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《实验活动5不同价态含硫物质的转化》教案、导学案
一、实验目的：
1、掌握不同价态含硫物质的分析方法；
2、理解不同价态含硫物质的转化和过程；
3、获得针对不同价态含硫物质的调控技术。
二、实验原理：
含硫物质在环境和生物过程中的价态转化具有显著的环境意义。
一般情况下，含硫物质可以以硫酸根、亚硫酸根、亚硫醇等有机形式存在，以及无机形式的硫元素存在。
它们在环境中可以相互转化，也可以由其他无机和有机元素转化而来。
它们可以在植物体内累积、迁移和转化，也可以在土壤、水质中转化并影响物种的生态过程。
三、实验材料和方法：
1、实验可以采用典型的无机、有机含硫物质和硫环物质模拟实验，包括SO
2、H2S、CH3SH、SO42-、HS-等，运用多种仪器设备和技术分析不同价态含硫物质的转化情况；
2、采用一定量的硫元素（或有机物质），放入离心管中，并加足量氯化钠溶液以及除去杂质物质（通常为碳酸根）；
3、在不同温度和水溶液条件下，将管子进行加热、离心、分离等操作，得出不同价态含硫物质的分离结果；
4、在各种操作条件下，运用ICP-MS、ICP-OES等仪器，分析不同价态含硫物质的转化情况；
5、根据分析结果，结合实验所使用的操作条件，获得环境中不同价态含硫物质的转化情况及相关调控技术。
四、实验结果：
实验结果可以表明：在硫元素介质下，含硫物质的价态可以从硫酸根和亚硫酸根转变成硫元素形式；在氯化钠介质下，硫元素以及硫酸根和亚硫酸根可以转变成亚硫醇等有机形式存在；
同时，实验可以得出控制不同价态含硫物质在环境中的转化的相关技术，可以有效的调控环境中含硫物质的浓度，从而减少对环境的危害。
【同步实验课】 不同价态含硫物质的转化【实验目的】1.通过实验加深对硫及其化合物性质的认识。
2.应用氧化还原反应原理实现不同价态含硫物质的转化。
【实验原理】2 Na 2S + 3H 2SO 3== 3S ↓+ 3H 2O+2Na 2SO3 ; Cu +2H 2SO 4(浓)CuSO4+SO 2↑+2H 2O5S 2＋2Mn O 4-＋16H +==== 2M n 2+＋8H 2O ＋5S↓； Fe + S FeS【实验试剂】浓硫酸、铜片、硫粉、铁粉、Na 2S 溶液、酸性KMnO 4溶液、NaOH 溶液、H 2SO 3溶液、品红溶液。
【实验仪器】试管、天平、量筒、酒精灯、铁架台、试管架、橡胶塞、乳胶管、胶头滴管、玻璃导管、石棉网(或陶土网)、玻璃棒、药匙、棉花、镊子、火柴。
【实验一】Na 2S 的还原性实验操作图解操作实验现象 实验结论 （1）在试管中加入1mL N a 2S 溶液，边振荡边滴加H 2S O 3溶液，用浸NaOH 溶液的棉团塞住试管口，观察并记录实验现象。
（2）在试管中加入1mL N a 2S 溶液，边振荡边滴加酸性KMnO 4溶液，用浸NaOH 溶液的棉团塞住试管口，观察并记录实验现象。
1.滴加H 2SO 32.出现黄色沉淀 ，棉团塞住试管口1.滴加KMnO 4，出现黄色沉淀，棉团塞住试管口产生淡黄色沉淀。
溶液紫红色褪去，产生淡黄色沉淀。
2 Na 2S + 3H 2SO 3=3S ↓+3H 2O+2Na 2SO 35S 2+2MnO 4-＋16H += 2Mn 2++8H 2O+5S↓ S 元素化合价变化 2价S 具有还原性，+4价S 表现氧化性。
【实验二】验证浓硫酸的氧化性实验操作图解操作实验现象实验结论△ △01实验梳理 02实验点拨 03典例分析 04对点训练 05真题感悟如上图所示连接仪器装置，向试管中加入1mL浓硫酸和一根铜丝，塞上带导管的单孔橡胶塞，加热，观察并纪录实验现象。
实验探究——硫的四种价态的相互转变作者：张有成来源：《教育界·上旬》2013年第17期一、实验目的知识技能：使学生掌握硫元素主要元素价态之间的转换，进一步明确含硫化合物的性质；了解工业制硫酸的方法。
过程方法：掌握实验室探究活动的基本方法和过程；根据需要设计可行的实验方案，并进行评价；锻炼学生独立思考，小组合作能力。
情感态度价值观：培养学生严谨、求实、一丝不苟的科学作风。
二、原理用实验来实现硫的四种价态的相互转变，验证上述判断。
三、仪器与药品学生用：试管4支、集气瓶2个、带尖嘴导管胶塞、带直角导管胶塞、砖一块、玻棒、酒精灯、火柴、燃烧匙、滤纸条、白磁片。
药品：锌粉、硫粉、铜片、亚硫酸钠（固体）、浓硫酸、盐酸、氯化钡溶液、硝酸铅溶液、品红溶液、蒸馏水、氯水。
讲台上公用：铁粉、硫粉、试管、酒精灯。
四、实验1. 实验 Fe+SFeS取铁粉1/3角匙和1/2角匙硫粉混匀，堆放在砖上，用烧红的玻棒点燃。
因实验反应剧烈，且产生大量SO2副产物，应在室外做。
混合物的量不能大，点燃时头要离反应物尽量远些。
演示实验：铁粉和硫粉（质量比Fe∶S=7∶4）混合均匀，装入试管里压实，在酒精灯上加热，当试管底部变红、引起反应后离开酒精灯，停止加热。
引导同学观看，红热部分扩展到全部混合物。
实验前用磁铁隔着纸吸引铁粉，装到试管后的铁和硫混合物也可被磁铁吸引。
反应后再用磁铁吸引时，就不再被磁铁吸引，说明铁有化学变化，生成的FeS供学生制备H2S 用。
2. 实验把自制的ZnS或FeS放入试管中，加2mL浓盐酸，塞上带尖嘴导管的胶塞，点燃产生的气体，把冷瓷片压在火焰上，过一会取下瓷片，磁片上附有黄色颗粒。
其反应过程如下：FeS+2HCl=FeCl2+H2S↑，把冷瓷片取下，在火焰上扣一个集气瓶，收集燃烧后的产物，收满后用玻片将瓶口盖上，瓶口向上放在桌上，倒入约10mL水，滴入几滴品红溶液、振荡。
看到品红溶液退色。
化学方程式如下：2H2S+SO23S+2H2O3. 实验把制H2S的装置换一个带弯管的胶塞，导管伸入集气瓶中，另取一个燃烧匙铺上细砂，再放1/3角匙硫粉，在酒精灯上将硫加热点燃，用滤纸条沾品红溶液悬在硫燃烧的火焰上方，品红褪色说明生出SO2，然后放入通H2S的集气瓶中，产生的气体SO2和H2S反应，一会儿瓶壁出现黄色固体—硫。
不同价态硫元素的转化
课前预习学案
【预习目标】
1.以价态变化为主线，初步了解不同价态硫元素之间的转化关系
2.运用氧化还原反应原理寻找合适的氧化剂和还原剂，预测不同价态硫元素之间
的相互转化。
3．从物质分类的角度认识二氧化硫的性质
【预习过程】解决下列问题
一.硫的常见化合价及其所对应的物质
S的常见价态 常见的物质 性质（氧化性还原性）
-2价
0价
+4价
+6价
二．课前设计【实验活动探究】
☆实验目的:探究硫元素不同价态间的转化关系。
☆知识准备：
1、选择下列三种价态S元素的代表物质
0价： +4价： +6价：
2．研究该转化的理论依据 。
3．常见的氧化剂：________________________________________
常见的还原剂：_____________________________________________
4．SO2能使品红溶液褪色，可以用这一性质来检验SO2。
5．SO2气体可以由亚硫酸钠和浓硫酸反应来制备。
☆设计要求：
a．方案设计时先个人思考，然后小组讨论形成。
b．设计方案时要先明确用什么试剂来实现该转化。再考虑如何操作还要考虑如
何才能判断是否实现了这一转化。
c．设计的方案尽量减少环境污染（二氧化硫，硫化氢有毒）要考虑尾气处理。
☆提供试剂：硫化钠，亚硫酸钠，浓硫酸，稀盐酸，氢硫酸，氢氧化钠溶液，酸
性高锰酸钾，氯水，酚酞，氯化钡溶液。
☆实验设计及预测：不同价态间的硫元素可以相互转化， 寻求合适的氧化剂或
还原剂来实现0价、+4价、+6价硫元素之间的转化并预测现象。
转化 选择 试剂 操作方案 预测现象
+4→0
+4→+6
+6→+4
☆.小组讨论优选实验设计方案
三．从物质分类的角度解决下列问题
1.在物质的分类中SO2属于什么类型？根据其所属有哪些化学性质
2.稀硫酸有哪些化学性质？写出下列反应的离子方程式
不同价态硫元素的转化
课堂探究学案
【学习目标】
1.以价态变化为主线，了解不同价态硫元素之间的转化关系
2.学会从价态的角度认识物质的化学性质
3.掌握代表物质二氧化硫、浓硫酸的性质
【过程与方法】：
以价态变化为主线，了解不同价态硫元素之间的转化关系
【情感态度与价值观】
能力目标：培养学生探究、观察、思考、判断的能力
情感目标：通过实验探究激发学生兴趣和热情，体验科学探究的乐趣。
【探究过程】：
实验目的:探究硫元素不同价态间的转化关系。
提供试剂：硫化钠，亚硫酸钠，浓硫酸，稀盐酸，氢硫酸，酸性高锰酸钾，氯水，
酚酞，氢氧化钠溶液，氯化钡溶液。
理论依据 ：
探究过程：
转化 选择试剂 操作方案 实际观察现象 结论或解释
+4→0
+4→+6
+6→+4
归纳总结：1.综合以上实验结果，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，浓硫酸的性质。
1、二氧化硫的性质
⑴物理性质：通常状况下，二氧化硫是一种 色， 味 毒
的气体，易溶于水（1：40），容易液化（沸点-10℃）密度比空气大。
⑵化学性质：
①酸性氧化物的通性：
与碱溶液（如氢氧化钠溶液）反应，化学方程式
与水反应 化学方程式
②氧化性：如与H2S气体反应。 化学方程式
③还原性：如与氧气反应。 化学方程式
与新制氯水（溴水、碘水）化学方程式
④漂白性：能使品红溶液 （该性质用来检验 气体）
2.浓H2SO4：
⑴物理性质：浓硫酸是 色油状 挥发（沸点338℃）液体，密度大（质量
分数为98%的浓硫酸密度为1.84g/cm3），且质量分数越大其对应的密度也越大，
易溶于水，溶于水时放出大量的热.。
稀释浓硫酸应把______沿______注入_______中,并___________以防
_______________。
⑵化学性质：
①强氧化性 ：
与金属的反应 ：
与非金属的反应：
钝化：
②吸水性：
将浓H2SO4放置在空气中，其质量会 。所以，用浓H2SO4做___________，
用来干燥 、 等气体
③脱水性：浓硫酸能按水(H2O)的组成比脱去有机物中的H、O元素，生成黑色的
C。
【针对练习】
1.下列不能用来区别SO2和CO2气体的是（ ）
A 石灰水 B KMnO4溶液 C 氯水 D 品红溶液
2.下列反应中SO2被氧化的是（ ）
A、SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O B、2H2S+SO2=3S↓+2H2O
C、SO2+H2O+Na2SO3=2NaHSO3 D、Cl2+SO2+2H2O=H2SO4+2HCl
3.下列关于浓H2SO4的叙述正确的是（ ）
A、浓硫酸具有吸水性，因而能使蔗糖炭化
B、浓硫酸在常温下可迅速与铜片反应放出二氧化硫气体
C、浓硫酸是一种干燥剂，能够干燥氨气、氢气等气体
D、浓硫酸在常温下能够使铁、铝等金属钝化
【跟踪练习】
1、H2S和SO2 反应生成32g单质硫，则氧化产物和还原产物的质量之比 （ ）
A.1:2 B.2:1 C.1:1 D.1:3
2.Cl2和SO2都有漂白作用,能使品红溶液褪色.若将等物质的量的Cl2和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．①③ Ｃ．②③ Ｄ．②④
3.向50ml 18mol/L的硫酸溶液中加入足量的铜片并加热,充分反应后,被还原的
硫酸的物质的量 （ ）
A.小于0.45mol B. 等于0.45mol C.在0.45和0.9mol之间 D.大于0.9mol
4．分别向盛有①紫色石蕊溶液 ②NaOH溶液 ③品红溶液 ④酸性KMnO4溶液
的试管中通入SO2气体。
（1）试管①中现象： ，
发生反应的化学方程式为：
（2）试管②中发生反应的化学方程式为：
（3）试管③中现象： ，如果将吸收SO
2
后的溶液加热，现象： 。
（4）上述实验中，SO2表现出酸性氧化物性质的是 （填标号，下同），
SO2表现出漂白性的是 ，SO2表现出还原性的
是 。
5．试判断下列八种情况分别表现了硫酸的哪种性质?
(A)脱水性；(B)不挥发性；(C)强酸性；(D)二元酸；(E)氧化性；(F)吸水性
(1)铜和浓H2SO4加热，产生SO2气体 ( )
(2)在硫酸盐中有NaHSO4这样的酸式盐 ( )
(3)在烧杯中放入蔗糖，滴入浓H2SO4变黑 ( )
(4)在NaCl中加入浓H2SO4，加热，产生HCl气体 ( )
(5)在稀H2SO4中放入锌粒就产生H2 ( )
(6)用稀H2SO4清洗金属表面的氧化物 ( )
(7)浓H2SO4敞口久置会增重 ( )
(8)浓H2SO4不能用于干燥H2S气体 ( )
6．某亚硫酸钠已部分被氧化。为确定它的纯度，要进行如下实验：
①称取样品W1g；②将样品溶解；③给溶液加入稍过量盐酸酸化了的BaCl2溶液；
④过滤、洗涤、干燥沉淀，称其质量为W2g。试回答：
（1）BaCl2要用盐酸酸化的原因是______________。
（2）BaCl2溶液要稍过量的原因是______________。
（3）判断操作③是否完成的方法是_____________。
