高一化学从黑火药到酸雨1.ppt

1、第五章 评说硫、氮的“功”与“过”,第一节 从黑火药到酸雨 (From Black Powder To Acid Rain) 专题一:除夕爆竹烟火话硫磺(硫的性质) 专题二:全球性的环境问题-酸雨(SO2的性质) 专题三:雨水酸碱度的测定方法(pH值的计算),一、黑火药的成分、反应 二、硫1、硫的存在 2、物理性质 3、化学性质 4、硫的用途,第一节 从黑火药到酸雨 (From Black Powder To Acid Rain) 专题一：除夕爆竹烟火话硫磺,1、黑火药的成分：硫磺、硝石、木炭,一、黑火药的成分、反应,2、黑火药的反应： S+2KNO3+3C K2S+3CO2+N2,二、硫 1

2、、硫的存在：,存在形态： 游离态(单质)：天然硫，火山口附近或地壳岩层里。 化合态：主要有硫化物、硫酸盐；煤、石油和蛋白质里都含有少量的硫。 几种重要的矿物： 黄铁矿（硫铁矿）FeS2，黄铜矿CuFeS2， 石膏CaSO4 2H2O， 芒硝Na2SO4 10H2O,2、物理性质：淡黄色固体，俗称硫磺，熔点较低，难溶于水，易溶于CS2，微溶于乙醇。,(1)与金属反应 Fe+S FeS(黑色) （S与变价金属反应生成低价硫化物） 2Cu+S Cu2S(黑色) Hg+S HgS (S粉消除Hg污染) 2Ag+S Ag2S(常温即可反应) 2Na十S Na2S (爆炸),3、化学性质,(2)与非金属反

3、应 S + H2 H2S 点燃 S + O2 = SO2 （空气中淡蓝色火焰，纯氧中蓝紫色火焰） (3)与强碱反应 3S+6KOH 2K2S+K2SO3+3H2O,(4)与强氧化性酸反应 S+2H2SO4(浓) 3SO2+2H2O S+6HNO3(浓) H2SO4+6NO2+2H2O,4、硫的用途,硫的用途广泛： 制硫酸 制橡胶的重要原料 制黑色火药、焰火、火柴等 制农药 做药品,三、硫的化学性质（较高要求）,1、从硫的原子结构认识硫的化学性质 (1)硫的氧化性 硫元素的核电荷数为16, 硫原子核外有16个电子, 分3个电子层, 最外层上有6个电子; 原子半径较小。在化学反应中易获得2个电子(

4、或共用电子对偏近于硫原子)而达到稳定结构, 显2价, 表现出硫的氧化性。,在一定条件下, 硫能与金属反应, 生成金属硫化物。 Mg + S = MgS 2Al + 3S = Al2S3 Hg + S = HgS 在加热条件下, 硫蒸气与H2反应生成硫化氢。 H2 + S = H2S,(2)硫的还原性 硫原子最外电子层上的6个电子或其中的4个电子在与某些非金属结合时, 形成的共用电子对偏远于硫原子, 从而使硫显+6价或+4价, 表现出硫的还原性。如硫与氧、氯、氟等非金属的反应: S + 2Cl2 SCl4 S + O2 SO2 SO2在一定温度和催化剂存在的条件下, 可与O2进一步反应生成SO3

5、。,(3)硫单质既有氧化性又有还原性。 （硫元素有2、0、+4、+6等多种价态） 硫单质是硫的0价态, 在一些反应中其价态可以升高变为+4价或+6价, 在另一些反应中其价态可以降低为2价。所以硫单质既有氧化性又有还原性。 在特殊情况下, 如硫与KOH溶液共热时, 硫本身既是氧化剂又是还原剂, (通常称为歧化反应)。 3S + 6KOH= 2K2S + K2SO3 + 3H2O,2、硫的非金属性比氧和氯都弱 (1)从原子结构上比较 氧、硫、氯三种元素的原子结构示意图分别为: 硫原子比氧原子多1个电子层; Cl原子与硫原子电子层数相同, 但Cl原子最外电子层上比氧原子多1个电子。其原子半径的大小为

6、S 0, S Cl。因此氧原子和氯原子得电子能力都大于硫, 即氧和氯的氧化性都比硫强。也就是说, 硫的非金属性比氧和氯都弱。,(2)从S、O2、Cl2与变价金属Cu、Fe反应生成物中金属的化合价来分析 2Fe + 3Cl 2FeCl3 Cu + Cl2 CuCl2 3Fe + 2O2 Fe3O4 2Cu + O2 2CuO Fe + S FeS 2Cu + S Cu2S (Fe3O4中2 / 3的铁显+3价, 1 / 3的铁显+2价)可知, Cl2、O2能把Fe、Cu氧化到高价态, 而S只能 Fe、Cu氧化到低价态。说明S原子得电子能力比氧原子、氯原子都差, 即硫的非金属性比氧和氯都弱。,(3)从S、O2、Cl2与H2反应的难易来分析 Cl2与H2的混合气见强光或点燃时发生爆炸, 生成的HCl很稳定; O2与H2的混合气在点燃或放电时发生爆炸, 生成的H2O也很稳定; S蒸气与H2在加热的条件下, 发生不完全反应,