3.2.1 不同價態(tài)硫元素之間的轉(zhuǎn)化教學(xué)設(shè)計2023-2024學(xué)年高一上學(xué)期化學(xué)魯科版（2019）必修1

高中化學(xué)必修課程PAGEPAGE1第3章物質(zhì)的性質(zhì)與轉(zhuǎn)化第2節(jié)硫的轉(zhuǎn)化第1課時不同價態(tài)硫元素之間的轉(zhuǎn)化教材分析本節(jié)課是魯科版高一化學(xué)（必修一）第三章第一節(jié)《硫的轉(zhuǎn)化》第一課時的內(nèi)容。是在學(xué)習(xí)了氧化還原反應(yīng)基本理論知識后學(xué)習(xí)的以氧化還原反應(yīng)為基礎(chǔ)要求認(rèn)識硫及其化合物的性質(zhì)，探索不同價態(tài)硫的轉(zhuǎn)化。教學(xué)目標(biāo)與核心素養(yǎng)宏觀辨識與微觀探析：通過含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化，利用氧化還原反應(yīng)原理掌握元素的氧化性、還原性與其所處的價態(tài)的關(guān)系。證據(jù)推理與模型認(rèn)知：通過硫及其化合物之間轉(zhuǎn)化的學(xué)習(xí)，讓學(xué)生建構(gòu)起分類觀和轉(zhuǎn)化觀等化學(xué)基本方法?？茖W(xué)探究與創(chuàng)新意識：能針對物質(zhì)性質(zhì)及物質(zhì)轉(zhuǎn)化的探究問題，提出有依據(jù)的假設(shè)，選取試劑，設(shè)計實驗方案并實施，基于實驗事實得出結(jié)論。科學(xué)精神與社會責(zé)任：探究生產(chǎn)、生活中不同價態(tài)硫元素間的轉(zhuǎn)化，體會化學(xué)知識在生活中的具體應(yīng)用。教學(xué)重點硫、二氧化硫的主要性質(zhì)教學(xué)難點探究不同價態(tài)硫元素之間的相互轉(zhuǎn)化。課前準(zhǔn)備實驗用品、多媒體教學(xué)平臺教學(xué)過程【導(dǎo)入】2011年11月26日,剛果(金)東部城市戈馬附近的維龍加國家公園(VirungaNationalPark),尼亞穆拉吉拉火山(NyamulagiraVolcano)巖漿噴發(fā)，維龍加國家公園推出徒步觀賞火山噴發(fā)的項目。帶領(lǐng)游客近距離一睹盛況?！疽曨l播放】火山噴發(fā)的相關(guān)視頻?！窘處熤v述】火山噴發(fā)不僅釋放出巨大的能量，而且產(chǎn)生許多含有硫元素的氣體，在火山口還有硫單質(zhì)出現(xiàn)。我們本節(jié)課的內(nèi)容是關(guān)于硫元素的?！窘處熖岢鰡栴}】1.硫元素在自然界中的存在形式有幾種？2.不同的存在方式中硫元素的化合價有什么不同？舉例說明?！緦W(xué)生自主學(xué)習(xí)討論】【結(jié)論】硫元素在自然界中有兩種存在方式：游離態(tài)和化合態(tài)。游離態(tài)中硫元素的化合價為零價，化合態(tài)中硫元素的化合價不同。例如SO3、SO2中硫元素的化合價分別為+6價和+4價，硫化氫中硫元素為-2價，硫酸鹽中硫元素為+6價等。-2-2價FeS0價S+4價H2SHgSH2SO4SO3Na2SO4+6價Na2SO3H2SO3SO2【板書】一、自然界中的硫1.自然界中不同價態(tài)硫元素間的轉(zhuǎn)化【教師講述】火山噴發(fā)時熔巖噴涌、濃煙滾滾，不僅釋放出巨大的能量，而且產(chǎn)生許多含硫元素的氣體，在火山口還有單質(zhì)硫生成，部分硫轉(zhuǎn)化成硫化氫氣體，部分硫轉(zhuǎn)化成二氧化硫氣體，二氧化硫氣體在大氣中存在的時間比較短，當(dāng)有氧氣、水蒸氣、陽光等存在時，二氧化硫被氧化成三氧化硫。二氧化硫和三氧化硫溶于水，分別生成亞硫酸和硫酸。在地下裂縫中，熔融態(tài)的硫與含有鐵、砷、汞等元素的物質(zhì)反應(yīng)形成礦物。暴露于地球表面的多種含硫礦物，受到空氣中氧氣和水蒸氣的作用，生成新的物質(zhì)如石膏、芒硝等。這是硫單質(zhì)及含硫化合物的來源之一。這些是自然界含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化，由于轉(zhuǎn)化緩慢，數(shù)量稀少，遠(yuǎn)不能滿足人類對硫元素的需求，因此在實驗室進(jìn)行硫及其化合物性質(zhì)和功能的研究是十分重要的。從而引入本堂課的重要內(nèi)容——硫單質(zhì)的性質(zhì)。【過渡】我們前面學(xué)習(xí)了碳和氮，知道了學(xué)習(xí)一種新的單質(zhì)要從兩個方面即物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)來了解。那么同學(xué)們閱讀課本95頁的內(nèi)容，觀察并根據(jù)老師提出的問題進(jìn)行實驗，總結(jié)硫單質(zhì)的物理性質(zhì)?！緦嶒?】（1）觀察試管中硫粉的顏色和狀態(tài)。（2）一只裝有硫粉的試管放在酒精燈上加熱，觀察現(xiàn)象。【學(xué)生觀察并自主學(xué)習(xí)討論】【板書】2.認(rèn)識硫單質(zhì)(俗名：硫磺）（1）物理性質(zhì)硫單質(zhì)是一種黃色或淡黃色的固體；很脆，易研成粉末；不溶于水、微溶于酒精、易溶于二硫化碳；熔點和沸點都不高。【補(bǔ)充說明】在硫的熔融實驗中除了我們觀察到的硫在形態(tài)上的變化，還存在著硫的不同單質(zhì)間的轉(zhuǎn)化，硫的同素異形體——斜方硫和單斜硫?！具^渡】在氧化還原反應(yīng)中，我們知道了元素的最高價態(tài)只具有氧化性，元素的最低價態(tài)只具有還原性，元素的中間價態(tài)既具有氧化性又具有還原性。我們已經(jīng)知道了硫元素的化合價有-2、0、+4、+6。那么單質(zhì)就是硫元素的中間價態(tài)，從氧化還原的角度既具有氧化性又具有還原性。根據(jù)演示實驗和問題，學(xué)習(xí)硫單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)。【實驗2】鐵與硫反應(yīng)：把研細(xì)的硫粉和鐵粉按照一定比例混合，在石棉網(wǎng)上堆成一定的形狀，用灼熱的玻璃棒觸及一端。當(dāng)混合物呈紅熱狀態(tài)時，移開玻璃棒，觀察發(fā)生的現(xiàn)象。學(xué)生認(rèn)真觀察現(xiàn)象并總結(jié)實驗現(xiàn)象：鐵與硫反應(yīng)有火星冒出，整個反應(yīng)成紅熱狀態(tài)，并生成了一種黑色固體物質(zhì)?！緦嶒?】硫與氧氣的反應(yīng)：取少量的硫粉置于玻璃燃燒匙中，將硫粉加熱到融化狀態(tài)，迅速伸入底部有少量水的氧氣的集氣瓶中。學(xué)生認(rèn)真觀察現(xiàn)象并總結(jié)實驗現(xiàn)象：硫在氧氣中燃燒成藍(lán)紫色火焰，并有刺激性氣味的氣體產(chǎn)生?！咎岢鰡栴}】（1）Fe+Seq\o(══,\s\up8(Δ))FeS該反應(yīng)中氧化劑還原劑分別是什么？體現(xiàn)了硫的氧化性還是還原性（2）S+O2eq\o(=,\s\up7(點燃))SO2該反應(yīng)中氧化劑還原劑分別是什么？體現(xiàn)了硫的氧化性還是還原性。【學(xué)生自主學(xué)習(xí)討論】【板書】（2）化學(xué)性質(zhì)=1\*GB3①與金屬單質(zhì)反應(yīng)：Fe+Seq\o(══,\s\up8(Δ))FeS2Cu+Seq\o(══,\s\up8(Δ))Cu2S硫是氧化劑，體現(xiàn)了硫的氧化性?！居懻摗繉Ρ冉饘勹F與氯氣、硫反應(yīng)時的產(chǎn)物，比較氯氣與硫氧化性的強(qiáng)弱。=2\*GB3②與非金屬單質(zhì)的反應(yīng)：S+O2eq\o(══,\s\up8(點燃))SO2硫做還原劑，具有還原性.H2+Seq\o(══,\s\up8(Δ))H2S硫是氧化劑，體現(xiàn)了硫的氧化性?！咎岢鰡栴}】通過學(xué)習(xí)硫的性質(zhì)，硫都有哪些用途呢？【播放相關(guān)視頻和圖片】【學(xué)生閱讀回答】1.用于制造硫酸、化肥、火柴及殺蟲劑等。2.用于制造火藥、煙花爆竹等。3.添加入天然橡膠中，增加其耐磨性和彈性，用于制造輪胎、膠管等?！咎岢鰡栴}】含有硫元素的物質(zhì)在自然界中依靠大自然的作用進(jìn)行相互轉(zhuǎn)化。那么，在實驗室中怎樣實現(xiàn)這些物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化呢？【板書】二、實驗室里研究不同價態(tài)硫元素間的轉(zhuǎn)化【交流研討】不同價態(tài)硫元素之間的轉(zhuǎn)化實驗?zāi)康倪x取含有硫元素的物質(zhì)，通過實驗探究0、+4、+6這三種價態(tài)硫元素之間的相互轉(zhuǎn)化。實驗用品SO2水溶液，Na2SO3溶液，濃硫酸，Na2S溶液，稀硫酸，NaOH溶液，酸性KMnO4溶液，氯水，KI溶液，淀粉溶液，品紅溶液，銅片；酒精燈，玻璃管，橡膠塞，導(dǎo)氣管，試管夾，試管，膠頭滴管，鐵架臺等。實驗方案設(shè)計及實施預(yù)期轉(zhuǎn)化選取試劑實驗現(xiàn)象結(jié)論及化學(xué)方程式+4

→

+6S

SSO2水溶液（Na2SO3溶液）酸性高錳酸鉀高錳酸鉀由紫紅色變?yōu)闊o色＋4價的硫被氧化成＋6價SO2水溶液（Na2SO3溶液）氯水氯水退色＋4價的硫被氧化成＋6價+4

→

0S

S

Na2SO3Na2S稀硫酸有淡黃色混濁析出SOeq\o\al(2－,3)+2H+===SO2↑+H2OS2-+2H+===H2S↑SO2+2H2S===3S↓+2H2O【小結(jié)】二氧化硫的性質(zhì)(一)物理性質(zhì)無色，有刺激性氣味的有毒氣體，密度比空氣大，易液化(沸點是-10℃)，易溶于水(常溫常壓下一體積水能溶解40體積的二氧化硫)。(二)化學(xué)性質(zhì)1.具有酸性氧化物的通性(1)與H2O反應(yīng)：SO2+H2OH2SO3（亞硫酸）(2)與堿反應(yīng)SO2+2NaOH===Na2SO3+H2O（SO2少量）SO2+NaOH===NaHSO3（SO2過量）實驗室制取SO2，可選擇堿液吸收尾氣，防止空氣污染。(3)與堿性氧化物反應(yīng)：SO2+Na2O===Na2SO3SO2+CaO===CaSO3【思考】已知SO2與澄清石灰水反應(yīng)，有與CO2類似的現(xiàn)象。試判斷SO2通入澄清石灰水直至過量有何現(xiàn)象，并寫出反應(yīng)方程式請思考SO2與CO2怎樣區(qū)別？2.具有還原性（1）2SO2+O2eq\o(,\s\up8(催化劑),\s\do7(Δ))2SO3【講解】SO3是一種無色固體，熔點（16.8℃），沸點（44.8℃），SO3與H2O反應(yīng)生成H2SO4，同時放出大量的熱。工業(yè)上常用這兩個反應(yīng)制造硫酸。（2）SO2+Cl2+2H2O===H2SO4+2HCl說明：SO2可以使氯水、溴水、碘水褪色。（3）可以使酸性高錳酸鉀溶液退色3.具有氧化性SO2+2H2S===3S↓+2H2O4.具有漂白性——能使品紅褪色【原理】它能與有色色素結(jié)合成不穩(wěn)定的無色物質(zhì)而具有漂白性。加熱可恢復(fù)顏色并釋放出二氧化硫。它可以用來漂白紙漿、毛、絲、草編制品等。【SO2檢驗】：將氣體通入品紅溶液中，如果品紅退色，加熱恢復(fù)紅色，則證明為二氧化硫氣體?！咀⒁狻浚翰荒苁棺仙镌囈和噬?石蕊變紅)【思考】SO2的漂白性與氯氣相同嗎？【小結(jié)】漂白性的物質(zhì)活性炭潮濕氯氣(即次氯酸)臭氧過氧化鈉二氧化硫漂白原理吸附有色色素將有色的色素氧化為穩(wěn)定的無色物質(zhì)與色素結(jié)合成不穩(wěn)定的無色物質(zhì)備注物理變化化學(xué)變化【思考】氯水和SO2都具有漂白作用，則將1molSO2通入含1molCl2的氯水中，所得溶液的漂白作用加強(qiáng)嗎？SO2+Cl2+2H2O===H2SO4+2HCl【課堂小結(jié)】當(dāng)堂檢測1．下列說法不正確的是()A．硫是一種淡黃色的不溶于水的晶體B．硫的化合物常存在于火山噴出的氣體中和礦泉水里C．硫易燃燒，其燃燒產(chǎn)物是大氣污染物之一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．下列化合物能由兩種單質(zhì)直接化合生成的是()A．Fe2S3B．CuSC．SO3 D．SO23.下列說法正確的是()A．因為SO2具有漂白性，所以它能使品紅溶液、溴水、酸性KMnO4溶液、石蕊試液褪色B．能使品紅溶液褪色的不一定是SO2C．SO2、漂白粉、活性炭、Na2O2都能使紅墨水褪色，其原理相同D．鹽酸能使滴有酚酞的NaOH溶液褪色，所以鹽酸也有漂白性4．下列化學(xué)實驗中，能證明某種中學(xué)常見氣體為SO2的是()①能使澄清的石灰水變渾濁②能使?jié)駶櫟乃{(lán)色石蕊試紙變紅③既能使品紅溶液褪色又能使澄清的石灰水變渾濁④將其通入足量的NaOH溶