安徽省怀远县包集中学高中化学 硫的转化教案 鲁科版必修.doc

第3节 硫的转化1 自然界中的硫1硫的存在在自然界里，硫既有游离态，又有化合态，游离态的天然硫存在于火山喷口附近或地壳的岩层里，煤中也含有少量硫。由于自然硫的存在，人类从远古时代起就知道硫了。大约在4000年以前，埃及人曾利用硫燃烧生成的气体漂白布匹。以化合态存在的硫分布很广，主要是硫化物和硫酸盐，如黄铁矿、黄铜矿、石膏、芒硝等。硫的化合物也常存在于火山喷出的气体中和矿泉水里。硫还是某些蛋白质的组成元素，人体内平均含有0.2的硫。1 自然界中不同价态的硫元素间的转化【领悟整合】大气中SO2主要有三个来源：化石燃料的燃烧、火山爆发和微生物的分解作用。在自然状态下，大气中的SO2，一部分被绿色植物吸收；一部分则与大气中的水结合，形成H2SO4，随降水落入土壤或水体中，以硫酸盐的形式被植物的根系吸收，转变成蛋白质等有机物，进而被各级消费者所利用，动植物的遗体被微生物分解后，又能将硫元素释放到土壤或大气中，这样就形成一个完整的循环回路。2认识硫单质（1）硫的主要同素异形体：单斜硫、斜方硫。（2）硫的物理性质：硫单质为淡黄色晶体，密度为水的两倍，难溶于水、微溶于乙醇、易溶于CS2，熔点112.8，沸点444.6。3化学性质：（1）与金属发生反应：CuSCu2S FeSFeS （S表现氧化性）【知识链接】S的特殊性质与Hg、Ag的反应一般说来，S是不能使具有可变化合价的金属显高价的，且S与大多数金属的反应须加热才能完成但是S与Hg、Ag等不活泼金属的反应在常温下就能进行，且能使Hg显高价。利用Ag和S的反应，可用简易的方法鉴别出真假银：用一布条沾上少量硫黄粉末在待鉴别的器皿表面用力磨擦，如被磨擦处出现黑斑则说明是真银，否则为假银。利用Hg和S的反应可以消除温度计、气压计、血压计等被打破后汞的毒害，所以，汞不慎洒落在地面上，要立即打开门窗通风，并尽量设法收集起来，残余的部分，可覆灭盖硫粉处理，以免汞蒸气中毒。此外硫化汞还要用作红色颜料（朱砂），在书面上盖的印章，所用的红色印泥就是用朱砂做的。（2）与非金属发生反应SO2SO2（S表现还原性）（3）与氧化性酸浓HNO3、浓H2SO4发生反应S6HNO3（浓）H2SO4+6NO2+2H2O（S表现还原性）S2H2SO4（浓）3SO2+2H2O（S表现还原性）4用途：硫单质制硫酸，做橡胶制品的硫化剂，制黑火药、火柴、农药等。【领悟整合】硫元素常见的价态有1、0、4、+6价，硫单质由于处于中间价态而即有氧化性，又有还原性。在加热或点燃的情况下可被氧气、硝酸等强氧化剂氧化。硫在与金属反应时表现出一定的氧化性，与变价金属反应时一般生成低价化合物，其氧化性比氯气弱。2 不同价态硫元素间的转化1 硫元素间的转化网络图特别说明：相同价态的硫的化合物，通过酸碱反应规律加以联系(上面纵行)如：H2SH2S(溶液) NaHSNa2SSO2H2SO3NaHSO3Na2SO3不同价态的硫及其化合物，通过氧化还原反应规律加以联系(上面横列)如H2SSSO2SO3H2SO4由图知：H2S只有氧化性，S、SO2既有氧化性，又有还原性，H2SO4中的S只有氧化性。把以上两条规律建立的联系结合起来。即形成了硫及其化合物的完整的知识网络。【品思感悟】用氧化还原反应理论为依据，紧紧抓住硫元素价态变化这根主线，以元素价态变化为横列，以化合物之间的转变为纵行，纵横归纳，结线连网，使零碎的知识系统化，规律化，记忆起来容易，使用起来方便。2SO2（1）物理性质二氧化硫为无色、有刺激性气味的有毒气体，密度比空气大，易液化，易溶于水。（2）化学性质二氧化硫是酸性氧化物，具有酸性氧化物的一切通性：SO2H2OH2SO3；SO2CaOCaSO3；SO22NaOHNa2SO3H2O；SO2NaOHNaHSO3；SO22NH3H2O(NH4)2SO3H2O；SO2Ca(OH)2CaSO3H2O（吸收SO2）SO2H2ONa2SNa2SO3H2S （酸性：H2SO3H2S）；SO2NaHCO3NaHSO3CO2 （酸性：H2SO3H2CO3）；SO22NaHCO3Na2SO32CO2H2O （SO2量不足时）。氧化性：SO22H2S3S2H2O （气体或溶液中均可进行）还原性：能被Cl2、Br2、I2、Fe3、KMnO4、HNO3等强氧化剂氧化生成SO42-。例如：SO2X22H2OH2SO42HX （XCl、Br、I）漂白性：SO2可以使品红溶液褪色。注意，SO2能使氯水、KMnO4溶液等褪色，这是因为SO2具有还原性的缘故。【辨析比较】氯气、二氧化硫、活性炭漂白原理的比较Cl2的漂白性主要是因为它溶于水生成了HClO。该酸有很强的氧化性。可将有色物质氧化成无色物质。这种氧化作用非常迅速。由于色素的结构被破坏。因此。Cl2的漂白作用是不可复原的。成为永久性漂白。与Cl2不同。SO2的漂白作用。不是因为SO2具有氧化性。而是SO2溶于水生成了亚硫酸。亚硫酸跟有色物质结合生成一种无色的不稳定的化合物。这种作用较慢。且生成的化合物不稳定。加热时。会有SO2分解出来。溶液又会恢复成原来的颜色。因此。SO2的漂白作用是不能持久的。而活性炭的漂白为物理性吸附。属物理变化。3浓硫酸的强氧化性：浓硫酸是强氧化性酸，可以氧化大多数金属(除Pt和Au)和其他还原性物质(H2S、Fe2+等)。Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2+2H2O(氧化性、酸性)C+2H2SO4(浓) CO2+2SO2+2H2O(氧化性)2FeSO4+2H2SO4(浓)Fe2(SO4)3+SO2+2H2O(氧化性)H2S+H2SO4(浓)S+SO2+2H2O(氧化性)在以上反应中，浓硫酸一般被还原为SO2。常温时，Al、Fe在浓硫酸中钝化，其实质是浓H2SO4使Al、Fe氧化生成致密的氧化物保护膜。【积累活用】叠加化学反应方程式的计算技巧有些体系不只涉及一个反应，且不同的反应之间存在着某种联系，对于这样的体系，叠加化学反应方程式可使用解决的问题简便、明了。叠加化学反应方程式的关键问题是量的关系的衔接和确定，确定量的关系常用待定系数法，它的理论依据是质量守恒。Na2S+H2SO4Na2SO4+H2S Na2SO3+H2SO4Na2SO4+SO2+H2O所以可得总的化学方程式：2Na2S+Na2SO3+3H2SO43Na2SO4+3S+3H2O从以上总化学方程式非常容易看出：当Na2S和Na2SO3的物质的量比为21时，没有气体放出；当大于21时，有H2S放出；当小于21时，则有SO2放出。4接触法制硫酸简介（1）含硫矿物燃烧生成二氧化硫（2）二氧化硫气的净化（3）二氧化硫被催化氧化成三氧化硫（4）用98.3%的硫酸吸收三氧化硫（5）根据需要稀释浓硫酸3 酸雨及其防治1酸雨的形成酸雨中的酸度主要是硫酸和硝酸造成的，它们占总酸度的92%以上。其余为一些弱酸。我国的酸雨主要是硫酸型酸雨。一般认为：“酸雨”是由于大量含硫燃料的燃烧排放的SO2等酸性气体进入大气后造成局部地区大气中的SO2富集在水凝结过程中溶解于水形成H2SO3。然后经空气中的尘粒等污染物的催化作用。氧化成H2SO4随雨水降下形成酸雨。主要反应如下：2