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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
第三课时 不同价态含硫物质的转化
【教学目标和核心素养】
宏观辨识和微观探析:
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。
证据推理与模型认识:
能从物质类别和元素价态变化的视角,说明硫及其化合物的转化路径,设计实验进行初步验证,并能分析、解释有关实验现象。
科学探究与创新意识:
能与同伴合作进行实验探究,如实观察、记录实验现象,能根据实验现象形成初步结论。在探究中互相合作思考,培养团队意识,养成合作探究的习惯。
科学精神和社会责任:
在实验中培养动手能力,形成理论结合实际的价值观念,能运用硫及其化合物知识分析讨论生产、生活中简单的化学问题(如环境保护等),认识化学科学对社会可持续发展的贡献。认识到化学在现代工业中的实际应用,积极运用新技术,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。
【教学重难点】
含硫物质的转化。
【教学方法】
实验探究式教学法、启发式。
【教学过程】
教学环节
教学内容
设计意图
1.新课导入
【复习】
【导入】在古代中国,稀硫酸被称为“绿矾油”。《黄帝九鼎神丹经诀》卷九中就记载着“炼石胆取精华法”,即干馏石胆(胆矾)而获得硫酸。绿矾油是一种无色黏稠液体,可用于除掉兵器上的铁锈。实验室模拟此过程:可以用FeSO4·7H2O加强热,用加冰水混合物的U形管冷凝即可,用NaOH吸收SO2,理论可得29.5%的H2SO4。
【师】
(1)上述过程硫的化合价如何变化?你能预测生成的含铁化合物是什么吗?
(2)试写出反应的化学方程式。
联系实际生活,情景带入
2.探索新知
【探究1】自然界中不同价态硫元素间的转化
活动1:阅读课本,了解硫在自然界中的存在及转化。
【探究2】不同价态硫元素间的转化
活动1:列举不同价态的含硫物质,依据价态判断其性质
活动2:依据氧化还原原理,思考如何实现不同价态的硫元素之间的相互转化
活动3:选择合适的试剂,设计转化路径,并预测产物
序号
转化
目标
转化前的
含硫物质
选择试剂
转化后的
含硫物质
①
-2→0
H2S
________
S
___
②
0→-2
S
__
H2S
_______
_________
③
-2→+4
H2S
________
SO2
④
0→+4
S
__
SO2
⑤
+4→0
SO2
___
S
⑥
+4→+6
SO2
__
SO3
___
H2SO4
⑦
+6→+4
H2SO4
___
SO2
活动4:依据反应物和产物特征进行实验验证。(注意遵循:科学性、可行性、绿色性等原则)
序号
转化目标
转化前的含硫物质
选择试剂
预测转化后的含硫物质
实验现象
①
-2→0
H2S/Na2S
O2(不足)
S
SO2
②
0→-2
S
H2
H2S
Fe或Cu
FeS或Cu2S
④
0→+4
S
O2
SO2
⑤
+4→0
SO2
H2S
S
⑥
+4→+6
SO2
O2
SO3
Cl2
H2SO4
⑦
+6→+4
浓H2SO4
Cu
SO2
小结:不同价态硫元素间的转化
1. 不同价态含硫物质之间的转化,均属于氧化还原反应,需要选择合适的氧化剂或者还原剂。
2. 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(化合价只靠拢不交叉),即台阶式升降,可用下图表示:
相邻价态的同种元素的微粒间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。
【探究3】同一价态硫元素间的转化
活动1:完成下列含硫物质相互转化的化学方程式
1、实验室用亚硫酸钠与浓硫酸反应制备二氧化硫气体
2、实验室用稀硫酸与硫化铁反应,制备硫化氢气体
3、实验室用氢氧化钠对二氧化硫进行尾气处理
活动2:总结想同价态含硫物质相互转化的规律
通过探讨交流培养学生的合作意识和表达能力
激发学生对新事物的探究,培养严谨的科学思维方法
培养学生总结归纳、辩证思维的能力
3.小结作业
【课堂总结】
【作业】
1、课后作业
P10,第4、8题
2、实践作业
画出硫及其化合物之间相互转化关系(价类二维坐标图),并写出相关反应方程式。
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