非金属单质,与具有变价的金属(Fe、Cu)反应生成低价态金属化合物。2.硫单质既有氧化性也有还原性。
题点一　自然界硫的循环与同素异形体
2.(2021·重庆西南大学附中月考)下列关于同素异形体的说法正确的是(　 　)A.O2和O3之间的相互转化是物理变化B.S2、S4、S8互为同素异形体C.金刚石和石墨互为同素异形体,所以推测金刚石也能导电D.红磷和白磷性质完全相同
解析:O2和O3是两种不同的化学物质,其相互转化是化学变化,A错误;S2、S4、S8都是硫元素形成的不同的硫单质分子,属于硫的同素异形体,B正确;金刚石和石墨虽然互为同素异形体,但同素异形体之间物理性质差异很大,所以不能由石墨导电,推测金刚石能导电,C错误;同素异形体之间的差异主要体现在物理性质上,其化学性质相同,D错误。
题点二　硫单质的性质3.在一定条件下,下列物质能与硫发生反应,且硫做还原剂的是(　 　)A.CuB.H2C.FeD.O2
解析:S与Cu、H2、Fe发生反应时,S元素的化合价由0降到-2价,做氧化剂;S和O2反应时,S元素的化合价由0升到+4价,做还原剂。
4.(2022·黑龙江鹤岗检测)下列说法错误的是(　 　)A.残留在试管内壁上的硫既可用CS2溶解除去,也可用热的NaOH溶液除去B.硫单质与变价金属反应时一般生成低价态的金属硫化物C.汞蒸气有毒,实验室里不慎洒落一些汞,可撒上硫粉进行处理D.单质硫或含硫物质燃烧时,氧气少量时生成SO2,氧气足量时生成SO3
学习任务2　SO2的性质
2.化学性质的探究(1)从硫元素价态预测:SO2中硫元素呈现+4价,既有氧化性也有还原性。
(2)设计实验进行验证。
(4)SO2的特性——漂白性。①现象:振荡后溶液红色 ,再加热溶液 。②结论:SO2具有 作用,它能与某些有色物质生成 的无色物质,这些无色物质容易分解而使有色物质恢复原来的颜色,因此,SO2的漂白作用具有可逆性。
4.用途制硫酸、食品添加剂(漂白剂、防腐剂、抗氧化剂)等。5.可逆反应(1)定义。在相同条件下能同时向正、反两个方向进行的反应。
探究1　CO2和SO2性质的比较某化学兴趣小组为了探究常温下某未知气体的成分,将该气体通入澄清石灰水中,发现澄清石灰水变浑浊,持续通入,发现浑浊又变澄清。由此该小组同学对气体的成分进行进一步的探究,该小组同学按如图所示连接装置,将气体从a端通入。通过以上实验,该小组同学观察到以下实验现象: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。
问题1:为何要两次用到品红溶液?提示:A处品红溶液是检验气体中是否含有二氧化硫;C处品红溶液是检验二氧化硫气体是否除净。问题2:实验中设计B处酸性高锰酸钾溶液的目的和依据是什么?能用氢氧化钠溶液代替吗?提示:为了除去气体中的SO2,因为SO2有还原性。不能用氢氧化钠溶液代替,CO2和SO2都能被氢氧化钠溶液吸收。问题3:D中澄清石灰水的作用是什么?提示:检验CO2是否存在。问题4:根据上述现象,你能帮助该小组同学得出结论吗?提示:气体中含有CO2和SO2。
1.SO2和CO2性质的比较
2.两者的鉴别(1)两者作为酸性氧化物,性质非常相似。(2)鉴别需要考虑SO2的特性:还原性(酸性高锰酸钾溶液褪色),漂白性(品红溶液褪色)。
探究2　常见物质漂白性的比较在学习了SO2的漂白性后,有同学联想到以前学过的Cl2、84消毒液、漂白粉、H2O2都能漂白。查阅资料得知,工业上活性炭也用于蔗糖生产过程中的脱色。于是对这几种漂白剂产生了兴趣,考虑设计实验对SO2、Cl2的漂白性进行研究,比较两者的区别。实验装置如图所示:
问题5:若只将SO2气体通入图1装置中,有什么现象?并解释原因。提示:品红溶液褪色。SO2与品红反应产生无色物质。问题6:若将图1中所得溶液用图2装置加热,有什么现象?这说明了什么?提示:溶液由无色变为红色。这说明品红与SO2反应的产物不稳定,受热易分解。问题7:图1中只通入气体A,且A为Cl2,有什么现象?加热后有什么现象?提示:品红溶液褪色;加热后溶液颜色无变化。问题8:若气体A为Cl2、SO2按体积比为1∶1形成的混合气体,通入图1装置后,漂白效果是否更好?并解释说明。
常见漂白过程的分类比较
题点　SO2的性质1.(2021·辽宁学业考试)下列关于SO2的用途叙述错误的是(　 　)A.SO2不能用作食品添加剂 B.SO2可用于杀菌消毒C.SO2可用于生产硫酸 D.工业上常用SO2来漂白纸浆、毛、丝等
解析:二氧化硫有毒,可以用作一定范围内的食品添加剂,但必需严格按照国家有关标准使用,否则影响人体健康,A错误;二氧化硫与水反应生成的酸可使蛋白质变性,SO2可用于杀菌消毒,B正确;工业上SO2可用于生产硫酸,因为二氧化硫能被氧气氧化为三氧化硫,三氧化硫和水反应生成硫酸,C正确;工业上常用二氧化硫来漂白纸浆、丝、毛、草帽等,此外二氧化硫还能够抑制霉菌和细菌的滋生,D正确。
2.(2022·辽宁期末)下列实验能说明SO2具有漂白性的是(　 　)A.SO2能使溴水褪色B.SO2能使KMnO4溶液褪色C.SO2能使滴有酚酞的NaOH溶液褪色D.SO2能使品红溶液褪色
解析:SO2能使溴水褪色,说明SO2具有还原性,故A不符合题意;SO2能使KMnO4溶液褪色,说明SO2具有还原性,故B不符合题意;SO2能使滴有酚酞的NaOH溶液褪色,说明SO2具有酸性氧化物的性质,故C不符合题意;SO2能使品红溶液褪色,说明SO2具有漂白性,故D符合题意。
解析:二氧化硫具有漂白性,能够使品红溶液褪色,可鉴别,故A正确;CO2和SO2都是酸性氧化物,与水反应生成碳酸和亚硫酸,CO2和SO2气体都可使紫色石蕊溶液变红,不能鉴别,故B错误;CO2和SO2气体都可使澄清石灰水变浑浊,不能鉴别,故C错误;CO2和SO2与氯化钡溶液均不反应,不能鉴别,故D错误。
3.(2022·云南玉溪期中)能够用于鉴别CO2和SO2的试剂是(　 　)A.品红溶液B.紫色石蕊溶液C.澄清石灰水D.氯化钡溶液
(1)SO2的漂白是有选择性的,主要是能漂白品红溶液以及一些植物色素。(2)SO2的漂白作用是可逆的,受热还能恢复原来的颜色。(3)SO2使酸性高锰酸钾溶液、溴水、氯化铁溶液褪色,都是表现了SO2的还原性。
【易错提醒】1.误认为硫单质在空气中点燃生成二氧化硫,在纯氧中燃烧生成三氧化硫,其实两种情况都只能生成二氧化硫。2.硫与金属反应不一定需要加热。比如硫与金属钠反应需要研磨,与金属汞常温就能反应生成硫化汞。3.误认为单斜硫转变为斜方硫是物理变化。其实不然,两者是两种不同的物质,其转化是一个化学反应。4.误认为SO2也能使石蕊先变红后褪色。其实不然,SO2只能使石蕊变红,不能使其褪色。5.误认为澄清石灰水可以鉴别SO2与CO2。其实不然,两者作为酸性氧化物,性质很相似,都能使澄清石灰水变浑浊。6.误认为SO2气体能与BaCl2溶液反应生成白色沉淀。其实由于H2SO3是弱酸,两者不能反应。7.误认为SO2能使酸性高锰酸钾溶液、氯水、溴水褪色,是由于SO2的漂白性。其实不然,这是因为SO2与这些物质发生了氧化还原反应,体现了SO2的还原性。
说起二氧化硫(SO2),同学们首先想到的是大气污染物,是形成硫酸型酸雨的罪魁祸首。向大气中过量排放二氧化硫会造成很严重的空气污染,但是在我们的生产生活中二氧化硫还扮演着很重要的角色。SO2作为防腐剂、漂白剂和抗氧化剂广泛用于食品行业。一方面二氧化硫具有漂白性,它与有色物质发生化合反应生成无色的化合物,可用于食品的漂白,如:竹笋、蘑菇、果干、菜干、果酒、银耳、糖品、果汁的漂白;另一方面亚硫酸有较强的还原性,能消耗食品组织中的氧,抑制微生物的活性,并对微生物所必需的酶的活性有抑制作用,所以又有抗氧化、防腐作用,可作为防腐剂,抑制霉菌和细菌的生长。葡萄酒酿制中添加适量SO2,可防止葡萄酒在陈酿和贮藏过程中被氧化,抑制葡萄汁中微生物的活动。按照我国《食品添加剂使用标准(GB2760-2014)》,合理使用SO2不会对人体健康造成危害。
标准中部分食品SO2的最大残留量
(1)葡萄酒的原花青素、花青素是对人体有益的一种抗氧化物质,但易被氧化。葡萄酒说明书中明确标出了食品添加剂:二氧化硫。其作用是　　　　　　　　,体现了二氧化硫的　　　　性;人们在饮用葡萄酒前都要“醒酒”,把酒倒入玻璃容器放置一段时间,其作用是　 。 
解析:(1)这里加入二氧化硫是为了防止原花青素、花青素的氧化,利用了二氧化硫的还原性。亚硫酸不稳定,会分解为二氧化硫,所以醒酒可以挥发掉少量的二氧化硫。
答案:(1)抗氧化　还原　使溶解的二氧化硫挥发
(2)如何检测市场上的南瓜籽漂白过程使用了SO2　　　　　　　　　　　　　;采用加热硫黄熏制食品时的化学方程式为　　　　　　　　　　。 
(3)工业上常用钙法脱硫,在燃煤中掺入一定比例的石灰石粉,最后煤中的硫转化为硫酸钙。试解释这一过程中的化学原理: 　　　　　　　　　　　　　　　　　 　。 
解析:(3)石灰石粉在高温下分解为CaO、CO2。燃烧生成的SO2与CaO化合生成CaSO3。CaSO3在高温下被氧化为CaSO4而进入煤灰。
答案:(3)石灰石粉在高温下分解为CaO、CO2。燃烧生成的SO2与CaO化合生成CaSO3,CaSO3在高温下被氧化为CaSO4而进入煤灰。