《含硫化合物的性質和應用》學案9

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111 第一單元 含硫化合物的性質和應用 一、二氧化硫的性質和作用 學習目的 1、掌握二氧化硫的相關性質。 2、了解二氧化硫對空氣的污染和防止污染。增強學生的環(huán)境保護意識。 學習重難點 二氧化硫與酸雨；探究方法、能力的培養(yǎng)。 學習準備 書p88頁實驗1—3試劑、試管、燒瓶等 學習過程 [引入]煙花燃放、空氣質量周報。 [課題] 二氧化硫的性質和作用 一、二氧化硫的性質和作用 [實驗探究] 【實驗1】用燒瓶收集一瓶二氧化硫氣體，瓶口用雙孔橡皮塞塞好，接一個膠頭滴管，接一段直導管，用燒杯盛滿一杯水。（噴泉實驗） 【實驗2】向試管中加入5mL二氧化硫水溶液，滴加品紅溶液，振蕩；然后加熱試管，觀察加熱前后溶液顏色的變化。 【實驗3】向另一支試管中加入5mL二氧化硫水溶液，滴加氯化鋇溶液，在滴加0.5mL3%的過氧化氫溶液，振蕩，放置片刻后滴加稀鹽酸，觀察實驗現象。 【現象和結論】 實驗現象 結論 實驗1 實驗2 實驗3 【小結】 [板]1、二氧化硫的性質： ⑴物理性質：無色，刺激性氣味，有毒，易液化(-10℃)，易溶于水（1 : 40）密度比空氣大 ⑵化學性質： ①酸性氧化物：可與水發(fā)生反應生成相應的酸－——亞硫酸（亞硫酸為中強酸） SO2＋H2O H2SO3 （H2SO3為二元中強酸） 可與堿反應生成鹽和水： SO2+2NaOH==Na2SO3+H2O SO2+Na2SO3+H2O==2NaHSO3 即 SO2+NaOH==NaHSO3 ②具有漂白性，可使品紅溶液退色。（漂白是暫時性的） ③具有還原性（強），可與過氧化氫、氧氣、鹵素單質（Cl2、Br2、I2）、高錳酸鉀等反應。 SO2+H2O2==H2SO4 或 H2SO3+H2O2==H2SO4+H2O SO2＋Br2 + 2H2O＝H2SO4+2HBr *④具有氧化性（弱），可以氧化硫化氫。SO2+2H2S=3S+2H2O [問]二氧化硫確實給我們的生活帶來了很大的麻煩，那么是不是二氧化硫有百害而無一利呢？ 2、二氧化硫的作用：⑴制硫酸，用作漂白劑，殺滅霉菌和細菌，還可用作食物和 干果的防腐劑。 ⑵二氧化硫的污染：SO2是污染大氣的主要物質之一（毒性）。 ①SO2直接危害人體健康，發(fā)生呼吸道疾病，直至人死亡 ②形成硫酸型酸雨 [板]二、酸雨的形成與防治 1、雨水的PH ： 正常雨水： pH＜7，約在6左右。是由于大氣中的CO2溶解在雨水里形成碳酸的緣故，降水的 微弱酸性可以促進土壤里養(yǎng)分的溶解，便于植物吸收，是有益的。 酸 雨： pH小于5.6的雨水稱為酸雨，包括雨、雪、霧、雹等降水過程。形成原因是由于 大量硫和氮的氧化物被雨水吸收。大氣中的煙塵、O3等都是反應的催化劑或氧化劑。 2、硫酸型酸雨的形成與防治： 形成原因： 化石燃料及其產品的燃燒、含硫金屬礦石的冶煉和硫酸的生產等產生的廢氣 中含有二氧化硫。 形成過程： O2 H2O H2SO3 H2SO4 H2O O2 催化劑 SO2 SO3 H2SO4 [討論與思考] 空氣中二氧化硫的主要來源是什么？如何減少二氧化硫的排放？ 3、酸雨的防治：①開發(fā)新能源 ②對含硫燃燒進行脫硫處理、處理尾氣，提高環(huán)境保護意識。 堿性氧化物如生石灰加入到煤中，可以在燃燒的同時除去硫：SO2 + CaO = CaSO3 生成物亞硫酸鈣不穩(wěn)定，在加熱條件下易被進一步氧化：2CaSO3 + O2 = 2CaSO4 這種方法稱為“鈣基固硫”，是一種有效的除硫方法。 [板]三、SO2和CO2的性質比較： SO2 CO2 色、味、態(tài) 無色、有刺激性氣味的氣體 無色、無味的氣體 酸 性 SO2 + H2O H2SO3 H2SO3 H + + HSO3－（石蕊變紅） SO2 + Ca（OH）2 == CaSO3↓ + H2O H2O + CO2 H2CO3 H2O + CO2 H + + HCO3－（石蕊變紅） CO2 + Ca（OH）2 == CaCO3↓+ H2O 酸性：H2SO3＞H2CO3 （NaHCO3 + SO2 == NaHSO3 + CO2↑） 還原性： *氧化性： 漂白性： *制 法： SO2 + Br2 + 2H2O == 2HBr + H2SO4 SO2 + 2H2S == 3S + 2H2O 品紅褪色。 Na2SO3 + H2SO4 == H2SO3 + Na2SO4 H2O+SO2 / / / CaCO3 + 2HCl == H2CO3 + CaCl2 H2O + CO2↑ [板]四、漂白劑或脫色劑的作用方式比較 品紅試液 作用原理 能否復原 其它有色物質 SO2 褪色 化合 能 具有選擇性 Cl2 褪色 氧化 不能 具有選擇性 活性炭 褪色 吸附 不能 不具有選擇性 [注意] 所謂“選擇性”就是說某種漂白劑并不能將所有有色物質的顏色都褪去，也有可能出現有色物質在漂白過程中只是顏色發(fā)生改變，這與有色物質的結構有關。相對地說，Cl2的適用范圍較SO2為寬一些。 【思考】若將等物質的量的Cl2和SO2氣體相混合后，同時通往品紅試液中，其漂白效果是否會更好一些?若將SO2通入溴水中，可見溴水褪色， 這是否能說明SO2具有漂白性? 例1 將CO2、SO2 分別通入Ca(OH)2溶液中至過量，現象如何？能否用Ca(OH)2溶液鑒別CO2、SO2？列舉鑒別CO2和SO2的方法。 例2 某次采集酸雨樣品，每隔一段時間測定一次PH，得到如下數據： 時間 開始 8小時 16小時 24小時 32小時 40小時 48小時 PH 5.0 4.8 4.5 4.3 4.2 4.0 4.0 問題：放置時,雨水樣品PH變化的主要原因。 [結束語]今天我們走近了二氧化硫，認識了二氧化硫。全世界每年向大氣中排放的二氧化硫有3億噸，地球早已不堪重負。世界酸雨的形勢如何，我們可以在課后訪問有關的網站。家園只有一個，地球不能克隆。最后讓我們在邁克爾杰克遜的《地球之歌》的歌聲中結束我們今天的探索。 【課外練習】 一、選擇題 1.防治酸雨最根本的途徑是 ( ) A.減少礦物燃料使用量 B.減少人為硫氧化合物和氮氧化合物排放量 C.減少溫室氣體排放量 D.植樹造林 2．飄塵是物質燃燒時產生的粒狀漂浮物，顆粒很小，不宜沉降，它與空氣SO2、O2接觸時，SO2會部分轉化為SO3，使空氣的酸度增加，飄塵所起的作用可能是（ ） ① 氧化劑 ② 還原劑 ③ 催化劑 ④ 吸附劑 A. ①② B. ②③ C. ①②③ D. ③④ 3．下列物質中硫元素只顯示還原性的是 （ ） A.H2S B.SO2 C.S D.H2SO4 4．下列關于二氧化硫的敘述中錯誤的是 （ ） A.在高溫下二氧化硫可被催化氧化成三氧化硫 B.二氧化硫可使品紅溶液褪色 C.二氧化硫既具有氧化性又具有還原性 D.二氧化硫與水反應生成硫酸。 5．放在敞口容器中的下列溶液，久置后溶液中該溶質的濃度會變大的是（ ） A.濃硫酸 B.氫氧化鈉 C.氯水 D.氯化鈉 6．下列五種有色溶液與SO2作用均能褪色，其實質相同的是　　　 （　　） ①品紅溶液；②酸性KMnO4溶液；③溴水；④滴有酚酞的NaOH溶液；⑤含I2的淀粉溶液 A. ①④　　　B. ①②③　　　C. ②③⑤　　　D. ③⑤ 7．“酸雨”的形成主要是由于 A.濫伐森林，破壞生態(tài)平衡 B.工業(yè)上大量燃燒含硫的燃料 C.大氣中CO2含量增多 D.汽車排出大量的尾氣 8．導致下列現象的主要原因與排放SO2有關的是（ ） A.酸雨　　　 B.光化學煙霧 　　　 C.臭氧空洞 　　　D.溫室效應 9．你認為減少酸雨產生的途徑可采取的措施是（ ） ①少用煤作燃料 ②把工廠煙囪造高 ③燃料脫硫 ④在已酸化的土壤中加石灰⑤開發(fā)新能源 A.①②③ B.②③④⑤ C.①③⑤ D.①③④⑤ 10．下列制取氣體的方法可行的是（ ） A.制CO2：大理石 + 稀硫酸 B.制SO2：Na2SO3（固）+ 濃硫酸 C.制H2： Fe（固）+ 稀硝酸 D.制Cl2：MnO2（固） + 稀鹽酸 11．能證明SO2有漂白性的是（ ） A．酸性KMnO4溶液中通入SO2氣體后，紫色消失 B.品紅溶液中通入SO2后，紅色消失 C. 顯紅色的酚酞溶液能入SO2后，紅色消失 D.溴水通入SO2氣體后，橙色消失 12．能夠用于鑒別SO2和CO2的試劑是（ ） A.品紅溶液 B.紫色石蕊試液 C.澄清石灰水 D.氯化鋇溶液 13．為除去混入CO2中的SO2和O2并得到干燥的CO2，下列試劑的使用順序正確的是 ①飽和Na2CO3溶液 ②飽和NaHCO3溶液 ③濃H2SO4 ④灼熱的銅網 ⑤堿石灰 A. ①③④ B. ②③④ C. ②④⑤ D. ③④⑤ 14．根據下面提供的儀器和試劑，完成驗證SO2既有氧化性又有還原性的實驗．可選用的 儀器如圖所示： 可選用的試劑：①鹽酸，②溴水，③Na2SO3固體，④FeS固體，⑤品紅溶液，⑥氫氧化鈉溶液． 試回答下列問題： （1）按SO2氣流方向，用膠管連接上述儀器組合成整套裝置，正確的連接順序是（用數字1、2、…、表示）_________________. （2）上述A—C裝置中， 應加入的試劑（ 從①——⑥中選?。?是A______、B______、C_____. （3）表現SO2氧化性的實驗是上述儀器中的________裝置（填A—D），實驗過程中能觀察到的實驗現象是________;表現SO2還原性的實驗是上述儀器中的_______裝置，實驗過程中能觀察到的實驗現象是_________. （4） 為了防止污染空氣， 在裝置D的出氣口應________. 15．用Na2SO3吸收法治理SO2污染是人們正在研究的一種新方法： ⑴用Na2SO3水溶液吸收SO2； ⑵加熱吸收液，使之重新生產Na2SO3，同時得到含高濃度SO2的水蒸氣副產品。寫出上述兩 步反應的化學方程式： ________________ _________，________ _________________。 16．二氧化硫是一種酸性氧化物，能與氫氧化鈉溶液發(fā)生反應。反應產物與反應物的量有關，當二氧化硫過量時，生成亞硫酸氫鈉；當氫氧化鈉過量時，生成亞硫酸鈉。 （1） 請寫出上述反應的化學方程式。 （2） 某硫酸廠每天排放1.0104m3（標準狀況）尾氣，其中含0.2%（體積分數）的SO2，現欲用2.0mol/L氫氧化鈉溶液進行處理，每天至少需氫氧化鈉溶液多少升？ 111