第五章第1讲硫和硫化氢
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第五章化工生产中的重要非金属元素5.1 硫及其化合物教学设计一、教学目标1.知识与技能(1)认识硫元素在物质中具有不同价态,通过氧化还原反应实现含有不同价态硫元素的物质的相互转化;(2)从硫的原子结构,理解硫单质的化学性质;(3)掌握二氧化硫的氧化性和还原性,区分二氧化硫与氯水漂白性;粗盐中可溶性杂质的除杂方法。
(4)掌握硫酸的性质、用途及硫酸根离子的检验,了解几种常见的硫酸盐。
2.过程与方法(1)培养学生发现问题、分析问题、解决问题的综合能力。
(2)以硫及其化合物的性质为载体,以实验设计为核心,训练学生对已有知识进行分析综合、归纳演绎的思维能力。
3.情感态度与价值观(1)逐步培养勤于思考,勇于探究的科学品质,严谨求实的科学态度。
(2)培养学生能主动关心与环境保护,资源综合利用等有关的社会热点问题,形成与环境和谐共处,合理利用自然资源的观念。
教学重难点1.教学重点硫及其化合物的相互转化;硫及其化合物性质的综合运用2.教学难点硫及其化合物性质的综合运用二、教学过程【想一想】如何清洗附在试管壁上的硫粉?【学生讨论】因为硫易溶于二硫化碳,可以用二氧化碳清洗试管。
【师】不错!看来大家都非常聪明,那我们下面来学习硫的化学性质 【展示PPT 】 (1)氧化性 ①与金属反应2Na + S Na 2S (剧烈反应,轻微爆炸) 2Al + 3S Al 2S 3Fe + S FeS (黑色) 2Cu + SCu 2S (黑色)②与非金属反应H 2 + S H 2S(2)还原性S + O 2 SO 2 (在空气中燃烧产生淡蓝色火焰,在纯氧中燃烧产生明亮的蓝紫色火焰,均产生刺激性气味。
)S + 2H 2SO 4(浓) 3SO 2↑ + 2H 2O注意:硫与氧气反应只能生成SO2,不能生成SO3(3)既有氧化性又有还原性黄色固体粉末很脆难溶于水,微溶于酒精,易溶于二硫化碳3S + 6NaOH 2Na2S + Na2SO3 +3H2O【师】大家把相关的方程式记下来,深刻理解硫单质的化合价为0,可升可降,所以硫既有还原性,又有氧化性。
5.1从黑火药到酸雨(1)知识要点一、硫1.自然界中硫的存在:含量低(硫元素在地壳中含量0.05%),分布广游离态——火山口附近化合态——芒硝、石膏、硫铁矿、黄铜矿等含硫化合物,生物体内蛋白质中2.硫的物理性质淡黄色固体,不溶于水,微溶于酒精,易溶于CS2。
可利用硫易溶于CS2的特点分离或除去硫,如可用CS2洗涤沾有硫粉的试管。
3.化学性质硫是比较活泼的非金属元素。
硫的原子结构示意图:,S原子最外层有6个电子,能得到2个电子成为-2价的硫,最高正价为+6价,此外硫的常见化合价还有+4价等。
硫单质中硫为0价,在化学反应中,其化合价既能降低又能升高,因此硫既能作氧化剂又能作还原剂。
(1)与金属反应S作氧化剂,与钠、铝、铁、铜、汞等金属单质都能反应,S被还原为S。
具有可变价态的金属(如铁、铜)只能被硫氧化到较低价态。
①2Na + S→Na2S,常温下研磨即可剧烈反应。
②Fe + S Δ→ FeS,加热条件下反应。
停止加热后,混合物仍保持红热状态(说明反应放热),生成黑褐色固体硫化亚铁。
③2Cu + S Δ→ Cu2S,Cu在S蒸气中燃烧,生成黑色固体硫化亚铜。
④Hg + S → HgS,实验室可利用此反应处理洒落的汞滴。
(2)与非金属反应①与氢气,硫作氧化剂H2 + S Δ→H2S②与氧气,硫作还原剂S + O2点燃→SO2硫在空气中燃烧产生微弱的淡蓝色火焰,在纯氧中燃烧产生明亮的蓝紫色火焰。
在点燃条件下,即使O2过量反应产物也是SO2,S和O2单质间化合产物不能写成SO3。
(3)黑火药反应该反应中,S和KNO3为氧化剂,C为还原剂。
二、硫化氢无色,有臭鸡蛋气味有毒气体,比空气重(标准状况下密度ρ=3422.4=1.52g/L),能溶于水,水溶液为氢硫酸。
1.化学性质硫化氢气体具还原性,具体表现为能在O2中燃烧,能被Cl2、SO2等氧化,能使酸性高锰酸钾褪色等。
0-2(1)可燃性→2SO2 + 2H2O氧气充足时,硫化氢气体完全燃烧:2H2S + 3O2点燃→2S↓ + 2H2O氧气不足时,硫化氢气体不完全燃烧:2H2S + O2点燃(2)与SO2反应2H2S + SO2→ 3S↓ + 2H2OH2S与SO2在集气瓶内混合后,可在瓶壁观察到有水珠和淡黄色粉末出现。
第五章:评说硫、氮的“功”与“过”第1讲 5.1 从黑火药到酸雨——硫和硫化氢【教学目标】1.知道硫的物理性质,掌握硫的化学性质2. 硫化氢的毒性、气味、强还原性课前自学1、黑火药的发明及应用______________________________________________________________________。
黑火药的成分___________________________________________。
2. 硫:俗称,是一种粉末,在空气中燃烧生成,化学方程式为。
硫可以与金属、非金属反应,例Fe + S ——。
应用:汞洒落在地面,一般会用硫粉来处理,原理是。
3. 硫化氢:上海市平均每年发生硫化氢中毒事故3-4起。
色_______态_______味_________。
分子式_____________电子式______________结构式__________________。
推测其可能具有的化学性质___________________________________________________________。
课堂探究知识点一、除夕爆竹话硫磺:.【新课导入】硫和氮是人们熟悉的元素,含硫和氮的物质与人们的生活密切相关。
从我们本章的标题——评说硫、氮的“功”与“过”,你至少能意识到这样一个问题:所谓的“密切相关”并不一定都是对我们有益,它也包括我们唯恐避之不及的害处。
今天我们研究的5.1节——从黑火药到酸雨中所涉及到两个物质相信同学们都不陌生,黑火药是我国古代四大发明(黑火药,造纸,印刷术,指南针)之一,套用书上一句话:有心栽花花不发,无心插柳柳成荫,它的发现虽然纯属意外,但它的影响却源远流长;而酸雨众所周知是一种人为灾害,是我们不愿意看到的。
可是这两中物质中偏偏含有同一种元素就是硫。
【讲述】中国人有句老话叫“爆竹声中除旧岁”放爆竹就是为了听它的响声来讨吉利,这种响声的实际来源就是爆竹中的火药。
5.1 从黑火药到酸雨(1)知识重点一、硫1.自然界中硫的存在:含量低(硫元素在地壳中含量0.05%),散布广游离态——火山口邻近化合态——芒硝、石膏、硫铁矿、黄铜矿等含硫化合物,生物体内蛋白质中2.硫的物理性质淡黄色固体,不溶于水,微溶于酒精,易溶于CS2。
可利用硫易溶于 CS2的特色分别或除掉硫,如可用 2CS 清洗沾有硫粉的试管。
3.化学性质硫是比较开朗的非金属元素。
硫的原子构造表示图:,S 原子最外层有 6 个电子,能获得 2 个电子成为 -2 价的硫,最高正价为+6 价,别的硫的常有化合价还有+4 价等。
硫单质中硫为 0 价,在化学反响中,其化合价既能降低又能高升,所以硫既能作氧化剂又能作复原剂。
(1)与金属反响0 -2S 作氧化剂,与钠、铝、铁、铜、汞等金属单质都能反响,S 被复原为 S。
拥有可变价态的金属(如铁、铜)只好被硫氧化到较廉价态。
①2Na + S Na2 S,常温下研磨即可强烈反响。
②Fe + S → FeS,加热条件下反响。
停止加热后,混淆物仍保持红热状态(说明反响放热),生成黑褐色固体硫化亚铁。
③2Cu + S → Cu2S, Cu 在 S 蒸气中焚烧,生成黑色固体硫化亚铜。
④Hg + SHgS,实验室可利用此反响办理洒落的汞滴。
(2)与非金属反响① 与氢气,硫作氧化剂H 2+ S →2 H S② 与氧气,硫作复原剂S+O2 点燃SO2 →硫在空气中焚烧产生轻微的淡蓝色火焰,在纯氧中焚烧产生光亮的蓝紫色火焰。
在点燃条件下,即便 O2过度反响产物也是SO2,S 和 O2单质间化合产物不可以写成 SO3。
(3)黑火药反响该反响中, S 和 KNO 3为氧化剂, C 为复原剂。
二、硫化氢无色,有臭鸡蛋气味有毒气体,比空气重(标准状况下密度ρ= 3422.4),能溶于水,水溶液为氢硫酸。
1.化学性质硫化氢气体具复原性,详细表现为能在 O2中焚烧,能被 Cl 2、SO2等氧化,能使酸性高锰酸钾退色等。
课题:硫和硫化氢本章概要课时目标1、复习巩固氧化还原反应的知识2、认识硫的物理性质和化学性质3、了解硫化氢的物理性质和化学性质知识精要一:硫Δ1. 黑火药:S+2KNO3+3C K2S+3CO2↑+N2↑2. 硫的物理性质1)色的固体,俗称。
2)不溶于,微溶于酒精,易溶于。
3. 硫的化学性质1)硫原子的结构:硫具有 四种常见的化合价。
单质硫既有性,又有性。
2)硫与金属和H2的反应(弱氧化性):能与大多数金属反应,变价金属生成低价态硫化物与Na与Fe与Cu与Hg与Ag与H23) 还原性与O24)硫与其他物质的反应a) 硫与碱反应:用于清洗除硫。
b)硫与强氧化剂反应:4. 硫的用途硫是重要的化工原料:制硫酸、农药、火药、药品、硫化橡胶等。
二:硫的化合物硫的氢化物——硫化氢(H2S)1. 物理性质1)无色、气味的气体2) 有剧毒,密度比空气3)溶于水,其水溶液叫2. 化学性质1)不稳定性2)还原性:a)与SO2b)与X2c)与H2SO4d)与H2O2e)酸性KMnO43)可燃性:空气不足, 不完全燃烧空气充足, 完全燃烧3.氢硫酸硫化氢的水溶液称为氢硫酸。
氢硫酸是二元弱酸,具有挥发性。
1) 氢硫酸具有酸的通性:与NaOH溶液检验2)氢硫酸有强还原性:4.实验室制法:1)原理:用FeS与非氧化性强酸反应制取。
2)装置:用启普发生器或简易气体发生器。
CO2、H2、H2S可以用相同装置制取。
3)收集:向上排空气法。
4)验满:用湿润的醋酸铅试纸,变黑。
5) 尾气处理:尾气用NaOH溶液或CuSO4溶液吸收。
6)注意事项:H2S具有强还原性,制取时只能用氧化性弱的盐酸或硫酸,不能用氧化性强的HNO3或浓H2SO4。
除去H2S气体中混有的HCl时,可将气体通过饱和的NaHS溶液中。
5.硫化氢燃烧产物的确定热身练习1.下列说法不正确...的是A.硫是一种淡黄色的能溶于水的晶体B.硫的化合物常存在于火山喷出的气体中和矿泉水里C.硫与氧属于同一主族D.硫在空气中的燃烧产物是二氧化硫,在纯氧中的燃烧产物是三氧化硫2.0.05 mol 某单质与0.8 g 硫在一定条件下完全反应,该单质可能是 A.H 2B.O 2C.KD.Zn3.冰箱致冷剂氟氯甲烷在高空中受紫外线辐射产生Cl 原子,并进行下列反应:Cl+O 3−→−ClO+O 2,ClO+O −→−Cl+O 2下列说法不正确的是 A.反应后将O 3转变为O 2 B.Cl 原子是总反应的催化剂 C.氟氯甲烷是总反应的催化剂 D.Cl 原子反复起分解O 3的作用4.将下列物质分别加入溴水中,溴水颜色不变浅的是 A.KCl 晶体B.H 2S 气体l 4D.Mg5.下列物质中,不含结晶水的是 A.芒硝 B.大理石 C.明矾 D.石膏精解名题【例1】 可以验证硫元素的非金属性比氯元素弱的事实是①硫和氢气在加热条件下能形成H 2S ,H 2S 受热300℃左右分解。
第五章:评说硫、氮的“功”与“过”第1讲 5.1 从黑火药到酸雨——硫和硫化氢【教学目标】1.知道硫的物理性质,掌握硫的化学性质2. 硫化氢的毒性、气味、强还原性课前自学1、黑火药的发明及应用______________________________________________________________________。
黑火药的成分___________________________________________。
2. 硫:俗称,是一种粉末,在空气中燃烧生成,化学方程式为。
硫可以与金属、非金属反应,例Fe + S ——。
应用:汞洒落在地面,一般会用硫粉来处理,原理是。
3. 硫化氢:上海市平均每年发生硫化氢中毒事故3-4起。
色_______态_______味_________。
分子式_____________电子式______________结构式__________________。
推测其可能具有的化学性质___________________________________________________________。
课堂探究知识点一、除夕爆竹话硫磺:.【新课导入】硫和氮是人们熟悉的元素,含硫和氮的物质与人们的生活密切相关。
从我们本章的标题——评说硫、氮的“功”与“过”,你至少能意识到这样一个问题:所谓的“密切相关”并不一定都是对我们有益,它也包括我们唯恐避之不及的害处。
今天我们研究的5.1节——从黑火药到酸雨中所涉及到两个物质相信同学们都不陌生,黑火药是我国古代四大发明(黑火药,造纸,印刷术,指南针)之一,套用书上一句话:有心栽花花不发,无心插柳柳成荫,它的发现虽然纯属意外,但它的影响却源远流长;而酸雨众所周知是一种人为灾害,是我们不愿意看到的。
可是这两中物质中偏偏含有同一种元素就是硫。
【讲述】中国人有句老话叫“爆竹声中除旧岁”放爆竹就是为了听它的响声来讨吉利,这种响声的实际来源就是爆竹中的火药。
1、黑火药的成分及用途:【科学视野】:黑火药是我国古代值得骄傲的四大发明之一(四大发明包括造纸、指南针、印刷术、火药)。
黑火药是木炭粉、硫磺粉和硝酸钾粉末的混合物。
在混合物中,三种成分的质量分数大约为硝酸钾75%、木炭15%、硫磺10%。
为便于记忆,可称为“一硫二硝三木炭”。
在军事上,黑火药广泛地用作点火药和传火药。
在民用方面,黑火药用于制造节日用的焰火和爆竹,还用于采石、伐木和矿山的爆破。
S+2KNO3+3C K2S+N2 +3CO2——黑火药的反应原理2、爆炸:(1)、定义:物质发生爆炸是指物质在变化过程中,体积迅速膨胀,并在瞬间放出大量能量,同时产生具有声响的现象叫做爆炸。
物理性爆炸:是指爆炸前后物质的性质及化学成分均不改变的爆炸过程。
(2)、分类:化学性爆炸:是指由于物质发生极迅速的化学反应,产生高温、高压而引起的爆炸。
核爆炸:是指由于发生核反应而引起的爆炸。
3、硫的物理性质:(1)硫通常是一种________的晶体,俗称________,质脆。
淡黄色硫磺(2)硫单质属于________晶体,熔沸点_______。
分子较低(3)硫单质____溶于水,_____溶于酒精,_____溶于二硫化碳等有机溶剂。
难微易(4)硫单质有多种同素异形体,常温下稳定存在的硫分子是由8个硫原子组成的环状分子,结构如下图所示:4、硫的化学性质:从硫原子的结构示意图_______________中,可以发现硫元素的一些常见化合价硫元素有______________常见的价态。
可见单质硫既有_____又有______。
-2、0、+4、+6四种氧化性还原性(1)与金属反应:2S(反应剧烈,研磨时能发生爆炸)(反应放热,生成黑色固体)【实验操作】:将一定量的铁粉和硫粉充分混合后,装入干燥的试管中,加热到混合物开始出现红热,立即移去热源。
2S(反应放热,生成黑色固体)Hg+S HgS(可以用硫粉来处理散落的汞滴)【注意】:金属与硫化合生成低价金属硫化物。
(2)与非金属反应:S+H2SS+O2 SO2【注意】:硫在空气中燃烧产生淡蓝色火焰,在纯氧中燃烧时产生明亮的蓝紫色火焰。
(32S+Na2SO3+3H2O(常用于清洗容器内壁上附着的硫)S+2H2SO4(浓) 3SO2 +2H2O5、硫的存在与用途:(1)存在:硫元素在自然界以游离态和化合态两种形式存在。
游离态的硫主要分布在火山口附近;化合态的硫分布很广,主要存在于黄铜矿(CuFeS2)、硫铁矿(FeS2)、石膏(CaSO4·2H2O)、重晶石(BaSO4)、芒硝(NaSO4·10H2O)中。
(2)用途:①工业上常用硫来制造硫酸、焰火、黑火药及硫化橡胶等。
②农业上用石灰硫磺合剂杀虫。
③医学上还用它来制造药物,如医治皮肤病的硫磺软膏。
【学以致用】:【基础类】:1、下列变化肯定是化学变化的是(D)A、升华B、爆炸C、蒸馏D、燃烧2、能将碳粉和硫粉分开的方法是(D)A、加水B、加酒精C、加热D、加二硫化碳3、下列物质中不含硫元素的是(D)A、石膏B、煤C、黑火药D、萤石4、液态汞易挥发,汞蒸气对人体有毒,下列可以用来处理洒落在地面上的汞的物质是(C)A、盐酸B、黄沙C、硫磺D、氯气5、下列物质中,不能由单质直接化合而成的是( A)①CuS ②FeS ③SO3④H2S ⑤FeCl2A、①③⑤B、①②③C、②④⑤D、全部6、黑火药是我国古代的四大发明之一,在除夕燃放的五彩缤纷的烟火和爆竹中就含有黑火药,最早火药的主要成分是_________、__________和__________,反应的化学方程式为__________________________,其中硫是_________剂。
(KNO3、S、C、S+2KNO3+3C K2S+N2 + 3CO2 ,氧化剂)7、Fe、Cu分别能和氯气、氧气、硫反应,写出相应的化学方程式,并根据反应产物,比较氯气、氧气、硫的氧化性强弱。
(方程式略,氧化性:Cl2>O2>S)【提升类】:8. 硫的非金属性不如氧强,但下列叙述中不能说明这一事实的是( B )A、S+O2 SO2,O2是氧化剂,S是还原剂。
B、硫是淡黄色固体,氧气是无色气体。
C、H2S H2 +S,2H2O2H2 +O2D、氢硫酸放置在空气中易变浑浊。
知识点二、令人生厌的硫化氢:1、硫化氢的分子结构:电子式:结构式:H-S-H 空间构型:折线形2、硫化氢的物理性质:无色、臭鸡蛋气味的有毒气体,密度比空气大,能溶于水(1:2.6)。
3、硫化氢的化学性质:(1)热不稳定性: H2S H2+S(2)可燃性:2H2S+O2(不足) ______________ (淡黄色固体附着在反应器内壁,并有水雾或水珠产生)2H2S+3O2(充足) _________________(3)强还原性:2H2S+SO2 ______________ H2S+2Fe3+ ________________H2S+H2SO4(浓) SO2 +S +2H2O3H2S+2HNO3(稀) 3S +2NO +4H2OH2S+X2 2HX+S(X2为Cl2、Br2、I2)[小结] H2S的可燃性,本质也就是它的还原性。
在H2S中S处于最低价,在化学变化中容易失去电子变成单质硫或硫的高价化合物,所以H2S具有强还原性,能与多种氧化剂发生反应。
(4)与某些重金属盐溶液的反应:H2S+CuSO4H2S+2AgNO3H2S+Pb(NO3)2【注意】:H2S能与许多金属盐溶液反应生成难溶性金属硫化物沉淀,可用这些反应来检验H2S的存在或除去H2S。
4、实验室制法:反应原理:FeS+2HCl(稀) FeCl2+H2SFeS+H2SO4(稀) FeSO4+H2S发生装置:“固+液气体”型装置,即类似于制氢气、二氧化碳的发生装置(简易装置或启普发生器)收集方法:向上排空气法检验:湿润的硝酸铅试纸或醋酸铅试纸遇到H2S会变黑。
5、氢硫酸:(1)定义:硫化氢气体溶于水即制得氢硫酸。
(2)化学性质:氢硫酸为二元弱酸,具有酸的通性,也具有强还原性。
2NaOH+H2S(少) Na2S+2H2ONaOH+H2S(过) NaHS+H2O【学以致用】:1、下列物质中,在空气中久置因被氧化而变混浊的是(B)A、澄清石灰水B、氢硫酸溶液C、漂白粉溶液D、亚硫酸溶液2、某气体的水溶液呈酸性,该气体能使酸性高锰酸钾溶液褪色,也能使溴水褪色并出现浑浊,则该气体是( D )A、HBrB、CO2C、SO2D、H2S反应,可以3.将11.2 g铁粉和6.4 g硫粉混合加热,完全反应后,使反应后的固体物质与足量稀H2SO4得到标准状况下的气体()A.0.56 L B.11.2 L C.4.48 L D.5.6 L4. 将硫化氢通入下列溶液中会产生沉淀的是()A.FeSO4B.CuSO4C.AlCl3D.氯水课后提升1、在含8.0gNaOH的溶液中通入一定量H2S后,将得到的溶液小心蒸干,称得无水物的质量为7.9g,则该无水物中一定含有的物质是( C)A、Na2S B、NaHS C、Na2S和NaHS D、NaOH和NaHS2、在标准状况下,向100ml氢硫酸溶液中通入二氧化硫气体,溶液的PH变化如右图所示,则原氢硫酸溶液的物质的量浓度为( D)A、0.5mol/LB、0.05mol/LC、1mol/LD、0.1mol/L3、将10g铁粉与4g硫粉充分混合,装入干燥的试管中,加热到混合物出现红热时,立即移去酒精灯,反应结束后滴入过量的盐酸,产生的气体有__________和_________,在标准状况下,混合气体的体积是______L(不考虑S与空气中的氧化反应)(H2、H2S、4)4、将H2S通入Na2SO3溶液中能否发生反应?______________________________________________。
将Na2S和Na2SO3溶液混合后加足量硫酸,根据下列情况回答:若Na2S为amol,Na2SO3为bmol。
①有气体放出时,a/b_______________;②无气体放出时,a/b_________。
5、V1LH2S在V2LO2中燃烧。
当_________时,产物是SO2;当__________时,产物为S;当________ 时,产物既有S,又有SO2。
(≤2/3、≥2、小于2大于2/3)。