3.2.1 不同價態(tài)硫元素之間的轉(zhuǎn)化 教學設(shè)計2023-2024學年高一上學期化學魯科版（2019）必修1

高中化學必修課程PAGEPAGE1第3章物質(zhì)的性質(zhì)與轉(zhuǎn)化第2節(jié)硫的轉(zhuǎn)化第1課時不同價態(tài)硫元素之間的轉(zhuǎn)化教材分析本節(jié)教學內(nèi)容是魯教版高中化學必修第一冊第三章第二節(jié)《硫的轉(zhuǎn)化》的第一課時。該部分的教學內(nèi)容涉及到硫元素的相關(guān)知識和概念，硫的各種重要化合物的相關(guān)性質(zhì)和反應現(xiàn)象，不同硫的化合物的用途。通過研究硫的單質(zhì)及化合物的性質(zhì)和用途，可以使我們從物質(zhì)類別和元素價態(tài)的視角認識物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化關(guān)系，深化對物質(zhì)及其變化多樣性的認識。本節(jié)安排了“硫及其化合物的“價類”二維圖”、“實驗室中硫的不同價態(tài)轉(zhuǎn)化”這兩部分內(nèi)容。通過學習這部分知識，學生將學習并掌握硫的氧化物及相關(guān)反應；學習并掌握硫單質(zhì)和二氧化硫性質(zhì)；通過本節(jié)內(nèi)容的學習，學生將感受硫元素的多種化合物的不同特性和用途，并學習到檢驗二氧化硫的方法。教學目標與核心素養(yǎng)證據(jù)推理與模型認知：能列舉物質(zhì)類別和元素價態(tài)，列舉硫元素的典型代表物。能列舉、描述、辨識含有硫元素的典型物質(zhì)重要的物理和化學性質(zhì)及實驗現(xiàn)象。能用化學方程式、離子方程式正確表示典型物質(zhì)的主要化學性質(zhì)。宏觀辨析與微觀探析：能從物質(zhì)類別、元素價態(tài)的角度，依據(jù)復分解反應和氧化還原反應原理，預測硫及其化合物的化學性質(zhì)及變化，設(shè)計實驗進行初步驗證，并能分析、解釋有關(guān)實驗現(xiàn)象。能從物質(zhì)類別和元素價態(tài)變化角度說明有關(guān)物質(zhì)的轉(zhuǎn)化路徑。能分別根據(jù)硫及其化合物的性質(zhì)，分析實驗室、生產(chǎn)、生活及環(huán)境中的某些問題，說明妥善保存、合理使用化學品的常見方法?？茖W態(tài)度與社會責任：能說明硫及其化合物的應用對社會發(fā)展的價值、對環(huán)境的影響。能有意識地運用所學知識或?qū)で笙嚓P(guān)證據(jù)參與社會性科學議題的討論。能主動運用所學的化學知識和方法解決生產(chǎn)、生活中簡單的化學問題。能運用綠色化學思想分析和討論化工生產(chǎn)的相關(guān)問題。教學重點硫單質(zhì)化學性質(zhì)、二氧化硫性質(zhì)教學難點不同價態(tài)的硫元素轉(zhuǎn)化課前準備多媒體、二氧化硫水溶液、亞硫酸鈉溶液、濃硫酸、硫化鈉溶液、稀硫酸、氫氧化鈉溶液、酸性高錳酸鉀溶液、氯水、碘化鉀溶液、品紅溶液、銅片、酒精燈、玻璃管、橡膠塞、導氣管、試管夾、試管、膠頭滴管、鐵架臺等教學過程知識回顧1.能與堿反應生成鹽和水的氧化物叫酸性氧化物。2.硫是淡黃色粉末，在空氣中燃燒發(fā)出淡藍色火焰，放出熱量，生成一種刺激性氣味的氣體；在氧氣中燃燒，發(fā)出藍紫色火焰，放出熱量，生成一種刺激性氣味的氣體。3.二氧化硫是空氣污染物，故在做硫在氧氣中燃燒實驗中，集氣瓶底裝少量水，用來吸收二氧化硫，防止污染空氣。4.所含某種（或某些）元素化合價降低的反應物稱為氧化劑；所含某種（或某些）元素化合價升高的反應物稱為還原劑。二、導語硫是重要的非金屬元素，也是人類最早認識的化學元素之一，在硫原子核外電子排布中，最外層電子數(shù)是6，易得到2個電子形成8電子相對穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，化學性質(zhì)比較活潑。而淡黃色的硫單質(zhì)及含硫化合物常常被煉丹家所使用，硫單質(zhì)也是黑火藥的主要成分。硫及其化合物在現(xiàn)代生產(chǎn)和生活中仍發(fā)揮著重要的作用，你知道嗎？硫及化合物之間轉(zhuǎn)化你能說出嗎？三、講授新課展示課件：自然界中的硫、火山噴發(fā)火山噴發(fā)時熔巖噴涌、濃煙滾滾，不僅釋放出巨大能量，而且產(chǎn)生了許多含有硫元素的氣體，在火山口還有硫單質(zhì)出現(xiàn)?；顒右唬?.火山噴發(fā)時，產(chǎn)生的許多含有硫元素的氣體是什么？2.自然界中還有哪些含硫化合物？他們在自然界中是怎樣產(chǎn)生和以什么形態(tài)存在？3.在使用硫單質(zhì)及含硫化合物的過程中，人們遇到了哪些問題？如何解決的？引導、總結(jié)：火山噴發(fā)時，部分硫元素轉(zhuǎn)化為硫化氫氣體，部分硫元素轉(zhuǎn)化為二氧化硫和三氧化硫氣體?；鹕絿姲l(fā)時，熔融態(tài)的含有硫元素的物質(zhì)與含有鐵、砷、汞等元素的物質(zhì)反應形成礦物。暴露于地球表面的多種含硫礦物，受到空氣中氧氣和水蒸氣的作用，轉(zhuǎn)化成新的物質(zhì)，如石膏、芒硝?；顒佣毫蛟谧匀唤绲拇嬖谛问桨鍟簭奈镔|(zhì)類別分析：硫在自然界以游離態(tài)和化合態(tài)的形式存在。硫的游離態(tài)物質(zhì)：硫單質(zhì)（火山噴口、地殼巖層）硫的化合態(tài)物質(zhì)：硫的氫化物（H2S）、硫的氧化物（SO2、SO3）、硫酸（H2SO4）、硫酸鹽（Na2SO4、CaSO4·2H2O）、煤和石油中、蛋白質(zhì)中等等活動三：老師列舉常見的含有硫元素物質(zhì)，學生求硫元素化合價。從化合價角度分析：活動三：硫單質(zhì)性質(zhì)①取少量硫粉放入試管中，觀察它的顏色、狀態(tài)；在酒精燈上加熱，觀察發(fā)生的現(xiàn)象。在三個裝有硫粉的試管中分別加入蒸餾水、酒精、二硫化碳，觀察發(fā)生的現(xiàn)象。【小結(jié)】硫單質(zhì)俗稱硫磺，通常情況下，它是一種黃色或淡黃色固體，很脆，易研成粉末；不溶于水，微溶于酒精，易溶于二硫化碳，熔點、沸點都不高。②把研細的硫粉和鐵粉按照一定比例混合均勻，放在石棉網(wǎng)上堆成條狀或如教材圖3-2-5所示形狀。用灼熱的玻璃棒觸及一端，當混合物呈紅熱狀態(tài)時移開玻璃棒，觀察發(fā)生現(xiàn)象?！拘〗Y(jié)】現(xiàn)象：劇烈燃燒，發(fā)光發(fā)熱，生成黑色固體。說明了硫單質(zhì)具有氧化性。Fe+S===FeS（反應條件：加熱）③取少量硫粉放入燃燒匙中，將燃燒匙放在酒精燈上加熱至硫粉熔化并燃燒后，迅速伸入盛滿氧氣的集氣瓶中（瓶底裝有少量水），觀察現(xiàn)象?！拘〗Y(jié)】發(fā)出藍紫色火焰，放出熱量，生成一種刺激性氣味氣體。集氣瓶中裝少量水目的：吸收二氧化硫，防止污染空氣。硫作為還原劑，具有還原性板書：④總結(jié)硫單質(zhì)化學性質(zhì)：當硫與強還原劑（金屬、氫氣、碳等）反應時，表現(xiàn)氧化性。（硫元素化合價降低）當硫與氧氣等強氧化劑反應時，表現(xiàn)還原性。（硫元素化合價升高）展示投影活動四：什么是同素異形體？硫單質(zhì)用途有哪些？由同一種元素組成的性質(zhì)不同的幾種單質(zhì)叫做該元素的同素異形體。同素異形體之間的性質(zhì)差異主要表現(xiàn)在物理性質(zhì)上。硫單質(zhì)可用來制造硫酸、化肥、火柴等含有硫元素的物質(zhì)在自然界中依靠大自然的作用進行相互轉(zhuǎn)化。那么，在實驗室中怎樣實現(xiàn)這些物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化呢？板書：不同價態(tài)硫元素之間的轉(zhuǎn)化實驗目的：選取含有硫元素的物質(zhì)，通過實驗探究0、+4、+6這三種價態(tài)硫元素之間的相互轉(zhuǎn)化。實驗用品：二氧化硫水溶液、亞硫酸鈉溶液、濃硫酸、硫化鈉溶液、稀硫酸、氫氧化鈉溶液、酸性高錳酸鉀溶液、氯水、碘化鉀溶液、品紅溶液、銅片、酒精燈、玻璃管、橡膠塞、導氣管、試管夾、試管、膠頭滴管、鐵架臺等實驗方案設(shè)計與實施預期轉(zhuǎn)化選取試劑實驗現(xiàn)象結(jié)論及化學方程式方法導引：探究不同價態(tài)硫元素之間的相互轉(zhuǎn)化，實際上是探究含有不同價態(tài)硫元素的物質(zhì)之間的相互轉(zhuǎn)化。首先，要選擇含有不同價態(tài)硫元素的物質(zhì)其次，實現(xiàn)不同價態(tài)硫元素之間的相互轉(zhuǎn)化，依據(jù)的是氧化還原理論，需要尋找合適的氧化劑或還原劑。再次，提供表明相應轉(zhuǎn)化實際發(fā)生的證據(jù)。相互轉(zhuǎn)化依據(jù)：當硫元素處于中間價態(tài)時，含有這種價態(tài)硫元素的物質(zhì)（硫磺、二氧化硫、亞硫酸鈉），既具有氧化性又具有還原性；當硫元素處于最高價態(tài)時，含有這種價態(tài)硫元素的物質(zhì)（三氧化硫、濃硫酸），只具有氧化性；當硫元素處于最低價態(tài)時，含有這種價態(tài)硫元素的物質(zhì)（硫化氫、硫化鈉），只具有還原性?；顒游澹?.根據(jù)實驗結(jié)果，用圖示的方法表示不同價態(tài)硫元素之間的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系。2.總結(jié)二氧化硫性質(zhì)。3.談談你對元素不同價態(tài)之間的轉(zhuǎn)化與相關(guān)物質(zhì)氧化性、還原性的認識。活動六：硫元素化合價有-2、0、+4、+6價，哪些含硫元素的物質(zhì)只有氧化性？哪些含硫元素的物質(zhì)只有還原性？哪些含硫元素的物質(zhì)既有氧化性又有還原性？活動七：二氧化硫氧化性探究SO2+H2S===3S↓+2H2O1.氧化劑是誰？還原劑是誰？2.反應現(xiàn)象是什么？3.硫化氫有毒，做實驗時應注意什么？活動八：二氧化硫與堿反應向氫氧化鈉溶液里通入二氧化硫氣體，寫出其化學方程式，二氧化硫是酸性氧化物嗎？活動九：二氧化硫還原性探究注意：1.二氧化硫是還原劑，氧氣是氧化劑。2.在相同條件下能同時向正反兩個方向進行的反應稱為可逆反應。活動十：二氧化硫漂白性能使品紅溶液褪色（該性質(zhì)用來檢驗SO2）。二氧化硫具有漂白性。用二氧化硫漂白過的有色物質(zhì)，在一定條件下會恢復原來的顏色。板書：二氧化硫化學性質(zhì)1.與水反應2.與堿反應生成鹽和水3.氧化性4.還原性5.漂白性二氧化硫是一種食品添加劑?！妒称钒踩珖覙藴适称诽砑觿┦褂脴藴省芬?guī)定了二氧化硫作為漂白劑、防腐劑、抗氧化劑的適用范圍、使用限量和殘留量。課堂小結(jié)當堂檢測1．下列關(guān)于硫的說法不正確的是()A．試管內(nèi)壁附著的硫可用二硫化碳溶解除去B．游離態(tài)的硫存在于火山噴口附近或地殼的巖層里C．單質(zhì)硫既有氧化性，又有還原性D．硫在過量純氧中的燃燒產(chǎn)物是三氧化硫2．下列說法正確的是()A．硫單質(zhì)常存在于火山噴口附近B．進行SO2性質(zhì)探究實驗時，多余的SO2應排到實驗室外C．SO2氣體通入BaCl2溶液中會產(chǎn)生白色沉淀D．硫在空氣中的燃燒產(chǎn)物是SO2，在純氧中的燃燒產(chǎn)物是SO33.Cl2和SO2都具有漂白作用，能使品紅溶液褪色。若將等物質(zhì)的量的Cl2、SO2混合后再通入品紅與BaCl2的混合溶液，能觀察到的現(xiàn)象是()①溶液很快褪色②溶液不褪色③出現(xiàn)沉淀④不出現(xiàn)沉淀A．①② B．①③C．②③ D．②④ 4．下列溶液中，不能鑒別CO2、SO2氣體的是()①石灰水②H