【化学】硫及其化合物-硫和二氧化硫（教学课件） 高一化学同步备课系列（人教版2019选修第二册）

第一节

硫及其化合物第1课时：硫和二氧化硫第五章

化工生产中的重要非金属元素硫单质的性质01二氧化硫的性质及应用02学习目标

1.从硫元素在周期表中的位置出发，通过分析硫原子的结构特点及问题探究，了解硫单质在自然界的存在及物理性质和化学性质，培养宏观辨识与微观探析的化学核心素养。

2.通过实验探究、思考交流，从硫、二氧化硫的属类及硫元素化合价角度，了解二氧化硫的性质及主要用途，，初步建立可逆反应的概念，体会性质决定用途的核心理念。

3.通过对比分析，结合真实情境中的应用实例和实验探究，理解SO2的酸性、漂白性及强还原性。知道三氧化硫的物理性质及化学性质，并能正确书写相关化学方程式。

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，在元素周期表中硫元素位于第三周期第ⅥA族。硫原子核外电子排布最外层电子数是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。自然界中游离态的硫一般存在于火山口附近或岩。硫单质的性质硫单质的性质任务一、认识硫原子的结构及硫单质的物理性质学生活动1：根据硫元素在周期表中位置，思考硫原子的结构及化

合价有何特点？与氯、氧元素相比有何不同？②硫元素的原子半径比氯原子半径大，硫原子得电子能力比氯原子弱，硫化氢的稳定性比氯化氢弱。③硫元素的非金属性比氧元素弱，在富含氧气的地表附近的含硫化合物中，硫常显＋4或＋6价，氧为－2价。①硫位于元素周期表中的第三周期第ⅥA族，其原子结构示意图为

，硫原子最外层有6个电子，在化学反应中容易得到电子，形成－2价硫的化合物。硫单质的性质学生活动2、阅读教材P2页内容，观察图5-1或硫粉样品，思考硫单质具有哪些重要的物理性质性质？并填写下表内容。俗称颜色状态硬度溶解性水酒精CS2硫黄黄色晶体质脆、易研成粉末难溶微溶易溶【温馨提示】因硫单质难溶于水，微溶于酒精，易溶于二硫化碳，因此若试管内

壁附着有单质硫时，可以用CS2洗涤除去。对应训练【典例1】下列说法不正确的是()

A．由于地壳的岩层里含硫及其化合物，因此火山喷出物中含有

H2S、SO2等硫的化合物

B．化石燃料直接燃烧会产生对大气有严重污染的SO2气体

C．硫在空气中燃烧的产物是SO2，在氧气中燃烧的产物是SO3

D．硫是一种淡黄色晶体，不溶于水，微溶于酒精知识点：硫元素的存在及硫单质的物理性质C【解析】SO2转化成SO3的条件是催化剂、加热，而S在氧气中燃烧只能生成SO2，不具备SO2转化成SO3的条件。对应训练【典例2】《天工开物》中篇·燔石中记载：“凡烧硫黄石，与煤矿

石同形。……石精感受火神，化出黄光飞走，遇盂掩住不能上飞，则化成汁液靠着盂底，其液流入弦袋之中，其弦又透小眼流入冷道灰槽小池，则凝结而成硫黄矣。”下列说法错误的是（

）

A．硫磺的化学式为H2SO4

B．硫元素全部以化合态存在于自然界中

C．硫难溶于水，微溶于酒精，易溶于二硫化碳中

D．描述制取硫的过程中涉及氧化还原反应、气化、液化、凝固知识点：硫元素的存在及硫单质的物理性质B对应训练【解析】硫磺的化学式为S，A选项错误；B．硫元素既有单质存在于火山喷发口附近及地壳的岩层中，又有化合态存在于自然界，B选项错误；C．硫难溶于水，微溶于酒精，易溶于二硫化碳中，C选项正确；D．A．通过以上描述，由硫黄石加热，发生氧化还原反应得硫蒸气，冷凝为液态流入“弦袋之中”，再凝固为固态，A选项正确；答案选B。硫单质的性质任务二、探究硫单质的化学性质学生活动1、阅读教材P2页内容，结合硫原子的结构特点，思考硫单质具有哪些化学性质，有和规律？并写出有关化学反应方程式。①硫是较活泼的非金属元素，能与许多金属、非金属发生反应（体现氧化性或还原性）。②在一定条件下可与金属Fe、Cu及H2、O2等非金属单质反应：Fe＋SFeS（硫化亚铁），S是氧化剂（体现氧化性），Fe是还原剂；2Cu＋SCu2S（硫化亚铜），S是氧化剂（体现氧化性），Cu是还原剂；H2＋SH2S（硫化氢），S是氧化剂（体现氧化性），H2是还原剂；硫单质的性质【思考】根据硫、氧、氯在周期表中的位置推测氧、氯在一定条件下分别Fe、Cu反应的化学方程式？S＋O2SO2，S是还原剂（体现还原性），O2是氧化剂。③规律：硫与变价金属反应时生成低价态的金属硫化物，而不是高价态。如Fe与S反应生成FeS而不是Fe2S3，硫与氧气反应，不论氧气是否足量、浓度如何，其一步反应都只能生成SO2，不能生成SO3。氧和硫为同主族，非金属性O>S，氧化性：O2>S，氯和硫为同周期，非金属性Cl>S，氧化性：Cl2>S，氯气、氧气在一定条件下于Fe、Cu反应的化学方程式为：3Cl2+2Fe2FeCl3、Cl2+CuCuCl2;3O2+2Fe2Fe3O4、O2+CuCuO。硫单质的性质④用途：硫常用于制造硫酸、化肥、农药、火药、硫磺皂等，还可用于制造硫化橡胶。硫单质的性质学生活动2、拓展探究：硫单质既具有氧化性，又具有还原性，请尝试写出硫单质分别与浓硫酸、浓硝酸及强碱（氢氧化钠溶液）反应的化学方程式。据此，你对实验室除去试管内壁附着的硫有哪些新认识？①硫与浓H2SO4反应：S＋2H2SO4(浓)3SO2↑＋2H2O②硫与浓HNO3反应：S＋6HNO3(浓)H2SO4＋6NO2↑＋2H2O③与强碱的反应3S＋6NaOH2Na2S＋Na2SO3＋3H2O(用热碱溶液清洗硫)④常用两种方法除去试管内壁附着的硫：a.物理法：常用CS2将硫单质与其他物质分离，也可用CS2洗去试管内壁上的硫单质。b.化学法：加氢氧化钠溶液溶解。3S＋6NaOH2Na2S＋Na2SO3＋3H2O，硫既表现氧化性，又表现还原性。对应训练【典例1】关于硫的叙述正确的是()

A．硫的非金属性较强，在自然界中只以化合态存在

B．可用水溶解过滤分离硝酸钾和硫黄的混合物

C．硫与金属或非金属反应时都作氧化剂

D．硫的氧化性比氯气强知识点：硫单质的化学性质B【解析】硫在自然界中的存在形式既有化合态又有游离态；硝酸钾易溶于水，硫黄不溶于水，用水溶解过滤可分离二者的混合物；硫与金属、氢气等反应时作氧化剂，硫与氧气等反应时作还原剂；硫的氧化性比氯气弱(硫与铁反应生成硫化亚铁，氯气与铁反应生成氯化铁)。对应训练【典例2】下列说法错误的是（

）

A．残留在试管内壁上的硫可用CS2溶解除去，也可用热的NaOH溶

液除去

B．硫单质与变价金属反应时一般生成低价态的金属硫化物

C．汞蒸气有毒，实验室里不慎洒落一些汞，可撒上硫粉进行处理

D．单质硫或含硫物质燃烧时，氧气少量时生成SO2，氧气足量时

生成SO3知识点：硫单质的化学性质D【解析】硫易溶于CS2，且能与热NaOH溶液反应生成可溶性的Na2S和Na2SO3，故A正确；硫单质具有弱氧化性，硫单质与变价金属反应时一般生成低价态的金属硫化物，故A正确；汞蒸气有毒，汞和硫反应生成硫化汞，实验室里不慎洒落一些汞，可撒上硫粉进行处理，故C正确；硫在氧气中燃烧只生成SO2，故D错误。二氧化硫的性质及应用二氧化硫的性质及应用二氧化硫的性质及应用任务一、探究二氧化硫的性质学生活动1、阅读教材P2-3页内容，观察二氧化硫样品，并闻气味，完成教材P3页【实验5-1】，思考二氧化硫具有哪些物理性质？①物理性质：二氧化硫是无色、有刺激性气味的有毒气体，是大气污染物之一；易溶于水，通常状况下，1体积水溶解约40体积SO2。②实验探究：实验二氧化硫溶于水（P3【实验5-1】）实验装置 图5-2二氧化硫溶于水二氧化硫的性质及应用二氧化硫的性质及应用实验原理实验用品二氧化硫、水、试管、橡胶塞、水槽实验步骤如图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（保留该溶液供实验5-2使用)实验现象实验结论实验说明SO2＋H2OH2SO3，试管内液面上升，pH试纸变红色SO2易溶于水1体积水可溶解40体积SO2二氧化硫的性质及应用学生活动2、结合教材P4页【实验5-2】，观察实验现象，分析实验原理，并填写下表内容。二氧化硫的性质及应用学生活动2、结合教材P4页【实验5-2】，观察实验现象，分析实验原理，并填写下表内容。实验操作实验现象实验结论溶液颜色变红色SO2的水溶液显酸性溶液先变红，振荡后褪色，再加热后溶液颜色恢复红色SO2具有漂白性，但生成的化合物不稳定产生白色沉淀SO2具有还原性，可被新制氯水氧化成SO，与Ba2＋反应生成BaSO4沉淀二氧化硫的性质及应用学生活动3、结合上述实验，阅读教材P4页“资料卡片”内容，思考二氧化硫具有哪些主要化学性质及用途？三氧化硫与二氧化硫同为酸性氧化物，三氧化硫可能具有哪些性质？氢举例说明。①二氧化硫的化学性质：a.酸性氧化物：与水反应SO2＋H2OH2SO3定义：该反应在同一条件下，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。

可逆反应特点：可逆反应具有三性，即双向性、同时性、共存性（反应物不能完全转化为生成物，反应物和生成物共存)。二氧化硫的性质及应用与碱及碱性氧化物反应SO2＋2NaOH==Na2SO3＋H2O，SO2＋CaO==CaSO3

b.氧化性：SO2与H2S发生归中反应。SO2＋2H2S==3S＋2H2Oc.还原性：SO2在一定条件下与O2反应。2SO2＋O22SO3SO3＋H2O==H2SO4d.漂白性：二氧化硫具有漂白作用，工业上常用二氧化硫来漂白纸浆、毛、丝等。二氧化硫的漂白作用是由于它能与某些有色物质结合而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颜色。此外，二氧化硫可用于杀菌消毒，还是一种食品添加剂。二氧化硫的性质及应用②用途：漂白纸浆、毛、丝、草帽辫等；用于杀菌消毒。如在葡萄酒中添加适量

（最大使用量0.25g/L）的二氧化硫可以起到杀菌、抗氧化、保持葡萄酒的天然果香味等作用。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，如二氧化硫用于葡萄酒的最大使用量为0.25g/L。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。食品中的二氧化硫资料卡片二氧化硫的性质及应用③三氧化硫的性质：a.物理性质：标准状况下，SO3是一种无色固体，熔点（16.8℃）、沸点（44.8℃）较低，极易溶于水生成硫酸。b.化学性质：具有酸性氧化物的通性，与水剧烈反应生成硫酸：SO3＋H2O==H2SO4；通入氯化钡溶液反应：SO3＋BaCl2＋H2O==BaSO4↓＋2HCl对应训练【典例1】下列说法中正确的是()

A．三氧化硫极易溶于水，能与水反应生成硫酸

B．标准状况下，1mol三氧化硫的体积为22.4L

C．二氧化硫在空气中易被氧化为三氧化硫

D．三氧化硫具有漂白性，能使品红溶液褪色知识点：硫的氧化物性质A【解析】标准状况下，三氧化硫为固态，1mol三氧化硫的体积不等于22.4L；三氧化硫不具有漂白性，不能使品红溶液褪色；在催化剂、加热的条件下，二氧化硫才能在空气中被氧化为三氧化硫。对应训练【典例2】下列有关SO2的说法错误的是()

A．可用澄清石灰水鉴别SO2和CO2

B．SO2能使品红溶液褪色是因为它具有漂白性

C．将已被SO2漂白的品红溶液用酒精灯加热，可恢复原来的红色

D．SO2与O2混合加热，不能生成SO3知识点：硫的氧化物性质A【解析】A项，SO2和CO2都可使澄清石灰水变浑浊，气体过量时溶液又变澄清，错误；B项，SO2使品红溶液褪色，体现了SO2的漂白性，正确；C项，SO2的漂白原理是SO2与某些有色物质结合生成不稳定的无色物质，加热后又恢复原来的颜色，正确；D项，SO2和O2反应生成SO3，必须在加热且有催化剂存在的条件下才能反应，正确。二氧化硫的性质及应用任务二、二氧化硫与氯气的漂白性比较及鉴别学生活动1、讨论交流：根据表格内容，思考二氧化硫与氯气的漂白性有何不同？并完成表格内容。氯（气）水SO2漂白原理反应类型特点HClO具有强氧化性，将有色物质氧化成稳定的无色物质SO2跟某些有色物质化合生成不稳定的无色物质氧化还原反应化合反应具有不可逆性，久置不恢复原色具有可逆性，久置能恢复原色二氧化硫的性质及应用氯（气）水SO2应用范围结论

适用于几乎所有的有机色质仅适用于品红、有色的毛发、丝绸、纸浆、草帽辫等③氯气的漂白原理是氯气溶于水生成次氯酸具有强氧化性，将有色物质氧化成无色物质而漂白，实质为氧化还原反应。加热时不能恢复到原来的颜色，这种漂白效果是永久性的。①SO2的漂白原理与氯水不同，SO2漂白是SO2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又使有色物质恢复原来的颜色。②SO2虽具有漂白性，但不能漂白指示剂。因此将SO2通入紫色石蕊溶液中，溶液只会变红，不会褪色。二氧化硫的性质及应用学生活动2、问题探究：结合下表信息，思考SO2和CO2的鉴别方法是什么？并完成表格内容。①SO2和CO2都能使澄清石灰水变浑浊，若通入的气体过量，则沉淀都会消失，故不能用澄清石灰水[或Ba(OH)2]鉴别SO2和CO2。②通常用以下方法鉴别SO2和CO2。二氧化硫的性质及应用试剂操作现象与结论品红溶液酸性KMnO4溶液溴水(或氯水)氢硫酸将气体分别通入品红溶液中品红溶液褪色的是SO2，不褪色的是CO2将气体分别通入酸性KMnO4溶液中KMnO4紫红色溶液褪色的是SO2，无变化的是CO2将气体分别通入溴水(或氯水)中溴水(或氯水)褪色的是SO2，无变化的是CO2将气体分别通入氢硫酸溶液中产生黄色浑浊的是SO2，无变化的是CO2二氧化硫的性质及应用③检验CO2、SO2同时存在的实验设计流程流程设计选用试剂实验现象检验SO2⇒除去SO2⇒检验SO2是否除尽⇒检验CO2品红溶液酸性KMnO4溶液品红溶液澄清石灰水褪色褪色不褪色变浑浊对应训练【典例1】为了除去CO2气体中的SO2气体，下列仪器和药品组合合理的是()仪器：①洗气瓶②干燥管药品：③固态生石灰④苏打溶液⑤小苏打溶液

A．①⑤

B．②⑤

C．①③

D．①④知识点：常见气体的除杂A【解析】洗气瓶必须与液态试剂对应，干燥管必须与固态试剂对应。SO2既能与NaHCO3溶液反应，又能与Na2CO3溶液反应；CO2只能与Na2CO3溶液反应，不能与NaHCO3溶液反应。对应训练【典例2】下列说法正确的是()

A．因为SO2具有漂白性，所以它能使品红溶液、溴水、KMnO4(H＋)、石蕊溶液褪色

B．能使品红溶液褪色的不一定是SO2

C．SO2、漂白粉、活性炭、Na2O2都能使红墨水褪色，其原理相同

D．等物质的量的SO2和Cl2相遇在溶液中具有漂白能力知识点：常见气体的除杂B对应训练【解析】要正确解答本题，必须清楚常见漂白剂的漂白原理：Cl2、Na2O2、H2O2、O3等是因强氧化性而具有漂白性；SO2是能和有机色质化合生成无色物质；活性炭是因吸附有机色质而漂白。SO2使溴水、酸性KMnO4溶液褪色是因为SO2具有还原性，能使品红褪色是因其具有漂白性，SO2不能使指示剂褪色，A选项错误；因为能使品红褪色的物质很多，不仅仅是SO2，B选项正确；因为这些漂白剂的漂白原理不相同，SO2漂白属于化合型，活性炭属于吸附型，漂白粉、Na2O2属于氧化型，C选项错误；等物质的量的SO2和Cl2相遇在溶液中反应生成H2SO4和HCl，从而失去漂白能力，D选项错误。1．硫单质能与许多金属单质和非金属单质发生反应。下列说法正确的是（

）A．硫蒸气与红热的铁丝反应后，残留的硫可用二硫化碳洗涤B．硫蒸气与红热的铜丝反应生成黑色的CuS固体C．硫单质在化合反应中只体现氧化性D．硫元素广泛存在于自然界中，火山口附近的环境中硫元素

只以游离态形式存在A【解析】A．硫蒸气与红热的铁丝反应产生FeS，残留的硫易溶于CS2，因此可用二硫化碳洗涤未反应的硫单质，A正确；B．S单质氧化性比较弱，硫蒸气与红热的铜丝反应生成黑色的Cu2S固体，B错误；C．硫单质与氧气反应时，硫单质体现还原性；在与H2反应产生H2S时表现氧化性，C错误；D．火山口附近的环境中存在化合态的硫，D错误；故合理选项是A。2．依据下列实验，预测的实验现象正确的是(

)D选项实验内容预测的实验现象或结论AMgCl2溶液中滴加NaOH溶液至过量产生白色沉淀后沉淀消失BFeCl2溶液中滴加KSCN溶液溶液变血红色C向某溶液中加入硝酸再滴加氯化钡溶液，有白色沉淀产生则溶液中含有SOD酸性KMnO4溶液中通入SO2至过量溶液紫红色褪去【解析】A．向MgCl2溶液中滴加NaOH溶液至过量，二者反应产生白色难溶性碱Mg(OH)2，Mg(OH)2不溶于水，也不溶于过量NaOH，因此反应产生的白色沉淀不溶解，A错误；B．Fe2+与SCN-不能反应产生红色物质，B错误；C．向某溶液中加入硝酸再滴加氯化钡溶液，有白色沉淀产生，由于HNO3具有强氧化性，会将SO32-氧化产生SO42-，因此不能证明溶液中含有SO42-，C错误；D．酸性KMnO4溶液具有强氧化性，会将具有还原性的SO2氧化产生硫酸，KM