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氮硫及化合物

新人教必修一硫和氮的氧化物教案

第四章非金属及其化合物

第三节硫和氮的氧化物

+X+X+K]

［板书］第三节硫和氮的氧化物

一、二氧化硫（sulphurdioxide）和三氧化硫

［投影视频］硫磺的存在形式和硫单质的物理性质

［讲解并投影小结］

存在形式：

游离态：

火山口附近或地壳的岩石

化合态：

硫化物和硫酸盐，如硫铁矿FeS2、黄铜CuFeS2、石膏（CaSO4·2H2O）、芒硝（Na2SO4·10H2O）

［板书］

（一）、硫（sulphur）俗称硫磺。

1、

硫的物理性质：

淡黄色固体，难溶于水，可溶于酒精，易溶于CS2，熔沸点都很低。

［思考］用何种方法除去沾在试管上的硫单质？

（用CS

2洗涤，加热升华法）

［问］比较活泼的非金属单质，常见化合价为－2，0，＋4，＋6，你能说出其代表物吗？

写出你所知道的硫化物

［投影］

化合价

-2

0

+4

+6

物质

类别

FeS、Na2S、HgS、H2S

S

SO2、H2SO3、Na2SO3、NaHSO3

SO3、H2SO4、

NaHSO4、Na2SO4

［问］硫单质的处于硫元素的中间价态，那么硫会有哪些化学性质呢？

［讲］硫既有氧化性又有还原性

［板书］2、硫的化学性质

①氧化性：

与绝大多数金属反应

［投影］Fe+S

FeSCu+S

Cu2S（与变价金属生成低价金属）

2Na+S==Na2S（研磨

并轻微爆炸）

Hg+S==HgS（除去有毒的Hg的方法）

［板书］与非金属反应：

H2+S

H2S

［讲］制得的H2S是一种臭鸡蛋气味的有毒气体，有强还原性。

［板书］②还原性：

与氧气发生反应

［投影］硫在空气和氧气中燃烧的视频

实验现象：

硫在空气中燃烧发出淡蓝色的火焰，在氧气中燃烧发出蓝紫色的火焰。

化学方程

式：

S+O2

SO2

［板书］③自身氧化还原反应

3S+6NaOH===2Na2S+Na2SO3+3H2O

[设问]在空气质量报告的各项指标中，有二氧化硫和二氧化氮的指数。

二氧化硫和二氧化氮是什么？

空气中有多种物质，为什么要选择这两种污染物的指数来报告？

它们有什么危害？

这就是我们这节书所介绍的内容，今天我们首先来共同讨论关于二氧化硫的问题。

[板书]

（二）二氧化硫

[展示]一瓶盛满的二氧化硫集气瓶

[问]二氧化硫什么颜色？

什么状态？

有什么气味？

二氧化硫是无色，有刺激性气味的气体。

[问]二氧化硫在水中的溶解性怎样呢？

二氧化硫易溶于水。

[板书]1、物理性质：

二氧化硫是一种无色、有刺激性气味、有毒、比空气重、容易液化、易溶于水的气体。

[过渡]刚了解SO2的物理性质，下面重点研究SO2的化学性质，看看他到底有什么秘密？

[板书]2、化学性质

[引导]请大家从理论上及已有的知识推测。

如前面第一章学习过物质的分类，SO2属于什么氧化物？

分析SO2的化合价，结合第二章的氧化还原知识进行思考。

酸性氧化物，与水反应生成酸；可以跟碱或碱性氧化物直接反应；

具有氧化性、还原性，因S的化合价为+4价。

[引导

]非常好，那让我们一起通过实验进行验证。

［投影］二氧化硫可溶性的视频

实验现象:

试管中的水面上升，滴入紫色石蕊试液后，溶液变红。

实验结论:

SO2溶于水后形成的溶液显酸性。

[板书]

（1）酸性氧化物------亚硫酐

①二氧化硫与水反应：

SO2 +H2OH2SO3（亚硫酸）

［讲］H2SO3是一种不稳定的二元弱酸，有强还原性，弱氧化性。

[引导]通过现象，可以得出二氧化硫的水溶液呈酸性。

但H2SO3不稳定，容易分解成水和二氧化硫，对于这样的反应，在同一条件下，能同时向两个方向进行的反应，我们称它为可逆反应。

[板书]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。

[问]水电解产生氢气和氧气与氢气和氧气燃烧生成水，这二个反应是可逆反应吗？

不是，条件不同

[引导]二氧化硫与碱的反应怎么样呢？

（为操作方便，是加进亚硫酸。

）

[板书]②二氧化硫与碱的反应

SO2 +2NaOH==Na2SO3+H2O；SO2 +NaOH==NaHSO3[来源:

学|科|网]

[SO2 +2NaOH==Na2SO3+H2O；Na2SO3+H2O+SO2==2NaHSO3]

［思考与交流］能否与石灰水反应？

有什么现象？

方程式如何

向澄清石灰水中通入SO2，起初会看到沉淀，继续通入，沉淀消失

SO2 +Ca（OH）2==CaSO3↓+H2O；

SO2 +Ca（OH）2+H2O==Ca（HSO3）2

[SO2 +Ca（OH）2==CaSO3↓+H2O；CaSO3+H2O+SO2==Ca（HSO3）2][来源:

学_科_网]

[问]能不能用澄清的石灰水来鉴别SO2 与CO2？

不能

[板书]③与碱性氧化物反应SO2+CaO==CaSO3

［讲］利用这点性质，我们可以解决含硫矿物燃料燃烧排放SO2的问题，可以把生成的SO2最终转化为石膏，称之为钙基固硫

［过］二氧化硫中的硫处于中间价态，既有氧化性，又有还原性

[板书]

（2）二氧化硫的氧化性：

SO2+2H2S===3S↓+2H2O

［讲］将SO2与H2S气体混合后可看到混浊

［讲］SO2具有很强的还原性

[板书]（3）二氧化硫的还原性

①与卤素单质反应：

SO2+Br2+2H2O=H2SO4+2HBr

SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl

［讲］SO2不仅能与卤素单质发生反应，而且能使酸性高锰酸钾溶液褪色

[板书]②与某些强氧化剂的反应：

2KMnO4+2H2O+5SO2===K2SO4+2MnSO4+2

H2SO4

［讲］紫色的酸性KMnO4溶液褪色或变浅。

但这并不是SO2 的漂白性所起的作用，是它们之间发生氧化还原反应，漂白是对于有机色质来说，卤水与酸性KMnO4不是有机色质。

［过］SO2除了可以被溴水、酸性KMnO4溶液氧化外，还可被HNO3、氯气、氧气等强氧化剂氧化。

如工业上生产H2SO4就可以用到以下反应。

[板书]③SO2的催化氧化

2SO2+O2

2SO3

［讲］SO3是无色固体，熔沸点都很低。

与水反应生成硫酸，是硫酸的酸酐，典型的酸性氧化物，具有酸性氧化物的通性和强氧化性。

［投影］实验视频：

SO2的漂白性。

实验现象：

品红溶液褪色，再加热，颜色又复原。

（品红溶液是一种有机红色染料）

［讲］SO2有漂白作用，但漂白后的新物质不稳定，易恢复。

[板书]（4）漂白性

［投影］SO2能跟某些有色物质化合而生成不稳定的物质，该物质易分解恢复为原有色物质

［讲］在这里大家需要注意的是SO2的漂白性与氯气和活性炭不同，SO2不能漂白酸碱指示剂。

［投影小结］常见漂白剂及其原理比较

漂白剂

HClO、Na2O2、O3、H2O2

SO2

活性炭

原理

具有强氧化性，将有色物质氧化成无色

与某些有色物质化合成不稳定的无色物质

吸附有色物质

特点

不可逆，褪色后颜色不再复原

可逆，受热或放置一段时间可复原

-----[来源:

学*科*网]

变化

化学

化学

物理

［过］我们研究物质的性质的目的是为了能更好地应用它，SO2的这些性质决定有哪些用途呢？

请大家总结并回答。

［讲］SO2在日常生活中有一定用处，工业上常用二氧化硫来漂白纸浆、毛、丝、草帽辫等，此外，二氧化硫还用于杀菌消毒。

但它的危害性也非同小可，二氧化硫和某些

含硫化合物的漂白作用也被一些不法厂商非法用来加工食品，以使食品增白等。

食用这类食品，对人的肝、肾脏等有严重损害，并有致癌作用。

[板书]（5）用途：

制H2SO4；作漂白剂；杀菌，消毒

［问］关于酸性氧化物，我们最熟悉的莫过于CO2，那么SO2与CO2有哪些异同呢？

[来源:

学+科+网]

［投影小结］

相同点：

都是无色气体且密度大于空气；均为非电解质；都是酸性氧化物

不同点：

SO2有刺激性气味，有毒；SO2能使品红退色

［思考与交流］如何鉴别SO2和CO2呢？

鉴别SO2用品红溶液，看是否褪色，

鉴别CO2用澄清石灰水，看是否有沉淀生成

但需要注意的是，当SO2中混有CO2，不影响对SO2的鉴别

但当CO2中混有SO2时，则需要除去SO2

［思考与交流］如何除去CO2中的SO2呢？

可通过足量溴水（氯水）或酸性KMnO4溶液或饱和NaHCO3溶液（目的是吸收SO2），再通过品红（目的是验证SO2是否被除尽）

［过］根据SO2的性质以及以前学习过的气体制备知识，设计一下SO2在实验室取的装置。

[来源:

Z|xx|k.Com]

[板书]（6）SO2的实验室制法

①反应原理：

Na2SO3+H2SO4===Na2SO4+SO2↑

+H2O

②制备装置：

固体和液体不加热制备气体的装置

净化干燥装置：

盛放浓硫酸的洗气瓶[来源:

学_科_网Z_X_X_K]

收集方法：

向上排空气法或排饱和NaHSO3溶液

检验：

湿润的蓝色石蕊试纸---变红

湿润的品红试纸---褪色

尾气处理：

用NaOH溶液和倒扣漏斗装置防倒吸

［过］虽然SO2在实际中有一

定的应用，但因SO2是有毒气体，是主要

大气污染物之一，当空气中含大量SO2，对环境危害极大，请大家观看有关视频。

[板书]（7）SO2的污染

［讲］SO2的主要危害是直接危害人体健康而且是酸雨的主要成分

[板书]酸雨：

空气中SOX和NOX随雨水下降成为酸雨，pH<5.6

［讲］由于溶解了二氧化碳的缘故，正常雨水的pH值在5.6左右，然而，当空气中大量N和S的氧化物随雨水降落下来就会使得雨水的pH值小于5.6而形成酸雨。

［讲］SO2的主要来源是化石燃料燃烧，含S矿石冶炼等工业废气

［思考与交流］如何控制酸雨呢？

大家有什么好办法

1、改善燃料种类，积极开发新能源；

2、对煤（其中含硫为0.3%-5%）进行处理,如选洗加工、综合开发、在煤中加入适量的生石灰、对排放的烟进行处理以回收SO2.

3、种植能够吸收SO2的有关树木（如臭椿、垂柳、柳杉）等；

［过］酸雨放置一段时间后，pH会降低，这是因为H2SO3被空气缓慢氧化成H2SO4而造成的，由此我们可知道，SO32―会被空气缓慢氧化成SO42―，但是SO2被氧化成SO3却需要很高的条件，生成的SO3是硫酸的酸酐，是一种无色易挥发的固体

[板书]（三）三氧化硫

1、物理性质：

又名硫酸酐，是一种无色易挥发的晶体，溶沸点都很低。

2、化学性质：

具有酸的氧化物的通性，与水反应放出大量的热，具有较强的氧化性。

［问］那么SO3的通性表现在哪几方面呢？

［投影小结］

（1）与水反应：

SO3+H2O==H2SO4（放出大量的热）

（2）与碱性氧化物反应：

SO3+CaO==CaSO4

（3）与碱反应：

SO3+Ca（OH）2==CaSO4+H2O

［过］最后，请大家阅读资料卡片，让我们拓展视野，一同来了解一下硫化氢的知识。

［讲］给大家读一段资料：

敦煌石窟是我国也是世界著名的艺术宝库。

敦煌壁画是艺术珍品，但令人奇怪的是，美丽的飞天的脸为什么都是黑的呢？

经调查研究，这是自然界中H2S搞的

鬼。

原来壁

画是用碱式碳酸铅做白色颜料，用PbO做黄色颜料。

本来飞天的脸都是白的，但日久天长，空气中的H2S跟Pb反应，生成黑色的PbS，所以飞天的脸都是黑的。

在日常生活中也常常看到这样一种现象：

家具涂上白漆后，显得明亮洁白。

但一两年后变得棕黄了，时间再长又变得棕黑了，原因是有些白漆是用PbCO3做颜料，空气中H2S跟油漆中的PbCO3反应生成棕黑色的PbS。

［讲］以上资料中提到的H2S究竟是一种什么气体？

下面的时间我们来研究H2S的知识。

[板书]（四）硫化氢

1、H2S的物理性质：

无色、有臭鸡蛋气味的气体，密度比空气大，能溶于水，有剧毒。

2、实验室制法：

由强酸制弱酸的原理

FeS+H2SO4==FeSO4+H2S↑

FeS+2HCl==FeCl2+H2S↑

FeS+2H＋==Fe2＋+H2S↑

［问］由实验原理，我们可知，制取H2S应采取什么样的装置呢？

固、液混合，不加热，可选用和H2、CO2相同的装置

也可用启普发生器。

［讲］但在制备气体之前要检查装置的气密性。

［问］那么收集装置是什么样的呢？

用向上排空气法收集

H2S，理由是密度比空气大，且能溶于水

［问］H2S气体有剧毒，造成

大气污染，那么尾气吸收试剂应用什么呢

？

能用H2O吗？

H2S是酸性气体，应用碱液吸收，不用H2O是因为H2S在H2O中的溶解度小。

［投影］资料卡片------常用干燥剂

酸性：

浓硫酸、硅胶、P2O5

碱性：

NaOH、碱石灰（CaO、NaOH）

中性：

CaCl2、Na2SO4

但CuSO4只能证明有水存在，却不能大量吸收水

［问］要制得干燥的H2S应怎么办？

H2S是酸性、有强还原性的气体，可选用P2O5和中性干燥剂。

［问］如何验满呢？

[板书]用湿润的Pb（CH3COO）2试纸

Pb（CH3COO）2+H2S==PbS↓+2CH3COOH试纸变黑

［问］下面我们可利用课前制备的H2S气体，研究一下H2S气体的化学性质

[板书]3、化学性质

［思考与交流］请大家分析H2S中S元素的化合价，并从氧化还原反应的角度来推测其化学性质。

H2S中S显-2价，是S的最低价，故在发生氧化还原作用时只显还原性。

［视频实验］在导管口用火点燃H2S气体，观察完全燃烧

时发出淡蓝色火焰，然后用一个蒸发皿靠近火焰现象，皿底部附有淡黄色粉末。

［问］由此现象可得出什么结论？

[板书]

（1）可燃性

［讲］H2S燃烧的产物与O2用量有关，当O2充足时，H2S能完全燃烧而以出淡蓝色火焰，并生成H2O与SO2。

[板书]2H2S+3O2

2H2O＋2SO2

［讲］当火焰罩上蒸发皿时，有淡黄色粉末出现时，是由于H2S不完全燃烧生成S之故。

[板书]2H2S+O2

2H2O＋S

［思考与交流］请大家分析上述两反应，讨论出H2S与O2按不同比例混合时的氧化产物

［过］由刚才的学习我们知道，H

2S具有还原性，可被O2氧化为SO2或S，那么能否被具有氧化性的卤素单质所氧化呢？

［问］碘水、溴水、氯水能将

H2S氧化吗？

氯、溴、碘、硫的氧化性顺序如何呢？

[板书]

（2）还原性：

H2S+X2==2HX+S↓（X=Cl、Br、I）

［投影小结］单质氧化性：

Cl2>Br2>I2>S

离子还原性：

Cl―

［小结］事实证明，H2S是一种较强的还原剂，可被O2、卤素单质、SO2、酸性高锰酸钾溶液等强氧化剂氧化。

［讲］H2

S除了有强还原性外，还有不稳定性，即在较高温度时易分解为H2和S，其稳定性弱于S的同族元素O所形成的氢化物H2O

[板书]（3）不稳定性：

H2S

H2↑+S

［过］H2S气体溶于水时，可得氢硫酸，下面我们就来一起讨论它的性质。

[板书]（4）H2S气体的水溶液----氢硫酸

［讲］氢硫酸是一种易挥发的二元弱酸，其酸性比碳酸还要弱，具有酸的通性。

［思考与交流］现有氢硫酸（H2S）、亚硫酸（H2SO3）、亚硫酸钠（Na2SO3）三瓶溶液，它们在空气中易变质。

（1）分析变质的原因

均有强还原性，能被空气中的氧气氧化。

2H2S+O2==2S↓+2H2O2H2SO3+O2==2H2SO4

2Na2SO3+O2==2Na2SO4

（2）设计实验证明是否发生变质

H2S：

观察是否有浑浊

H2SO3：

加BaCl2溶液，是否有白色沉淀

Na2SO3：

先加盐酸酸化，再加入BaCl2溶液，看是否有白色沉淀生成

（3）设计实验证明溶液已完全发生变质

H2S：

加入硫酸铜溶液，看是否有黑色沉淀

H2SO3：

加入品红溶液，看是否褪色

Na2SO3：

加入酸性高锰酸钾溶液，看溶液是否褪色

［总结］本节从硫单质的性质讲起，从S的-2、0、+4、+6价的价态对它的氢化物、氧化物及其对应的水化物和盐的氧化还原性进行了分析，重点学习了SO2的性质，使我们对酸雨的形成与防治有了一定的认识。

［自我评价］

1.在BaCl2溶液中通入SO2气

体，溶液仍澄清。

若将BaCl2溶液分别盛在两支试管，一支加HNO3，另一支加NaOH溶液，再通入SO2气体，结果两支试管均有白色沉淀。

由此，下列结论合理的是（　C　　）

A.BaCl2有两性

B.两试管沉淀均是BaSO3

C.SO2有还原性，酸性

D.升高PH，使

SO2水溶

液中SO32―浓度增大

2.下列实验能证明某无色气体为SO2的是（CD　）

A.能使澄清石灰水变浑浊

B.能使湿润的蓝色石蕊试纸变红

C.能使品红试液褪色，加热后又显红色

D.能使溴水褪色，再滴加酸化的BaCl2溶液有白色沉淀产生

3.检验SO2气体中是否混有CO2气体，可采用的方法是（D）

A.通过品红溶液

B.通过澄清石灰水

C.先通过氢氧化钠溶液，再通过澄清石灰水

D.先通过酸性高锰酸钾溶液，再通过澄清石灰水

4.能证明SO2具有漂白性的是（　B　）

A.SO2气体通入紫色的酸性高锰酸钾溶液中，发现溶液紫色褪去

B.SO2气体通入品红溶液中，红色褪去

C.显红色的酚酞通入SO2后，红色褪去

D.SO2气体通入溴水中，橙色褪去

九、板书设计

第三节硫和氮的氧化物

一、二氧化硫（sulphurdioxide）和三氧化硫

（一）、硫（sulphur）俗称硫磺。

1、硫的物理性质：

淡黄色固体，难溶于水，可溶于酒精，易溶于CS2，熔沸点都很低。

2、硫的化学性质

①氧化性：

与绝大多数金属反应

与非金属反应：

H2+S

H2S

②还原性：

与氧气发生反应

③自身氧化还原反应3S+6NaOH===2Na2S+Na2SO3+3H2O

（二）二氧化硫

1、物理性质：

二氧化硫是一种无色、有刺激性气味、有毒、比空气重、容易液化、易溶于水的气体。

2、化学性质

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。

（1）酸性氧化物------亚硫酐

①二氧化硫与水反应：

SO2 +H2OH2SO3（亚硫酸）

②二氧化硫与碱的反应

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

[SO2 +2NaOH==Na2SO3+H2O；Na2SO3+H2O+SO2==2NaHSO3]

③与碱性氧化物反应SO2+CaO==CaSO3

（2）二

氧化硫的氧化性：

SO2+2H2S===3S↓+2H2O

（3）二氧化硫的还原性[来源:

Z+xx+k.Com]

①与卤素单质反应：

SO2+Br2+2H2O=H2SO4+2HBr

SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl

②与某些强氧化剂的反应：

2KMnO4+2H2O+5SO2===K2SO4+2MnSO4+2H2SO4

③SO2的催化氧化2SO2+O2

2SO3

（4）漂白性

（5）用途：

制H2SO4；作漂白剂；杀菌，消毒

（6）SO2的实验室制法

①反应原理：

Na2SO3+H2SO4===Na2SO4+SO2↑+H2O

②制备装置：

固体和液体不加

热制备气体的装置

净化干燥装置：

盛放浓硫酸的洗气瓶

收集方法：

向上排空气法或排饱和NaHSO3溶液

检验：

湿润的蓝色石蕊试纸---变红湿润的品红试纸---褪色

尾气处理：

用NaOH溶液和倒扣漏斗装置防倒吸

（7）SO2的污染

酸雨：

空气中SOX和NOX随雨水下降成为酸雨，pH<5.6

（三）三氧化硫

1、物理性质：

又名硫酸酐，是一种无色易挥发的晶体，溶沸点都很低。

2、化学性质：

具有酸的氧化物的通性，与水反应放出大量的热，具有较强的氧化性。

（四）硫化氢

1、H2S的物理性质：

无色、有臭鸡蛋气味的气体，密度比空气大，能溶于水，有剧毒。

2、实验室制法：

由强酸制弱酸的原理

FeS+H2SO4==FeSO4+H2S↑

FeS+2HCl==FeCl2+H2S↑

FeS+2H＋==Fe2＋+H2S↑

用湿润的Pb（CH3COO）2试纸

Pb（CH3COO）2+H2S==PbS↓+2CH3COOH试纸变黑

3、化学性质

（4）H2S气体的水溶液----氢硫酸

（3）不稳定性：

H2S

H2↑+S

第四章非金属及其化合物

第三节硫和氮的氧化物

（第二课时）

［板书］二、二氧化氮（nitrogendioxide）和一氧化氮

［问］欲认识两种氮氧化物，我们还要从大家最熟悉的氮气入手，空气中氮气的体积分数为多少？

78%

［讲］自然界中的氮主要以游离态存在于大气中，生物体中蛋白质含有化合态氮，土壤中有硝酸盐，如KNO3、Ca（NO3）2等。

所以有人说“氮是生命元素”

［问］工业上用分离液态空气法制氮气的原理和操作。

请大家预测氮气的性质活泼与否

通常情况下，氮气不活泼，不与氧气反应，但氮气在一定条件下还可以与氧气反应。

［板书］1、NO和NO2的生成

［视频实验］N2和O2在放电条件下的反应

［板书］N2+O22NO

2NO+O2==2N

O2

实验室制法：

Cu+4HNO3（浓）==Cu（NO3）2+2NO2↑+2H2O

3C

u+8HNO3（稀）==3Cu（NO3）2+2NO↑+4H2O　

［问］通过实验观察，NO和NO2可能具有什么样的物理性质呢？

大家推测一下。

[来源:

学科网ZXXK]

［板书］2、物理性质：

NO是一种无色、无味、难溶于水的有毒气体。

NO2是一种红棕色、有剌激性气味的有毒气体，密度比空气大，易液化，易溶于水

［思考与交流］可用什么样的方法收集NO和NO2呢

NO与空气密度相近且与空气中的氧气

反应，但NO不溶于水，因此可用排水法收集

NO2溶于水，密度比空气大，故用向上排空气法收集。

［讲］氮除了-3、0外，其正价从+1到+5，NO和NO2是氮较为典型的氧化物，除此之外，还有N2O，俗称笑气。

N2O3，是亚硝酸的酸酐。

N2O5，是硝酸的酸酐。

［过］那么NO和NO2究竟有哪些化学性质呢？

下面让我们一起来探究一下。

［板书］3、化学性质

［讲］NO不与水反应，在常温下易与O2化合生成NO2。

［板书］

（1）NO与氧气反应：

2NO＋O2＝＝2NO2　

［讲］NO2在通常状况下，能自身相互结合生成无色的N2O4气体，且在加热时气体颜色加深

［板书］

（2）NO2的聚合反应：

2NO2

N2O4

［讲］NO仅能与氧气反应，但NO2