高一化學(xué)第六章氧元族素環(huán)境保護(hù)第二節(jié)二氧化硫

1、第二節(jié) 二氧化硫教學(xué)目標(biāo) 知識(shí)目標(biāo)了解SO2的物質(zhì)性質(zhì)和用途，掌握SO2的化學(xué)性質(zhì)。能力目標(biāo)培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、觀察、分析能力，訓(xùn)練知識(shí)應(yīng)用能力。德育目標(biāo)了解酸雨的形成和危害，認(rèn)識(shí)保護(hù)環(huán)境的重要性，增強(qiáng)環(huán)保意識(shí)。教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)SO2的化學(xué)性質(zhì)教學(xué)方法實(shí)驗(yàn)探究、設(shè)疑啟發(fā)、對(duì)比歸納等。教具準(zhǔn)備 投影儀、兩試管SO2氣體、試管、水槽、燒瓶、石棉網(wǎng)、酒精燈、分液漏斗、石蕊試液、品紅試液、新制氯水、KMnO4溶液、碘水、稀鹽酸、BaCl2溶液。課時(shí)安排1課時(shí)教學(xué)過(guò)程 引言“酸雨”一詞是美國(guó)化學(xué)家Smith于1872年首先提出的，直到20世紀(jì)40年代，酸雨問(wèn)題才引起人們的普遍關(guān)注。酸雨是如何形成的?其危害究竟有

2、多大?造成酸雨的罪魁禍?zhǔn)资钦l(shuí)呢?SO2板書(shū)第二節(jié) 二氧化硫一、二氧化硫的性質(zhì)展示一試管SO2氣體，觀色并聞味。演示將一集滿(mǎn)SO2的試管倒置于水槽中，晃動(dòng)、觀察、橡皮塞塞上后，取出水面，留作后用。概括并板書(shū)1.物理性質(zhì)無(wú)色、有刺激性氣味的有毒氣體，密度比空氣大，易溶于水(140)，易液化(10)。設(shè)疑從物質(zhì)組成看，SO2和CO2有何關(guān)系?2 0 +4 +6 +4講解SO2和CO2組成上的相似性，可能導(dǎo)致性質(zhì)上的相似。CO2是一種酸性氧化物，SO2是否也是?SO2中硫顯+4價(jià)，通過(guò)SSSS，可以看出，S處于中間位置，而CO2中碳顯最高價(jià)態(tài)4價(jià)，這將導(dǎo)致兩者性質(zhì)上的差異。下面，通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)探究SO2的

3、化學(xué)性質(zhì)。板書(shū)2.化學(xué)性質(zhì)設(shè)疑SO2是酸性氧化物嗎?如何驗(yàn)證?演示往剛才充有水的試管中滴加紫色石蕊試液，觀察。分析紫色石蕊試液變紅，說(shuō)明溶液呈酸性，這是由于SO2溶于水和H2O反應(yīng)生成H2SO3。這同CO2溶于水極為相似，亞硫酸也只能存在于溶液中，很不穩(wěn)定，易分解成SO2和H2O。板書(shū)(1)酸性氧化物SO2H2O H2SO3(CO2H2O H2CO3)講解H2SO3、H2CO3均為不穩(wěn)定的弱酸，但H2SO3的酸性比H2CO3強(qiáng)。引導(dǎo)既然SO2是酸性氧化物，它應(yīng)具有酸性氧化物的通性，請(qǐng)大家對(duì)比CO2寫(xiě)出SO2同NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式。評(píng)價(jià)并板書(shū) SO22NaOH=Na2SO3SO2NaOH

4、=NaHSO3設(shè)疑分析SO2中S的價(jià)態(tài)，推測(cè)它可能具有的性質(zhì)。提問(wèn)并回答SO2中S為+4價(jià)，處于中間價(jià)，所以既有氧化性又有還原性。評(píng)價(jià)正確，請(qǐng)舉例說(shuō)明它的氧化性。板書(shū)(2)氧化性，SO22H2S=3S2H2O講解SO2的氧化性較弱，只在少數(shù)反應(yīng)中體現(xiàn)。討論請(qǐng)同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)幾例實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證SO2的還原性。評(píng)價(jià)、講述SO2的還原性應(yīng)表現(xiàn)在它與氧化劑的反應(yīng)上，可通過(guò)與O2、KMnO4（H）、鹵素單質(zhì)水溶液等氧化劑的反應(yīng)來(lái)證明。演示將SO2氣體分別通入溴水、KMnO4溶液中，觀察。分析溴水和KMnO4溶液褪為無(wú)色，說(shuō)明兩者都與SO2發(fā)生了氧化還原反應(yīng)，SO2具有還原性。板書(shū)(3)還原性，SO2Br22H2O=

5、H2SO42HBr副板書(shū)5SO22KMnO42H2O=K2SO42MnSO42H2SO4催化劑 板書(shū)2SO2O2=2SO3講解SO2具較強(qiáng)的還原性，可被X2、O2、KMnO4、HNO3等許多氧化劑氧化。思考2 mol SO2與1 molO2在上述條件下充分反應(yīng)，能否得到2 mol SO3?提問(wèn)并回答不能。因該反應(yīng)是可逆的，不能朝某一方向進(jìn)行到底，反應(yīng)物、生成物是共存的。練習(xí)請(qǐng)看實(shí)驗(yàn)演示往BaCl2溶液中通入SO2，觀察。往BaCl2溶液中加入新制氯水，然后通入SO2氣體，再加入稀鹽酸，觀察。 分析BaCl2溶液中通入SO2氣體無(wú)明顯現(xiàn)象，在其中加入新制氯水后，通入SO2有白色沉淀生成，加入稀鹽

6、酸后，沉淀不消失。問(wèn)題白色沉淀是何物?如何產(chǎn)生?寫(xiě)出反應(yīng)的化學(xué)方程式。討論分組進(jìn)行提問(wèn)并回答白色沉淀是BaSO4SO2Cl22H2O=2HClH2SO4H2SO4BaCl2=BaSO42HCl評(píng)價(jià)同學(xué)們答得很對(duì)。小結(jié)由上述實(shí)驗(yàn)可知，SO2中+4價(jià)的S遇到氧化劑可失去電子被氧化成+6價(jià)的S，說(shuō)明SO2具有還原性。SO2和O2需在一定溫度和催化劑存在條件下才能反應(yīng)，但由SO2轉(zhuǎn)化成的H2SO3或亞硫酸鹽在常溫下就能被氧化，所以亞硫酸鹽應(yīng)密閉保存，以防變質(zhì)。副板書(shū) 2H2SO3O2=2H2SO42Na2SO3O2=2Na2SO4過(guò)渡我們學(xué)過(guò)的HClO、O3、Na2O2、H2O2等都是強(qiáng)氧化劑，具漂白

7、性。SO2也有氧化性，能漂白嗎?演示往品紅溶液中通入SO2氣體，然后再加熱，觀察。分析品紅溶液中通入SO2氣體，紅色褪去，與往其中通入Cl2的現(xiàn)象相同，說(shuō)明SO2具有什么性質(zhì)?加熱后，紅色恢復(fù)，說(shuō)明了什么?小結(jié)SO2具有漂白性，但生成的無(wú)色物質(zhì)不穩(wěn)定，受熱易分解，使顏色恢復(fù)。板書(shū)4.漂白性設(shè)疑SO2和氯水的漂白有何不同?講解氯水漂白是因Cl2溶于水后產(chǎn)生的HClO有強(qiáng)氧化性，可將有色物質(zhì)氧化成無(wú)色物質(zhì)而漂白，實(shí)質(zhì)為氧化還原反應(yīng)，這種漂白效果是永久性的。SO2漂白是因?yàn)樗c有色物質(zhì)反應(yīng)生成一種不穩(wěn)定的無(wú)色物質(zhì)，這種無(wú)色物質(zhì)見(jiàn)光遇熱易分解，從而使有色物質(zhì)恢復(fù)原色。實(shí)質(zhì)為非氧化還原反應(yīng)，這種漂白結(jié)果

8、是暫時(shí)的。投影小結(jié)氯水與二氧化硫漂白性的比較氯水二氧化硫原理氯水中HClO將有色物質(zhì)氧化成無(wú)色物質(zhì)SO2溶于水產(chǎn)生的H2SO3與有色物質(zhì)直接結(jié)合生成不穩(wěn)定的無(wú)色物質(zhì)實(shí)質(zhì)氧化還原反應(yīng)非氧化還原反應(yīng)效果永久性暫時(shí)性范圍可漂白大多數(shù)有色物質(zhì)，能使紫色石蕊試液褪色漂白某些有色物質(zhì)，不能使紫色石蕊試液褪色設(shè)疑久置的報(bào)紙為什么會(huì)變黃?分析工業(yè)上常用SO2來(lái)漂白紙漿，以致報(bào)紙放久會(huì)變黃。設(shè)疑SO2能使溴水、KMnO4溶液褪色與SO2使品紅褪色，實(shí)質(zhì)相同嗎?回答不同。前者緣于SO2的還原性，發(fā)生的是氧化還原反應(yīng)。后者緣于其漂白性，發(fā)生的是非氧化還原反應(yīng)。設(shè)疑在潮濕條件下，若將等物質(zhì)的量的SO2氣體和Cl2同時(shí)

9、作用于有色物質(zhì)，漂白效果會(huì)更好嗎?為什么?回答潮濕條件下，SO2與Cl2混合會(huì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)：SO2Cl22H2O=2HClH2SO4，生成的鹽酸和硫酸均不具有漂白性，所以當(dāng)兩者按等物質(zhì)的量混合時(shí)，漂白作用消失殆盡。投影小結(jié)SO2的化學(xué)性質(zhì)SO2具有酸性氧化物的通性，與H2O、NaOH反應(yīng)具有氧化性，與H2S反應(yīng)具有還原性，與O2、Br2、I2、Cl2、KMnO4等反應(yīng)具有漂白性設(shè)疑CO2和SO2在化學(xué)性質(zhì)上既有相似性又有差異性，如何區(qū)分這兩種氣體呢?回答可將兩種氣體分別通過(guò)品紅溶液或溴水或KMnO4溶液，使之褪色者為SO2，反之為CO2。追問(wèn)能用澄清石灰水鑒別嗎?為什么?回答不能。因兩者均

10、能使澄清石灰水先變渾濁，后又變澄清。原理為：CO2Ca(OH)2=CaCO3H2O CaCO3H2OCO2=Ca(HCO3)2SO2Ca(OH)2=CaSO3H2O CaSO3H2OSO2=Ca(HSO3)2過(guò)渡性質(zhì)決定用途，SO2有哪些用途呢?投影小結(jié)SO2的主要用途(1)制硫酸：S SO2 SO3 H2SO4(2)漂白紙漿、毛、絲、草帽等(3)殺菌消毒轉(zhuǎn)引雖然SO2的實(shí)際中有一定的應(yīng)用，但SO2是有毒氣體，是主要的大氣污染物之一，當(dāng)空氣中含有大量SO2時(shí)，對(duì)環(huán)境危害極大。板書(shū)二、二氧化硫的污染閱讀資料有關(guān)酸雨危害的記載SO2是主要的大氣污染物之一，它對(duì)人體的直接危害是引起呼吸道疾病。它還是

11、形成酸雨的罪魁禍?zhǔn)字唬嵊昕芍^“空中死神”，已成為全球性的環(huán)境問(wèn)題。猖獗的酸雨嚴(yán)重地威脅著地球。據(jù)資料記載，僅在1980年一年內(nèi)，美國(guó)和加拿大就有5萬(wàn)余人成了酸雨的獵物。比利時(shí)是西歐酸雨污染最為嚴(yán)重的國(guó)家，它的環(huán)境酸化程度已超過(guò)正常標(biāo)準(zhǔn)的16倍。在意大利北部，5%的森林死于酸雨。瑞典有15000個(gè)湖泊酸化。挪威有許多馬哈魚(yú)生活的河流已被酸雨污染。世界古跡、橋梁受酸雨腐蝕越來(lái)越快。號(hào)稱(chēng)世界最大露天博物館智利復(fù)活島上的石雕人像，正面臨著解體和倒塌的威脅，美國(guó)每年花在修理受損古跡方面的費(fèi)用超過(guò)了50億美元。聞名世界，代表我國(guó)古建筑精華的北京漢白玉石雕，近年來(lái)也遭到意想不到的損害，故宮太和殿臺(tái)階的欄

12、桿上雕刻著各式各樣的浮雕花紋，50多年前圖案清晰可辨，如今卻大多模糊不清，甚至成光板。我國(guó)江蘇、安徽、湖北、福建、江西、浙江七省的大豆田曾經(jīng)受酸雨影響造成經(jīng)濟(jì)損失一年達(dá)1380多萬(wàn)元。提問(wèn)閱讀資料后，你有何感想?酸雨的危害大致有哪些方面?投影小結(jié)酸雨的危害(1)對(duì)人體健康造成直接危害(2)破壞森林、草原和農(nóng)作物(3)使土壤酸性增強(qiáng)，湖泊酸化，生態(tài)環(huán)境受損(4)破壞建筑物過(guò)渡那么酸雨是如何形成的呢?催化劑塵埃講解一般認(rèn)為，酸雨是由于人為排放的SO2和氮氧化物等酸性氣體進(jìn)入大氣，當(dāng)這些氣體達(dá)到一定濃度后，在水凝結(jié)過(guò)程中溶于水形成硫酸和硝酸，使雨水酸性變大，pH變小。pH小于5.6的雨水，稱(chēng)之為酸雨

13、。投影2SO22H2OO2=2H2SO4 NOx HNO3小結(jié)酸雨是無(wú)情的，酸雨的危害觸目驚心。為了我們惟一的家園，人類(lèi)必須采取行動(dòng)防止與根絕酸雨，保護(hù)地球環(huán)境。課后思考題(1)空氣中SO2的主要來(lái)源?(2)如何防止SO2污染環(huán)境?參考練習(xí)1.由于易被氧化，在實(shí)驗(yàn)室不易長(zhǎng)期保存的溶液是( )A.Ca(OH)2B.氫硫酸C.Na2SO3D.氯水答案：BC2.下列氣體在濃堿溶液中能做噴泉實(shí)驗(yàn)的是( )A.N2B.HeC.SO2D.HCl答案：CD3.除去CO2中混有的少量SO2氣體，可選用試劑( )A.澄清石灰水B.品紅溶液C.溴水D.飽和NaHCO3溶液解析：鑒別CO2和SO2時(shí)，可將氣體分別通過(guò)品紅溶液或溴水或KMnO4溶液等，使溶液顏色褪去者為SO2。但除雜時(shí)，要將SO2除盡且須防止CO2的消耗與溶解。因此應(yīng)選擇答案D。原理：NaHCO3SO2=NaHSO3CO2（強(qiáng)制弱)。答案：D4.下列各組氣體中均能造成大氣污染的是( )A.CO2、O2B.N2、COC.Cl2、N2D.H2S、SO2答案：D5.有一混合氣可能由H2S、SO2、CO2和H2中的幾種組成。此混合氣通入硫酸銅溶液后產(chǎn)生黑色沉淀；另取混合氣通過(guò)澄清石灰水，生成白色沉淀，則此混合氣中一定有 ，一定不會(huì)有 ，可能含有 。解析：此題旨在考查能否靈活應(yīng)用SO2的氧化性。據(jù)題，產(chǎn)生黑色沉淀，定有H2