5.1.4硫及其化合物不同價態(tài)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化（教學(xué)設(shè)計）高一化學(xué)（人教版2019）

第五章《化工生產(chǎn)中的重要非金屬元素》教學(xué)設(shè)計第一節(jié)硫及其化合物第四課時不同價態(tài)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化課題：5.1.4不同價態(tài)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化課時1授課年級高一課標(biāo)要求結(jié)合真實情境中的應(yīng)用實例及通過實驗探究，進(jìn)一步認(rèn)識非金屬及其化合物的多樣性；了解通過化學(xué)反應(yīng)可以探索物質(zhì)性質(zhì)、實現(xiàn)物質(zhì)轉(zhuǎn)化；認(rèn)識物質(zhì)及其轉(zhuǎn)化在自然資源綜合利用和環(huán)境保護(hù)中的重要價值。教材分析本節(jié)內(nèi)容是人教版（1019版）第五章第一節(jié)硫及其化合物的內(nèi)容。本節(jié)內(nèi)容主要包括：硫、二氧化硫和硫酸的性質(zhì)，硫酸根離子的檢驗，不同價態(tài)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化。教材首先根據(jù)硫在元素周期表中的位置，利用原子結(jié)構(gòu)和元素周期律的相關(guān)知識，從化學(xué)變化的視角考慮硫單質(zhì)能否與金屬單質(zhì)、非金屬單質(zhì)、化合物等發(fā)生反應(yīng)，使學(xué)生掌握研究非金屬單質(zhì)性質(zhì)的基本思路；之后，根據(jù)物質(zhì)類別研究硫的化合物（包括二氧化硫、硫酸）的化學(xué)性質(zhì)。教材以工業(yè)制硫酸的生產(chǎn)原理為載體，從氧化還原的角度來綜合認(rèn)識含硫化合物的氧化性和還原性，并結(jié)合濃硫酸與銅反應(yīng)的實驗，基于證據(jù)探究濃硫酸的氧化性。接下來，設(shè)計“硫酸根離子的檢驗”實驗，對構(gòu)成物質(zhì)的離子進(jìn)行檢驗，提升學(xué)生“宏觀辨識與微觀探析”的學(xué)科核心素養(yǎng)。最后，設(shè)置“不同價態(tài)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化”探究活動，要求學(xué)生從物質(zhì)類別和元素價態(tài)變化的角度，應(yīng)用氧化還原反應(yīng)原理設(shè)計實驗方案，選擇適當(dāng)?shù)膶嶒炘噭?，探究不同價態(tài)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化，提升學(xué)生“變化觀念”等學(xué)科核心素養(yǎng)。本節(jié)《硫及其化合物》內(nèi)容整合了舊版教材中第四章第三、四節(jié)有關(guān)硫元素的知識，知識介紹更有條理。并新增了硫單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)，主要學(xué)習(xí)二氧化硫、濃硫酸的性質(zhì)，還涉及到硫化氫和三氧化硫的性質(zhì)、工業(yè)上硫酸的制備等。教學(xué)中主要介紹硫及其重要化合物的主要化學(xué)性質(zhì)，在知識安排上應(yīng)盡量使用性質(zhì)和用途相結(jié)合，理論與實際相結(jié)合，從而讓學(xué)生認(rèn)識到常見無機(jī)物在生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用。本節(jié)內(nèi)容的情境素材有：火山噴發(fā)中含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化；“雷雨發(fā)莊稼”；工業(yè)制硫酸；食品中適量添加二氧化硫的作用（去色、殺菌、抗氧化）；酸雨的成因與防治。實驗及探究活動：濃、稀硝酸的性質(zhì)；二氧化硫的性質(zhì)；濃硫酸的性質(zhì)；溶液中SO42等離子的檢驗等。教學(xué)重點為硫及其化合物的性質(zhì)與相互轉(zhuǎn)化；濃硫酸的特性；硫酸根離子的檢驗；可逆反應(yīng)。教學(xué)難點為濃硫酸的特性。內(nèi)容共安排四個課時：第一課時為硫和二氧化硫，第二課時為硫酸，第三課時為硫酸鹽及硫酸根離子的檢驗，第四課時為不同價態(tài)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化（含實驗活動5）。本節(jié)為第四課時《不同價態(tài)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化（含實驗活動5）》的內(nèi)容。教學(xué)目標(biāo)1.通過閱讀教材“資料卡片—自然界中硫的存在和轉(zhuǎn)化”內(nèi)容，了解含硫物質(zhì)進(jìn)入大氣的主要途徑，知道二氧化硫進(jìn)入大氣能形成酸雨危害環(huán)境，增強(qiáng)環(huán)保意識，培養(yǎng)社會責(zé)任感。2.根據(jù)硫元素的不同價態(tài)，了解硫元素不同價態(tài)間的轉(zhuǎn)化及反應(yīng)條件的控制，理解硫及其化合物的相互轉(zhuǎn)化原理，熟悉常見的化學(xué)方程式3.通過實驗探究，知道含不同價態(tài)硫元素的物質(zhì)可以相互轉(zhuǎn)化，并能設(shè)計實驗進(jìn)行探究或驗證，知道二氧化硫進(jìn)入大氣能形成酸雨危害環(huán)境，增強(qiáng)環(huán)保意識，培養(yǎng)社會責(zé)任感。教學(xué)重、難點重點：不同價態(tài)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化及實驗探究難點：不同價態(tài)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化原理核心素養(yǎng)變化觀念與平衡思想：從物質(zhì)類別和硫的化合價變化的角度，設(shè)置“不同價態(tài)含硫化合物的轉(zhuǎn)化”探究活動，應(yīng)用氧化還原反應(yīng)的原理設(shè)計實驗方案，選擇適當(dāng)?shù)膶嶒炘噭?，探究不同價態(tài)含硫物質(zhì)的相互轉(zhuǎn)化及應(yīng)用，提升學(xué)科核心素養(yǎng)?？茖W(xué)探究與創(chuàng)新意識：能根據(jù)實驗?zāi)康模\用化學(xué)知識與技能，綜合考慮實驗安全與環(huán)境保護(hù)，設(shè)計實驗方案對不同價態(tài)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化進(jìn)行驗證，體驗科學(xué)探究的過程與方法。科學(xué)精神與社會責(zé)任：通過學(xué)習(xí)了解含硫物質(zhì)在自然界中的存在與轉(zhuǎn)化，知道二氧化硫進(jìn)入大氣能形成酸雨危害環(huán)境，增強(qiáng)環(huán)保意識，培養(yǎng)社會責(zé)任感。學(xué)情分析通過前面的學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)知道硫單質(zhì)、二氧化硫（三氧化硫）、硫酸及其鹽的性質(zhì)及應(yīng)用，初步認(rèn)識根據(jù)物質(zhì)的類別實現(xiàn)硫及其化合物的轉(zhuǎn)化方法。但還未建立硫的價類二維圖，利用氧化還原反應(yīng)原理，從化合價的視角微觀上設(shè)計硫及其化合物的轉(zhuǎn)化方案、并實驗驗證，建立認(rèn)知模型，進(jìn)一步應(yīng)用模型解決問題的能力還有待提高。教學(xué)過程教學(xué)環(huán)節(jié)教學(xué)活動設(shè)計意圖環(huán)節(jié)一、情景導(dǎo)入生活情境【回顧1】若將等物質(zhì)的量的SO2和Cl2同時通入品紅溶液中，溶液的漂白性會更強(qiáng)嗎？為什么？【學(xué)生】不是。若將等物質(zhì)的量的SO2和Cl2相混合后，在溶液中發(fā)生反應(yīng)：SO2＋Cl2＋2H2O=H2SO4＋2HCl，從而失去漂白能力?！窘處煛吭u價、提示：SO2和Cl2均具有漂白性，但漂白原理不同；等物質(zhì)的量的SO2和Cl2相混合后完全反應(yīng)生成H2SO4和HCl均不具有漂白性?！净仡?】若設(shè)計實驗鑒別SO2和CO2應(yīng)注意哪些問題？【學(xué)生1】鑒別SO2和CO2，不能用澄清的石灰水，因為二者通入澄清石灰水時，現(xiàn)象相同：開始產(chǎn)生白色沉淀，后來沉淀又逐漸溶解?！緦W(xué)生2】要檢驗SO2、CO2混合氣體中的CO2，必須先除去SO2再通入澄清的石灰水?！窘處煛吭u價、強(qiáng)調(diào)：出去CO2中的雜質(zhì)氣體SO2，一般用溴水或KMnO4酸性溶液，可將SO2氧化成硫酸而除去?！绢A(yù)習(xí)1】簡述硫元素在自然界的存在？【學(xué)生】自然界中游離態(tài)的硫存在于火山噴口附近或地殼的巖層里，化合態(tài)的硫主要以硫化物和_硫酸鹽形式存在?！绢A(yù)習(xí)2】從氧化還原反應(yīng)的視角分析不同價態(tài)硫元素之間如何進(jìn)行相互轉(zhuǎn)化？【學(xué)生】展示：不同價態(tài)硫元素之間的相互轉(zhuǎn)化主要通過氧化還原反應(yīng)實現(xiàn)。如下圖：【教師】評價、強(qiáng)調(diào)：上述轉(zhuǎn)化中，從左到右，硫元素化合價升高，需加入氧化劑；從右到左，硫元素化合價降低，需加入還原劑?！緦?dǎo)入】視頻播放—自然界中不同含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化（見PPT）回顧舊知，預(yù)習(xí)新知，創(chuàng)設(shè)硫元素在自然界的轉(zhuǎn)化及與人類生活關(guān)系情境，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣和探究的欲望。環(huán)節(jié)二、氧不同價態(tài)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系活動一、自然界中硫的存在和轉(zhuǎn)化【過渡】硫元素廣泛存在于自然界中，是植物生長不可缺少的元素，也是中學(xué)常見的變價元素之一。那么硫及其化合物在自然界是怎樣進(jìn)行轉(zhuǎn)化的呢？自然界中硫的轉(zhuǎn)化【問題1】閱讀教材P7頁“資料卡片”內(nèi)容，思考硫元素在自然界的存在形態(tài)及轉(zhuǎn)化關(guān)系分別什么？自然界中硫的轉(zhuǎn)化【學(xué)生1】①硫元素在自然界中的轉(zhuǎn)化可用右圖表示：【教師】投影并講解：硫元素在自然界既可以單質(zhì)形式存在，也可以化合物形式存在，一定條件下，通過微生物及氧氣等物質(zhì)可實現(xiàn)轉(zhuǎn)化?！緦W(xué)生2】硫在自然界的游離態(tài)主要存在于火山噴口附近或地殼的巖層里，煤中也含有少量硫?！緦W(xué)生3】硫在自然界的化合態(tài)主要以硫化物和硫酸鹽的形式存在兩種形態(tài)存在。例如黃鐵礦(FeS2)、黃銅礦(CuFeS2)、石膏(CaSO4·2H2O)、芒硝(Na2SO4·10H2O)。【教師】評價、強(qiáng)調(diào)：火山口附近的硫單質(zhì)會被大氣中是氧氣氧化成二氧化硫，二氧化硫可被進(jìn)一步氧化成三氧化硫，二氧化硫和三氧化硫遇水分別形成亞硫酸和硫酸。如圖（教材P7頁圖57）：【問題2】討論交流：根據(jù)硫元素在自然界的轉(zhuǎn)化關(guān)系，思考硫及其化合物的轉(zhuǎn)化原理有哪些？【學(xué)生1】不同價態(tài)硫元素之間的相互轉(zhuǎn)化主要通過氧化還原反應(yīng)實現(xiàn)，如：2H2S+3O2=2SO2+2H2O、2H2SO3+O2=2H2SO4等。【學(xué)生2】相同價態(tài)硫元素之間的轉(zhuǎn)化主要根據(jù)酸、堿、鹽及其氧化物的性質(zhì)實現(xiàn)。如SO3+H2O=H2SO4、SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O等?！窘處煛吭u價、強(qiáng)調(diào)：自然界和實驗室含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化既有聯(lián)系，又有區(qū)別?！緦?yīng)訓(xùn)練1】硫磺在空氣中燃燒生成氣體甲，甲溶于水得溶液乙，向乙溶液中滴加溴水，乙溶液褪色變成丙。甲、乙、丙均含有硫元素，則它們正確的順序是（）A．SO3、H2SO4、H2SO3 B．SO2、H2SO3、H2SO4C．SO3、H2SO3、H2SO4 D．SO2、H2SO4、H2SO3【答案】B【解析】硫磺在空氣中燃燒生成氣體甲SO2，甲SO2溶于水得溶液乙H2SO3，向乙H2SO3溶液中滴加溴水，乙溶液褪色變成丙H2SO4，則甲、乙、丙分別為SO2、H2SO3、H2SO4，答案B?！緦?yīng)訓(xùn)練2】關(guān)于反應(yīng)H2SO4＋Na2SO3=Na2SO4＋SO2↑＋H2O所涉及的物質(zhì)，下列說法錯誤的是（）A．濃H2SO4能與SO2發(fā)生氧化還原反應(yīng) B．Na2SO3容易被空氣中的O2氧化變質(zhì)C．濃硫酸與銅在常溫下反應(yīng)生成SO2 D．SO2是導(dǎo)致酸雨的主要有害污染物【答案】A【解析】A．反應(yīng)中元素化合價不變，屬于非氧化還原反應(yīng)，故A錯誤；B．Na2SO3具有還原性，容易被空氣中的O2氧化為Na2SO4，故B正確；C．濃硫酸具有強(qiáng)氧化性與銅在常溫下反應(yīng)生成SO2，故C正確；D．SO2能和水反應(yīng)生成H2SO3，是導(dǎo)致酸雨的主要有害污染物，故D正確；選A?；貧w教材，查閱資料，理解硫及其化合在自然界的轉(zhuǎn)化及用途。從化合價及物質(zhì)性質(zhì)兩方面，認(rèn)識含硫物質(zhì)轉(zhuǎn)化的依據(jù)。檢測與評價，發(fā)現(xiàn)問題，調(diào)控課堂，提高教學(xué)效率?；顒佣⒔?gòu)含硫物質(zhì)的價類二維圖【過渡】硫元素有多種化合價，下面我們將從化合價的視角探究含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化。【問題1】討論交流：如何根據(jù)氧化還原反應(yīng)原理構(gòu)建含硫物質(zhì)的價類二維圖？【教師】設(shè)凝：根據(jù)氧化還原反應(yīng)原理從元素價態(tài)和物質(zhì)性質(zhì)角度如何構(gòu)建含硫物質(zhì)的價類二維圖？【學(xué)生1】－2價硫處于最低價態(tài)，只有還原性，可被O2、Cl2等氧化劑氧化為S；【學(xué)生2】0價、＋4價硫處于中間價態(tài)，既有氧化性又有還原性；【學(xué)生3】＋6價硫處于最高價態(tài)，只有氧化性。【教師】評價、強(qiáng)調(diào)：不同含硫物質(zhì)中硫元素的化合價可能不同，也可能相同，如二氧化硫和亞硫酸中，硫元素均維+4價?！窘處煛孔穯枺毫蛟貎r態(tài)有何規(guī)律？【學(xué)生1】當(dāng)硫元素的化合價升高或降低時,一般升高或降低到其相鄰的價態(tài)(化合價只靠攏不交叉),即臺階式升降?！窘處煛客队皥D示:【學(xué)生2】相鄰價態(tài)的同種元素的微粒間不發(fā)生氧化還原反應(yīng),如S和H2S、S和SO2、SO2和濃硫酸之間不發(fā)生氧化還原反應(yīng)?！窘處煛孔穯枺翰煌瑑r態(tài)硫元素間的轉(zhuǎn)化,需要什么條件？【學(xué)生3】不同價態(tài)硫元素間的轉(zhuǎn)化,均屬于氧化還原反應(yīng)，需要選擇合適的氧化劑或者還原劑。如證明硫單質(zhì)、SO2具有還原性要選擇氧化劑，如酸性KMnO4溶液、氯水等。【教師】證明濃硫酸具有氧化性應(yīng)選擇哪些還原劑？【學(xué)生】如金屬單質(zhì)、硫單質(zhì)、H2S等；證明SO2具有氧化性要選擇還原劑，如H2S、Na2S等?！窘處煛扛鶕?jù)以上分析，請畫出含硫物質(zhì)的價類二維圖?！緦W(xué)生】板書含硫物質(zhì)的價類二維圖：【教師】評價、補(bǔ)充完善?！締栴}2】根據(jù)含硫物質(zhì)的價類二維圖，不同價態(tài)硫元素間轉(zhuǎn)化的思維模型是什么？結(jié)合所學(xué)知識，思考含硫物質(zhì)有哪些不同轉(zhuǎn)化關(guān)系？【學(xué)生1】展示含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化思維模型?！窘處煛客队?、強(qiáng)調(diào)：【學(xué)生2】展示常見含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化類型。【教師】投影、強(qiáng)調(diào)1.直線型轉(zhuǎn)化關(guān)系：S(固體)eq\o(→,\s\up7(O2))SO2eq\o(→,\s\up7(O2))SO3eq\o(→,\s\up7(H2O))H2SO4或H2Seq\o(→,\s\up7(O2))S(固體)eq\o(→,\s\up7(O2))SO2eq\o(→,\s\up7(O2))SO3eq\o(→,\s\up7(H2O))H2SO4【教師】投影、強(qiáng)調(diào)2.交叉型轉(zhuǎn)化關(guān)系:【教師】投影、強(qiáng)調(diào)3.三角型轉(zhuǎn)化關(guān)系:【對應(yīng)訓(xùn)練1】下圖是一種綜合處理SO2廢氣的工藝流程。下列說法正確的是（）A．操作Ⅱ發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為：2Fe2++4H++O2=2Fe3++2H2OB．溶液b中陽離子只有Fe2+C．溶液a轉(zhuǎn)化為溶液b的反應(yīng)中，SO2被氧化D．加入FeO可以使溶液c轉(zhuǎn)化為溶液a【答案】C【解析】Fe3+有氧化性，SO2有還原性，F(xiàn)e2(SO4)3被SO2還原為FeSO4，溶液b主要溶質(zhì)為FeSO4、H2SO4，可能含F(xiàn)e2(SO4)3或SO2，空氣中氧氣將FeSO4及可能存在的SO2氧化得溶液a循環(huán)使用。A．電荷不守恒，操作Ⅱ發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為：4Fe2++4H++O2=4Fe3++2H2O，A錯誤；B．操作I中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為：2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SOeq\o\al(2－,4)+4H+，溶液中陽離子有Fe2+、H+，若SO2少量，則還有Fe3+，B錯誤；C．溶液a轉(zhuǎn)化為溶液b的反應(yīng)中，SO2被Fe3+氧化，C正確；D．溶液c中含有Fe2(SO4)3、H2SO4等物質(zhì)，加入FeO后會生成FeSO4，D錯誤。答案選C?！緦?yīng)訓(xùn)練2】物質(zhì)類別和核心元素的價態(tài)是學(xué)習(xí)元素及其化合物性質(zhì)的重要認(rèn)識視角。如圖是某元素的“價類二維圖”，其中單質(zhì)b是黃色固體，f、h均為正鹽，且焰色都是黃色。下列說法不正確的是（）A．a(chǎn)和c反應(yīng)可以生成bB．用BaCl2溶液可以鑒別f和h的溶液C．e的濃溶液可用鋁槽車運輸D．c能使品紅溶液褪色【答案】B【解析】單質(zhì)b是黃色固體，所以b是硫，f、h均為正鹽，且焰色都是黃色，根據(jù)示意圖可知a是H2S，c是SO2，d是SO3，e是硫酸，f是硫酸鈉，g是亞硫酸，h是亞硫酸鈉，據(jù)此解答。A.二氧化硫具有氧化性，能氧化硫化氫，二者反應(yīng)可以生成單質(zhì)硫，A正確；B.亞硫酸鈉和硫酸鈉均能與氯化鋇反應(yīng)生成白色沉淀，不用BaCl2溶液鑒別二者，B錯誤；C.常溫下鋁在濃硫酸中鈍化，因此e的濃溶液可用鋁槽車運輸，C正確；D.二氧化硫具有漂白性，能使品紅溶液褪色，D正確。從硫元素的化合價及物質(zhì)性質(zhì)的視角，了解含硫物質(zhì)轉(zhuǎn)化的原理，培養(yǎng)證據(jù)推理與模型認(rèn)知的化學(xué)核心素養(yǎng)。根據(jù)含硫物質(zhì)的價類二維圖，認(rèn)識含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系，構(gòu)堿含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化模型，體驗利用模型解決實際問題的過程和方法。檢測與評價，發(fā)現(xiàn)問題，調(diào)控課堂，提高教學(xué)效率。環(huán)節(jié)三、實驗探究不同價態(tài)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化活活活動一、實驗室中研究不同價態(tài)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化原理【過渡】理論上在一定條件下，含硫物質(zhì)可以實現(xiàn)相互轉(zhuǎn)化，下面我們來學(xué)習(xí)如何通過化學(xué)實驗來實現(xiàn)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化過程?！締栴}1】根據(jù)教材P8頁“探究”內(nèi)容，思考硫元素常見價態(tài)及其轉(zhuǎn)化關(guān)系是什么？【學(xué)生1】硫元素常見價態(tài)及轉(zhuǎn)化：eq\o(S,\s\up6(－2))eq\o(S,\s\up6(0))eq\o(S,\s\up6(＋4))eq\o(S,\s\up6(＋6))【學(xué)生2】通過氧化還原反應(yīng)實現(xiàn)不同價態(tài)含硫物質(zhì)的相互轉(zhuǎn)化，低價態(tài)的硫向高價態(tài)轉(zhuǎn)化時需加入氧化劑，高價態(tài)的硫向低價態(tài)轉(zhuǎn)化時需加入還原劑。【教師】評價、強(qiáng)調(diào)：不同價態(tài)的含硫物質(zhì)的氧化性或還原性不同，因此，利用氧化還原反應(yīng)原理實現(xiàn)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化時，所選擇的還原劑或氧化劑也可能不同?！締栴}2】討論：閱讀檢測P9頁“方法導(dǎo)引”欄目內(nèi)容，你是如何理解化學(xué)實驗設(shè)計及探究不同價態(tài)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系的？并填寫表格內(nèi)容?！緦W(xué)生1】化學(xué)實驗設(shè)計是指實驗者在實施化學(xué)實驗之前，根據(jù)一定的實驗?zāi)康模\用化學(xué)知識與技能，按照一定的實驗方法，對實驗的原理、試劑、儀器與裝置、步驟和方法等所進(jìn)行的規(guī)劃?！緦W(xué)生2】設(shè)計實驗實現(xiàn)不同價態(tài)硫轉(zhuǎn)化，遵循的原則是科學(xué)性、可行性、安全性和綠色化?；瘜W(xué)實驗設(shè)計一般以實驗設(shè)計方案的形式呈現(xiàn)，通常包括實驗課題、實驗?zāi)康?、實驗原理、實驗儀器與試劑、實驗步驟及注意事項、實驗數(shù)據(jù)及處理、實驗結(jié)論與討論等?！窘處煛吭u價、投應(yīng)表格：含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化實驗方案設(shè)計【學(xué)生3】討論，填寫表格內(nèi)容，展示交流：預(yù)期轉(zhuǎn)化選擇試劑實驗操作和現(xiàn)象實驗結(jié)論H2eq\o(S,\s\up6(－2))→eq\o(S,\s\up6(0))二氧化硫、硫化氫、蒸餾水將H2S和SO2通入水中，生成淡黃色沉淀(或溶液變渾濁)SO2與H2S反應(yīng)生成單質(zhì)硫eq\o(S,\s\up6(＋4))O2→eq\o(S,\s\up6(0))eq\o(S,\s\up6(＋4))O2→H2eq\o(S,\s\up6(＋6))O4二氧化硫、新制氯水、BaCl2溶液將SO2通入新制氯水中，溶液淺黃綠色褪去；再向溶液中滴入氯化鋇溶液，產(chǎn)生白色沉淀二氧化硫在水中能被強(qiáng)氧化劑氧化為SOeq\o\al(2－,4)H2SO4→SO2濃硫酸、銅片加熱銅片和濃硫酸的混合物，有刺激性氣味氣體生成濃硫酸被金屬銅還原為SO2【教師】評價、強(qiáng)調(diào)：綜合考慮實驗安全和環(huán)境保護(hù)，可以選擇一種實驗方案進(jìn)行實驗。實驗過程中及時觀察和記錄實驗現(xiàn)象，并對其進(jìn)行分析，通過推理得出結(jié)論。【對應(yīng)訓(xùn)練1】分別能實現(xiàn)下列從左到右轉(zhuǎn)化的單質(zhì)是（）A．Mg和S B．Fe和Cl C．Ca和C D．Cu和Si【答案】C【解析】A．Mg與氧氣反應(yīng)生成MgO，MgO是堿性氧化物，MgO與水不反應(yīng)；S與氧氣反應(yīng)生成SO2，SO2是酸性氧化物，SO2與水反應(yīng)生成亞硫酸，亞硫酸與堿或堿性氧化物反應(yīng)生成亞硫酸鹽，故A不符合題意；B．Fe與氧氣反應(yīng)生成Fe3O4，F(xiàn)e3O4不是堿性氧化物，且Fe3O4與水不反應(yīng)，故B不符合題意；C．Ca與氧氣反應(yīng)生成CaO，CaO是堿性氧化物，CaO與水反應(yīng)生成Ca(OH)2，Ca(OH)2是堿，Ca(OH)2與鹽酸反應(yīng)生成鹽CaCl2；C與氧氣反應(yīng)生成CO2，CO2是酸性氧化物，CO2與水反應(yīng)生成碳酸，碳酸與堿反應(yīng)生成碳酸鹽，故C符合題意；D．Cu與氧氣反應(yīng)生成CuO，CuO是堿性氧化物，但是CuO與水不反應(yīng)，故D不符合題意。故選C?！緦?yīng)訓(xùn)練2】含硫煤燃燒會產(chǎn)生大氣污染物，為防治該污染，某工廠設(shè)計了新的治污方法，同時可得到化工產(chǎn)品，該工藝流程如圖所示，下列敘述不正確的是（）A．該工藝流程是用來除去煤燃燒時產(chǎn)生的SO2B．該過程中可得到化工產(chǎn)品H2SO4C．圖中涉及的反應(yīng)之一為Fe2(SO4)3+SO2+2H2O=2FeSO4+2H2SO4D．該過程中化合價發(fā)生改變的元素只有Fe和S【答案】D【解析】由圖可知發(fā)生反應(yīng)為：Fe2(SO4)3+SO2+2H2O=2FeSO4+2H2SO4，同時4FeSO4+2H2SO4+O2=2Fe2(SO4)3+2H2O，總反應(yīng)為2SO2+O2+2H2O=2H2SO4。A．根據(jù)總反應(yīng)2SO2+O2+2H2O=2H2SO4可知該工藝流程是用來除去煤燃燒時產(chǎn)生的SO2，A正確；B．根據(jù)總反應(yīng)為2SO2+O2+2H2O=2H2SO4可知該過程中可得到化工產(chǎn)品H2SO4，B正確；C．Fe2(SO4)3與SO2反應(yīng)生成FeSO4和H2SO4，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為Fe2(SO4)3+SO2+2H2O=2FeSO4+2H2SO4，C正確；D．該過程中Fe2(SO4)3與SO2反應(yīng)生成FeSO4和H2SO4，同時FeSO4、O2和H2SO4反應(yīng)生成Fe2(SO4)3，則反應(yīng)過程中Fe、O和S的化合價發(fā)生改變，D錯誤；故合理選項是D。強(qiáng)化發(fā)現(xiàn)和提出有探究價值的化學(xué)問題，能依據(jù)探究目的設(shè)計并優(yōu)化實驗方案，完成實驗操作，能對觀察記錄的實驗信息進(jìn)行加工并獲得結(jié)論。通過交流實驗探究的成果，提出進(jìn)一步探究或改進(jìn)實驗的設(shè)想；能尊重事實和證據(jù)，不迷信權(quán)烕，具有獨立思考、敢于質(zhì)疑和批判的創(chuàng)新精神。。檢測與評價，發(fā)現(xiàn)問題，調(diào)控課堂，提高教學(xué)效率?；罨罨顒佣嶒烌炞C含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化【過渡】我們可以根據(jù)不同含硫物質(zhì)中硫元素的化合價設(shè)計方案，驗證含硫物質(zhì)的相互轉(zhuǎn)化。下面將選取幾個具體的實驗方案驗證含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化?！締栴}1】聯(lián)系教材P8頁“探究”欄目，根據(jù)下表實驗步驟完成實驗，并填寫表格內(nèi)容?！窘處煛客队氨砀?，演示實驗，引導(dǎo)分析?！緦W(xué)生】觀察實驗現(xiàn)象，思考實驗原理，完成表格內(nèi)容：實驗操作實驗現(xiàn)象原理分析在一支試管中加入1mLNa2S溶液，邊振蕩邊滴加H2SO3溶液，用浸NaOH溶液的棉團(tuán)塞住試管口試管中產(chǎn)生淡黃色沉淀Na2S中2價硫與H2SO3（或SO2）中+4價硫發(fā)生歸中反應(yīng)，生成中間價態(tài)0價的硫單質(zhì)。SO2為酸性氧化物與堿反應(yīng)。2S2+SO2+4H+=3S↓+2H2OSO2+2OH=SOeq\o\al(2－,3)+H2O在一支試管中加入1mLNa2S溶液，邊振蕩邊滴加酸性KMnO4溶液紫紅色褪去，試管中產(chǎn)生淡黃色沉淀Na2S中2價硫被酸性KMnO4溶液氧化成硫單質(zhì)，本身被還原成Mn2+。5S2+2MnO4+16H+=5S↓+2Mn2++8H2O【教師】評價、補(bǔ)充完善?！締栴}2】探究：鐵粉與硫粉在空氣中混合燃燒時，可能發(fā)生哪些化學(xué)反應(yīng)？在實驗過程中你遇到了哪些問題？【學(xué)生1】鐵粉與硫粉在空氣中混合燃燒時，可能發(fā)生的反應(yīng)有：Fe+Seq\o(=,\s\up7(△),\s\do5())FeSS+O2eq\o(=,\s\up7(點燃))SO23Fe+2O2eq\o(=,\s\up7(點燃))Fe3O4?！緦W(xué)生2】SO2產(chǎn)生污染；Cu和濃硫酸反應(yīng)裝置產(chǎn)生倒吸；鐵粉過期失效，和硫粉不反應(yīng)等?！窘處煛吭u價、強(qiáng)調(diào)1：化工工程師是解決人類在生產(chǎn)、生活等領(lǐng)域面臨的化工相關(guān)問題的專業(yè)技術(shù)人才，工作在石油煉制、化肥生產(chǎn)、醫(yī)藥開發(fā)和環(huán)境治理等了領(lǐng)域。主要工作是依據(jù)科學(xué)原理，統(tǒng)籌各方面的資源，設(shè)計化工生產(chǎn)的工藝流程，并監(jiān)控生產(chǎn)過程，及時解決生產(chǎn)中遇到的技術(shù)問題?！窘處煛吭u價、強(qiáng)調(diào)2：化工工程師需要具有高度的社會責(zé)任感、團(tuán)隊精神、全局觀念、風(fēng)險管控意識和創(chuàng)新能力，并具備化學(xué)、化工、安全、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境等方面的專業(yè)知識?！緦?yīng)訓(xùn)練1】下列有關(guān)含硫物質(zhì)轉(zhuǎn)化判斷正確的是（）A．0.1molCu與足量的硫充分反應(yīng)，生成物的質(zhì)量比該單質(zhì)的質(zhì)量增加了1.6gB．如圖是銅與濃硫酸反應(yīng)的實驗裝置。B中盛裝的是濃硫酸，作用是干燥SO2C．Cu投入稀硫酸中加熱，沒有明顯變化，加入一定量的H2O2溶液，金屬Cu逐漸溶解，反應(yīng)中H2O2起催化作用D．向銅與濃硫酸反應(yīng)后的混合溶液中加水，判斷有無銅離子【答案】A【解析】A．Cu與S混合加熱發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生Cu2S，若Cu物質(zhì)的量是0.1mol，則反應(yīng)產(chǎn)生0.05molCu2S，消耗S的物質(zhì)的量是0.05mol，因此固體質(zhì)量增加了0.05mol×32g/mol=1.6g，A正確；B．在如圖銅與濃硫酸反應(yīng)的實驗裝置中，B中盛裝的應(yīng)該是飽和NaHSO3溶液，作用是儲存SO2，并可作安全瓶，防止倒吸的作用，B錯誤；C．H2O2溶液具有強(qiáng)氧化性，在酸性條件下將Cu氧化為Cu2+，反應(yīng)方程式為：Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O，在該反應(yīng)中H2O2的作用是氧化劑，C錯誤；D．反應(yīng)后溶液中含有大量濃硫酸，要根據(jù)硫酸的稀釋原則進(jìn)行操作，即應(yīng)該待溶液冷卻后，取少量溶液加入到盛有水的容器中，根據(jù)溶液是否變?yōu)樗{(lán)色，確定其中是否含有Cu2+，D錯誤；故合理選項是A?！緦?yīng)訓(xùn)練2】已知含硫元素的幾種物質(zhì)間具有如圖轉(zhuǎn)化關(guān)系。NA表示阿伏加德羅常數(shù)值，下列說法正確的是（）A．反應(yīng)①中3.2gS充分燃燒后生成2.24LSO2B．NA個SO2分子與足量氧氣經(jīng)反應(yīng)③可以制得NA個SO3分子C．反應(yīng)②中若轉(zhuǎn)移2NA個電子，生成1.5molSD．只要氧氣過量，硫可以一步轉(zhuǎn)化為SO3【答案】C【解析】A．溫度和壓強(qiáng)未知導(dǎo)致氣體摩爾體積未知，則無法計算反應(yīng)①中3.2gS充分燃燒后生成的SO2體積，選項A錯誤；B．③為可逆反應(yīng)，反應(yīng)物不能完全轉(zhuǎn)化為生成物，所以NA個SO2分子與足量氧氣經(jīng)反應(yīng)③不能制得NA個SO3分子，選項B錯誤；C．反應(yīng)②的方程式為2H2S+SO2=3S+2H2O，生成3molS轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為4mol，轉(zhuǎn)移2NA個電子時，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為2mol，生成S的物質(zhì)的量=2mol×3mol/4mol=1.5mol，選項C正確；D．硫與氧氣反應(yīng)只能生成二氧化硫，不能一步轉(zhuǎn)化為三氧化硫，選項D錯誤；答案選C。通過實驗探究，體驗科學(xué)探究的觀察與方法，培養(yǎng)科學(xué)探究與創(chuàng)新意識的化學(xué)核心素養(yǎng)。創(chuàng)設(shè)問題情境，促進(jìn)深度理解與掌握，培養(yǎng)科學(xué)探究的精神，增強(qiáng)學(xué)好化學(xué)，更好服務(wù)于人類社會的使命感和責(zé)任感。檢測與評價，發(fā)現(xiàn)問題，調(diào)控課堂，提高教學(xué)效率。環(huán)節(jié)四、課后鞏固作業(yè)設(shè)計1下列關(guān)于Na2SO3性質(zhì)的預(yù)測中，不合理的是（）A．具有氧化性 B．具有還原性C．能與KOH溶液反應(yīng) D．能與稀硫酸反應(yīng)【答案】C【解析】A項，Na2SO3中S元素化合價為＋4，S元素化合價可以降低，Na2SO3具有弱氧化性，合理；B項，Na2SO3中S元素化合價為＋4，S元素化合價可以升高，Na2SO3具有還原性，合理；C項，Na2SO3和KOH溶液不反應(yīng)，不合理；D項，Na2SO3能與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鈉、二氧化硫、水，合理。2．硫元素的幾種化合物及其單質(zhì)存在下列轉(zhuǎn)化關(guān)系(反應(yīng)條件省略)。濃H2SO4SO2Na2SO3Na2S2O3S下列判斷不正確的是（）A．反應(yīng)①中氧化劑與還原劑物質(zhì)的量之比為1∶1B．反應(yīng)②表明SO2具有酸性氧化物的性質(zhì)C．反應(yīng)③的原子利用率是100%D．反應(yīng)④中稀H2SO4作氧化劑【答案】D【解析】A．反應(yīng)①為濃硫酸氧化銅單質(zhì)的反應(yīng)，濃硫酸作氧化劑被還原成SO2，化合價降低2價，Cu作還原劑被氧化成Cu2+，化合價升高2價，所以氧化劑與還原劑物質(zhì)的量之比為1∶1，故A正確；B．二氧化硫與NaOH反應(yīng)生成鹽和水，表明二氧化硫為酸性氧化物，故B正確；C．反應(yīng)③為Na2SO3+S=Na2S2O3，生成物只有一種，原子利用率是100%，故C正確；D．反應(yīng)④的化學(xué)方程式：Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O，稀硫酸既不是氧化劑也不是還原劑，故D錯誤；綜上所述答案為D。3．如圖是硫元素在自然界中的循環(huán)示意圖，下列有關(guān)說法不正確的是（）A．硫元素在自然界中既有游離態(tài)又有化合態(tài)B．過程⑤可在土壤的缺氧區(qū)實現(xiàn)C．循環(huán)過程中硫元素只被還原D．若生物體有機(jī)硫中硫元素為2價，則過程③中發(fā)生的是還原反應(yīng)【答案】C【解析】A．硫元素在自然界中有游離態(tài)和化合態(tài)，兩種存在形態(tài)，A正確；B．在缺氧的條件下可實現(xiàn)過程⑤的轉(zhuǎn)化，B正確；C．①、②中硫元素均被氧化，C錯誤；D．若生物體有機(jī)硫中硫元素為2價，SOeq\o\al(2－,4)中S為+6價，過程③中S的化合價降低，發(fā)生還原反應(yīng)，D正確。答案選C。4．如圖中的字母代表硫及其化合物，相關(guān)推斷不合理的是（）A．a(chǎn)b溶液反應(yīng)有d生成B．e和f都存在酸式鹽C．硫酸型酸雨的形成過程涉及b→c的轉(zhuǎn)化D．檢驗g中陰離子所用試劑只需BaCl2溶液【答案】D【解析】根據(jù)硫及其化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系圖可知，a為H2S，b為H2SO3，c為H2SO4，d為S，e為硫化物，f為亞硫酸鹽，g為硫酸鹽。A項，H2S和H2SO3反應(yīng)可以生成中間價態(tài)的S，正確；B項，若為鈉鹽，則e為－2價的Na2S或NaHS，f為Na2SO3或NaHSO3，正確；C項，b為H2SO3，c為H2SO4，硫酸型酸雨是H2SO3被空氣中氧氣氧化為H2SO4，正確；D項，檢驗硫酸根，應(yīng)該用鹽酸和BaCl2溶液，錯誤。5．連二亞硫酸鈉(Na2S2O4)俗稱保險粉，有強(qiáng)還原性，在空氣中極易被氧化。用NaHSO3還原法制備保險粉的流程如下：下列說法錯誤的是（）A．反應(yīng)1說明酸性：H2SO3＞H2CO3B．反應(yīng)1結(jié)束后，可用鹽酸酸化的BaCl2溶液檢驗NaHSO3是否被氧化C．反應(yīng)2中消耗的氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為1∶2D．反應(yīng)2最好在無氧條件下進(jìn)行【答案】C【解析】A項，反應(yīng)1為二氧化硫通入碳酸鈉溶液生成亞硫酸氫鈉和二氧化碳，則說明酸性：H2SO3＞H2CO3，正確；B項，反應(yīng)1結(jié)束后，溶液中為亞硫酸氫鈉溶液，不與氯化鋇反應(yīng)，若加入可用鹽酸酸化的BaCl2溶液，出現(xiàn)白色沉淀，則沉淀為硫酸鋇，可證明NaHSO3被氧化，正確；C項，反應(yīng)2為2NaHSO3＋ZnNa2S2O4＋Zn(OH)2，亞硫酸氫鈉中硫化合價從＋4下降到＋3，是氧化劑；鋅化合價從0升高到＋2價，是還原劑，，消耗的氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為2∶1，錯誤；D項，連二亞硫酸鈉(Na2S2O4)俗稱保險粉，有強(qiáng)還原性，在空氣中極易被氧化，反應(yīng)2最好在無氧條件下進(jìn)行，正確。6．一定條件下，硫的某種含氧酸H2SOx(x≤4)與H2S可發(fā)生如下反應(yīng)：H2S+H2SOx→S+(x3)SO2+H2O(未配平)，則下列有關(guān)的推斷合理的是（）A．該反應(yīng)中，一定有SO2生成B．該反應(yīng)中，H2S作還原劑，H2SOx作氧化劑C．若x=3，則還原劑與氧化劑的粒子個數(shù)之比為1：1D．若x=4，則每生成1個S原子，此時轉(zhuǎn)移的電子為6個【答案】B【解析】若x=3，反應(yīng)為2H2S+H2SO3=3S↓+3H2O；若x=4，反應(yīng)為H2S+H2SO4=S↓+SO2+2H2O；A．根據(jù)分析，當(dāng)x=3時，反應(yīng)為2H2S+H2SO3=3S↓+3H2O，不會生成SO2，故A錯誤；B．無論x=3還是x=4，在反應(yīng)中H2S中2價的硫都被氧化成0價的S，H2S作還原劑，x=3時H2SOx作氧化劑被還原成S，x=4時H2SOx作氧化劑被還原成SO2，故B正確；C．若x=3，H2SOx為H2SO3，H2SO3與H2S發(fā)生歸中反應(yīng)生成S和H2O，還原劑H2S與氧化劑H2SO3物質(zhì)的量之比為2:1，故C錯誤；D．若x=4，若為H2SO4，應(yīng)是濃H2SO4將H2S氧化成S，而濃硫酸自身被還原成SO2，則每生成1molS，轉(zhuǎn)移2mol電子，故D錯誤；答案選B。7．硫元素的價類二維圖如圖所示。下列說法錯誤的是（）A．a(chǎn)與c、d、e都有可能反應(yīng)生成bB．d溶液久置于空氣中會生成eC．鹽g與鹽f之間也可能發(fā)生反應(yīng)D．銅與e的濃溶液共熱產(chǎn)生的氣體通入BaCl2溶液中，無明顯現(xiàn)象【答案】D【解析】根據(jù)化合價以及物質(zhì)的類別可知a為H2S、b為S、c為SO2、d為H2SO3、e為H2SO4、f為亞硫酸鹽、g為硫酸鹽。A．a(chǎn)為H2S，可以和SO2、H2SO3、H2SO4發(fā)生歸中反應(yīng)生成硫單質(zhì)，A正確；B．H2SO3具有較強(qiáng)的還原性，在空氣久置會被氧氣氧化成硫酸，B正確；C．g為硫酸鹽或酸式鹽，f為亞硫酸鹽，可能會發(fā)生反應(yīng)生成二氧化硫，C正確；D．銅與濃硫酸共熱產(chǎn)生的氣體SO2，SO2通入BaCl2溶液中，SO2先與水反應(yīng)生成亞硫酸，亞硫酸易被空氣中的氧氣氧化為硫酸，硫酸與BaCl2反應(yīng)生成硫酸鋇白