專題4硫與環(huán)境保護(hù)第一單元

含硫化合物的性質(zhì)4.1.1二氧化硫的性質(zhì)及應(yīng)用

核心素養(yǎng)目標(biāo)科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任：關(guān)注SO?在食品工業(yè)中的規(guī)范使用，增強(qiáng)科學(xué)使用化學(xué)品的社會(huì)責(zé)任感。證據(jù)推理與模型認(rèn)知：運(yùn)用“酸性氧化物通性”模型，解釋SO?與堿、堿性氧化物的反應(yīng)規(guī)律，遷移分析CO?與SO?的性質(zhì)差異。宏觀辨識(shí)與微觀探析：通過SO?與品紅溶液、酸性KMnO?溶液等的反應(yīng)現(xiàn)象，分析SO?分子中電子轉(zhuǎn)移的微觀過程，理解氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)。教學(xué)重難點(diǎn)重點(diǎn)酸性氧化物的通性、還原性、氧化性及漂白性。品紅褪色實(shí)驗(yàn)、與酸性KMnO?溶液反應(yīng)的現(xiàn)象及原理，SO?與CO?的鑒別方法。食品添加劑中的抗氧化作用、酸雨成因及工業(yè)脫硫原理。難點(diǎn)SO?與H?O?、酸性KMnO?等反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目，SO?在不同反應(yīng)中的角色。SO?漂白品紅與漂白酸堿指示劑的差異，加熱后顏色恢復(fù)的原因。將SO?的性質(zhì)遷移至其他含硫化合物，分析工業(yè)流程中SO?的去除與利用。課前導(dǎo)入葡萄酒瓶的標(biāo)簽上常標(biāo)注“含二氧化硫”，這種有毒氣體為何會(huì)出現(xiàn)在飲品中？其實(shí)，SO2在食品工業(yè)中扮演著“保鮮衛(wèi)士”的角色，能防止葡萄酒氧化變質(zhì)，但過量攝入?yún)s有害健康。與此同時(shí)，SO2也是大氣污染物，會(huì)形成酸雨腐蝕建筑、危害生態(tài)——這種“亦正亦邪”的物質(zhì)，究竟有何特殊性質(zhì)？今天，我們將通過實(shí)驗(yàn)探究SO2的“多面性”，從微觀結(jié)構(gòu)解析其化學(xué)行為，揭秘它在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用與治理措施。讓我們像環(huán)境科學(xué)家一樣，用化學(xué)思維破解SO2的“雙面密碼”！01二氧化硫硫在自然界中的存在硫元素是一種重要的非金屬元素，廣泛存在于自然界中，是植物生長不可缺少的元素。硫在自然界中既有游離態(tài)（單質(zhì)），又有化合態(tài)（化合物）。單質(zhì)硫硫化汞游離態(tài)硫存在于火山噴口附近或地殼的巖層中。黃色或淡藍(lán)色的固體、質(zhì)脆，易研磨成粉末。難溶于水，微溶于酒精，易溶于CS2。硫單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)

二氧化硫的物理性質(zhì)二氧化硫的物理性質(zhì)顏色狀態(tài)氣味毒性密度溶解性無色氣體刺激性氣味有毒比空氣大易溶于水(1∶40)4000多年前，古埃及人就用硫燃燒后產(chǎn)生的二氧化硫來處理布匹；公元前9世紀(jì)，古希臘人和古羅馬人用二氧化硫來消毒和漂白。二氧化硫還具有哪些性質(zhì)？在生產(chǎn)、生活中又扮演著怎樣的角色呢？二氧化硫的化學(xué)性質(zhì)【實(shí)驗(yàn)1】用充有80mL二氧化硫的針筒吸入10mL蒸餾水，用橡皮塞堵住針筒的前端，振蕩，觀察針筒內(nèi)氣體體積的變化，然后用pH試紙測(cè)定二氧化硫水溶液的pH?！鷮?shí)驗(yàn)現(xiàn)象：針筒內(nèi)氣體體積減小，pH試紙變紅（呈酸性）→實(shí)驗(yàn)結(jié)論：二氧化硫氣體易溶于水，水溶液呈酸性二氧化硫的化學(xué)性質(zhì)【實(shí)驗(yàn)3】向試管中加入5mL二氧化硫水溶液，滴加幾滴品紅溶液，振蕩，然后加熱試管，觀察加熱前后溶液顏色的變化。→實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：振蕩后溶液紅色褪去，再加熱溶液恢復(fù)紅色→實(shí)驗(yàn)結(jié)論：SO2具有漂白性，但生成的無色物質(zhì)不穩(wěn)定比較三類常見的漂白劑類型舉例原理特點(diǎn)氧化型HClO、NaClO、Ca(ClO)2、Na2O2、H2O2、O3等將有機(jī)色質(zhì)內(nèi)部“生色團(tuán)”破壞掉不可逆、持久加合型SO2與有機(jī)色質(zhì)內(nèi)部“生色團(tuán)”“化合”成無色物質(zhì)可逆、不持久吸附型活性炭將有色物質(zhì)(色素)吸附而褪色物理變化亞硫酸

二氧化硫的化學(xué)性質(zhì)具有酸性氧化物的性質(zhì)與水反應(yīng)與堿溶液反應(yīng)SO2(少量)+2NaOH=Na2SO3+H2OSO2(過量)+NaOH=NaHSO3與堿性氧化物反應(yīng)SO2+CaO=CaCO3與某些鹽反應(yīng)Na2SO3+SO2+H2O=2NaHSO3NaHCO3+SO2(少量)=Na2SO3+2CO2+H2ONaHCO3+SO2(過量)=NaHSO3+CO2SO2和CO2的性質(zhì)比較比較內(nèi)容SO2CO2物理性質(zhì)氣味有刺激性氣味無味溶解性易溶(體積比1∶40)可溶(體積比1∶1)化學(xué)性質(zhì)與水的反應(yīng)與堿的反應(yīng)Ca(OH)2＋SO2=CaSO3↓＋H2OCaSO3＋SO2＋H2O=Ca(HSO3)2Ca(OH)2＋CO2=CaCO3↓＋H2OCaCO3＋CO2＋H2O=Ca(HCO3)2課前導(dǎo)入比較內(nèi)容SO2CO2化學(xué)性質(zhì)與堿性氧化物反應(yīng)SO2＋CaO=CaSO3CO2＋CaO=CaCO3弱氧化性SO2＋2H2S=3S↓＋2H2O還原性被酸性高錳酸鉀、氯水等氧化劑氧化，通入Ba(NO3)2溶液產(chǎn)生白色沉淀通入CaCl2溶液、Ba(NO3)2溶液均無現(xiàn)象漂白性有，不穩(wěn)定無對(duì)環(huán)境的影響形成酸雨引起溫室效應(yīng)鑒別①KMnO4酸性溶液②溴水③品紅溶液二氧化硫的化學(xué)性質(zhì)①強(qiáng)還原性：

被O2氧化：2SO2+O22SO3與H2O2反應(yīng)：SO2+H2O2=H2SO4②弱氧化性：SO2+2H2S=3S↓+2H2O③漂白性：使某些有色物質(zhì)(如品紅溶液)生成不穩(wěn)定的無色物質(zhì)，若加熱，可恢復(fù)原來的顏色。漂白是針對(duì)有機(jī)化合物的，如品紅褪色、有色布條褪色。SO2也能與KMnO4反應(yīng)，現(xiàn)象溶液為紫色褪去，但不是漂白，而是體現(xiàn)SO2的還原性。SO2的漂白具有選擇性和可逆性的特點(diǎn)，只漂白品紅溶液，不能漂白石蕊等試劑。二氧化硫的制備實(shí)驗(yàn)室用Na2SO3粉末與較濃的硫酸反應(yīng)制得二氧化硫，化學(xué)方程式為：Na2SO3＋H2SO4=Na2SO4＋SO2↑＋H2O。二氧化硫作為食品添加劑在嚴(yán)格控制用量的情況下，二氧化硫可被添加到食品中作為漂白劑、防腐劑和抗氧化劑。在制備食糖的過程中，用二氧化硫?qū)μ侵M(jìn)行熏制，可使其脫色。當(dāng)葡萄酒釀好后，通入二氧化硫可以抑制細(xì)菌生長，延長保存時(shí)間。在制作干果時(shí)往往也加入二氧化硫，起抗氧化的作用。實(shí)際上，無論是二氧化硫還是其他食品添加劑，只要在允許的范圍內(nèi)合理使用，就能保證安全無害。02課堂小結(jié)03課堂練習(xí)1．銀耳本身為淡黃色，某地出產(chǎn)一種雪耳，顏色潔白如雪，其制作過程如下：將銀耳堆放在密封狀況良好的塑料棚內(nèi)，在棚的一端支一口鍋，鍋內(nèi)放硫黃，加熱使硫黃熔化并燃燒，兩天左右雪耳就制成了。雪耳燉不爛，且對(duì)人體有害，制作雪耳利用的是(

)A．硫的還原性B．二氧化硫的漂白性C．二氧化硫的還原性D．硫的漂白性B2．下列說法不正確的是(

)A．從性質(zhì)的角度分類，SO2屬于酸性氧化物B．從元素化合價(jià)的角度分類，SO2既可作氧化劑又可作還原劑C．從在水中是否發(fā)生電離的角度，SO2屬于電解質(zhì)D．從對(duì)大氣及環(huán)境影響的角度，SO2是一種大氣污染物C3．下列反應(yīng)中體現(xiàn)二氧化硫還原性的是(

)A．SO2＋2H2O＋Cl2=H2SO4＋2HClB．SO2＋2H2S=2H2O＋3S↓C．SO2＋2NaOH=Na2SO3＋H2OD．SO2＋Na2CO