高一化学 评说硫氮的功与过.ppt

高中化学评说硫、氮的“功”与“过”,第一节硫硫化氢,斜方硫,升华硫,弹性硫,一、硫的原子结构,硫原子核外有3个电子层，最外层上有6个电子，在化学反应中易得电子，具有氧化性。,一、硫的原子结构,据相对分子质量测定，单质硫的分子相当于分子式S8，这个分子具有环状结构：,二、硫的物理性质,1.硫是淡黄色晶体，很脆；2.硫不溶于水，微溶于酒精，易溶于二硫化碳（CS2）；说明：硫是淡黄色晶体，俗称硫磺。由于硫易溶于二硫化碳，所以粘在试管上的硫可用二硫化碳除去。3.硫的密度为2g/cm3；,二、硫的物理性质,三、硫的化学性质,1硫与金属的反应（1）硫与铜反应：2Cu+SCu2S(硫化亚铜，黑色，难溶于水),说明：铜丝在硫蒸气里燃烧，生成黑色的硫化亚铜。,三、硫的化学性质,（2）硫与铁反应Fe+SFeS(硫化亚铁,黑色,难溶于水),说明：这一反应是放热反应，但需要把反应物加热到一定温度，才能使反应开始发生。反应开始以后，放出的热能使反应继续进行。硫跟铁反应时生成黑色的硫化亚铁。,三、硫的化学性质,（3）硫还可以与钠、镁、铝等金属反应,2Na+S研磨Na2S,Mg+SMgS,2Al+3SAl2S3,Zn+SZnS,2Ag+SAg2S,Hg+SHgS,三、硫的化学性质,说明：因Al2S3遇水强烈分解，所以Al2S3不能从溶液中生成而只能用S与Al化合制得。在金属硫化物中：FeS、CuS、Cu2S、Ag2S、PbS等，都呈黑色且不溶于水。硫具有氧化性，但氧化性较弱，跟铁、铜等有变价的金属化合时，生成低价金属硫化物。（利用Ag和S的反应，可用简易的方法鉴别出真假银：用一布条沾上少量硫黄粉末在待鉴别的器皿表面用力磨擦，如被磨擦处出现黑斑则说明是真银，否则为假银。）,三、硫的化学性质,2硫与非金属的反应（1）硫与氢气反应H2+SH2S,说明：硫的蒸气能与氢气直接化合而生成硫化氢气体，反应较难。,三、硫的化学性质,说明：硫在空气中燃烧，火焰呈现淡蓝色，而在氧气中燃烧的更旺，发出明亮的蓝紫色，生成一种有刺激性气味的气体，反应放出大量的热。,（2）硫与氧气反应,三、硫的化学性质,3硫与化合物反应,S+2H2SO4(浓)3SO2+2H2O,S+6HNO3(浓)6NO2+H2SO4+2H2O,四、硫的性质小结,1硫的性质硫有氧化性，也有还原性。因为硫是一个中间价态：S(-2)S(0)S(+4)S(+6)，既可以得电子，也可以失去电子。,氧化性,2Cu+SCu2S,Fe+SFeS,2Na+S研磨Na2S,H2+SH2S,C+2SCS2,S+O2点燃SO2,(2)还原性,四、硫的性质小结,3S+6NaOH2Na2S+Na2SO3+3H2O,(3)硫与强碱、强酸和其它物质的反应,S+2H2SO4(浓)3SO2+2H2O,S+2KNO3+3CK2S+N2+3CO2,S+6HNO3(浓)6NO2+H2SO4+2H2O,四、硫的性质小结,2说明（1）洗掉试管上的硫的方法：用CS2；加热升华法；用强碱溶液。（2）氧化性：Cl2S；O2S。（3）硫和变价金属反应一般生成低价金属硫化物。,五、硫的用途,1用于制造硫酸。2用于制造黑火药、焰火、火柴。3用于制造农药（如石灰硫黄合剂）4医学上用于制硫黄软膏。,六、硫的存在,一、硫化氢的物理性质,注意,无色有臭鸡蛋气味的气体,密度比空气略大,制取和使用硫化氢时必须在密闭或通风橱中进行。,能溶于水（常温常压下1:2.6）,标准状况下硫化氢的密度,=34g/22.4L=1.52g/L,剧毒（头痛、头晕、恶心、昏迷、死亡）,二、硫化氢的化学性质,1.可燃性,完全燃烧,(点燃H2S时,火焰呈淡蓝色,火焰上方盖一表面皿,会看到表面皿上析出淡黄色固体，因为O2不充足，不完全燃烧，析出黄色的硫。),二、硫化氢的化学性质,氧化产物是S,氧化产物是SO2,氧化产物是S和SO2,二、硫化氢的化学性质,2.不稳定性,把H2S加热到300左右，就会分解：,二、硫化氢的化学性质,3强还原性,硫化氢中的硫元素处于最低价态，在反应中易失去电子，是强还原剂，能被氧化剂如卤素单质、酸性KMnO4溶液、浓H2SO4、HNO3、O2、FeCl3等氧化生成S或SO2或H2SO4。,二、硫化氢的化学性质,4、H2S气体与某些重金属盐溶液反应产生硫化物沉淀,三硫化氢气体的水溶液(氢硫酸)的性质,1弱酸性,氢硫酸是一种挥发性的二元弱酸，具有酸的通性。,当,使紫色石蕊试液变红。,与碱反应：H2S+2NaOH=Na2S+2H2O,三硫化氢气体的水溶液(氢硫酸)的性质,（1）与一元碱NaOH反应时，可以生成正盐或酸式盐。,三硫化氢气体的水溶液(氢硫酸)的性质,（2）与某些盐溶液反应时，生成金属硫化物沉淀。,H2SCuSO4=H2SO4+CuS（CuS为黑色沉淀，用于除去H2S）,H2SPb(CH3COO)2=2CH3COOH+PbS(PbS为黑色沉淀，用湿润的醋酸铅试纸检验H2S气体),常见硫化物的溶解性,能溶于水、能溶于酸：Na2S,K2S,(NH4)2S,不溶于水、能溶于酸：FeS,ZnS,不溶于水、不溶于酸：CuS,PbS,Ag2S,HgS,三硫化氢气体的水溶液(氢硫酸)的性质,2还原性(S2-的性质),氢硫酸中的溶质是硫化氢气体，因此，氢硫酸具有强还原性。,2H2SO22H2O2S,此反应说明了下面三个问题：（1）氢硫酸久置空气中变浑浊；（2）O2的氧化性大于S的氧化性；（3）气态氢化物H2O比H2S稳定。,氢硫酸易被空气中的氧气氧化，溶液变浑浊。,氢硫酸使用时应现制现用，不能长期存放。,三硫化氢气体的水溶液(氢硫酸)的性质,3.氧化性：(H+的性质),氢硫酸具酸性、氧化性和还原性。,四、硫化氢的实验室制法,金属硫化物与稀硫酸或稀盐酸反应,FeS+H2SO4=FeSO4+H2S,装置：启普发生器或简易发生装置(与制氢、制二氧化碳相同),收集方法：向上排空气法,检验：使湿润的醋酸铅试纸变黑,思考,能否用浓硫酸制取硫化氢？,用浓盐酸制取硫化氢好不好？,FeS+2HCl=FeCl2+H2S,不能。H2S+H2SO4(浓)=S+SO2+2H2O,不好。浓盐酸有挥发性，使硫化氢中混有氯化氢。,干燥：无水氯化钙或五氧化二磷,尾气处理：CuSO4溶液,说明：1H2S具有很强的还原性，能与浓H2SO4和HNO3发生反应，实验室制H2S不能用具有氧化性的浓H2SO4和HNO3，只能用稀H2SO4和盐酸与FeS反应制得。也不能用浓H2SO4干燥H2S。,2对比反应H2SCuSO4=H2SO4+CuS与FeS+H2SO4=FeSO4+H2S，可以发现反应方向不同，原因是CuS是不溶于水也不溶于稀硫酸的黑色沉淀，而FeS能溶于稀硫酸。所以只能用稀H2SO4和盐酸与FeS反应制得H2S，而不能用稀H2SO4和盐酸与CuS反应制得H2S。,第二节二氧化硫酸雨,硫在氧气中燃烧：,实验现象是：,生成明亮的蓝紫色火焰。,化学方程式是：,气体无色有刺激性有毒10比空气大易溶于水在常温、常压下，1体积水大约能溶解40体积的SO2,状态：颜色：气味：毒性：沸点：密度：溶解度：,一、二氧化硫的物理性质,闻气味的方法：用手轻轻地在瓶口扇动，使少量的气体飘进鼻孔。,1、SO2与H2O的反应,二、二氧化硫的化学性质,为什么开始水面没有顺利上升？振荡后水面很快上升？,在液面上形成饱和亚硫酸溶液，阻止SO2的吸收。,SO2是酸酐，是酸性氧化物，怎样证明？,SO2:NaOH=1:2SO2+2NaOH=Na2SO3+H2OSO2:NaOH=1:1SO2+NaOH=NaHSO3,酸性氧化物的通性：能与碱反应生成盐和水。,H2SO3是一种二元酸，与碱反应时：NaOH比较少，生成NaHSO3；NaOH比较多，生成Na2SO3。,酸性：H2SO3（中强酸）H2CO3（弱酸）,说明：SO2与H2O反应生成H2SO3的同时，H2SO3也在分解生成SO2与H2O,可逆反应：在同一条件下既能向正反应方向进行，又能向逆反应方向进行的反应。,SO2中S的化合价是+4价：,被氧化剂氧化,2、SO2的氧化还原反应：,二、二氧化硫的化学性质,SO2的还原性,a.与O2的反应:,SO3：无色固体，熔点(16.8)和沸点(44.8)都比较低。,SO3+H2O=H2SO4+QSO3也是酸酐,是酸性氧化物。,b.与卤素单质的反应:,SO2+Br2+2H2O=H2SO4+2HBr,SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl,（两种气体生成两种强酸）,二、二氧化硫的化学性质,2、SO2的氧化还原反应：,c.与更强的氧化剂反应:,例如：KMnO4，K2Cr2O4，H2O2,SO2的还原性,SO2中S的化合价是+4价：,被还原剂还原,SO2的氧化性与H2S的反应:,SO2+2H2S=3S+2H2O,二、二氧化硫的化学性质,SO2中的化合价是+4价：,“高价氧化，低价还原，中间价态两边转”,SO2既有氧化性，又有还原性。,SO2具有漂白作用，再加热，又恢复原来的颜色。,3、SO2的漂白性:,实验现象：,二、二氧化硫的化学性质,漂白机理（化合漂白）：SO2与某些有色物质化合生成无色物质，但是这些无色物质不稳定，容易分解而恢复原来的颜色。,漂白性物质小结,除了SO2，还有哪些物质具有漂白性？,SO3+H2O=H2SO4,2、可以漂白纸浆、毛、丝、草编制品等,3、杀灭霉菌和细菌,4、作食物和干果的防腐剂,1、制造硫酸：,三、二氧化硫的用途,亚硫酸钠与稀硫酸反应,装置：简易气体发生装置,收集方法：向上排空气法,检验：使湿润的品红试纸褪色,干燥：浓硫酸,尾气处理：NaOH溶液,四、二氧化硫的实验室制法,稀,1.下列叙述中,正确的是()A.SO2在空气中易被氧化为SO3；B.在标准状况下,SO3的气体摩尔体积是22.4升；C.SO2与SO3都能与水剧烈反应；D.SO2可用于漂白纸浆,SO3不能。,练习：,D,2.氯气和二氧化硫皆可做漂白剂，若用两者(1:1)一起漂白一种物质时，漂白效果会（）A.增强B.不变C.减弱D.难确定,SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl,C,大量二氧化硫散发到大气中，被雨水吸收就会成为对自然界危害较大的酸雨。,二氧化硫的污染,什么叫酸雨？,当雨水的pH小于5.6时就称为酸雨。,正常的雨水的pH是多少？,正常的雨水的pH一般小于7大于5.6，这是由于溶解了二氧化碳的缘故。,酸雨是怎样形成的？,空气中的二氧化硫溶于水生成亚硫酸，亚硫酸被氧化成硫酸,空气中少量的二氧化硫在催化剂作用下被氧化成三氧化硫，三氧化硫溶于水形成硫酸,SO2H2SO3H2SO4,SO2SO3H2SO4,酸雨形成示意图,酸雨有什么危害？,使树叶遭受严重侵蚀，树木的生存受到威胁，导致植物生长所必需的细菌无法存活，引起农业减产，土壤中的营养成分流失，腐蚀水泥、大理石，使钢铁表面生锈，建筑物受损，雕塑和古代遗址受腐蚀，对人体健康也有危害。,大气污染是酸雨形成的主要原因,第三节水的电离和溶液的pH,水的电离,H2O+H2OH3O+OH-,H2OH+OH-,讨论：,1、影响水电离的因素有哪些？,温度：越高电离程度越大；,溶液的酸碱性,2、在纯水中，水电离出来的H+和OH-是否相等？,水的离子积,实验测得：在25时，水电离出来的H+=OH-=10-7mol/L,H+OH-=10-14,是一个常数,H+OH-=Kw,Kw叫做水的离子积常数，简称水的离子积,注意：水的离子积只随温度的改变而改变,问题与讨论,1、在水中加入盐酸后，水的离子积是否发生改变？,2、在水中加入强碱后，水的离子积是否发生改变？,3、在酸或碱溶液中，水电离出来的H+和OH-是否相等？,4、100时，水的离子积为10-12，求H+为多少？,5、求0.1mol/L盐酸中酸电离出来的H+为多少？,7、在酸溶液中水电离出来的H+和酸电离出来的H+有什么关系？,6、求0.1mol/L盐酸中水电离出来的H+为多少？,溶液的酸碱性,无论是酸溶液中还是碱溶液中都同时存在H+和OH-而且在一定温度下是定值！,常温下，溶液的酸碱性跟H+和OH-浓度的关系：,中性溶液,酸性溶液,碱性溶液,H+=110-7mol/L=OH-,H+110-7mol/LOH-,H+110-7mol/LOH-,H+110-7mol/L稀硝酸（均比浓硫酸强）,一般情况下：浓硝酸被还原为NO2,稀硝酸被还原为NO,注意：,硝酸盐均为易溶于水的离子化合物，多数硝酸盐为