高一化学 第六章 氧族元素 环境保护 第二节 二氧化硫

第二节二氧化硫●教学目标知识目标了解SO2的物质性质和用途，掌握SO2的化学性质。

能力目标培养实验设计、观察、分析能力，训练知识应用能力。

德育目标了解酸雨的形成和危害，认识保护环境的重要性，增强环保意识。

●教学重点、难点SO2的化学性质●教学方法实验探究、设疑启发、对比归纳等。

●教具准备投影仪、两试管SO2气体、试管、水槽、烧瓶、石棉网、酒精灯、分液漏斗、石蕊试液、品红试液、新制氯水、KMnO4溶液、碘水、稀盐酸、BaCl2溶液。

●课时安排1课时●教学过程［引言］“酸雨”一词是美国化学家Smith于1872年首先提出的，直到20世纪40年代，酸雨问题才引起人们的普遍关注。

酸雨是如何形成的?其危害究竟有多大?造成酸雨的罪魁祸首是谁呢?——SO2［板书］第二节二氧化硫一、二氧化硫的性质［展示］一试管SO2气体，观色并闻味。

［演示］将一集满SO2的试管倒置于水槽中，晃动、观察、橡皮塞塞上后，取出水面，留作后用。

［概括并板书］1.物理性质无色、有刺激性气味的有毒气体，密度比空气大，易溶于水(1∶40)，易液化(－10℃)。

［设疑］从物质组成看，SO2和CO2有何关系?［讲解］SO2和CO2组成上的相似性，可能导致性质上的相似。

CO2是一种酸性氧化物，－2 0 +4 +6 +4SO2是否也是?SO2中硫显+4价，通过S—S—S—S，可以看出，S处于中间位置，而CO2中碳显最高价态＋4价，这将导致两者性质上的差异。

下面，通过实验来探究SO2的化学性质。

［板书］2.化学性质［设疑］SO2是酸性氧化物吗?如何验证?［演示］往刚才充有水的试管中滴加紫色石蕊试液，观察。

［分析］紫色石蕊试液变红，说明溶液呈酸性，这是由于SO 2溶于水和H 2O 反应生成H 2SO 3。

这同CO 2溶于水极为相似，亚硫酸也只能存在于溶液中，很不稳定，易分解成SO 2和H 2O 。

［板书］(1)酸性氧化物SO 2＋H 2O H 2SO 3(CO 2＋H 2O H 2CO 3)［讲解］H 2SO 3、H 2CO 3均为不稳定的弱酸，但H 2SO 3的酸性比H 2CO 3强。

［引导］既然SO 2是酸性氧化物，它应具有酸性氧化物的通性，请大家对比CO 2写出SO 2同NaOH 溶液反应的化学方程式。

［评价并板书］ SO 2＋2NaOH====Na 2SO 3SO 2＋NaOH====NaHSO 3［设疑］分析SO 2中S 的价态，推测它可能具有的性质。

［提问并回答］SO 2中S 为+4价，处于中间价，所以既有氧化性又有还原性。

［评价］正确，请举例说明它的氧化性。

［板书］(2)氧化性，SO 2＋2H 2S====3S ↓＋2H 2O［讲解］SO 2的氧化性较弱，只在少数反应中体现。

［讨论］请同学们设计几例实验验证SO 2的还原性。

［评价、讲述］SO 2的还原性应表现在它与氧化剂的反应上，可通过与O 2、KMnO 4（H ＋）、卤素单质水溶液等氧化剂的反应来证明。

［演示］将SO 2气体分别通入溴水、KMnO 4溶液中，观察。

［分析］溴水和KMnO 4溶液褪为无色，说明两者都与SO 2发生了氧化还原反应，SO 2具有还原性。

［板书］(3)还原性，SO 2＋Br 2＋2H 2O====H 2SO 4＋2HBr［副板书］5SO 2＋2KMnO 4＋2H 2O====K 2SO 4＋2MnSO 4＋2H 2SO 4［板书］2SO 2＋O 2======2SO 3 ［讲解］SO 2具较强的还原性，可被X 2、O 2、KMnO 4、HNO 3等许多氧化剂氧化。

［思考］2 mol SO 2与1 mol O 2在上述条件下充分反应，能否得到2 mol SO 3?［提问并回答］不能。

因该反应是可逆的，不能朝某一方向进行到底，反应物、生成物是共存的。

［练习］请看实验［演示］①往BaCl 2溶液中通入SO 2，观察。

②往BaCl 2溶液中加入新制氯水，然后通入SO 2气体，再加入稀盐酸，观察。

［分析］BaCl 2溶液中通入SO 2气体无明显现象，在其中加入新制氯水后，通入SO 2有白色沉淀生成，加入稀盐酸后，沉淀不消失。

［问题］白色沉淀是何物?如何产生?写出反应的化学方程式。

［讨论］分组进行［提问并回答］白色沉淀是BaSO 4SO 2＋Cl 2＋2H 2O====2HCl ＋H 2SO 42SO 4＋BaCl 2====BaSO 4↓＋2HCl［评价］同学们答得很对。

［小结］由上述实验可知，SO 2中+4价的S 遇到氧化剂可失去电子被氧化成+6价的S ，说明SO 2具有还原性。

SO 2和O 2需在一定温度和催化剂存在条件下才能反应，但由SO 2转化成的H 2SO 3或亚硫酸盐在常温下就能被氧化，所以亚硫酸盐应密闭保存，以防变质。

催化剂△［副板书］ 2H 2SO 3＋O 2====2H 2SO 42Na 2SO 3＋O 2====2Na 2SO 4［过渡］我们学过的HClO 、O 3、Na 2O 2、H 2O 2等都是强氧化剂，具漂白性。

SO 2也有氧化性，能漂白吗?［演示］往品红溶液中通入SO 2气体，然后再加热，观察。

［分析］品红溶液中通入SO 2气体，红色褪去，与往其中通入Cl 2的现象相同，说明SO 2具有什么性质?加热后，红色恢复，说明了什么?［小结］SO 2具有漂白性，但生成的无色物质不稳定，受热易分解，使颜色恢复。

［板书］4.漂白性［设疑］SO 2和氯水的漂白有何不同?［讲解］氯水漂白是因Cl 2溶于水后产生的HClO 有强氧化性，可将有色物质氧化成无色物质而漂白，实质为氧化还原反应，这种漂白效果是永久性的。

SO 2漂白是因为它与有色物质反应生成一种不稳定的无色物质，这种无色物质见光遇热易分解，从而使有色物质恢复原色。

实质为非氧化还原反应，这种漂白结果是暂时的。

［分析］工业上常用SO 2来漂白纸浆，以致报纸放久会变黄。

［设疑］SO 2能使溴水、KMnO 4溶液褪色与SO 2使品红褪色，实质相同吗?［回答］不同。

前者缘于SO 2的还原性，发生的是氧化还原反应。

后者缘于其漂白性，发生的是非氧化还原反应。

［设疑］在潮湿．．条件下，若将等物质的量的SO 2气体和Cl 2同时．．作用于有色物质，漂白效果会更好吗?为什么?［回答］潮湿条件下，SO 2与Cl 2混合会发生氧化还原反应：SO 2＋Cl 2＋2H 2O====2HCl ＋H 2SO 4，生成的盐酸和硫酸均不具有漂白性，所以当两者按等物质的量混合时，漂白作用消失殆尽。

［投影小结］SO 2的化学性质①具有酸性氧化物的通性，与H 2O 、NaOH 反应②具有氧化性，与H 2S 反应 ③具有还原性，与O 2、Br 2、I 2、Cl 2、KMnO 4等反应④具有漂白性［设疑］CO 2和SO 2在化学性质上既有相似性又有差异性，如何区分这两种气体呢? ［回答］可将两种气体分别通过品红溶液或溴水或KMnO 4溶液，使之褪色者为SO 2，反之为CO 2。

［追问］能用澄清石灰水鉴别吗?为什么?［回答］不能。

因两者均能使澄清石灰水先变浑浊，后又变澄清。

原理为：CO 2＋Ca(OH)2====CaCO 3↓＋H 2O CaCO 3＋H 2O ＋CO 2====Ca(HCO 3)2SO 2SO 2＋Ca(OH)2====CaSO 3↓＋H 2O CaSO 3＋H 2O ＋SO 2====Ca(HSO 3)2［过渡］性质决定用途，SO 2有哪些用途呢?［投影小结］SO 2的主要用途(1)制硫酸：S SO 2 SO 3 H 2SO 4(2)漂白纸浆、毛、丝、草帽等(3)杀菌消毒［转引］虽然SO 2的实际中有一定的应用，但SO 2是有毒气体，是主要的大气污染物之一，当空气中含有大量SO 2时，对环境危害极大。

［板书］二、二氧化硫的污染［阅读资料］有关酸雨危害的记载SO 2是主要的大气污染物之一，它对人体的直接危害是引起呼吸道疾病。

它还是形成酸雨的罪魁祸首之一，酸雨可谓“空中死神”，已成为全球性的环境问题。

猖獗的酸雨严重地威胁着地球。

据资料记载，仅在1980年一年内，美国和加拿大就有5万余人成了酸雨的猎物。

比利时是西欧酸雨污染最为严重的国家，它的环境酸化程度已超过正常标准的16倍。

在意大利北部，5%的森林死于酸雨。

瑞典有15000个湖泊酸化。

挪威有许多马哈鱼生活的河流已被酸雨污染。

世界古迹、桥梁受酸雨腐蚀越来越快。

号称世界最大露天博物馆智利复活岛上的石雕人像，正面临着解体和倒塌的威胁，美国每年花在修理受损古迹方面的费用超过了50亿美元。

闻名世界，代表我国古建筑精华的北京汉白玉石雕，近年来也遭到意想不到的损害，故宫太和殿台阶的栏杆上雕刻着各式各样的浮雕花纹，50多年前图案清晰可辨，如今却大多模糊不清，甚至成光板。

我国江苏、安徽、湖北、福建、江西、浙江七省的大豆田曾经受酸雨影响造成经济损失一年达1380多万元。

［提问］阅读资料后，你有何感想?酸雨的危害大致有哪些方面?［投影小结］酸雨的危害(1)对人体健康造成直接危害(2)破坏森林、草原和农作物(3)使土壤酸性增强，湖泊酸化，生态环境受损(4)破坏建筑物［过渡］那么酸雨是如何形成的呢?［讲解］一般认为，酸雨是由于人为排放的SO 2和氮氧化物等酸性气体进入大气，当这些气体达到一定浓度后，在水凝结过程中溶于水形成硫酸和硝酸，使雨水酸性变大，pH 变小。

pH 小于5.6的雨水，称之为酸雨。

［投影］2SO 2＋2H 2O ＋O 2======2H 2SO 4 NO x HNO 3［小结］酸雨是无情的，酸雨的危害触目惊心。

为了我们惟一的家园，人类必须采取行动防止与根绝酸雨，保护地球环境。

［课后思考题］(1)空气中SO 2的主要来源?(2)如何防止SO 2污染环境?［参考练习］1.由于易被氧化，在实验室不易长期保存的溶液是( )A.Ca(OH)2B.氢硫酸C.Na 2SO 3D.氯水答案：BC2.下列气体在浓碱溶液中能做喷泉实验的是( )A.N 2B.HeC.SO 2D.HCl答案：CD3.除去CO 2中混有的少量SO 2气体，可选用试剂( )催化剂 尘埃A.澄清石灰水B.品红溶液C.溴水D.饱和NaHCO3溶液解析：鉴别CO2和SO2时，可将气体分别通过品红溶液或溴水或KMnO4溶液等，使溶液颜色褪去者为SO2。

但除杂时，要将SO2除尽且须防止CO2的消耗与溶解。

因此应选择答案D。

原理：NaHCO3＋SO2====NaHSO3＋CO2（强制弱)。

答案：D4.下列各组气体中均能造成大气污染的是( )A.CO2、O2B.N2、COC.Cl2、N2D.H2S、SO2答案：D5.有一混合气可能由H2S、SO2、CO2和H2中的几种组成。

此混合气通入硫酸铜溶液后产生黑色沉淀；另取混合气通过澄清石灰水，生成白色沉淀，则此混合气中一定有，一定不会有，可能含有。