蘇教版必修第一冊專題4第二單元硫及其化合物的相互轉(zhuǎn)化學案

第二單元硫及其化合物的相互轉(zhuǎn)化學習目標課程標準學業(yè)評價1.以價態(tài)變化為主線,初步了解不同價態(tài)硫元素之間的轉(zhuǎn)化關系。2.運用氧化還原反應原理尋找合適的氧化劑和還原劑,預測不同價態(tài)硫元素之間的相互轉(zhuǎn)化。1.能從硫元素化合價的變化角度理解不同含硫物質(zhì)之間的相互轉(zhuǎn)化,能了解影響它們轉(zhuǎn)化的因素。2.能通過硫元素化合價相同或不同時物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化,了解含硫物質(zhì)的化學性質(zhì)。素養(yǎng)解讀:1.證據(jù)推理與模型認知:通過物質(zhì)類別和化合價的角度認識硫、二氧化硫、三氧化硫的性質(zhì),并分析、解釋有關的實驗現(xiàn)象,培養(yǎng)學生證據(jù)推理與模型認知能力。2.科學探究與創(chuàng)新意識:通過實驗探究不同價態(tài)含硫物質(zhì)的相互轉(zhuǎn)化,增強學生科學探究精神與創(chuàng)新意識。知識點一含硫物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化1.不同價態(tài)的含硫物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化是通過氧化還原反應實現(xiàn)的,能不能實現(xiàn)轉(zhuǎn)化與物質(zhì)的性質(zhì)及反應條件有關。(1)0價→-2價轉(zhuǎn)化舉例:硫與氫氣加熱條件下的反應:S+H2H2S;硫與鐵單質(zhì)加熱條件下的反應:Fe+SFeS;常溫下硫與汞單質(zhì)的反應:Hg+SHgS。(2)0價→+4價轉(zhuǎn)化舉例:硫與氧氣的反應:S+O2SO2。(3)+4價→+6價轉(zhuǎn)化舉例:二氧化硫轉(zhuǎn)化成三氧化硫的反應:2SO2+O22SO3;常溫下亞硫酸鈉被氧氣氧化的反應:2Na2SO3+O22Na2SO4。[想一想]濃硫酸具有強氧化性、二氧化硫具有強還原性,兩者能發(fā)生氧化還原反應嗎?提示:由于硫元素在+4與+6價之間沒有價態(tài),所以兩者不發(fā)生反應。2.相同價態(tài)的含硫物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化通過非氧化還原反應實現(xiàn)。寫出②③④反應的化學方程式:②H2SO3+2NaOHNa2SO3+2H2O;③Na2SO3+H2SO4(濃)Na2SO4+H2O+SO2↑;④Na2SO3+SO2+H2O2NaHSO3。1.利用含硫物質(zhì)的價類二維圖為工具串聯(lián)含硫物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化關系:(1)不同價態(tài)含硫物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)換根據(jù)物質(zhì)的氧化性、還原性選擇合適的反應試劑和條件進行轉(zhuǎn)化。(2)相同價態(tài)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化可以根據(jù)物質(zhì)的類別和該類物質(zhì)的通性利用非氧化還原反應來實現(xiàn)。2.硫元素價態(tài)的轉(zhuǎn)化規(guī)律(1)鄰位價態(tài)轉(zhuǎn)化規(guī)律。①S-2是硫元素的最低價態(tài),只有還原性。它與氧化劑反應,其價態(tài)一般會升至相鄰的價態(tài)(S0)。如:H2S-2+2FeCl32HCl+2FeCl②S0能發(fā)生自身氧化還原反應,在反應時分別升至和降至與其相鄰的價態(tài)。如:3S0+6KOH2K2S-2+K2S+4O③S0和S+4處于中間價態(tài),既有氧化性又有還原性。與弱氧化劑作用時,被氧化成相鄰的高價態(tài);與弱還原劑作用時,被還原成相鄰的低價態(tài)。如:H2S-2S0S+4O2S2S+4O2+O22S+6O3S+4O2+2H2S-23S0④S+6是硫元素的最高價態(tài),只有氧化性。遇到還原劑時,其價態(tài)一般降至相鄰的價態(tài)(S+4)。如:Cu+2H2S+6O4(濃)CuSO4+S+4O2(2)跳位轉(zhuǎn)化規(guī)律。S-2和S0遇到強氧化劑時,價態(tài)會發(fā)生跳位轉(zhuǎn)化。如:S0S+6、S0+6HNO3(濃)6NO2↑+H2S+6O4+2H2(3)互不換位規(guī)律。①S-2和S+6發(fā)生氧化還原反應時,只能轉(zhuǎn)化為中間價態(tài),不可能互換位置。如:H2S-2+H2S+6O4(濃)S0↓+②相鄰價態(tài)的兩物質(zhì)間不發(fā)生氧化還原反應。如:S0和H2S-2、S0和S+4O2、S+4O21.下列關于硫的敘述中不正確的是(C)A.在自然界中既有化合態(tài)的硫又有游離態(tài)的硫B.游離態(tài)的硫存在于火山噴口附近或地殼的巖層里C.實驗室常用酒精除去附著在試管內(nèi)壁上的硫黃D.硫是黑火藥的主要成分之一解析:硫在自然界中既能以化合態(tài)(主要為硫化物和硫酸鹽)又能以游離態(tài)(火山噴口附近或地殼巖層)的形式存在。硫俗稱硫黃,是一種黃色固體,不溶于水,微溶于酒精,易溶于二硫化碳,常用二硫化碳除去試管內(nèi)壁附著的硫單質(zhì)。2.某化學小組欲探究不同價態(tài)硫元素間的轉(zhuǎn)化,請回答下列問題:(1)除膠頭滴管、酒精燈外,你認為本實驗必不可少的一種玻璃儀器是。

(2)請幫他們完成以下實驗報告:實驗目的:探究三種價態(tài)(0、+4、+6)硫元素間的相互轉(zhuǎn)化。選用試劑:硫黃、濃硫酸、二氧化硫、氯水、硫化氫、銅片、氧氣。實驗記錄(畫斜線部分不必填寫):實驗編號預期的轉(zhuǎn)化選擇的試劑實驗現(xiàn)象結(jié)論(用化學方程式表示)①SSO2硫黃、氧氣②SO2S二氧化硫、硫化氫③SO2H2SO4二氧化硫、氯水氯水褪色④濃硫酸SO2問題討論:從三種價態(tài)(0、+4、+6)硫元素間的相互轉(zhuǎn)化還可得到規(guī)律:當硫元素處于最低價時只有性,處于最高價時只有性,處于中間價時既有性又有性。

(3)根據(jù)以上規(guī)律判斷,下列物質(zhì)中既有氧化性又有還原性的有(填字母)。

A.Cl2B.NaC.Na+D.Cl-E.SO2解析:(1)該實驗的進行還需一種試劑的反應容器,試管最合適。(2)①硫黃在氧氣中燃燒,產(chǎn)生藍紫色火焰。②SO2具有弱氧化性,可氧化H2S中-2價的硫元素,SO2+2H2S3S+2H2O。③SO2具有較強還原性,可被Cl2氧化,SO2+Cl2+2H2OH2SO4+2HCl。④濃硫酸具有強氧化性,可被Cu還原而生成SO2。(3)Cl2中氯元素為0價,處于中間價態(tài);SO2中硫元素為+4價,處于中間價態(tài),因而Cl2和SO2既有氧化性又有還原性。答案:(1)試管(2)實驗編號選擇的試劑實驗現(xiàn)象結(jié)論(用化學方程式表示)①藍紫色火焰②SO2+2H2S3S+2H2O③SO2+Cl2+2H2OH2SO4+2HCl④銅片、濃硫酸Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+SO2↑+2H2O還原氧化氧化(或還原)還原(或氧化)(3)AE知識點二氧化還原反應方程式的配平1.氧化還原反應的化學方程式配平的基本原則2.氧化還原反應的化學方程式配平的步驟(1)標變價:寫出反應物、生成物的化學式。在化學方程式中標出化合價發(fā)生變化的元素的化合價。C0+H2S+6O4(濃)——C+4O2+S+4O(2)列得失:根據(jù)化合價的變化標出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目。(3)求總數(shù):使得失電子的總數(shù)相等。(4)配系數(shù):根據(jù)質(zhì)量守恒定律配平其他物質(zhì)的化學計量數(shù)。C+2H2SO4(濃)CO2↑+2SO2↑+2H2O(5)查守恒:利用守恒原則,逐項檢查配平的化學方程式是否正確。氧化還原反應配平技巧1.全變正向配平氧化劑、還原劑中某元素化合價全變的反應,一般從反應物著手配平。例如:Pt+HNO3+HClH2PtCl6+NO↑+H2O。分析:還原劑Pt和氧化劑HNO3中N的化合價全變,可從反應物著手先確定Pt和HNO3的化學計量數(shù)。Pt0→Pt+4化合價升高,變化值4N+5→N+2化合價降低,變化值3確定了Pt和HNO3的化學計量數(shù)分別為3和4之后,再用觀察法配平其余物質(zhì)的化學計量數(shù),得到:3Pt+4HNO3+18HCl3H2PtCl6+4NO↑+8H2O。2.自變逆向配平自身氧化還原反應(包括同一物質(zhì)中同種元素變價和不同種元素變價兩種情況),一般從生成物著手較好。例如:(NH4)2PtCl6Pt+NH4Cl+HCl↑+N2↑。分析:該反應是(NH4)2PtCl6中N與Pt之間發(fā)生的自身氧化還原反應,可從生成物著手,先確定Pt和N2的化學計量數(shù)。2N-3→N0Pt+4→Pt0化合價降低,變化值4確定了Pt和N2的化學計量數(shù)分別為3和2之后,再用觀察法配平其余物質(zhì)的化學計量數(shù),可得:3(NH4)2PtCl63Pt+2NH4Cl+16HCl↑+2N2↑。3.部分變兩邊同時配平氧化還原反應中,某反應物中所含元素部分變價,一般從反應物和生成物同時著手進行配平。例如:Zn+HNO3Zn(NO3)2+NH4NO3+H2O。分析:該反應中HNO3部分被還原,其化學計量數(shù)應為變與不變之和。對于這類部分氧化還原反應,宜從反應物和生成物同時著手,先確定Zn和NH4NO3的化學計量數(shù)。Zn0→Zn+2化合價升高,變化值2N+5→N-3確定了Zn和NH4NO3的化學計量數(shù)分別為4和1之后,再用觀察法配平Zn(NO3)2、HNO3、H2O的化學計量數(shù)依次為4、10、3:4Zn+10HNO34Zn(NO3)2+NH4NO3+3H2O。題點一正向配平1.(1)KI+KIO3+H2SO4I2+K2SO4+H2O

(2)MnO4-+H++Cl-Mn2++Cl2↑+H2答案:(1)513333(2)21610258題