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2019-2020年高中化學(xué) 第3章 自然界中的元素 第3節(jié) 硫的轉(zhuǎn)化教案 魯科版必修1
【板書】一、硫單質(zhì)的性質(zhì)
【提問】1、物質(zhì)的物理性質(zhì)應(yīng)該從哪些方面去認識?怎樣認識硫單質(zhì)的物理性質(zhì)?
2、硫元素常見的化合價有哪些?從化合價的角度推測,硫具有怎樣的化學(xué)性質(zhì)?如何用實驗來證明你的推測,請設(shè)計出你的實驗方案。
【討論評價】學(xué)生討論,教師評價各實驗方案并做好表現(xiàn)性評價記錄。
【演示實驗】學(xué)生設(shè)計的合理方案可能較多,選取具有代表性的實驗進行演示。
<實驗1>在三個培養(yǎng)皿中分別取少量硫粉,觀察它的顏色、狀態(tài);然后向其中分別加入等量的水、酒精和二硫化碳,觀察它們的溶解情況。
<實驗2>取少量硫粉放在試管中,在酒精燈上將其加熱至熔化,觀察發(fā)生的現(xiàn)象。
<實驗3>把研細的硫粉與鐵粉按照一定的比例(鐵粉稍過量)混合均勻,放在石棉網(wǎng)上堆成“S”狀,用灼熱的玻璃棒觸及一端。當(dāng)混合物呈紅熱狀態(tài)時,移開玻璃棒,觀察發(fā)生的現(xiàn)象。
【學(xué)生討論】1、通過實驗,請歸納硫具有哪些物理、化學(xué)性質(zhì)?
加熱
2、黑火藥爆炸所發(fā)生的主要化學(xué)反應(yīng)為:
S+2KNO3+3C======= K2S+3CO2↑+N2↑ 在此反應(yīng)中硫體現(xiàn)出了什么性質(zhì)?
3、硫與氯氣相比,誰的氧化性強?你判斷的依據(jù)是什么?
【歸納板書】
1、物理性質(zhì):淡黃色或黃色固體,不溶于水,微溶于酒精,易溶于二硫化碳,熔沸點不高,存在同素異形體。
2、化學(xué)性質(zhì)
加熱
(1) 氧化性(與變價金屬反應(yīng),一般生成低價態(tài)金屬硫化物)
Fe+S======FeS (氧化性:S
寫出硫與鋁、銅反應(yīng)的化學(xué)方程式。
點燃
(2) 還原性
加熱
S+O2======SO2
(3) S+2KNO3+3C=======K2S+3CO2↑+N2↑ (硫既是氧化劑又是還原劑)
【小結(jié)過渡】硫元素的常見價態(tài)有-2、0、+4、+6;本節(jié)課我們依據(jù)氧化還原反應(yīng)的規(guī)律,推測并尋找到合適的氧化劑和還原劑,實現(xiàn)了單質(zhì)硫向-2價硫和+4價硫的轉(zhuǎn)化。下節(jié)課將由同學(xué)們自己來設(shè)計方案,探究不同價態(tài)(0,+4,+6)硫元素之間的轉(zhuǎn)化。
【方法導(dǎo)引】探究不同價態(tài)硫元素間的相互轉(zhuǎn)化,實際上是探究含有不同價態(tài)硫元素的物質(zhì)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),如硫磺、二氧化硫(或亞硫酸、亞硫酸鈉等)和硫酸(或三氧化硫、硫酸鹽等)。
其次,是獲取這些物質(zhì)。實驗室里備有硫磺、亞硫酸鈉和濃硫酸試劑,常用亞硫酸鈉與較濃的硫酸反應(yīng)制備少量二氧化硫。
第三,實現(xiàn)不同價態(tài)硫元素間的相互轉(zhuǎn)化,依據(jù)的主要是氧化還原反應(yīng)規(guī)律,需要尋找合適的氧化劑或還原劑。
【知識支持】1、常見的氧化劑有酸性KMnO4溶液,氯氣,氯水,硝酸,濃硫酸,氧氣等;常見還原劑有硫化氫(或氫硫酸),碘化鉀,金屬單質(zhì)、氫氣、一氧化碳等。
2、SO2能使品紅溶液褪色,可利用這一性質(zhì)檢驗SO2。
【設(shè)計要求】1、設(shè)計的方案盡量減少環(huán)境污染(SO2,H2S均有毒),認真對待尾氣的處理。
2、實驗方案要能判斷是否實現(xiàn)了轉(zhuǎn)化。
3、畫出實驗裝置圖。
【課前準備】教師需要充分預(yù)計到探究活動中出現(xiàn)的各種情況以及解決的方法,試劑、儀器的準備要為學(xué)生的探究提供完全開放的環(huán)境。學(xué)生先個人思考,然后小組討論形成實驗方案。
【小結(jié)】整合本課所學(xué)內(nèi)容,明確下節(jié)課任務(wù)。
第2課時(實驗課)
【實驗內(nèi)容】 探究不同價態(tài)(0,+4,+6)硫元素之間的轉(zhuǎn)化。
【實驗?zāi)康摹?探究不同價態(tài)(0,+4,+6)硫元素之間的轉(zhuǎn)化;歸納總結(jié)SO2、濃硫酸的化學(xué)性質(zhì)。
【實驗用品】試管,試管夾,玻璃棒,膠頭滴管,單孔橡皮塞,酒精燈,鐵架臺(帶鐵圈),藥匙,燒杯,圓底燒瓶,止水夾,橡皮管,硫粉,亞硫酸鈉,氫氧化鈉稀溶液,品紅溶液,酸性KMnO4溶液,氯水,濃硝酸,稀硝酸,碘化鉀溶液,碘水,酚酞,氫硫酸,濃硫酸,BaCL2溶液,鋅粒,銅片,火柴。
【實驗步驟】
1、教師強調(diào)注意事項:
(1)試劑藥品的取量
(2)操作正確
(3)安全問題
(4)注意有毒物質(zhì)的吸收
2、學(xué)生檢查實驗所需的儀器和藥品。
3、由學(xué)生依自己的設(shè)計方案動手實驗并做好實驗記錄。
【問題討論】用幻燈片或多媒體投影所要討論的問題或?qū)栴}印發(fā)給學(xué)生。
1、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。能寫出方程式的請完成化學(xué)反應(yīng)方程式或離子方程式。
2、通過實驗,總結(jié)二氧化硫,濃硫酸的化學(xué)性質(zhì)并討論作為氧化劑時濃硫酸與稀硫酸有什么不同?
3、在實驗過程中,你遇到了哪些問題?是如何解決的?
4、你還能實現(xiàn)其它含有不同價態(tài)硫元素的物質(zhì)之間的相互轉(zhuǎn)化嗎?
5、黃鐵礦(FeS2)是比較常見的含硫的礦石,是我國工業(yè)上用來制造硫酸的一種原材料,如何把FeS2轉(zhuǎn)化為H2SO4?請你設(shè)計FeS2→H2SO4轉(zhuǎn)化的可能的方法。
第3課時
【引入】上節(jié)課我們通過實驗探究了不同價態(tài)硫元素之間的轉(zhuǎn)化,下面,我們一起來歸納上節(jié)課所討論的問題。
【投影】用幻燈片或多媒體投影所要討論的問題:
1、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。能寫出方程式的請完成化學(xué)反應(yīng)方程式。
2、通過實驗,總結(jié)二氧化硫、濃硫酸的化學(xué)性質(zhì)并討論作為氧化劑時濃硫酸與稀硫酸有什么不同?
3、在實驗過程中,你遇到了哪些問題?是如何解決的?
4、你還能實現(xiàn)其它含有不同價態(tài)硫元素的物質(zhì)之間的相互轉(zhuǎn)化呢?
5、黃鐵礦(FeS2)是比較常見的含硫的礦石,是我國工業(yè)上用來制造硫酸的一種原材料,如何把FeS2轉(zhuǎn)化為H2SO4?請你設(shè)計FeS2→H2SO4轉(zhuǎn)化的可能的方法。
【歸納板書】學(xué)生歸納,老師點評并板書。
1、 強氧化劑
氧化劑
還原劑
氧化劑
還原劑
0 +4 +6
S S S
強還原劑
2、二氧化硫的性質(zhì)
(1)物理性質(zhì):無色,有刺激性氣味的有毒氣體,易溶于水。
(2)化學(xué)性質(zhì)
①酸性氧化物的通性。
②與水反應(yīng) SO2+H2O H2SO3
③氧化性 SO2+H2S===3S↓+2H2O
催化劑
△
④還原性 2SO2+O2 2SO3
⑤能使品紅溶液褪色(該性質(zhì)用來檢驗SO2)。
<說明>:不要求學(xué)生掌握所有轉(zhuǎn)化反應(yīng)的化學(xué)方程式。
3、濃硫酸的特性
(1)吸水性——干燥劑。
△
(2)脫水性;
(3)強氧化性 Cu+2H2SO4(濃) CuSO4+SO2↑+2H2O
【討論解惑】
解決問題3:針對實驗過程中出現(xiàn)的問題進行討論、答疑。
例如:<問>:將二氧化硫氣體通入到碘化鉀溶液中,預(yù)測有硫生成。為什么無現(xiàn)象?
<答>:將二氧化硫通入到碘水中,碘水褪色,再滴加氯化鋇溶液,有白色沉淀。證明碘的氧化性強于二氧化硫。因而二氧化硫不能將碘離子氧化成碘。
解決問題4:含有不同價態(tài)硫元素的物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化與氧化還原反應(yīng)有關(guān),只要選擇合適的
氧化劑和還原劑就可以實現(xiàn)。
解決問題5:先對學(xué)生提出的方案進行評價,然后指導(dǎo)閱讀P87-硫酸的工業(yè)生產(chǎn),簡單介紹接觸法制硫酸的流程:
S(或FeS2)SO2SO3H2SO4
【講述】由于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的迅猛發(fā)展,空氣受到了不同程度的污染,現(xiàn)在不少地區(qū)雨水的PH小于5.6,當(dāng)雨水的PH小于5.6時,我們就稱它為酸雨。我國是世界上三大酸雨區(qū)之一,且酸雨的主要成分是硫酸,硫酸型酸雨是如何形成的呢?我們?nèi)绾畏乐够驕p少酸雨的形成呢?
【指導(dǎo)閱讀】閱讀:三、酸雨及其防治
【歸納小結(jié)】 酸雨的形成
2SO2+O22SO3
SO3+H2O==H2SO4
煤、石油等含硫元素 SO2
SO2+H2OH2SO3
2H2SO3+O2==2H2SO4
酸雨的防治:1、控制酸性物質(zhì)的排放;
2、改變能源結(jié)構(gòu),開發(fā)利用清潔能源。
【指導(dǎo)閱讀】 閱讀P88頁-身邊的化學(xué)。
【講述】簡單介紹石膏,硫酸鋇兩種主要的硫酸鹽。
【概括整合】 學(xué)生整理本節(jié)所學(xué)知識。
【作業(yè)】 P90-91頁1、2、3、4、5。
【布置研究性學(xué)習(xí)任務(wù)】
將學(xué)生分為若干小組,分別完成其中的一個課題,在下次課上進行交流。
1、請查找資料,了解生產(chǎn)和生活中減少二氧化硫排放的具體措施,并結(jié)合二氧化硫的性質(zhì)進行分析。
2、根據(jù)所學(xué)知識,你知道采取什么辦法能解決下列問題嗎?
(1)治理已酸化的湖泊和土壤。
(2)保護暴露在大氣中的建筑。
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