《硫和氮及其氧化物的性质和应用》示范教案Word格式文档下载.docx

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二氧化硫的化学性质。

教学难点：

研究某物质的程序和方法。

三、教具准备

多媒体、两试管SO2气体、试管、水槽、烧杯、石棉网、酒精灯、铁架台、品红试液、KMnO4溶液、溴水

四、教学过程

【导入新课】

用多媒体播放当天的空气质量日报。

师：

请看当天空气质量日报的污染指数及首要污染物、空气质量级别、空气质量状况。

生：

首要污染物有二氧化硫、二氧化氮、可吸入颗粒。

今天我们共同讨论关于二氧化硫的问题。

【板书】硫和氮的氧化物

一、二氧化硫和三氧化硫

【实物展示】粉末状硫及块状硫。

我们在初中阶段学习过的硫有何物理、化学性质呢？

（学生讨论，用多媒体小结）

物理性质：

黄色固体，难溶于水，微溶于酒精，易溶于CS2，易升华等。

与铁生成硫化亚铁、与铜生成硫化亚铜，也可以和活泼的金属反应；

硫在空气中或氧气

中可以燃烧生成SO2，可以与非金属反应。

【板书】1．SO2的物理性质

【演示1】课前收集好的一试管二氧化硫，观察颜色，闻气味，与空气密度比较。

请同学们总结一下二氧化硫的物理性质。

（由学生总结后，再启发学生思考其溶解性）

我们可以通过怎样的实验证明SO2的溶解性呢？

（学生思考探索，设计实验方案，讨论可行性，然后由一名同学上台演示实验）

【演示2】将一集满SO2的试管倒置于水槽中，晃动、观察。

这个实验说明什么问题呢？

（学生讨论实验，交流讨论结果）

【多媒体】二氧化硫的物理性质

状态：

气体颜色：

无色气味：

有刺激性

沸点：

－10℃毒性：

有毒密度：

比空气大

溶解度：

易溶于水，在常温、常压下，1体积水大约能溶解40体积的SO2。

【演示3】把刚才实验的试管用橡皮塞塞上后，取出水面，再用pH试纸测酸碱性（或者直接加入紫色的石蕊试液）。

观察溶液的颜色改变，思考讨论可能的原因。

经测量pH＜7，说明溶液呈酸性，这是由于SO2溶于水和H2O反应生成H2SO3。

这同CO2溶于水极为相似，亚硫酸也只能存在于溶液中，很不稳定，易分解成SO2和H2O。

这个反应说明SO2是怎样的物质呢？

SO2是酸性氧化物。

怎样证明二氧化硫是酸性氧化物呢？

【板书】2．SO2的化学性质：

（1）酸性氧化物

【学生练习】SO2＋H2O

H2SO3CO2＋H2O

H2CO3

这两个反应有什么特点呢？

能同时向两个反应方向进行，属于可逆反应。

（学生阅读教材相关内容，明确可逆反应的概念及基本特征）

可逆反应：

在同一条件下，既能向正反应方向进行，同时又能向逆反应方向进行的反应，叫可逆反应。

①CO2和水反应是可逆反应吗？

②H2燃烧生成水，水电解生成H2和O2，是可逆反应吗？

为什么？

我们有没有其他方法可以证明二氧化硫是酸性氧化物呢？

既然SO2是酸性氧化物，它应具有酸性氧化物的通性，请大家写出SO2同NaOH溶液反应的化学方程式。

SO2＋2NaOH＝Na2SO3＋H2OSO2＋NaOH＝NaHSO3

或写成：

SO2＋2NaOH＝Na2SO3＋H2ONa2SO3＋SO2＋H2O＝2NaHSO3

如果把SO2通入澄清石灰水中，能反应吗？

有何现象呢？

写出反应的化学方程式。

SO2＋Ca（OH）2＝CaSO3↓＋H2OCaSO3＋SO2＋H2O＝Ca（HSO3）2

向石灰水中通入少量SO2气体，澄清石灰水变浑浊；

若继续通入过量SO2气体，溶液又变澄清。

这一性质与CO2相似。

能否用通入澄清石灰水的方法来证明SO2的存在呢？

【演示4】在SO2水溶液中，滴入几滴品红溶液，振荡，观察颜色变化，加热试管，再观察。

认真观察实验现象，思考可能的原因。

滴入品红溶液，红色立刻褪去，与往其中通入Cl2的现象相同，说明SO2具有什么性质?

加热后，红色恢复，说明了什么?

SO2具有漂白性，但生成的无色物质不稳定，受热易分解，使颜色恢复。

SO2和氯水的漂白有何不同?

氯水漂白是因Cl2溶于水后产生的HClO有强氧化性，可将有色物质氧化成无色物质而漂白，实质为氧化还原反应，这种漂白效果是永久性的。

SO2漂白是因为它与有色物质反应生成一种不稳定的无色物质，这种无色物质见光遇热易分解，从而使有色物质恢复原色。

实质为非氧化还原反应，这种漂白结果是暂时的。

【多媒体】氯水与二氧化硫漂白性的比较：

氯水

二氧化硫

原理

氯水中HClO将有色物质氧化成无色物质

SO2溶于水产生的H2SO3与有色物质直接结合生成不稳定的无色物质

实质

氧化还原反应

非氧化还原反应

效果

永久性

暂时性

范围

可漂白大多数有色物质，能使紫色石蕊试液褪色

漂白某些有色物质，不能使紫色石蕊试液褪色（石蕊变红）

（工业上常用SO2来漂白纸浆，以致报纸放久会变黄）

【板书】

（2）二氧化硫漂白性：

SO2溶于水产生的H2SO3与有色物质直接结合生成不稳定的无色物质。

SO2可以漂白某些有色物质，能否使紫色石蕊试液褪色呢？

【演示5】把SO2通过紫色石蕊试液（石蕊变红不褪色）。

由SO2中硫元素的价态，能否推测它可能具有的性质？

【小结】硫单质及其化合物的化学性质

SO2中硫元素为＋4价，既可得电子显氧化性，又可失电子显有还原性。

（引导学生分析）举例说明它的氧化性：

【小结并板书】

（3）氧化性：

SO2＋2H2S＝3S↓＋2H2O

SO2的氧化性较弱，只在少数反应中体现。

【演示6】把SO2气体分别通过溴水和高锰酸钾酸性溶液中。

观察溶液颜色的变化，思考可能的原因。

SO2的还原性应表现在它与氧化剂的反应上，可通过与O2、KMnO4（H＋）、卤素单质等氧化剂的反应来证明。

（4）SO2具较强的还原性，可被X2、O2、KMnO4、HNO3等许多氧化剂氧化：

SO2＋Br2＋2H2O＝H2SO4＋2HBr

5SO2＋2KMnO4＋2H2O＝K2SO4＋2MnSO4＋2H2SO4

2SO2＋O2

2SO3

SO2能使溴水、KMnO4溶液褪色，这与SO2使品红褪色，实质相同吗?

不同。

前者缘于SO2的还原性，发生的是氧化还原反应。

后者缘于其漂白性，发生的是非氧化还原反应。

【小结】SO2的化学性质

刚才我们学习了SO2的主要化学性质，结合生活实际，你们能否说出SO2有何重要用途呢？

（阅读教材相关内容，积极讨论交流）

【板书】3．二氧化硫的主要用途

（1）制硫酸：

S→SO2→SO3→H2SO4

（2）漂白纸浆、毛、丝、草帽等

（3）杀菌消毒

4．三氧化硫

SO2在一定条件下可以转化为SO3，SO3也是一种典型的酸性氧化物，那么SO3具有哪些化学性质呢？

与水反应、与碱反应、与碱性氧化物反应

很好，请举例写出反应方程式

SO3＋H2O＝H2SO4

SO3＋2NaOH＝Na2SO4＋H2O

SO3＋Na2O＝Na2SO4

请同学们注意，SO3的熔点16.8℃，沸点44.8℃，常温常压下，SO3不是气体。

【例题剖析】

例1检验SO2气体中是否混有CO2气体，可采用的方法是（　　）

A．通过品红溶液

B．通过澄清石灰水

C．先通过NaOH溶液，再通过澄清石灰水

D．先通过KMnO4酸性溶液，再通过澄清石灰水

要正确解答本题必须先做到以下两点：

（1）理解题意，本题要检验的是CO2，且CO2又是混在SO2气体中。

（2）要掌握SO2与CO2性质上的相似点与不同点，SO2与CO2性质上有哪些相似点与不同点呢？

通过澄清石灰水都能生成白色沉淀（CaSO3和CaCO3），遇NaOH溶液都能发生反应，这便是它们性质上的相似点。

它们性质上的不同点表现在：

SO2具漂白性从而能使品红褪色，而CO2不具备漂白性；

又如在通过NaHCO3溶液时，由于H2SO3酸性＞H2CO3酸性，所以SO2与NaHCO3溶液反应能放出CO2，而CO2却无法与NaHSO3反应；

再如由于SO2的还原性，在通过KMnO4酸性溶液时会发生反应：

5SO2＋2KMnO4＋2H2O＝K2SO4＋2MnSO4＋2H2SO4，而CO2却不具备这种还原性。

总结得很好。

若对本题选项稍加分析，A项验的是SO2而不是CO2；

B项中不管是否混有CO2，均有白色沉淀生成；

C项中不管是否混有CO2，均无白色沉淀生成；

唯有D项在通过KMnO4酸性溶液时混合气体中仅SO2被吸收，再通过澄清石灰水若有白色沉淀，说明混有CO2，若无白色沉淀，说明不混有CO2。

综上所述分析，正确选项是D。

点评：

气体的检验是中学化学气体制备实验中的重要内容。

检验时一定要排除相关气体的干扰，排除时不能引进被检气体，否则结论不正确。

【变式训练】

1．除去CO2中混有的少量SO2气体，可选用试剂（　　）

A．澄清石灰水B．品红溶液C．溴水D．饱和NaHCO3溶液

（学生讨论，逐个排除错误选项，请一位同学总结结果）

学生精析：

鉴别CO2和SO2时，可将气体分别通过品红溶液或溴水或KMnO4溶液等，使溶液颜色褪去者为SO2。

但除杂时，要将SO2除尽且须防止CO2的消耗与溶解，因此应选择D。

原理：

NaHCO3＋SO2＝NaHSO3＋CO2（强制弱）。

答案：

D

2．能鉴别CO2和SO2的试剂是（　　）

A．品红溶液B．澄清石灰水

C．紫色石蕊试液D．氯化钡溶液和氯水混合液

（教师启发引导学生思考讨论，很容易解决问题，找一名同学总结解题的思路和方法）

CO2与SO2溶于水可分别得碳酸和亚硫酸，均可电离出氢离子，均可使紫色石蕊试剂变红。

它们与澄清石灰水均可生成白色沉淀，且过量后均可生成酸式盐而溶解。

CO2与SO2在还原性方面不同，SO2具有还原性可以被氯单质氧化生成硫酸根离子，可与氯化钡生成硫酸钡白色沉淀，而CO2不能被氧化也不能与氯化钡反应。

SO2有漂白性，CO2没有。

AD

例2SO2和Cl2都具漂白作用，若将等物质的量的这两种气体，同时作用于潮湿的有色物质，此时可观察到有色物质（　　）

A．立刻褪色B．慢慢褪色C．先褪色后复原D．颜色不褪

SO2和Cl2都具漂白作用，当它们混合反应时，“强强联合”是否漂白能力更强呢？

应该可以吧！

有两种漂白剂啊。

应该从它们的漂白原理来考虑。

二氧化硫、次氯酸都具有漂白作用，但它们的漂白原理又各不相同。

SO2具有漂白作用，是因为SO2能跟某些有