第一節(jié)　第1課時(shí)　硫和二氧化硫

1、高中同步學(xué)案優(yōu)化設(shè)計(jì)GAO ZHONG TONG BU XUE AN YOU HUA SHE JI第1課時(shí)硫和二氧化硫第五章2022內(nèi)容索引0102課前篇 素養(yǎng)初探課堂篇 素養(yǎng)提升素養(yǎng)目標(biāo)1.通過(guò)分析硫原子的結(jié)構(gòu),推斷硫元素可能的化學(xué)性質(zhì)并進(jìn)行驗(yàn)證,理解物質(zhì)的微觀(guān)結(jié)構(gòu)與宏觀(guān)性質(zhì)之間的關(guān)系,提升宏觀(guān)辨識(shí)與微觀(guān)探析的學(xué)科核心素養(yǎng)。2.通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究,了解二氧化硫的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì);通過(guò)二氧化硫與水、氧氣反應(yīng)的學(xué)習(xí),初步建立可逆反應(yīng)的概念,提升科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)的學(xué)科核心素養(yǎng)。3.結(jié)合生活實(shí)例,了解單質(zhì)硫和二氧化硫在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用,提升科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任的學(xué)科核心素養(yǎng)。課前篇 素養(yǎng)初探【自主梳理

2、】一、硫1.物理性質(zhì)俗稱(chēng)顏色、狀態(tài)硬度溶解性水酒精CS2硫黃黃色晶體質(zhì)脆,易研成粉末難溶微溶易溶2.化學(xué)性質(zhì)(1)硫的原子結(jié)構(gòu)及性質(zhì)硫原子結(jié)構(gòu)示意圖為 ,最外電子層有6個(gè)電子,在化學(xué)反應(yīng)中容易得到 2 個(gè)電子,形成 -2 價(jià)硫的化合物。與同主族的氧元素相比,硫元素的原子多一個(gè)電子層,得到電子能力相對(duì)較弱,而失去電子能力則相對(duì) 較強(qiáng) 。(2)單質(zhì)硫的化學(xué)性質(zhì)單質(zhì)硫的化學(xué)性質(zhì)比較活潑,能與許多金屬單質(zhì)及非金屬單質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。如:3.用途硫黃主要用于制造硫酸、化肥、火柴及殺蟲(chóng)劑等,還用于制造黑火藥、煙花爆竹等?！疚⑺伎?】鐵粉與硫粉反應(yīng)生成FeS,鐵粉與氯氣反應(yīng)生成FeCl3。試從微觀(guān)角度分析產(chǎn)物

3、中鐵元素價(jià)態(tài)不同的原因。提示 S和Cl的原子結(jié)構(gòu)示意圖分別為 、 ,電子層數(shù)相同,非金屬性:SS;與變價(jià)金屬鐵反應(yīng)時(shí),氧化性較強(qiáng)的Cl2將Fe氧化生成Fe3+,氧化性較弱的S將Fe氧化生成Fe2+。【微思考2】硫在過(guò)量的純氧中燃燒是否可直接生成SO3?提示 不能。硫在過(guò)量氧氣中燃燒只能直接生成SO2。二、二氧化硫1.物理性質(zhì)顏色、狀態(tài)氣味密度水溶性無(wú)色氣體刺激性氣味比空氣的大易溶于水(通常情況下水與二氧化硫的體積比為140)2.化學(xué)性質(zhì)(1)SO2的“4種性質(zhì)”(2)可逆反應(yīng)正反應(yīng):向生成物方向進(jìn)行的反應(yīng);逆反應(yīng):向反應(yīng)物方向進(jìn)行的反應(yīng);可逆反應(yīng):在同一條件下,既能向正反應(yīng)方向進(jìn)行,同時(shí)又能向

4、逆反應(yīng)方向進(jìn)行的反應(yīng)?！疚⑺伎?】氫氣與氧氣反應(yīng)可以生成水,電解水可以得到氫氣與氧氣,這兩個(gè)反應(yīng)是否為可逆反應(yīng)?提示 不是。氫氣與氧氣反應(yīng)生成水的條件是燃燒,與電解水的條件不同,故這兩個(gè)反應(yīng)不互為可逆反應(yīng)。3.用途(1)工業(yè)上常用二氧化硫來(lái)漂白紙漿、毛、絲等。(2)二氧化硫可用于殺菌消毒,同時(shí)還是一種食品添加劑。如葡萄酒釀制過(guò)程中,添加適量的二氧化硫,既起到一定的殺菌作用,又起到抗氧化的作用?！咀晕覚z測(cè)】1.正誤判斷(正確的打“”,錯(cuò)誤的打“”)(1)硫黃是非金屬單質(zhì),只具有氧化性。()(2)硫與氧氣的反應(yīng)中,硫單質(zhì)作氧化劑。()(3)硫與金屬或非金屬反應(yīng)時(shí)均作氧化劑。()(4)SO2的漂白性

5、主要是利用了SO2具有強(qiáng)氧化性這一性質(zhì)。()(5)SO2使滴有酚酞的氫氧化鈉溶液褪色,體現(xiàn)了SO2的漂白性。()2.(教材改編題,P10第1題)由單質(zhì)生成下列物質(zhì)的反應(yīng)中,硫表現(xiàn)還原性的是()A.Na2SB.H2SC.SO2D.FeS答案 C解析 加熱條件下,S與Na、H2、Fe反應(yīng)分別生成Na2S、H2S、FeS,硫元素均由0價(jià)降低到-2價(jià),則硫表現(xiàn)氧化性,A、B、D均不符合題意。硫與氧氣反應(yīng)生成SO2,硫表現(xiàn)還原性,C符合題意。3.(2021北京房山區(qū)高一期末)下列關(guān)于二氧化硫的說(shuō)法不正確的是()A.SO2能使H2S的水溶液出現(xiàn)黃色沉淀,說(shuō)明SO2具有氧化性B.SO2能使品紅溶液褪色,說(shuō)明

6、SO2具有漂白性C.SO2通入水中無(wú)明顯現(xiàn)象,說(shuō)明SO2不與水反應(yīng)D.SO2能使酸性KMnO4溶液褪色,說(shuō)明SO2具有還原性答案 C解析 SO2與H2S在溶液中發(fā)生反應(yīng)SO2+2H2S = 3S+2H2O,在該反應(yīng)中SO2是氧化劑,得到電子,表現(xiàn)氧化性,A正確;SO2能使品紅溶液褪色,說(shuō)明SO2能夠與某些有色物質(zhì)反應(yīng)產(chǎn)生無(wú)色物質(zhì),可證明SO2具有漂白性,B正確;不能根據(jù)SO2通入水中無(wú)明顯現(xiàn)象說(shuō)明SO2不能與水反應(yīng),事實(shí)上二氧化硫溶于水,并與水反應(yīng)產(chǎn)生亞硫酸,由于亞硫酸溶液顯無(wú)色,無(wú)明顯現(xiàn)象,C錯(cuò)誤;SO2能使酸性KMnO4溶液褪色,是由于酸性KMnO4溶液具有強(qiáng)氧化性,在溶液中將SO2氧化為

7、硫酸,可說(shuō)明SO2具有還原性,D正確。課堂篇 素養(yǎng)提升任務(wù)一二氧化硫和二氧化碳的比較與鑒別【問(wèn)題探究】1.將某無(wú)色氣體通入澄清石灰水中,發(fā)現(xiàn)石灰水變渾濁,該氣體一定為二氧化碳嗎?提示 不一定。因?yàn)槎趸蛞矠闊o(wú)色氣體,也能使澄清石灰水變渾濁,故該氣體可能是CO2或SO2或二者的混合氣體。2.下圖是常用來(lái)檢驗(yàn)SO2與CO2混合氣體的實(shí)驗(yàn)裝置,你能說(shuō)出各裝置中試劑的作用嗎?上述裝置中各部分的作用:A. ;B. ;C. ;D. 。答案 檢驗(yàn)SO2的存在除去SO2氣體檢驗(yàn)SO2氣體是否除盡檢驗(yàn)CO2氣體【深化拓展】1.SO2與CO2的性質(zhì)對(duì)比物質(zhì)SO2CO2物理性質(zhì)顏色無(wú)色無(wú)色氣味有刺激性氣味無(wú)氣味水

8、中的溶解性易溶可溶2.SO2與CO2的鑒別方法 試劑現(xiàn)象及結(jié)論氣體為SO2氣體為CO2品紅溶液溶液褪色溶液不褪色氫硫酸出現(xiàn)淡黃色渾濁無(wú)明顯現(xiàn)象酸性高錳酸鉀溶液紫紅色褪去無(wú)明顯現(xiàn)象溴水橙色褪去無(wú)明顯現(xiàn)象碘水(含淀粉)藍(lán)色褪去無(wú)明顯現(xiàn)象FeCl3溶液溶液由棕黃色變?yōu)闇\綠色無(wú)明顯現(xiàn)象【素能應(yīng)用】典例1某化學(xué)興趣小組成員為了探究常溫下非金屬氧化物形成的未知?dú)怏w的成分,將氣體通入澄清石灰水,發(fā)現(xiàn)澄清石灰水變渾濁,持續(xù)通入發(fā)現(xiàn)渾濁又變澄清,由此該小組成員對(duì)氣體的成分提出猜想?！咎岢霾孪搿坎孪?:該氣體為CO2。猜想2:該氣體為SO2。猜想3: 。為了驗(yàn)證猜想,該小組成員設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)加以探究:【實(shí)驗(yàn)探究】該小組

9、成員按如圖所示裝置,將氣體從a端通入,則:(1)B中應(yīng)該裝入下列溶液中的(填編號(hào))試劑。A.NaCl溶液B.酸性KMnO4溶液C.鹽酸D.澄清石灰水(2)A中品紅溶液的作用是。(3)D中澄清石灰水的作用是。通過(guò)實(shí)驗(yàn),該小組成員觀(guān)察到以下三個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:A中品紅溶液褪色C中品紅溶液不褪色D中澄清石灰水變渾濁【得出結(jié)論】(4)由上述現(xiàn)象,該小組成員確認(rèn)該氣體的成分為。答案 該氣體為CO2和SO2的混合氣體(1)B(2)驗(yàn)證混合氣體中是否含有SO2(3)驗(yàn)證混合氣體中是否含有CO2(4)CO2和SO2的混合氣體解析 中學(xué)階段能使澄清石灰水先變渾濁,繼續(xù)通入又變澄清的氣體只有CO2和SO2,所以提出的猜

10、想是:氣體為CO2;氣體為SO2;氣體為CO2和SO2的混合氣體。要驗(yàn)證氣體的成分,必須先驗(yàn)證SO2是否存在,若存在,應(yīng)除盡后再驗(yàn)證CO2氣體是否存在,因?yàn)镾O2的存在對(duì)CO2的驗(yàn)證有干擾?！咀兪皆O(shè)問(wèn)】若去掉裝置C,D中澄清石灰水變渾濁,能否說(shuō)明該氣體中含有CO2?為什么?提示 不能;裝置C中品紅溶液用于檢驗(yàn)SO2是否被B中溶液完全吸收,去掉裝置C,若SO2未被完全吸收,則D中澄清石灰水也變渾濁。變式訓(xùn)練1檢驗(yàn)SO2氣體中是否混有CO2氣體,可采用的方法是()A.先通過(guò)澄清石灰水,再通過(guò)品紅溶液B.先通過(guò)足量品紅溶液,再通過(guò)澄清石灰水C.先通過(guò)足量NaOH溶液,再通過(guò)澄清石灰水D.依次通過(guò)足量

11、酸性KMnO4溶液、品紅溶液,再通過(guò)澄清石灰水答案 D解析 利用澄清石灰水檢驗(yàn)是否含CO2,由于SO2也能使澄清石灰水變渾濁,要先通過(guò)足量酸性KMnO4溶液,用于除去SO2,再用品紅溶液檢驗(yàn)SO2是否除盡,最后通過(guò)澄清石灰水檢驗(yàn)是否含CO2。任務(wù)二二氧化硫的漂白性【問(wèn)題探究】1.某同學(xué)發(fā)現(xiàn)爺爺在夏天買(mǎi)的白草帽,用了一段時(shí)間后變黃了,通過(guò)詢(xún)問(wèn)身邊的人了解到草帽是用“硫黃熏”過(guò)的,你是否認(rèn)可該說(shuō)法?白草帽變黃的原因是什么?提示 “硫黃熏”這個(gè)說(shuō)法不準(zhǔn)確,草帽被漂白的原理是利用硫黃在加熱條件下與氧氣反應(yīng)生成SO2,SO2具有漂白性將其漂白,并非硫黃直接作用;SO2與有色物質(zhì)結(jié)合生成的無(wú)色物質(zhì)不穩(wěn)定,

12、在受熱(太陽(yáng)光照射)等條件下分解放出SO2,又會(huì)使草帽恢復(fù)原色。2.SO2使溴水和酸性KMnO4溶液褪色是不是說(shuō)明SO2具有漂白性?試寫(xiě)出兩反應(yīng)的化學(xué)方程式。提示 不是。說(shuō)明SO2具有還原性,而不是漂白性。發(fā)生的反應(yīng)分別為SO2+Br2+2H2O = 2HBr+H2SO4、2KMnO4+5SO2+2H2O = K2SO4+2MnSO4+2H2SO4?！旧罨卣埂?.SO2的漂白性(1)SO2的漂白具有選擇性,可以漂白品紅溶液以及棉、麻等物品,但不能漂白酸堿指示劑,如石蕊溶液等。(2)SO2能使溴水、酸性KMnO4溶液褪色,是因?yàn)镾O2具有還原性而非漂白性。(3)利用新制氯水、SO2的漂白性,可

13、以鑒別Cl2和SO2。方法是將氣體分別通入品紅溶液,品紅溶液均褪色,然后再加熱褪色后的溶液,恢復(fù)紅色的溶液通入的是SO2,不恢復(fù)原來(lái)紅色的溶液通入的是Cl2。2.漂白原理分類(lèi) 漂白類(lèi)型漂白原理特點(diǎn)舉例氧化型漂白劑本身是強(qiáng)氧化劑,利用其氧化性氧化有色物質(zhì)而使之失去原有的顏色不可逆,褪色后不能恢復(fù)原色HClO、Na2O2、H2O2化合型漂白劑與有色物質(zhì)結(jié)合生成新的無(wú)色物質(zhì),使有機(jī)色質(zhì)失去原有的顏色可逆,在一定的條件下又能恢復(fù)原來(lái)的顏色SO2使品紅溶液褪色吸附型有些固體物質(zhì)疏松、多孔,具有較大的表面積,可以吸附有色物質(zhì)而使之失去原有的顏色部分吸附劑可重復(fù)使用活性炭、木炭【素能應(yīng)用】典例2某化學(xué)實(shí)驗(yàn)小

14、組的同學(xué)為探究和比較SO2和新制氯水的漂白性,設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)裝置。(1)實(shí)驗(yàn)室用裝置A制備SO2。某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)打開(kāi)A的分液漏斗活塞后,漏斗中液體未流下,你認(rèn)為原因可能是 。(2)實(shí)驗(yàn)室用裝置E制備Cl2,其反應(yīng)的化學(xué)方程式為MnO2+4HCl(濃) MnCl2+Cl2+2H2O。若有6 mol的HCl參加反應(yīng),則轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)為 。(3)反應(yīng)開(kāi)始一段時(shí)間后,觀(guān)察到B、D兩個(gè)試管中的品紅溶液出現(xiàn)的現(xiàn)象是:B:。D: 。停止通氣后,再給B、D兩個(gè)試管分別加熱,兩個(gè)試管中的現(xiàn)象分別為:B: 。D: 。答案 (1)分液漏斗的玻璃塞沒(méi)有取下來(lái)(2)1.8061024(3)品紅溶液褪色品紅溶液褪色褪

15、色的品紅溶液又恢復(fù)成紅色無(wú)明顯現(xiàn)象解析 (1)A中分液漏斗的玻璃塞若沒(méi)有取下,漏斗內(nèi)氣體與空氣不連通,打開(kāi)活塞后液體不能流下。(2)根據(jù)制取Cl2的反應(yīng)原理可知,每生成1 mol Cl2,消耗4 mol HCl,轉(zhuǎn)移2 mol電子,故有6 mol HCl參加反應(yīng),則轉(zhuǎn)移3 mol電子。(3)SO2具有漂白性,可使品紅溶液褪色,但其漂白是暫時(shí)性的,加熱后又恢復(fù)原來(lái)的顏色;Cl2通入品紅溶液時(shí)與H2O反應(yīng)生成HCl和HClO,HClO具有強(qiáng)氧化性,會(huì)把品紅氧化而使其褪色,其漂白是永久性的,故加熱不會(huì)恢復(fù)原來(lái)的顏色?！咀兪皆O(shè)問(wèn)】另一實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)認(rèn)為SO2和氯水都具有漂白性,二者混合使用,漂白性肯定

16、會(huì)增強(qiáng)。他們將制取的SO2和Cl2按體積比11同時(shí)通入品紅溶液中,結(jié)果發(fā)現(xiàn)褪色效果并不明顯,可能的原因是(用化學(xué)方程式表示)。答案 SO2+Cl2+2H2O = H2SO4+2HCl變式訓(xùn)練2(2021江蘇泰州中學(xué)高一期末)下列現(xiàn)象能說(shuō)明SO2具有漂白性的是()SO2通入品紅溶液中,溶液褪色SO2通入滴有酚酞的NaOH溶液中,溶液褪色SO2通入酸性KMnO4溶液中,溶液褪色SO2通入氯水中,溶液褪色A.只有B.只有和C.只有和D.只有和答案 A解析 SO2通入品紅溶液中,與品紅化合生成無(wú)色物質(zhì),品紅溶液褪色,體現(xiàn)SO2的漂白性;SO2通入滴有酚酞的NaOH溶液中,反應(yīng)生成Na2SO3,溶液堿性

17、減弱,溶液褪色,體現(xiàn)SO2作為酸性氧化物的性質(zhì);酸性KMnO4溶液具有強(qiáng)氧化性,與SO2發(fā)生氧化還原反應(yīng),溶液褪色,SO2體現(xiàn)還原性;SO2通入氯水中,發(fā)生反應(yīng)SO2+Cl2+2H2O = H2SO4+2HCl,SO2是還原劑,體現(xiàn)其還原性。 隨堂檢測(cè)1.2020年,在抗擊新型冠狀病毒的過(guò)程中,中醫(yī)發(fā)揮了重要的作用。中醫(yī)用藥講究十八反和十八畏,其中有“硫黃原是火中精,樸硝一見(jiàn)便相爭(zhēng)”,硫黃即硫單質(zhì)。下列說(shuō)法不正確的是()A.自然界中的硫是一種黃色難溶于水的固體B.硫的化合物常存在于火山噴出物中C.硫與金屬反應(yīng),不會(huì)生成最高價(jià)態(tài)金屬的硫化物D.硫在空氣中的燃燒產(chǎn)物是二氧化硫,在純氧中的燃燒產(chǎn)物是

18、三氧化硫答案 D解析 硫的氧化性較弱,與變價(jià)金屬化合時(shí),只能將金屬氧化為低價(jià)態(tài)硫化物,如與Fe、Cu反應(yīng),分別生成FeS、Cu2S。硫無(wú)論在空氣中還是在純氧中的燃燒產(chǎn)物都是SO2,而不是SO3,如果要使SO2轉(zhuǎn)化為SO3,需在催化劑并加熱的條件下與O2發(fā)生化合反應(yīng)。2.葡萄酒是以葡萄為原料釀造的一種果酒,它能調(diào)整新陳代謝,促進(jìn)血液循環(huán),防止體內(nèi)膽固醇增加。有人認(rèn)為,葡萄酒是較健康、較衛(wèi)生的飲料之一。下圖是某品牌葡萄酒及其說(shuō)明書(shū),我們可以看到“食品添加劑:二氧化硫”。下列有關(guān)的描述正確的是()A.SO2屬于非法添加劑,不該添加到葡萄酒中B.SO2具有還原性,少量的SO2可防止葡萄酒氧化變質(zhì)C.S

19、O2具有還原性,不能用濃硫酸干燥D.SO2可以使酸性KMnO4溶液褪色,體現(xiàn)了其漂白性答案 B解析 適量的SO2可防止葡萄酒氧化,可作為添加劑,A項(xiàng)錯(cuò)誤,B項(xiàng)正確;SO2中S顯+4價(jià),硫酸中S顯+6價(jià),為相鄰價(jià)態(tài),不會(huì)發(fā)生氧化還原反應(yīng),C項(xiàng)錯(cuò)誤;SO2使酸性KMnO4溶液褪色,發(fā)生的是氧化還原反應(yīng),體現(xiàn)了SO2的還原性,D項(xiàng)錯(cuò)誤。3.下列五種有色溶液與SO2作用均能褪色,其實(shí)質(zhì)相同的是()品紅溶液酸性KMnO4溶液滴有酚酞的NaOH溶液溴水碘的淀粉溶液A.只有B.C.D.答案 D解析 SO2使中溶液褪色,表現(xiàn)酸性氧化物的通性;SO2使中溶液褪色,表現(xiàn)還原性;SO2使中溶液褪色,表現(xiàn)漂白性。故正確答案為D。4.(2021山東聊城高一期末)某小組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)對(duì)硫的燃燒產(chǎn)物及其性質(zhì)進(jìn)行驗(yàn)證,實(shí)驗(yàn)裝置如下圖所示,以下說(shuō)法正確的是()選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)事實(shí)所得結(jié)論A濕潤(rùn)的品紅試紙褪色證明硫燃燒的產(chǎn)物中有SO2B濕潤(rùn)的藍(lán)色石蕊試紙變紅證明硫的燃燒產(chǎn)