3.2.1 不同价态硫元素之间的转化 教学设计2023-2024学年高一上学期化学鲁科版（2019）必修1

高中化学必修课程PAGEPAGE1第3章物质的性质与转化第2节硫的转化第1课时不同价态硫元素之间的转化教材分析本节教学内容是鲁教版高中化学必修第一册第三章第二节《硫的转化》的第一课时。该部分的教学内容涉及到硫元素的相关知识和概念，硫的各种重要化合物的相关性质和反应现象，不同硫的化合物的用途。通过研究硫的单质及化合物的性质和用途，可以使我们从物质类别和元素价态的视角认识物质间的转化关系，深化对物质及其变化多样性的认识。本节安排了“硫及其化合物的“价类”二维图”、“实验室中硫的不同价态转化”这两部分内容。通过学习这部分知识，学生将学习并掌握硫的氧化物及相关反应；学习并掌握硫单质和二氧化硫性质；通过本节内容的学习，学生将感受硫元素的多种化合物的不同特性和用途，并学习到检验二氧化硫的方法。教学目标与核心素养证据推理与模型认知：能列举物质类别和元素价态，列举硫元素的典型代表物。能列举、描述、辨识含有硫元素的典型物质重要的物理和化学性质及实验现象。能用化学方程式、离子方程式正确表示典型物质的主要化学性质。宏观辨析与微观探析：能从物质类别、元素价态的角度，依据复分解反应和氧化还原反应原理，预测硫及其化合物的化学性质及变化，设计实验进行初步验证，并能分析、解释有关实验现象。能从物质类别和元素价态变化角度说明有关物质的转化路径。能分别根据硫及其化合物的性质，分析实验室、生产、生活及环境中的某些问题，说明妥善保存、合理使用化学品的常见方法。科学态度与社会责任：能说明硫及其化合物的应用对社会发展的价值、对环境的影响。能有意识地运用所学知识或寻求相关证据参与社会性科学议题的讨论。能主动运用所学的化学知识和方法解决生产、生活中简单的化学问题。能运用绿色化学思想分析和讨论化工生产的相关问题。教学重点硫单质化学性质、二氧化硫性质教学难点不同价态的硫元素转化课前准备多媒体、二氧化硫水溶液、亚硫酸钠溶液、浓硫酸、硫化钠溶液、稀硫酸、氢氧化钠溶液、酸性高锰酸钾溶液、氯水、碘化钾溶液、品红溶液、铜片、酒精灯、玻璃管、橡胶塞、导气管、试管夹、试管、胶头滴管、铁架台等教学过程知识回顾1.能与碱反应生成盐和水的氧化物叫酸性氧化物。2.硫是淡黄色粉末，在空气中燃烧发出淡蓝色火焰，放出热量，生成一种刺激性气味的气体；在氧气中燃烧，发出蓝紫色火焰，放出热量，生成一种刺激性气味的气体。3.二氧化硫是空气污染物，故在做硫在氧气中燃烧实验中，集气瓶底装少量水，用来吸收二氧化硫，防止污染空气。4.所含某种（或某些）元素化合价降低的反应物称为氧化剂；所含某种（或某些）元素化合价升高的反应物称为还原剂。二、导语硫是重要的非金属元素，也是人类最早认识的化学元素之一，在硫原子核外电子排布中，最外层电子数是6，易得到2个电子形成8电子相对稳定结构，化学性质比较活泼。而淡黄色的硫单质及含硫化合物常常被炼丹家所使用，硫单质也是黑火药的主要成分。硫及其化合物在现代生产和生活中仍发挥着重要的作用，你知道吗？硫及化合物之间转化你能说出吗？三、讲授新课展示课件：自然界中的硫、火山喷发火山喷发时熔岩喷涌、浓烟滚滚，不仅释放出巨大能量，而且产生了许多含有硫元素的气体，在火山口还有硫单质出现。活动一：1.火山喷发时，产生的许多含有硫元素的气体是什么？2.自然界中还有哪些含硫化合物？他们在自然界中是怎样产生和以什么形态存在？3.在使用硫单质及含硫化合物的过程中，人们遇到了哪些问题？如何解决的？引导、总结：火山喷发时，部分硫元素转化为硫化氢气体，部分硫元素转化为二氧化硫和三氧化硫气体。火山喷发时，熔融态的含有硫元素的物质与含有铁、砷、汞等元素的物质反应形成矿物。暴露于地球表面的多种含硫矿物，受到空气中氧气和水蒸气的作用，转化成新的物质，如石膏、芒硝。活动二：硫在自然界的存在形式板书：从物质类别分析：硫在自然界以游离态和化合态的形式存在。硫的游离态物质：硫单质（火山喷口、地壳岩层）硫的化合态物质：硫的氢化物（H2S）、硫的氧化物（SO2、SO3）、硫酸（H2SO4）、硫酸盐（Na2SO4、CaSO4·2H2O）、煤和石油中、蛋白质中等等活动三：老师列举常见的含有硫元素物质，学生求硫元素化合价。从化合价角度分析：活动三：硫单质性质①取少量硫粉放入试管中，观察它的颜色、状态；在酒精灯上加热，观察发生的现象。在三个装有硫粉的试管中分别加入蒸馏水、酒精、二硫化碳，观察发生的现象。【小结】硫单质俗称硫磺，通常情况下，它是一种黄色或淡黄色固体，很脆，易研成粉末；不溶于水，微溶于酒精，易溶于二硫化碳，熔点、沸点都不高。②把研细的硫粉和铁粉按照一定比例混合均匀，放在石棉网上堆成条状或如教材图3-2-5所示形状。用灼热的玻璃棒触及一端，当混合物呈红热状态时移开玻璃棒，观察发生现象。【小结】现象：剧烈燃烧，发光发热，生成黑色固体。说明了硫单质具有氧化性。Fe+S===FeS（反应条件：加热）③取少量硫粉放入燃烧匙中，将燃烧匙放在酒精灯上加热至硫粉熔化并燃烧后，迅速伸入盛满氧气的集气瓶中（瓶底装有少量水），观察现象。【小结】发出蓝紫色火焰，放出热量，生成一种刺激性气味气体。集气瓶中装少量水目的：吸收二氧化硫，防止污染空气。硫作为还原剂，具有还原性板书：④总结硫单质化学性质：当硫与强还原剂（金属、氢气、碳等）反应时，表现氧化性。（硫元素化合价降低）当硫与氧气等强氧化剂反应时，表现还原性。（硫元素化合价升高）展示投影活动四：什么是同素异形体？硫单质用途有哪些？由同一种元素组成的性质不同的几种单质叫做该元素的同素异形体。同素异形体之间的性质差异主要表现在物理性质上。硫单质可用来制造硫酸、化肥、火柴等含有硫元素的物质在自然界中依靠大自然的作用进行相互转化。那么，在实验室中怎样实现这些物质间的转化呢？板书：不同价态硫元素之间的转化实验目的：选取含有硫元素的物质，通过实验探究0、+4、+6这三种价态硫元素之间的相互转化。实验用品：二氧化硫水溶液、亚硫酸钠溶液、浓硫酸、硫化钠溶液、稀硫酸、氢氧化钠溶液、酸性高锰酸钾溶液、氯水、碘化钾溶液、品红溶液、铜片、酒精灯、玻璃管、橡胶塞、导气管、试管夹、试管、胶头滴管、铁架台等实验方案设计与实施预期转化选取试剂实验现象结论及化学方程式方法导引：探究不同价态硫元素之间的相互转化，实际上是探究含有不同价态硫元素的物质之间的相互转化。首先，要选择含有不同价态硫元素的物质其次，实现不同价态硫元素之间的相互转化，依据的是氧化还原理论，需要寻找合适的氧化剂或还原剂。再次，提供表明相应转化实际发生的证据。相互转化依据：当硫元素处于中间价态时，含有这种价态硫元素的物质（硫磺、二氧化硫、亚硫酸钠），既具有氧化性又具有还原性；当硫元素处于最高价态时，含有这种价态硫元素的物质（三氧化硫、浓硫酸），只具有氧化性；当硫元素处于最低价态时，含有这种价态硫元素的物质（硫化氢、硫化钠），只具有还原性。活动五：1.根据实验结果，用图示的方法表示不同价态硫元素之间的相互转化关系。2.总结二氧化硫性质。3.谈谈你对元素不同价态之间的转化与相关物质氧化性、还原性的认识。活动六：硫元素化合价有-2、0、+4、+6价，哪些含硫元素的物质只有氧化性？哪些含硫元素的物质只有还原性？哪些含硫元素的物质既有氧化性又有还原性？活动七：二氧化硫氧化性探究SO2+H2S===3S↓+2H2O1.氧化剂是谁？还原剂是谁？2.反应现象是什么？3.硫化氢有毒，做实验时应注意什么？活动八：二氧化硫与碱反应向氢氧化钠溶液里通入二氧化硫气体，写出其化学方程式，二氧化硫是酸性氧化物吗？活动九：二氧化硫还原性探究注意：1.二氧化硫是还原剂，氧气是氧化剂。2.在相同条件下能同时向正反两个方向进行的反应称为可逆反应。活动十：二氧化硫漂白性能使品红溶液褪色（该性质用来检验SO2）。二氧化硫具有漂白性。用二氧化硫漂白过的有色物质，在一定条件下会恢复原来的颜色。板书：二氧化硫化学性质1.与水反应2.与碱反应生成盐和水3.氧化性4.还原性5.漂白性二氧化硫是一种食品添加剂。《食品安全国家标准食品添加剂使用标准》规定了二氧化硫作为漂白剂、防腐剂、抗氧化剂的适用范围、使用限量和残留量。课堂小结当堂检测1．下列关于硫的说法不正确的是()A．试管内壁附着的硫可用二硫化碳溶解除去B．游离态的硫存在于火山喷口附近或地壳的岩层里C．单质硫既有氧化性，又有还原性D．硫在过量纯氧中的燃烧产物是三氧化硫2．下列说法正确的是()A．硫单质常存在于火山喷口附近B．进行SO2性质探究实验时，多余的SO2应排到实验室外C．SO2气体通入BaCl2溶液中会产生白色沉淀D．硫在空气中的燃烧产物是SO2，在纯氧中的燃烧产物是SO33.Cl2和SO2都具有漂白作用，能使品红溶液褪色。若将等物质的量的Cl2、SO2混合后再通入品红与BaCl2的混合溶液，能观察到的现象是()①溶液很快褪色②溶液不褪色③出现沉淀④不出现沉淀A．①② B．①③C．②③ D．②④ 4．下列溶液中，不能鉴别CO2、SO2气体的是()①石灰水②H