人教版必修1第1课时-二氧化硫和三氧化硫

第四章非金属及其化合物第三节硫和氮的氧化物(共2课时)第四章第三节第1课时二氧化硫和三氧化硫新情境·激趣入题方法警示探究新知识·预习探究新思维·名师讲堂新提升·达标作业新考题·随堂自测新情境·激趣入题火山喷发的景象火山喷发时熔岩喷涌、浓烟滚滚，不仅释放出巨大的能量，而且产生许多含有硫元素的气体，在火山口还有硫单质生成。这是硫单质及含硫化合物的来源之一。除此之外，自然界里还有哪些含硫化合物？它们在自然界中是怎样产生和存在的？人们是怎样把它们转化成人类生产和生活所需要的物质的？在使用硫及其化合物的过程中，人们遇到了哪些问题？这些问题是如何解决的？新知识·预习探究●学习目标1．了解硫在自然界的存在形态，单质的性质和用途。2．掌握SO2的化学性质及用途。3．了解SO3的主要性质。●新知预习1．硫在自然界有□1________态和□2________态两种存在形式，游离态的硫存在于火山喷口附近或地壳的岩层里。化合态的硫主要以硫化物和硫酸盐的形式存在，如硫铁矿(□3________)、黄铜矿(CuFeS2)、石膏(CaSO4·2H2O)和芒硝(Na2SO4·10H2O)。2．硫俗称□4________，是一种□5________色晶体，不溶于□6________，微溶于酒精，易溶于□7________。3．二氧化硫(1)二氧化硫是□8________色、有□9________气味的□10________气体，密度比空气□11________，□12________液化，□13________溶于水。(2)与水反应：□14______________________________，此反应是一个可逆反应。(3)漂白性：可以使□15________或其他□16________物质褪色，受热后□17________原来的颜色。(4)具有酸性氧化物的□18________。4．三氧化硫三氧化硫是一种□19________性氧化物，具有酸性氧化物的通性。三氧化硫与水、氧化钙、氢氧化钙的反应方程式分别为：□20_________________________________、__________________________________________、__________________________________________。参考答案：□1游离□2化合□3FeS2□4硫黄□5黄□6水□7二硫化碳□8无□9刺激性□10有毒□11大□12易□13易□14SO2＋H2OH2SO3□15品红□16有色□17恢复□18通性□19酸□20SO3＋H2O===H2SO4；SO3＋CaO===CaSO4；SO3＋Ca(OH)2===CaSO4＋H2O●自主探究1．什么是可逆反应？对于2H2＋O2=====点燃2H2O，2H2O=====电解2H2↑＋O2↑，二者是可逆反应吗？提示：可逆反应即在同一条件下，既能向正反应方向进行，同时又能向逆反应方向进行的反应，用“”表示。二者之间不是可逆反应，因其反应的条件不同。2．Cl2和SO2都能使品红溶液褪色，但将等物质的量的Cl2和SO2的混合气体通入品红溶液中却没有褪色，请你给出合理的解释。提示：因Cl2和SO2在水溶液中发生如下反应：SO2＋Cl2＋2H2O===H2SO4＋2HCl，生成没有漂白性的H2SO4和HCl，故品红溶液不能褪色。新思维·名师讲堂硫及硫的氧化物●思维导图●细品教材1．硫(1)硫的存在形式：①游离态的硫存在于火山喷口附近或地壳的岩层里。②化合态的硫主要以硫化物和硫酸盐的形式存在，如硫铁矿(FeS2)、黄铜矿(CuFeS2)、石膏(CaSO4·2H2O)和芒硝(Na2SO4·10H2O)等。③硫是一种生命元素，存在于某些蛋白质中，这也是石油、天然气、煤等化石燃料中经常含硫的原因。(2)硫的物理性质：概括为以下几点：硫(俗称硫黄)是一种黄色晶体，质脆，易研成粉末。硫不溶于水，微溶于酒精，易溶于二硫化碳。熔、沸点低。(3)硫的化学性质①硫的氧化性a．将硫粉和金属钠混合在研钵中研磨，可以听到轻微的爆炸声，将该混合物加热，也可以发生反应，化学方程式为：2Na＋S=====△Na2S。b．硫与具有可变化合价的金属发生反应时，金属被氧化为低价态，如Fe、Cu：Fe＋S=====△FeS,2Cu＋S=====△Cu2S。c．硫蒸气与H2反应生成H2S：H2＋S=====△H2S。②硫的还原性硫在空气中燃烧，产生微弱的淡蓝色火焰；在氧气中燃烧，产生明亮的蓝紫色火焰。燃烧产物都是SO2，化学方程式为：S＋O2=====点燃SO2。③硫与碱反应硫与热碱液反应生成金属硫化物和亚硫酸盐。如S与热的NaOH溶液反应的化学方程式为：3S＋6NaOH=====△2Na2S＋Na2SO3＋3H2O。温馨提示：①通常情况下，硫不能使变价金属显高价，说明S的氧化性比Cl2弱。②不管O2多少，S只能被氧化为SO2。因为SO2氧化为SO3需要特定条件。③金属汞撒落在地面可撒些硫黄覆盖，防止汞蒸气中毒，因为常温下，Hg＋S===HgS。④附着在试管中的硫也可以用热碱液洗涤。2．二氧化硫(1)二氧化硫的物理性质①无色、有刺激性气味的有毒气体，是一种大气污染物。②密度比空气大。③易溶于水，常温、常压下，1体积水能溶解40体积的SO2。④熔点－76℃，沸点－10℃，容易液化。⑤SO2有毒，是主要的大气污染物，能直接危害人体健康，引起呼吸道疾病；SO2浓度达到一定量时，会使人中毒致死，对环境的影响主要表现为酸雨。温馨提示：易液化的常见气体：SO2、Cl2等。(2)二氧化硫的化学性质实验探究——SO2的化学性质实验操作实验现象①液体充满试管；②滴加紫色石蕊试液后，溶液变为红色；③滴加品红溶液后，溶液变为红色，振荡后溶液褪色；④加热后，试管中的溶液又显红色实验结论①SO2易溶于水，其水溶液显酸性；②SO2具有漂白作用，与有色物质结合成不稳定的无色物质①SO2属于酸性氧化物，具有酸性氧化物的通性。a．与水反应：SO2＋H2OH2SO3此反应为可逆反应，用“”表示。温馨提示：关于可逆反应：在同一条件下，既能向正反应方向进行，同时又能向逆反应方向进行的反应，叫做可逆反应。可逆反应必须在同一条件下，同时向正反应方向和逆反应方向进行。在可逆反应体系中，与化学反应有关的各种物质共存。b．与碱的反应SO2＋2NaOH===Na2SO3＋H2O(或NaHSO3)Ca(OH)2＋SO2===CaSO3↓＋H2O[或Ca(HSO3)2]c．与碱性氧化物反应：SO2＋CaO===CaSO3d．与某些盐反应SO2(少量)＋2Na2CO3(足量)＋H2O===Na2SO3＋2NaHCO32SO2(足量)＋Na2CO3(少量)＋H2O===2NaHSO3＋CO2②漂白性SO2的漂白性探究(与Cl2对比分析)品红溶液→通入SO2褪色――→加热至沸腾显红色通入Cl2褪色――→加热至沸腾不显红色紫色石蕊溶液→通入SO2立即变成红色，但不褪色通入Cl2立即变成红色，随即又变成无色应用：鉴定SO2气体；工业上用SO2漂白纸浆、毛、丝、草编制品等。③还原性SO2中的S＋4处于中间价态，它既有氧化性，又有还原性，但以还原性为主，可以被多种氧化剂氧化。a．与O2反应：2SO2＋O2催化剂△2SO3。(该反应为可逆反应)b．与氯水反应：SO2＋Cl2＋2H2O===H2SO4＋2HClSO2还能与其他卤素单质发生氧化还原反应：SO2＋X2＋2H2O===H2SO4＋2HX(X：Cl、Br、I)c．SO2还能与其他强氧化剂反应，如KMnO4(H＋)、HNO3等。④弱氧化性2H2S＋SO2===S↓＋2H2O(在溶液中进行时产生浑浊)(1)SO2和CO2的性质比较SO2CO2颜色无色无色气味有刺激性气味无气味水溶性易溶(1：40)能溶(1：1)类型酸性氧化物酸性氧化物(3)SO2与CO2的鉴别方法①用品红溶液：使品红溶液褪色的是SO2，不能使品红溶液褪色的是CO2；②用氢硫酸溶液：出现淡黄色混浊的是SO2，无明显现象的是CO2；③用酸性KMnO4溶液：KMnO4溶液的紫色褪去的是SO2，无明显现象的是CO2；④用溴水：能使溴水褪色的是SO2，无明显现象的是CO2；⑤用FeCl3溶液：能使FeCl3溶液的黄色变为浅绿色的是SO2，无明显现象的是CO2。(4)常用来鉴别和分离SO2与CO2的装置上述装置中各部分的作用：A．检验SO2的存在B．除去SO2气体C．检验SO2气体是否除去并进一步吸收SO2D．检验CO2气体并吸收3．SO3(1)物理性质标准状况下，是一种无色固体，熔点(16.80℃)、沸点(44.8℃)较低，具有较强的吸湿性，极易溶于水并放出大量的热。(2)化学性质(具有酸性氧化物的通性)①与水反应生成硫酸：SO3＋H2O===H2SO4，(工业上生产硫酸)②与碱性氧化物反应：CaO＋SO3=====△CaSO4③与碱反应：SO3＋2OH－===SO2－4＋H2O④与某些盐溶液反应：SO3＋CO2－3===SO2－4＋CO2↑SO3＋Ba2＋＋H2O===BaSO4↓＋2H＋●典例剖析【例1】(2013·经典习题选萃)下列说法不正确的是()①硫是一种淡黄色的能溶于水的晶体②硫的化合物常存在于火山喷出的气体中和矿泉水里③硫在空气中燃烧的产物是二氧化硫④硫在纯氧中燃烧的产物是三氧化硫A．①②B．②③C．③④D．①④【解析】硫是一种不溶于水的淡黄色粉末。硫在空气和纯氧中燃烧都生成二氧化硫，与氧气的浓度无关。二氧化硫只有在催化氧化时才能生成三氧化硫。【答案】D【例2】(2013·试题调研)将SO2分别通入①石蕊溶液；②澄清石灰水；③溴水；④品红溶液中，可观察到什么现象？表现了SO2的哪些性质？写出有关反应的化学方程式。【解析】SO2是酸性氧化物，具有酸性氧化物的通性，此外，SO2还具有漂白性和还原性。【答案】●活学巧练1．下列说法中不正确的是()A．自然界中硫是一种淡黄色难溶于水的固体B．硫的化合物常存在于火山喷出的气体中和矿泉水里C．硫与金属反应，生成金属的低价态化合物D．硫在空气中的燃烧产物是二氧化硫，在纯氢中的燃烧产物是三氧化硫【答案】D【点拨】硫的氧化性较弱，与变价金属化合时，只能将金属氧化为低价态，如与Fe、Cu反应，生成FeS、Cu2S。硫无论在空气中还是在纯氧中的燃烧产物都是SO2，而不是SO3，如果要使SO2转化为SO3，需在催化剂并加热的条件下与O2发生化合。2．(2013·试题调研)下列溶液中能够区别SO2和CO2气体的是()①石灰水；②H2S溶液；③酸性KMnO4溶液；④氯水；⑤品红溶液A．①②③B．②③④C．②③④⑤D．全部【解析】SO2和CO2都属于酸性氧化物，它们都能与澄清石灰水反应生成沉淀，所以不能利用这一性质来区别SO2和CO2；SO2具有氧化性，能将H2S氧化生成单质S(有黄色沉淀生成)；SO2具有还原性，能被酸性KMnO4溶液和氯水氧化(溶液褪色)；SO2还具有漂白性，能使品红溶液褪色，而CO2没有这些性质。所以可以用②③④⑤来区别SO2和CO2。【答案】C【点拨】SO2与CO2性质上的相似点与不同点相似点：通过澄清石灰水都能生成白色沉淀(CaSO3和CaCO3)；遇NaOH溶液都能发生反应。不同点：SO2具有漂白性，能使品红溶液褪色，而CO2不具备漂白性能；通入NaHCO3溶液时，SO2能与NaHCO3溶液反应放出CO2，而CO2却无法与NaHCO3溶液反应；SO2具有还原性，能使酸性KMnO4溶液褪色，而CO2却不具备这种还原性等。常见漂白剂的分类及漂白原理比较●思维导图●细品教材1．漂白原理分类类型原理特点举例氧化型漂白剂本身是强氧化剂，利用其氧化性氧化有色物质而使之失去原有的颜色不可逆HClO、Ca(ClO)2、Na2O2、H2O2等加合型漂白剂与有色物质结合生成新的无色物质，使有机色质失去原有的颜色可逆SO2使品红褪色吸附型有些固体物质疏松、多孔、具有较大的表面积，可以吸附有色物质而使之失去原有的颜色部