高中化学硫酸及含硫物质转化复习教学设计（江苏专版）

高中化学硫酸及含硫物质转化复习教学设计（江苏专版）一、2026江苏新高考一轮复习“硫酸与含硫物质转化”教学设计（一）【背景分析】课标解读与考情研判  依据《普通高中化学课程标准（2017年版2020年修订）》及江苏省《高考化学学科关键能力要求与说明》，本教学设计聚焦“元素观”“转化观”与“价值观”的深度融合。硫及其化合物是体现“宏观辨识与微观探析”“变化观念与平衡思想”及“证据推理与模型认知”核心素养的典型载体。从2021年至2025年江苏卷及新课标卷考情分析，本讲内容呈现“基础性、综合性、应用性、创新性”并重的特点。高频考点既包括浓硫酸的特性（吸水性、脱水性、强氧化性）等基础知识的辨析，更侧重于在工业流程、实验探究及环境治理等复杂情境中，运用氧化还原反应原理和“价—类二维图”认知模型，分析和解决含硫物质转化问题【重要】【高频考点】。特别是结合“新高考方案”对江苏专版的要求，一轮复习需打破模块壁垒，引导学生构建系统的知识网络，实现从“解题”到“解决问题”的转变【热点】。（二）【顶层设计】教学目标与核心素养对应  基于课程标准，确立本课时的教学目标如下：  1.通过回顾工业接触法制硫酸的流程，能从物质类别和硫元素价态两个维度，系统构建硫及其化合物的转化网络，强化“价—类二维图”这一核心认知模型【基础】。  2.通过实验回顾与现象再析，深刻理解浓硫酸的三大特性（吸水性、脱水性、强氧化性），并能从微观结构和化学反应本质的角度解释其特性，准确书写相关化学方程式【重要】。  3.能够从氧化还原反应的基本规律（如归中规律、邻位转化规律）出发，预测、分析并设计不同价态含硫物质之间转化的路径与条件，提升证据推理能力【难点】。  4.结合“酸雨的形成与防治”“工业尾气处理”等真实情境问题，运用含硫物质转化的知识进行综合分析，形成绿色化学思想和可持续发展的责任感【热点】。（三）【核心线索】教学重难点与突破策略  教学重点：浓硫酸的强氧化性；“价—类二维图”的构建与应用；不同价态硫元素之间转化的氧化还原规律。  教学难点：浓硫酸脱水性与吸水性的本质区别；在陌生情境中，依据氧化还原原理设计含硫物质的转化路径。  突破策略：以“工业制硫酸”为明线，以“硫元素价态变化”为暗线，采用“模型构建—实验论证—情境迁移”的探究式教学法，引导学生深度参与知识网络的再建构。（四）【过程设计】教学实施流程详案一、创设情境，锚定起点——从“工业之母”硫酸谈起  教师通过多媒体展示两组对比鲜明的图像：一组是现代化的硫酸生产装置、磷肥厂、钢铁酸洗车间；另一组是被酸雨侵蚀的古代石刻、雾霾笼罩的城市。提出问题：“硫酸被誉为‘工业之母’，其年产量常被视为一个国家工业发达水平的标志。然而，其生产原料及产品中含硫物质的转化，若处理不当，又会成为环境问题的元凶。硫元素究竟如何在不同的物质中‘穿梭’？如何通过调控条件，实现其定向转化，趋利避害？”此导入旨在唤醒学生对硫及其化合物社会价值的认知，同时激发对物质转化规律的探究欲望。教师进一步指出，本节课将从“价—类”的高度，系统审视从硫磺到硫酸，再到各种含硫物质间的转化脉络，并点明课题【重要】。二、构建模型，梳理网络——“价—类二维图”的系统建构  （一）自主诊断，温故知新  教师展示一个未完成的“硫元素价—类二维图”坐标系，横轴为物质类别（氢化物、单质、氧化物、酸、盐），纵轴为硫元素化合价（2、0、+4、+6）。要求学生以小组为单位，在学案上的坐标系中，尽可能多地填写出对应的含硫物质化学式，并尝试用箭头表示出它们之间在中学化学中常见的转化关系。此环节旨在暴露学生的前概念，诊断其知识结构的完整性。教师巡视，选取具有代表性的学生作品（如知识零散型、网络初步构建型）通过展台展示，引导学生互评【基础】。  （二）师生共建，完善体系  在学生的初步构建基础上，教师引导全班同学系统梳理，共同完成一张完整、规范的“硫及其化合物转化网络图”。重点标注以下几个核心转化链条：  1.工业制硫酸主线：展示黄铁矿或硫磺为起点的转化路径。    化学方程式：4FeS₂+11O₂=高温=2Fe₂O₃+8SO₂或S+O₂=点燃=SO₂    化学方程式：2SO₂+O₂⇌催化剂2SO₃    化学方程式：SO₃+H₂O=H₂SO₄【基础】    教师强调：工业上不用水或稀硫酸吸收SO₃，而用浓硫酸，原因在于SO₃与水反应放热剧烈，易形成酸雾，吸收效率低。  2.浓硫酸参与的反应主线：    与非金属反应：C+2H₂SO₄(浓)=△=CO₂↑+2SO₂↑+2H₂O    与金属反应：Cu+2H₂SO₄(浓)=△=CuSO₄+SO₂↑+2H₂O    与还原性化合物反应：2HBr+H₂SO₄(浓)=Br₂+SO₂↑+2H₂O（说明浓硫酸不能干燥HBr、HI、H₂S等）【重要】  3.二氧化硫的“中心”地位：    强调SO₂中S为+4价，处于中间价态，因此既有氧化性又有还原性，以还原性为主。    还原性：5SO₂+2KMnO₄+2H₂O=K₂SO₄+2MnSO₄+2H₂SO₄（或SO₂使氯水、溴水、碘水褪色）    氧化性：SO₂+2H₂S=3S↓+2H₂O    特性：使品红溶液褪色，加热后又恢复红色（用于鉴别）【基础】  （三）总结规律，提炼方法  教师引导学生观察二维图中的转化箭头，总结出两条核心规律：  1.同种元素相邻价态的物质间不发生氧化还原反应（如SO₂和H₂SO₄不反应）。  2.不同价态的物质转化，遵循“高价氧化低价还原，中间价态两边转”的归中与歧化规律。例如：浓硫酸（+6价）体现氧化性，倾向于被还原为+4价SO₂；H₂S（2价）体现还原性，易被氧化为0价S。而S单质（0价）既可被氧化为+4价，也可被还原为2价【重要】【难点】。三、聚焦核心，深度探究——浓硫酸特性的微观辨析与实证  （一）实验回溯：浓硫酸的吸水性与脱水性  教师通过问题链引导学生辨析这两个易混淆的概念。  问题1：展示一瓶长期敞口放置的浓硫酸，发现其质量增加，浓度变稀。这体现了浓硫酸的什么性质？（吸水性：吸收空气中的水蒸气）【基础】  问题2：回顾“黑面包”实验。在蔗糖（C₁₂H₂₂O₁₁）中加入少量水，再倒入浓硫酸，迅速搅拌，观察到蔗糖变黑，体积膨胀，放出刺激性气味气体。变黑体现了浓硫酸的什么性质？体积膨胀的原因是什么？    学生分析：变黑体现了浓硫酸的脱水性，它将蔗糖中的氢、氧元素按2:1的比例脱去，剩余碳单质。体积膨胀是由于脱水过程中放热，且生成的碳与浓硫酸进一步反应：C+2H₂SO₄(浓)=△=CO₂↑+2SO₂↑+2H₂O，产生大量气体所致。  教师强调：脱水性是对有机物而言，将其中H、O以水的形式脱去；吸水性是吸收已有的水分子（游离水或结晶水）。二者本质都是浓硫酸强烈的与水结合的特性（生成水合分子，放热），但作用对象不同【难点】。  （二）实验再探：浓硫酸的强氧化性  教师引导学生回忆铜与浓硫酸反应的实验装置、现象，并深入追问：  问题3：该反应中，浓硫酸表现了哪些性质？    学生讨论得出：反应生成CuSO₄，体现了酸性（提供SO₄²⁻）；生成SO₂，S元素化合价降低，体现了氧化性。故浓硫酸既表现氧化性，又表现酸性。在该反应中，每2molH₂SO₄参与反应，实际起氧化剂的仅为1mol，另1mol起酸性作用【重要】。  问题4：对比实验，将铜片分别放入冷的浓硫酸和热的浓硫酸中，现象有何不同？这说明了什么？    学生回答：常温下不反应（或无现象），加热后反应。说明氧化性的强弱往往受温度影响。  问题5：为何可用铁制或铝制容器储存和运输浓硫酸？    引出“钝化”现象：常温下，浓硫酸能使铁、铝表面形成一层致密的氧化物薄膜，阻止内部金属继续反应。这是浓硫酸强氧化性的体现【重要】。  问题6：稀硫酸和浓硫酸与金属反应的本质有何不同？    引导学生从粒子角度分析：稀硫酸中H⁺起氧化剂作用，生成H₂；浓硫酸主要以H₂SO₄分子形式存在，+6价硫起氧化剂作用，生成SO₂等低价态含硫物质。因此，浓硫酸的氧化性是+6价硫元素的性质，而稀硫酸的氧化性是H⁺的性质【难点】。四、模型应用，实战演练——转化思想在陌生情境中的迁移  教师设计三个递进式的情境任务，检验学生对本讲核心知识的掌握程度。  （一）情境任务一：实验室“模拟”工业转化  问题：某研究性学习小组欲在实验室模拟从硫磺制备硫酸的过程。请根据“价—类二维图”提示，设计可行的实验步骤，并说明每一步的试剂和反应原理。  学生讨论后形成方案：第一步，硫磺在空气中燃烧生成SO₂（体现0价→+4价）；第二步，将SO₂通入H₂O₂溶液或氯水中，使其氧化为H₂SO₄（体现+4价→+6价）。反应为：SO₂+H₂O₂=H₂SO₄或SO₂+Cl₂+2H₂O=H₂SO₄+2HCl。  教师评价：该方案巧妙地避开了工业上SO₂催化氧化为SO₃所需的高温高压及设备要求，体现了实验室制备的简约原则。同时强调，选择氧化剂时需考虑其氧化性的强弱及副反应【难点】【热点】。  （二）情境任务二：含硫工业尾气的无害化处理  展示情境：某硫酸厂尾气中含有少量SO₂，若直接排放会造成环境污染。请运用含硫物质转化的知识，提出至少两种处理方案，并写出相应的化学方程式。  学生分组讨论，提出多种方案，教师归纳：  方案1（碱液吸收法）：利用SO₂酸性氧化物的性质。    化学方程式：SO₂+2NaOH=Na₂SO₃+H₂O或SO₂+Ca(OH)₂=CaSO₃↓+H₂O【基础】  方案2（氧化还原转化法）：利用SO₂的还原性，将其转化为更高价态的无害或易处理物质。    化学方程式：2SO₂+O₂+2CaCO₃=高温=2CaSO₄+2CO₂（石灰石—石膏湿法脱硫，将+4价S转化为+6价CaSO₄，实现资源化利用）【热点】  方案3（归中反应法）：利用SO₂的氧化性，与H₂S反应生成单质硫。    化学方程式：SO₂+2H₂S=3S↓+2H₂O（此法可回收硫磺，但H₂S本身亦为有毒气体，需综合考量）  教师引导学生评价各方案的优缺点，重点介绍“钙基固硫”和“石膏法”脱硫的工业应用，树立绿色化学观念。  （三）情境任务三：含硫物质转化的实验探究与归中规律  展示问题：已知Na₂SO₃固体在空气中易被氧化为Na₂SO₄。请设计实验证明某Na₂SO₃样品是否已经变质？若已变质，如何证明是部分变质还是完全变质？  这是一个典型的“证据推理”问题。学生独立思考后，小组交流，最终形成实验思路：  证明变质：即检验SO₄²⁻的存在。取样，加蒸馏水溶解，先加入过量稀盐酸（排除SO₃²⁻、CO₃²⁻等的干扰），若无明显现象（排除Ag⁺干扰），再滴加BaCl₂溶液，若产生白色沉淀，证明有SO₄²⁻，已变质【基础】。  证明是部分变质：需同时检验SO₄²⁻和SO₃²⁻。检验SO₃²⁻的方法：取另一份样品溶液，滴加品红溶液，品红不褪色（说明SO₃²⁻不存在）或更灵敏的方法：滴加盐酸酸化的BaCl₂溶液时，若沉淀部分溶解，且产生有刺激性气味气体，也说明既有SO₃²⁻又有SO₄²⁻（因为BaSO₃溶于盐酸，而BaSO₄不溶）【重要】【难点】。五、归纳总结，构建导图——实现知识的结构化与网络化  教师引导学生以“硫元素”为中心，从“物理性质—化学性质—制备—用途—环境”五个维度，对本节课内容进行立体化总结。特别强调“转化观”的核心地位：转化是有条件的，条件是化学的核心。通过价—类二维图，将零散的知识点编织成知识网。学生在学案上独立完善本节课的思维导图，教师选取优秀作品进行展示。六、对标高考，精准训练——提升关键能力与核心素养  教师呈现两道近两年江苏卷及全国卷的改编题，引导学生分析命题立意和解题思路。  【例题1】（202X·江苏卷改编）在给定条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是（）  A.SO2/点燃→SO3H2O→H2SO4  B.稀H2SO4Cu/△→SO2氨水→(NH4)2SO3  C.浓H2SO4C/△→CO2Ba(NO3)2溶液→BaCO3  D.FeS2O2/煅烧→SO2H2O2溶液→H2SO4  教师解析：本题直接考查硫及其化合物的转化关系，属于基础题但陷阱多。A项S燃烧只能生成SO2，不能直接生成SO3；B项稀硫酸与铜不反应；C项CO2通入Ba(NO3)2溶液中，若不额外加入碱性物质，不会生成BaCO3沉淀；D项正确，FeS2煅烧得SO2，SO2被H2O2氧化为H2SO4。此题提示一轮复习要回归基础，重视反应条件对产物的影响【基础】。  【例题2】（202X·全国乙卷节选）工业上以黄铁矿为原料制备硫酸的流程中，从沸腾炉出来的气体（含SO2、O2、N2等）进入接触室前需要净化，净化的目的是什么？吸收塔中用浓硫酸吸收SO3，而不是用水，为什么？  教师引导学生结合工业实际分析：净化的目的是除去杂质（如矿尘、砷硒等化合物），防止催化剂“中毒”失效；用浓硫酸吸收SO3是为了防止形成酸雾，提高吸收效率。此题体现“化学与技术”的融合，强调理论联系实际【热点】【重要】。  通过真题演练，让学生感受高考怎么考，考到什么程度，从而明确后续复习的方向。（五）【板书设计】逻辑呈现与认知支架  左侧主板书：  一、硫的转化网络（价—类二维图）    1.核心元素：S（2，0，+