2019-2020年高三化學(xué)《第12講 硫及其化合物》教學(xué)設(shè)計.doc

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2019-2020年高三化學(xué)《第12講 硫及其化合物》教學(xué)設(shè)計 【內(nèi)容與解析】 本節(jié)課復(fù)習(xí)的內(nèi)容是硫及其化合物的性質(zhì)與應(yīng)用。主要是兩個內(nèi)容：1二氧化硫的性質(zhì)。2硫酸的性質(zhì)。二氧化硫的性質(zhì)主要體現(xiàn)在二氧化硫的四個性質(zhì)上，酸性氧化物、二氧化硫的還原性、二氧化硫的氧化性、二氧化硫的漂白性。硫酸的性質(zhì)上，主要是濃硫酸的三大特性：吸水性、脫水性、強(qiáng)氧化性。所以就在于這些性質(zhì)的區(qū)別上。 【教學(xué)目標(biāo)與解析】 1．教學(xué)目標(biāo) 1. 了解硫元素單質(zhì)及其重要化合物的主要性質(zhì)及應(yīng)用。 2．了解硫元素單質(zhì)及其重要化合物對環(huán)境質(zhì)量的影響。 2．目標(biāo)解析 1. 了解硫元素單質(zhì)及其重要化合物的主要性質(zhì)及應(yīng)用。就是指二氧化硫的四個性質(zhì)，濃硫酸的三大特性。 2．了解硫元素單質(zhì)及其重要化合物對環(huán)境質(zhì)量的影響。就是指二氧化硫會造成酸雨，硫酸型酸雨，而且是隨時間的變化酸雨的PH值會越來越小。所以就有酸雨的防護(hù)問題。 【問題診斷分析】 本節(jié)中學(xué)生感到困難的地方就是在于復(fù)習(xí)過程中，在濃硫酸的計算上，要掌握的是不能用濃硫酸的量來進(jìn)行計算，因為濃硫酸的量一定要過量，所以就要搞清硫酸在計算過程中到底反應(yīng)了多少物質(zhì)這是硫酸計算的關(guān)鍵。再就是二氧化硫性的判斷，很多同學(xué)會把二氧化硫的漂白性，與還原性搞不清楚，這就是要掌握，無機(jī)物質(zhì)的顏色是不能漂白的。 【教學(xué)條件支持】 這節(jié)課主要是通過PPT這個手段，因為這樣能加快復(fù)習(xí)的速度，節(jié)約復(fù)習(xí)的時間。特別是二氧化硫的四個性質(zhì)與濃硫酸的三大特性上，這樣，學(xué)生更能掌握這兩種物質(zhì)的性質(zhì)。 【復(fù)習(xí)過程】 問題一：硫的存在與性質(zhì)？ 設(shè)計意圖：加深對硫性質(zhì)的印象。 師生活動：1．自然界中的硫？ (1)游離態(tài)：存在于火山噴口附近或地殼的巖層里。 (2)化合態(tài) 2．物理性質(zhì)？ 俗稱硫黃，顏色狀態(tài)：淡黃色固體，溶解性：水中不溶，酒精中微溶，CS2中易溶。 3．化學(xué)性質(zhì)？ (1)與非金屬反應(yīng) 與H2、O2反應(yīng)的化學(xué)方程式為：S＋H2H2S， S＋O2SO2(現(xiàn)象：紫色火焰)。 (2)與金屬反應(yīng) 與Fe、Cu反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Fe＋SFeS， 2Cu＋SCu2S。 (3)與堿反應(yīng) 與NaOH反應(yīng)的化學(xué)方程式為：3S＋6NaOH2Na2S＋Na2SO3＋3H2O。 問題二、硫化氫的性質(zhì)？ 師生活動：1．物理性質(zhì) 顏色：無色，氣味：臭雞蛋氣味，毒性：有毒。 2．化學(xué)性質(zhì) (1)弱酸性 氫硫酸是一種二元弱酸，能與NaOH溶液反應(yīng)。 NaOH足量：2NaOH＋H2S===Na2S＋2H2O， NaOH不足：NaOH＋H2S===NaHS＋H2O。 (2)還原性 H2S與O2反應(yīng) O2過量：2H2S＋3O22SO2＋2H2O， O2不足：2H2S＋O22S＋2H2O。 3．制備 實(shí)驗室常用硫化物與酸反應(yīng)制取H2S，如FeS與鹽酸的反應(yīng)的化學(xué)方程式為FeS＋2HCl===FeCl2＋H2S↑。 問題三：二氧化硫的性質(zhì) 師生活動：1．物理性質(zhì) SO2是無色、有刺激性氣味的有毒氣體，密度比空氣大，容易液化，易溶于水。 2．化學(xué)性質(zhì) (1)酸性氧化物通性 ①與H2O反應(yīng)：SO2＋H2O===H2SO3。 ②與堿性氧化物反應(yīng) 與CaO的反應(yīng)為：CaO＋SO2===CaSO3。 ③與堿反應(yīng) 與NaOH溶液的反應(yīng)為：2NaOH＋SO2===Na2SO3＋H2O。 ④與某些弱酸鹽溶液反應(yīng) 與Na2CO3溶液反應(yīng)：Na2CO3＋SO2===Na2SO3＋CO2。 (2)還原性 SO2能被O2、X2(Cl2、Br2、I2)、KMnO4(H＋)溶液等強(qiáng)氧化劑氧化。 ①與O2反應(yīng)：2SO2＋O22SO3，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)。 ②與X2反應(yīng)：SO2＋X2＋2H2O===2HX＋H2SO4。 (3)氧化性 與H2S反應(yīng)：2H2S＋SO2===3S＋2H2O。 (4)漂白性 原理：SO2與有色物質(zhì)化合生成不穩(wěn)定的無色物質(zhì)而起漂白作用，但見光、加熱或長時間放置，不穩(wěn)定物質(zhì)又分解為原有色物質(zhì)和SO2。 問題四、三氧化硫以及硫酸的性質(zhì)？ 師生活動：1．物理性質(zhì) SO3的熔點(diǎn)16.8 ℃，沸點(diǎn)44.8 ℃，標(biāo)準(zhǔn)狀況下SO3為晶體。 2．化學(xué)性質(zhì) SO3是一種酸性氧化物，與H2O、CaO、Ca(OH)2反應(yīng)的化學(xué)方程式分別為：SO3＋H2O===H2SO4，SO3＋CaO===CaSO4，SO3＋Ca(OH)2===CaSO4＋H2O。 3．硫酸的物理性質(zhì) 純硫酸是一種無色粘稠的液體，常用的濃硫酸中H2SO4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98.3%，其密度為1.84 gcm－3，其物質(zhì)的量濃度為18.4molL－1。硫酸是一種高沸點(diǎn)、難揮發(fā)的強(qiáng)酸，易溶于水，能以任意比與水混溶。 特別提醒：濃硫酸溶解時放出大量的熱，稀釋時應(yīng)將濃硫酸沿器壁慢慢加入水中，邊加邊攪拌。 4．稀H2SO4 硫酸是強(qiáng)電解質(zhì)，在水溶液中發(fā)生電離：H2SO4===2H＋＋SO，溶液呈強(qiáng)酸性。與指示劑、堿、堿性氧化 物、活潑金屬、鹽等物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)。 5．濃H2SO4的特性 (1)吸水性(常用作干燥劑) ①中學(xué)化學(xué)中常用濃H2SO4干燥的氣體有：H2、O2、CO2、SO2、Cl2、HCl等。 ②不能用濃硫酸干燥的氣體有：堿性氣體，如NH3；還原性氣體，如H2S等。 ③干燥氣體常用盛濃H2SO4的洗氣瓶，其裝置為： (2)脫水性 脫水性：指濃H2SO4將有機(jī)物里的氫、氧元素按原子個數(shù)21的比例脫去水的性質(zhì)。例如：C2H5OHC2H4↑＋H2O。 (3)強(qiáng)氧化性 ①常溫下，鐵、鋁遇濃H2SO4發(fā)生“鈍化”。 原因：常溫下，鐵、鋁遇濃H2SO4生成一層致密的氧化膜。所以常溫下可用鋁槽車裝運(yùn)濃硫酸。 ②能氧化不活潑的金屬，如與Cu反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Cu＋2H2SO4(濃)CuSO4＋SO2↑＋2H2O。 ③能氧化非金屬單質(zhì)，如與C反應(yīng)的化學(xué)方程式為： C＋2H2SO4(濃)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O。 【例1】　下列說法中錯誤的是(　　) A．二氧化硫能漂白某些物質(zhì)，說明它具有氧化性 B．二氧化硫的水溶液中滴加氯化鋇無現(xiàn)象，再加入0.5 mL 3%的過氧化氫后產(chǎn)生沉淀 C．將足量二氧化硫通入酸性高錳酸鉀溶液中，溶液褪色，說明二氧化硫具有還原性 D．向某溶液中加入鹽酸能產(chǎn)生使澄清石灰水變渾濁的氣體，證明原溶液中一定含有CO或SO [解析]　A項SO2與某些物質(zhì)化合生成一些不穩(wěn)定的物質(zhì)，而不是SO2的氧化性體現(xiàn)；B項SO2被H2O2氧化為H2SO4，然后與BaCl2反應(yīng)產(chǎn)生沉淀；C項SO2被酸性高錳酸鉀溶液氧化為K2SO4，KMnO4轉(zhuǎn)化為MnSO4，故溶液褪色；D項溶液中也可能含有HCO或HSO。 [答案]　AD 變式1　下圖虛線框中的裝置可用來檢驗濃硫酸與木炭粉在加熱條件下反應(yīng)產(chǎn)生的所有氣體產(chǎn)物，填寫下列空白： (1)如果將裝置中①②③三部分儀器的連接順序變?yōu)棰凇ⅱ?、③，則可以檢出的物質(zhì)是________；不能檢出的物質(zhì)是________。 (2)如果將儀器的連接順序變?yōu)棰?、③、②，則可以檢出的物質(zhì)是________；不能檢出的物質(zhì)是________。 (3)如果將儀器的連接順序變?yōu)棰?、③、①，則可以檢出的物質(zhì)是________，不能檢出的物質(zhì)是________。 解析：要正確解答本題務(wù)必清楚題所給的實(shí)驗裝置各部分的作用及排列順序不可變更的原因。裝置①為檢驗產(chǎn)物水，只能放在裝置②③之前，因為若放在②③之后或②③之間，則氣流通過裝置②③一定要帶出水蒸氣，則無法驗證使CuSO4變藍(lán)的水蒸氣一定是產(chǎn)物。裝置③和裝置②的位置也不得變更，因為SO2、CO2均能使澄清石灰水變渾濁，故驗證CO2前一定要排除SO2的干擾。 答案：(1)SO2、CO2　H2O　(2)H2O　SO2、CO2 (3)SO2、CO2　H2O 【例2】　下列說法正確的是(　　) A．SO2能使品紅溶液、溴水和酸性高錳酸鉀溶液褪色，是因為SO2具有漂白性 B．SO2和Cl2都有漂白作用，將等物質(zhì)的量的兩種氣體同時作用于潮濕的有色物質(zhì)時，可增強(qiáng)漂白作用 C．活性炭使有色物質(zhì)褪色是利用了碳單質(zhì)具有還原性，使有色物質(zhì)發(fā)生還原反應(yīng) D．SO2使品紅溶液褪色，將褪色后的溶液加熱，溶液重新變?yōu)榧t色 [解析]　SO2使溴水、KMnO4溶液褪色，這是利用SO2的還原性，而不是漂白性；等物質(zhì)的量的Cl2 和SO2作用于有色物質(zhì)時，它們之間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成不具有漂白性的物質(zhì)：Cl2＋SO2＋2H2O===2Cl－＋4H＋＋SO；活性炭使有色物質(zhì)褪色是利用它的物理性吸附，不是利用其還原性；SO2的漂白是一種暫時性漂白，SO2與品紅生成的無色物質(zhì)不穩(wěn)定，加熱后能夠分解，使溶液重新變?yōu)榧t色。 [答案]　D 變式2　下列五種有色溶液與SO2作用，均能褪色，其實(shí)質(zhì)相同的是(　　) ①品紅溶液?、贙MnO4酸性溶液?、垆逅、艿斡蟹犹腘aOH溶液?、莸矸鄣馊芤? A．①④　　B．①②③ C．②③⑤ D．②③④ 解析：解答本題首先要理解SO2與有色試劑作用的化學(xué)反應(yīng)原理，然后根據(jù)SO2具有酸性、漂白性、強(qiáng)還原性的性質(zhì)逐項分析。SO2使品紅溶液褪色，是由于H2SO3與有色物質(zhì)化合生成了無色物質(zhì)；SO2使酸性KMnO4溶液、溴水、淀粉碘溶液褪色，是由于SO2具有還原性，能分別將KMnO4、Br2、I2還原；SO2使滴有酚酞的NaOH溶液褪色，是由于SO2與NaOH發(fā)生反應(yīng)SO2＋2NaOH===Na2SO3＋H2O。 答案：C 【例3】　向50 mL 18 molL－1的硫酸中加入足量的銅片并加熱，被還原的硫酸的物質(zhì)的量是(　　) A．等于0.9 mol B．大于0.45 mol，小于0.9 mol C．等于0.45 mol D．小于0.45 mol [解析]　Cu與稀硫酸不反應(yīng)，在加熱條件下銅和濃硫酸能發(fā)生反應(yīng)。 Cu＋2H2SO4(濃)CuSO4＋SO2↑＋2H2O 參加反應(yīng)的H2SO4有一半被還原，在Cu與濃H2SO4的反應(yīng)過程中，濃硫酸濃度逐漸降低，變成稀H2SO4時反應(yīng)會停止，所以0.9 mol H2SO4與足量銅片反應(yīng)時，被還原的H2SO4小于0.45 mol。 [答案]　D [點(diǎn)評]　中學(xué)化學(xué)中常涉及“三酸變稀”問題，具體為： (1)不活潑金屬如Cu、Ag等和濃H2SO4的反應(yīng) 只發(fā)生：Cu＋2H2SO4(濃)CuSO4＋SO2↑＋2H2O。隨著反應(yīng)的進(jìn)行，硫酸濃度變稀，Cu與稀H2SO4不再反應(yīng)。 (2)活潑金屬如Zn、Mg等與濃H2SO4反應(yīng) 先發(fā)生反應(yīng)：Zn＋2H2SO4(濃)ZnSO4＋SO2↑＋2H2O，隨著反應(yīng)進(jìn)行，硫酸濃度變稀，再發(fā)生反應(yīng)： Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑。 (3)MnO2和濃鹽酸反應(yīng)制Cl2 只發(fā)生反應(yīng)：MnO2＋4HCl(濃)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，鹽酸濃度變稀，MnO2與稀鹽酸不再反應(yīng)。 (4)金屬如Cu和濃硝酸的反應(yīng) 先發(fā)生反應(yīng)：Cu＋4HNO3(濃)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，硝酸濃度變稀，再發(fā)生反應(yīng)： 3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O。 變式3　將一定量的鋅與100 mL 18.5 molL－1濃硫酸充分反應(yīng)后，鋅完全溶解，同時生成氣體A 33.6 L(標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài))。將反應(yīng)后的溶液稀釋至1 L，測得溶液的pH＝1，則下列敘述中錯誤的是(　　) A．氣體A為SO2和H2的混合物 B．氣體A中SO2與H2的體積比為5：1 C．反應(yīng)中共消耗Zn 97.5 g D．反應(yīng)中共轉(zhuǎn)移電子3 mol 解析：無論生成SO2還是H2,1 mol氣體都對應(yīng)1 mol鋅參與反應(yīng)，并轉(zhuǎn)移2 mol電子，n(氣體)＝1.5 mol，所以消耗鋅的質(zhì)量為1.5 mol65 gmol－1＝97.5 g，轉(zhuǎn)移電子3 mol，故C、D項正確。反應(yīng)中生成1.5 mol ZnSO4，剩余H2SO4的物質(zhì)的量為 0.1 molL－11 L＝0.05 mol，則生成SO2的物質(zhì)的量為n(SO2)＝18.5 molL－10.1 L－1.5 mol－0.05 mol＝0.3 mol，混合物中H2的物質(zhì)的量為1.5 mol－0.3 mol＝1.2 mol，故A正確，B項錯誤。 答案：B 【例4】　長期存放的Na2SO3可能會部分氧化，現(xiàn)通過實(shí)驗來測定無水Na2SO3試劑的純度。實(shí)驗步驟如下： ①稱取a g樣品，置于燒杯中； ②加入適量蒸餾水，使樣品溶解； ③加入稀鹽酸，使溶液呈強(qiáng)酸性，再加過量的BaCl2溶液； ④過濾，用蒸餾水洗滌沉淀； ⑤加熱、干燥沉淀物； ⑥將沉淀物冷卻至室溫后，稱量； ⑦重復(fù)⑤⑥操作后直至合格，最后得到b g固體。 回答下面問題： (1)本實(shí)驗中是否能用Ba(NO3)2代替BaCl2________，其理由是__________________________。 (2)步驟③中鹽酸使溶液呈強(qiáng)酸性的目的是________________________。 (3)步驟⑦的合格標(biāo)準(zhǔn)是__________________。 (4)實(shí)驗測得樣品中無水Na2SO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是________________。(列出算式，不需化簡) [解析]　Na2SO3露置在空氣中可以被空氣中的O2氧化生成Na2SO4，將此混合物溶于水配成溶液后，溶液中既有SO又有SO，可通過反應(yīng)：Ba2＋＋SO===BaSO4↓，由BaSO4的量確定Na2SO4的量，繼而求出未被氧化的Na2SO3的量，但在實(shí)驗的過程中一定要排除SO，因為①BaSO3是難溶于水的白色沉淀，②SO還可繼續(xù)被氧化成SO，最終也生成BaSO4沉淀，這兩種原因都直接影響測定的結(jié)果，使所得Na2SO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)比實(shí)際值偏小。 [答案]　(1)不能　在酸性溶液中NO能把SO氧化成SO，造成結(jié)果錯誤(2)保證得到的沉淀是BaSO4，沒有BaSO3(3)連續(xù)兩次稱量的質(zhì)量基本不變(4)(a g－142 g/mol)100% [點(diǎn)評]　檢驗SO用Ba2＋和H＋，用Ba2＋來檢驗時，CO、SO、PO等離子也會與Ba2＋生成白色沉淀，所以需加入稀鹽酸。Cl－也可能會和Ag＋形成AgCl白色沉淀，所以需要先加入稀鹽酸，排除Ag＋的干擾。對于SO的干擾，形成的BaSO3白色沉淀若用稀硝酸酸化，則SO會被氧化成SO進(jìn)而形成BaSO4白色沉淀，所以關(guān)于SO的檢驗只能用稀鹽酸先酸化，然后加BaCl2溶液來檢驗。 變式4　下列四種溶液中，一定存在SO的是(　　) A．向甲溶液中加入BaCl2溶液，產(chǎn)生白色沉淀 B．向乙溶液中加入BaCl2溶液，有白色沉淀，再加入鹽酸，沉淀不溶解 C．向丙溶液中加入鹽酸使之酸化，再加入BaCl2溶液，有白色沉淀產(chǎn)生 D．向丁溶液中加入硝酸使之酸化，再加入硝酸鋇溶液，有白色沉淀產(chǎn)生 解析：甲溶液中可能存在SO、CO、PO或Ag＋；乙溶液可能存在Ag＋；丁溶液中用硝酸酸化，若溶液中存在SO，會被氧化成SO。 答案：C 點(diǎn)評：本題意在培養(yǎng)思維的嚴(yán)謹(jǐn)縝密及發(fā)散思維的能力。 【目標(biāo)檢測】 1.下列說法不正確的是(　　) A．硫是一種淡黃色的能溶于CS2的晶體 B．硫的化合物常存在于火山噴出的氣體中和礦泉水里 C．硫與氧屬于同一主族 D．硫在空氣中的燃燒產(chǎn)物是二氧化硫，在純氧中的燃燒產(chǎn)物是三氧化硫 2．SO2通入下列溶液中，溶液褪色或顏色變淺，說明SO2具有漂白作用的是(　　) ①KMnO4(H＋，aq)　②溴水?、鄣馑、苈人、萜芳t溶液 A．①⑤　B．②③ C．全部 D．⑤ 3．下列關(guān)于SO2的敘述，不正確的是(　　) A．SO2既可以是含硫物質(zhì)的氧化產(chǎn)物，又可以是含硫物質(zhì)的還原產(chǎn)物 B．SO2是亞硫酸酐 C．大氣中SO2的主要來源是含硫物質(zhì)的燃燒 D．SO2具有氧化性，因而可以使品紅溶液褪色 4．(xx莆田質(zhì)量檢測)下列關(guān)于濃硫酸與稀硫酸的說法，不正確的是(　　) A．濃硫酸有脫水性，稀硫酸沒有脫水性 B．濃硫酸有氧化性，稀硫酸沒有氧化性 C．濃硫酸和稀硫酸都有酸性 D．常溫下，濃硫酸和稀硫酸都不能與銅反應(yīng) 5．甲、乙、丙三位同學(xué)各設(shè)計了一個實(shí)驗，結(jié)果各自都認(rèn)為自己的試樣中含有SO。 甲的實(shí)驗為： ①乙認(rèn)為甲的實(shí)驗不嚴(yán)謹(jǐn)，因為試樣A中若含有________離子(僅填一種)，也會有此現(xiàn)象。 乙的實(shí)驗為： ②丙認(rèn)為乙的實(shí)驗也不嚴(yán)謹(jǐn)，因為試樣B中若含有________離子(僅填一種)，也會有此現(xiàn)象。 丙的實(shí)驗為： 若丙方案合理，則回答： ③其中試劑Ⅰ是________，現(xiàn)象Ⅰ是________；試劑Ⅱ是________，現(xiàn)象Ⅱ是________(若你認(rèn)為丙方案不合理，以上四空可以不填)。 6．(xx新課標(biāo)全國理綜)某化學(xué)興趣小組為探究SO2的性質(zhì)，按下圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗。 請回答下列問題： (1)裝置A中盛放亞硫酸鈉的儀器名稱是________，其 中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________________________________________________________； (2)實(shí)驗過程中，裝置B、C中發(fā)生的現(xiàn)象分別是________、________，這些現(xiàn)象分別說明SO2具有的性質(zhì)是________和________；裝置B中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為__________________________________； (3)裝置D的目的是探究SO2與品紅作用的可逆性，請寫出實(shí)驗操作及現(xiàn)象_______________________； (4)尾氣可采用________溶液吸收。 【課堂小結(jié)】 本節(jié)課復(fù)習(xí)的兩個重要問題是：1二氧化硫的四個性質(zhì)。2。濃硫酸的三大特性。再就是二氧化硫與濃硫酸的計算，與實(shí)驗的考查。 【配餐作業(yè)】 A組：名師一號：1、2、3、4、6、8 B組：名師一號：5、7、9、10、11、12、13、14 C組：名師一號：15