高中化学人教版 (2019)必修 第二册第五章 化工生产中的重要非金属元素第一节 硫及其化合物试讲课ppt课件

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《硫及其化合物》第一课时教学设计课题 《硫及其化合物》第三课时单元5学科化学年级高一教材分析本节教学内容是人教版高中化学必修第二册第五章《化工生产中的重要非金属元素》第一节《硫及其化合物》的第三课时。本节内容是典型的元素化合物知识，这一课时的教学内容主要是硫酸根的检验和含硫物质的相互转化。教材在研究了硫单质及其化合物、浓硫酸的基础上，继续学习硫酸根的检验和含硫物质的转化，学完这节课内容，硫的相关知识也就完结了。因此本节内容主要是硫酸根的铵盐和含硫物质的综合应用。本节是在了解了硫及其化合物、浓硫酸的基础上，进一步学习硫酸根的检验和含硫物质的相互转化。在中学化学中，硫酸根是一种具有代表性的含氧强酸根离子，硫酸根离子是中学化学学习必须要掌握的重要知识。其中，硫酸根离子的检验是常见离子检验很重要的一环，也是本节课所学习的重点。另外，含硫物质的相互转化，需要了解常见的含硫物质的化合价，并能通过化学反应实现转化。对于简单的化学反应，可以通过自己设计的实验方案，来实现对应的实验目的。本节安排了“硫酸根离子的检验”，“含硫物质的相互转化”这两部分内容。通过学习这部分知识，掌握硫酸根离子的检验，含硫物质的相互转化。教学目标与核心素养宏观辨识与微观探析：从硫酸根离子的检验，认识常见离子的检验，从含硫物质的转化，认识含硫物质可以实现相互转化；从宏观和微观相结合的角度，认识到各物质转化的化学本质。证据推理与模型认知：基于含硫物质的相互转化，设计合理的化学步骤，实现含硫物质的转化。科学探究与创新意识：从问题和假设出发，设计探究方案，探究硫酸根离子的检验，在探究中互利合作，培养团队精神。科学精神与社会责任：在实验中培养动手能力，形成理论结合实际的价值观念；认识到化学在现代工业中的实际应用，同时也要认识到，在化学工业的的生产过程中，积极运用新技术，注意保护环境。也要认识到，化学是一门很有前景的学科，在未来的学习中，要实现理论和实际结合，成为一名化工工程师。重点难点  硫酸根离子的检验；  含硫物质的转化。  教学过程教学环节教师活动学生活动设计意图导入新课在上两节课中，我们学习了S、SO2、SO3、浓硫酸，那么这一节课，我们学习一下SO42-的检验，硫的单质、化合物之间的转化。  讲授新课第一节 硫及其化合物一、硫酸根离子的检验    1.【实验5-4】在三支试管中分别加入少量稀硫酸、Na2SO4溶液和Na2CO3溶液，然后各滴入几滴BaCl2溶液，观察现象。再分别加入少量稀盐酸。振荡，观察现象。从这个实验中你能得出什么结论？写出相关反应的离子方程式。注意！！BaCl2、Ba（OH）2等可溶性钡的化合物和BaCO3有毒，使用时做好个人防护，相关废弃物应进行无害化处理。反应现象：滴加BaCl2溶液产生白色沉淀，滴加盐酸后，有气泡产生，沉淀的量减少。反应的离子方程式： Ba2++CO32-=BaCO3↓Ba2++SO42-=BaSO4↓   BaCO3+2H+=Ba2++H2O+CO2↑2.硫酸根离子的检验   先用盐酸把溶液酸化，无明显现象，以排除CO32-、SO32-、Ag+等可能造成的干扰，再加入BaCl2溶液，根据是否有白色沉淀出现，来说明原溶液中是否有SO42-存在。注意：①不能用HNO3酸化，因其具有强氧化性；②钡盐不能用Ba(NO3)2溶液，因为在酸性条件下，SO32-、HSO3-、SO2等会被溶液中NO3-氧化。3.思考与讨论（1）经溶解、过滤和蒸发操作得到的粗盐中还含有一些可溶性硫酸盐及MgCl2、CaCl2等杂质。如果按照下表所示顺序除去他们，应加入什么实际？写出相关反应的离子方程式（可以参考附录II）杂质加入试剂离子方程式硫酸盐氯化钡Ba2++SO32-=BaCO3氯化镁氢氧化钠Mg2++2OH-=Mg（OH）2氯化钙碳酸钠Ca2++CO32-=CaCO3（2）加入你选择的试剂除去杂质后，有没有引入其他离子？用什么方法可以除去这些离子？引入了OH-离子和CO32-离子，加入适量盐酸可以除去这些离子。（3）设计除去杂质的实验方案时，除了要考虑所加试剂的种类，还要考虑哪些问题？离子角度:钙离子通常加碳酸钠除去；镁离子要加氢氧化钠除去；硫酸根离子要加氯化钡除去;   然后考虑顺序:先加氯化钡再加碳酸钠，可以保证过量钡离子通过形成碳酸钡沉淀被除去,反之过量钡离子会留下来成为新的杂质。最后过量的碳酸钠和氢氧化钠可以用盐酸来除去.二、不同价态含硫物质的转化1.自然界中硫的存在和转化阅读课本资料卡片，了解自然界中硫的存在和转化从图5-7可以看出，自然界中的含硫物质在一定条件下能够相互转化。而这种转化在人工条件下也能发生，那么在实验室里是如何实现不同价态含硫物质的相互转化呢？2.不同价态含硫物质的转化①不同价态的硫转化关系S↔S↔S↔S-2  0 +4  +6“高价显氧化性，低价显还原性，中间价态两边转”SO2既有氧化性，又有还原性。②不同价态硫的转化是通过氧化还原反应实现的。当硫元素的化合价升高或降低时，一般升高或降低到其相邻的价态，即台阶式升降，可用下图表示 H2S＋H2SO4(浓)＝ S↓＋SO2↑＋2H2O③相邻价态的微粒不发生氧化还原反应如S和H2S、S和SO2、SO2和浓硫酸之间不发生氧化还原反应2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O2Na2S＋Na2SO3＋3H2SO4===3Na2SO4＋3S↓＋3H2O④含硫物质的连续氧化 5.实验设计：从上述转化关系中选择你感兴趣的一种或几种，设计实验实现其转化，并填写下表提示：常用的氧化剂有浓硫酸、Cl2、KMnO4等，还原剂有金属单质、H2、Na2S等转化目标（价态变化）转化前的含硫物质选择试剂（氧化剂或还原剂）转化后的含硫物质预期现象-2→0H2SSO2S有固体           独立设计6.实验探讨：综合考虑实验安全和环境保护，选择一种实验方案进行实验。实验过程中及时观察和记录实验现象，并对其进行分析，通过推理得出结论，就你的结论和发现的问题与同学交流。7.化学实验设计化学实验设计注意事项：化学实验设计指实验者在实施化学实验前，根据一定的化学实验目的和要求，运用化学知识与技能，按照一定的实验方法对实验的原理、仪器、装置、步骤和方法等进行合理安排与规划。进行化学实验设计时，应遵循科学性，可行性、安全性和绿色化原则。化学实验设计一般以实验设计方案的形式呈现，通常包括实验课题、实验目的、实验原理、实验仪器与实际、实验步骤及注意事项、实验数据及处理、实验结论与讨论等。 关注化学阅读课本化学与职业---------化工工程师，谈谈自己的感想。课堂梳理一、硫酸根离子的检验 先用盐酸把溶液酸化，无明显现象，以排除CO32-、SO32-、Ag+等可能造成的干扰，再加入BaCl2溶液，根据是否有白色沉淀出现，来说明原溶液中是否有SO42-存在。二、硫的相互转化  课后习题1.下列物质中的硫元素不能表现氧化性的是（       ）     A．Na2S                  B．S              C．SO2                    D．H2SO4答案为：A   S的最高化合价只有氧化性，最低化合价只有还原性，中间价态既有氧化性又有还原性。2.下列关于SO2的叙述正确的是（   ）A.SO2是无色、无味、有毒的气体B.SO2与NaOH溶液反应生成Na2SO4C.SO2能使紫色的KMnO4溶液褪色D.SO2有毒，不能用作视频添加剂答案为：CA.SO2是无色、无刺激性气味、有毒的气体；B.SO2与NaOH溶液反应生成Na2SO3；C.SO2能使紫色的KMnO4溶液褪色D. 二氧化硫可作食品添加剂,葡萄酒的配料表中,就有二氧化硫的添加。3.列事实与括号中浓硫酸的性质对应关系正确的是（　　）A．空气中敞口久置的浓硫酸质量增大（挥发性）B．浓硫酸在加热条件下与铜反应（脱水性）C．浓硫酸在纸上书写的字迹变黑（氧化性）D．浓硫酸可用来干燥某些气体（吸水性）答案：DA、敞口久置的浓硫酸，会吸收空气中的水分変稀，是浓硫酸的吸水性；B、在加热条件下铜与浓硫酸发生氧化还原反应，表现的是浓硫酸的氧化性和酸性；C、浓硫酸在纸上书写的字迹变黑，表现的是浓硫酸的脱水性；D、浓硫酸可以用来干燥气体，表现的是浓硫酸的吸水性。4.在实验室中，几位同学围绕浓硫酸的化学性质进行了如下实验探究：将适量的蔗糖放入烧杯中，加入几滴水，搅拌均匀；然后再加入适量浓硫酸，迅速搅拌，观察到蔗糖逐渐变黑，体积膨胀，并产生有刺激性气味的气体。(1) 生成的黑色物质是 ________ （填化学式）．(2) 有刺激性气味的气体主要成分是________ （填化学式），写出产生该气体的反应的化学方程式： ________ ；(3) 上述实验现象表明浓硫酸具有________ （填字母）a.酸性b.吸水性c.脱水性d.强氧化性答案：（1）C；（2）SO2；C+H2SO4（浓）===CO2↑+SO2↑+2H2O；（3）cd.【解析】仔细阅读课本实验。5.如何证明酸雨中含有硫酸？请简述相关的实验操作步骤。【解析】使用试剂氯化钡（BaCl2）和排除干扰试剂盐酸（HCl）。向待测物溶液滴入几滴HCl溶液，无明显现象，再加入几滴BaCl2溶液,震荡,如果产生白色沉淀,则它是硫酸。6.现有两支分别盛有相同体积浓硫酸和稀硫酸的试管，请用简单的方法区别他们。解答：①.向2个试管中都加入铁片,不反应的是浓硫酸,产生气泡的是稀硫酸②各蘸取少量,涂在白纸上,变黑的是浓硫酸,没明显变化的是稀硫酸③将2个试管中的酸倒入一定量水中,水温明显升高的是浓硫酸,温度无明显变化的是稀硫酸。7.某工厂的燃烧煤中硫的质量分数为0.64%，该工厂每天燃烧这种煤100t．试计算：（1）如果煤中的硫全部转化为SO2，该工厂每天产生SO2在标准状况下的体积；（2）如果把产生的SO2全部用来生产硫酸，理论上每年（按365天计）得到98%的浓硫酸的质量。解析：（1）m（S）=100t×0.64%=0.64t=0.64×106g，n（S）= 0.64×106g/（32g．mol） =2×104mol，由反应的关系式S～SO2，可知：n（SO2）=n（S）=2×104mol，V（SO2）=2×104mol×22.4L/mol=4.48×105L=448m3，答：该工厂每天产生SO2在标准状况下的体积为448m3．（2）每天生成SO2为2×104mol，则每年生成SO2为2×365×104mol=7.3×106mol，由反应的关系式SO2～H2SO4，n（H2SO4）=7.2×106mol，则m（H2SO4）=7.3×106mol×98g/mol=7.154×108g，得到98%的浓硫酸（密度为1.84g/cm3）的质量为： 7.158×108g/98% =7.304×108g=730.4t，答：理论上每年（按360天计）得到98%的浓硫酸（密度为1.84g/cm3）的质量为730.4t．8.请分析下图,并上网查阅相关资料,简述硫在自然界的循环过程，思考人类活动对硫的循环由什么影响。 解答：自然界的硫最初来自黄铁矿与黄铜矿等矿物，由风化进入土壤当中，再经由植物或微生物的吸收，或经由冲刷进入河流，再流入大海，然后沉积或由途中的微生物继续利用等。硫也是自然界生态循环中最重要的元素之一。   其中硫酸根是自然界硫最主要的形式之一，除了被生物再吸收利用外。一部分的硫则由生物转化为硫化氢(如哺乳动物的放屁、硫酸根离子在无氧状况下被硫酸盐还原菌还原成硫化氢)，并释放到大气当中，或透过微生物反应重新便为硫元素停留在自然界。硫循环会参予微生物与生物之生物化学反应。有些微生物氧化各种硫化合物，有些则进行还原。     学生总结 课堂小结1.熟记硫酸根检验顺序和注意事项；2.熟练掌握硫在化合物中的化合价，并通过相关反应实现相互转化；3.熟悉化学实验设计的一般原则和步骤，能够进行简单的实验设计；4.化学是一门注重实用的科学，希望同学们在未来能成为一名出色的化学家。  板书一、硫酸根离子的检验二、含硫物质的向化转化