2019-2020年高三化學《第12講 硫及其化合物》教學設計.doc

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2019-2020年高三化學《第12講 硫及其化合物》教學設計 【內(nèi)容與解析】 本節(jié)課復習的內(nèi)容是硫及其化合物的性質(zhì)與應用。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、強氧化性。所以就在于這些性質(zhì)的區(qū)別上。 【教學目標與解析】 1．教學目標 1. 了解硫元素單質(zhì)及其重要化合物的主要性質(zhì)及應用。 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問題。 【問題診斷分析】 本節(jié)中學生感到困難的地方就是在于復習過程中，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了多少物質(zhì)這是硫酸計算的關鍵。再就是二氧化硫性的判斷，很多同學會把二氧化硫的漂白性，與還原性搞不清楚，這就是要掌握，無機物質(zhì)的顏色是不能漂白的。 【教學條件支持】 這節(jié)課主要是通過PPT這個手段，因為這樣能加快復習的速度，節(jié)約復習的時間。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，學生更能掌握這兩種物質(zhì)的性質(zhì)。 【復習過程】 問題一：硫的存在與性質(zhì)？ 設計意圖：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．化學性質(zhì)？ (1)與非金屬反應 與H2、O2反應的化學方程式為：S＋H2H2S， S＋O2SO2(現(xiàn)象：紫色火焰)。 (2)與金屬反應 與Fe、Cu反應的化學方程式為：Fe＋SFeS， 2Cu＋SCu2S。 (3)與堿反應 與NaOH反應的化學方程式為：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．化學性質(zhì) (1)弱酸性 氫硫酸是一種二元弱酸，能與NaOH溶液反應。 NaOH足量：2NaOH＋H2S===Na2S＋2H2O， NaOH不足：NaOH＋H2S===NaHS＋H2O。 (2)還原性 H2S與O2反應 O2過量：2H2S＋3O22SO2＋2H2O， O2不足：2H2S＋O22S＋2H2O。 3．制備 實驗室常用硫化物與酸反應制取H2S，如FeS與鹽酸的反應的化學方程式為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．化學性質(zhì) (1)酸性氧化物通性 ①與H2O反應：SO2＋H2O===H2SO3。 ②與堿性氧化物反應 與CaO的反應為：CaO＋SO2===CaSO3。 ③與堿反應 與NaOH溶液的反應為：2NaOH＋SO2===Na2SO3＋H2O。 ④與某些弱酸鹽溶液反應 與Na2CO3溶液反應：Na2CO3＋SO2===Na2SO3＋CO2。 (2)還原性 SO2能被O2、X2(Cl2、Br2、I2)、KMnO4(H＋)溶液等強氧化劑氧化。 ①與O2反應：2SO2＋O22SO3，該反應為放熱反應。 ②與X2反應：SO2＋X2＋2H2O===2HX＋H2SO4。 (3)氧化性 與H2S反應：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16.8 ℃，沸點44.8 ℃，標準狀況下SO3為晶體。 2．化學性質(zhì) SO3是一種酸性氧化物，與H2O、CaO、Ca(OH)2反應的化學方程式分別為：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)量分數(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、難揮發(fā)的強酸，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 硫酸是強電解質(zhì)，在水溶液中發(fā)生電離：H2SO4===2H＋＋SO，溶液呈強酸性。與指示劑、堿、堿性氧化 物、活潑金屬、鹽等物質(zhì)發(fā)生反應。 5．濃H2SO4的特性 (1)吸水性(常用作干燥劑) ①中學化學中常用濃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濃硫酸。 ②能氧化不活潑的金屬，如與Cu反應的化學方程式為：Cu＋2H2SO4(濃)CuSO4＋SO2↑＋2H2O。 ③能氧化非金屬單質(zhì)，如與C反應的化學方程式為： 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反應產(chǎn)生沉淀；C項SO2被酸性高錳酸鉀溶液氧化為K2SO4，KMnO4轉化為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?、①、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：要正確解答本題務必清楚題所給的實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 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)生化學反應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反應原理，然后根據(jù)SO2具有酸性、漂白性、強還原性的性質(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，在加熱條件下銅和濃硫酸能發(fā)生反應。 Cu＋2H2SO4(濃)CuSO4＋SO2↑＋2H2O 參加反應的H2SO4有一半被還原，在Cu與濃H2SO4的反應過程中，濃硫酸濃度逐漸降低，變成稀H2SO4時反應會停止，所以0.9 mol H2SO4與足量銅片反應時，被還原的H2SO4小于0.45 mol。 [答案]　D [點評]　中學化學中常涉及“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 只發(fā)生：Cu＋2H2SO4(濃)CuSO4＋SO2↑＋2H2O。隨著反應的進行，硫酸濃度變稀，Cu與稀H2SO4不再反應。 (2)活潑金屬如Zn、Mg等與濃H2SO4反應 先發(fā)生反應：Zn＋2H2SO4(濃)ZnSO4＋SO2↑＋2H2O，隨著反應進行，硫酸濃度變稀，再發(fā)生反應： Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑。 (3)MnO2和濃鹽酸反應制Cl2 只發(fā)生反應：MnO2＋4HCl(濃)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，隨著反應的進行，鹽酸濃度變稀，MnO2與稀鹽酸不再反應。 (4)金屬如Cu和濃硝酸的反應 先發(fā)生反應：Cu＋4HNO3(濃)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O，隨著反應的進行，硝酸濃度變稀，再發(fā)生反應： 3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O。 變式3　將一定量的鋅與100 mL 18.5 molL－1濃硫酸充分反應后，鋅完全溶解，同時生成氣體A 33.6 L(標準狀態(tài))。將反應后的溶液稀釋至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．反應中共消耗Zn 97.5 g D．反應中共轉移電子3 mol 解析：無論生成SO2還是H2,1 mol氣體都對應1 mol鋅參與反應，并轉移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，轉移電子3 mol，故C、D項正確。反應中生成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)通過實驗來測定無水Na2SO3試劑的純度。實驗步驟如下： 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中鹽酸使溶液呈強酸性的目的是________________________。 (3)步驟⑦的合格標準是__________________。 (4)實驗測得樣品中無水Na2SO3的質(zhì)量分數(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：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果，使所得Na2SO3的質(zhì)量分數(shù)比實際值偏小。 [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進而形成BaSO4白色沉淀，所以關于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 點評：本題意在培養(yǎng)思維的嚴謹縝密及發(fā)散思維的能力。 【目標檢測】 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)?、阡逅、鄣馑、苈人、萜芳t溶液 A．①⑤　B．②③ C．全部 D．⑤ 3．下列關于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 5．甲、乙、丙三位同學各設計了一個實驗，結果各自都認為自己的試樣中含有SO。 甲的實驗為： ①乙認為甲的實驗不嚴謹，因為試樣A中若含有________離子(僅填一種)，也會有此現(xiàn)象。 乙的實驗為： ②丙認為乙的實驗也不嚴謹，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________(若你認為丙方案不合理，以上四空可以不填)。 6．(xx新課標全國理綜)某化學興趣小組為探究SO2的性質(zhì)，按下圖所示裝置進行實驗。 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)生反應的化學方程式為___________________________________________________________； (2)實驗過程中，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，請寫出實驗操作及現(xiàn)象_______________________； (4)尾氣可采用________溶液吸收。 【課堂小結】 本節(jié)課復習的兩個重要問題是：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