硫和二氧化硫

第五章化工生产中的重要非金属元素第一节硫及其化合物第1课时硫和二氧化硫【情境创设】生活中的硫单质【问题1】硫元素在生活和化工生产中都扮演着重要角色。你知道硫单质有哪些重要用途吗？为什么硫单质可以这样使用呢？打碎了水银温度计之后，不要立马就用手去捡，水银打破之后应该首先带一个手套，手套带好了之后把碎片捡起来放入袋子里面，收集好散落的水银，不要用扫把去扫，或者是用拖把去拖，因为这样有可能会让水银变成一些散落的小水银，如果家里有胶带的话，可以用胶带去粘。如果家里面有硫磺粉的话，在水银上面撒上一点儿硫磺粉也是可以的。【学习任务一】认识硫单质的性质一硫的物理性质【活动1】观察图5-1，小结硫的物理性质硫俗称硫黄是一种黄色晶体，质脆，易研成粉末。硫难溶于水，微溶于酒精，易溶于二硫化碳。硫有多种同素异形体（正交硫、单斜硫等），其中正交硫的数据如右图。【活动2】画出硫的原子结构示意图，它在周期表的哪个位置？预测硫的化学性质，并说出推测的依据。位于元素周期表的第三周期、第VIA族。硫原子的最外电子层有6个电子，在化学反应中容易得到2个电子，形成-2价硫的化合物。与同主族的氧元素相比，硫元素的原子多一个电子层，得电子能力相对较弱，而失电子能力则相对较强。所以，硫也可能跟某些强氧化剂反应得到4或6价的产物。二硫的化学性质【思考与讨论1】单质硫和氯气都能和铁、铜反应，你发现有什么区别吗？原因是什么？与同周期的氯元素相比，硫元素最外层电子数比氯元素少，得电子能力相对较弱。所以，硫与变价金属反应得到的产物都是较低价的硫化物。【思考与讨论2】根据上述生活案例可知用硫可以处理泄露的汞，请写出相关的化学反应方程式。【学习任务二】认识硫单质的应用HgS=HgS由于天然硫的存在，人类从远古时代起就知道并利用硫和硫的化合物了。我国晋代炼丹家、医学家葛洪所著《抱朴子》一书中记载有:“丹砂烧之成水银,积变又还成丹砂”。这里面的丹砂其实指的就是HgS。将丹砂在空气中灼烧便有汞和硫蒸气生成。丹砂也叫朱砂，说到朱砂大家首先想到的就是它所具有的风水上的作用，可以避邪。实际上朱砂又叫辰砂、赤丹、汞沙，它属于一种天然的矿石，除了前面提到的作用外，它还具有较高的食用价值以及药用价值，也是中医较长用到的中药材，如保婴丹中就含有朱砂。不过朱砂成分中含有一定的毒性，因此大家在食用上一定要注意，这也是近年来不建议使用保婴丹的原因。

【思考与讨论3】硫单质还有哪些应用？【学习任务二】认识硫单质的应用1制造黑火药（一硫二硝三木炭）2羊毛、蚕丝或麻类纤维及其制品可用硫磺熏烧漂白。2NO3S3C===2SN2↑3CO2↑【问题2】为什么羊毛、蚕丝或麻类纤维及其制品可用硫磺熏烧漂白呢？其原理是什么？【问题3】根据上述反应可知，硫磺熏烧漂白的实质是利用了二氧化硫的漂白性。依据生活经验，二氧化硫的漂白有什么特点？食物，如银耳是否可以使用二氧化硫漂白？【学习任务三】认识二氧化硫的性质三二氧化硫的物理性质二氧化硫是一种无色、有刺激性气味的有毒气体，密度比空气的大，易溶于水。在通常情况下，1体积的水可以溶解约40体积的二氧化硫。【问题4】二氧化碳溶于水时会产生碳酸，二氧化硫是否也会发生类似反应呢？如何证明？【实验5-1】如图5-2所示，把充满SO2、塞有橡胶塞的试管倒立在水中，在水面下打开橡胶塞，观察试管内液面的上升。待液面高度不再明显变化时，在水下用橡胶塞塞紧试管口，取出试管，用pH试纸测定试管中溶液的酸碱度。二氧化硫是一种酸性氧化物，溶于水时可与水反应生成亚硫酸H2SO3，亚硫酸不稳定，同时又容易分解，生成二氧化硫和水。化学上通常把向生成物方向进行的反应叫做正反应，向反应物方向进行的反应叫做逆反应。像这种在同一条件下，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。【思考】氢气与氧气反应生成水，水可以电解生成氢气和氧气，这两个方向相反的反应能否叫做可逆反应？为什么【问题5】二氧化硫有什么化学性质？请根据二氧化硫的类别和价态进行预测。1具有酸性氧化物的通性SO2+H2OH2SO3SO2+CaO=CaSO3SO2+Ca(OH)2=CaSO3↓

+H2O(2)+碱性氧化物→盐(3)+碱→盐+水(1)+水→酸四二氧化硫的化学性质2还原性二氧化硫在适当的温度并有催化剂存在的条件下，可以被氧气氧化，生成三氧化硫。三氧化硫也是一种酸性氧化物，溶于水时与水发生刚烈反应，生成硫酸。SO3H2O==H2SO43弱氧化性SO22H2S=3S↓2H2O实验：把SO2气体通入H2S溶液（氢硫酸）中，生成淡黄色沉淀【学习评价一】从上述事实可知，二氧化硫既有氧化性又有还原性，请设计简单的实验证明其还原性，并写出相关的离子方程式。将SO2通入高锰酸钾/氯水/氯化铁溶液中。观察到颜色褪去。5SO22MnO4-2H2O=2Mn24H5SO42-Cl₂SO₂2H2O==4H⁺SO42-2Clˉ2Fe3SO22H2O==2Fe24HSO42-【思考】二氧化硫使上述溶液褪色属于漂白性吗？二氧化硫的漂白性有什么特点？【实验5-2】用试管取2ml在实验5-1中得到的溶液，向其中消入1-2滴品红溶液，振荡。观察溶液的颜色变化。热后加热试管，注意通风，再规察溶液的变化。二氧化硫的漂白作用是由于它能与某些有色物质生成不稳定的无色物质。这些无色物质容易分解而使有色物质恢复原来的颜色。【思考】“白”银耳看起来好像很漂亮的样子。但一般的银耳都是略带黄色的，能否用二氧化硫漂白，使其变成“白”银耳，为什么？食品中添加适量的二氧化硫可以起到漂白、防腐和抗氧化等作用。例如，在葡萄酒酿制过程中，葡萄汁中某些细菌的繁殖会影响发酵，添加适量的二氧化硫可以起到杀菌的作用。二氧化硫又是一种抗氧化剂，能防止葡萄酒中的一些成分被氧化，起到保质作用，并有助于保持葡萄酒的天然果香味。尽管二氧化硫在蜜饯、干果、食糖、果酒等食品的加工中起着重要作用，但如果使用不当就有可能造成食品中二氧化硫的残留量超标，从而对人体健康造成不利影响。为保证消费者健康，我国在食品添加剂使用标准中规定了二氧化硫在食品中的使用范围和最大使用量，。（可见用于漂白的话，需要的量较大，因此不适宜）【资料卡片】食品中的二氧化硫【学习评价二】2都能用于漂白,若将SO2和Cl2等物质的量混合通入品红溶液,能达到“强强联合”的漂白效果吗不能,因为SO2和Cl2会发生如下反应:SO2Cl22H2O====H2SO42HCl,从而失去漂白效果。2二氧化硫的漂白作用是由于它能与某些有色物质生成不稳定的无色物质,这些无色物质容易分解而使有色物质恢复原来的颜色。某气体通入品红溶液能使溶液褪色,如何验证该气体是SO2,还是Cl2将褪色后的溶液加热,若能恢复原来颜色,则该气体是SO2;若不能恢复原色,则为Cl23化学兴趣小组为了探究常温下某非金属氧化物形成的未知气体的成分,将气体通入澄清石灰水,发现澄清石灰水变浑浊,持续通入发现溶液又变澄清,由此该小组成员对气体的成分提出猜想。猜想1:该气体为CO2。猜想2:该气体为SO2。猜想3:______________________。

为了验证猜测,该小组设计实验加以探究。该小组同学按如图所示装置,将气体从a端通入。1B中应该装下列________试剂填编号。

溶液4溶液C盐酸 D澄清石灰水2A中品红溶液的作用是___________________________。

3D中澄清石灰水的作用是___________________________。

通过该实验,该小组同学观察到以下三个实验现象:①A中品红溶液褪色 ②C中品红溶液不褪色③D中澄清石灰水变浑浊4由上述现象,该小组同学确认该气体的成分为_________________。

【解析】回忆学过的能使澄清石灰水先变浑浊又变澄清的