第一节  硫及其化合物

 

思政元素：发展与环保（酸雨的治理）。

一 、内容分析

 

本节内容主要包括：硫、二氧化硫和硫酸的性质，硫酸根离子的检验，不同价态含硫物质的 转化。教材首先根据硫在元素周期表中的位置，利用原子结构和元素周期律的相关知识，从化学 变化的视角考虑硫单质能否与金属单质、非金属单质、化合物等发生反应，使学生掌握研究非金 属单质性质的基本思路；之后，根据物质类别研究硫的化合物(包括二氧化硫、硫酸)的化学性 质。教材以工业制硫酸的生产原理为载体，从氧化还原的角度来综合认识含硫化合物的氧化性和 还原性，并结合浓硫酸与铜反应的实验，基于证据探究浓硫酸的氧化性。接下来，设计“硫酸根 离子的检验”实验，对构成物质的离子进行检验，提升学生“宏观辨识与微观探析”的学科核心 素养。最后，设置“不同价态含硫物质的转化”探究活动，要求学生从物质类别和元素价态变化 的角度，应用氧化还原反应原理设计实验方案，选择适当的实验试剂，探究不同价态含硫物质的转化，提升学生“变化观念”等学科核心素养。

 

 

 

二 、教学目标

 

1. 教 学 目 标

(1)通过分析硫的原子结构，推断硫元素可能的化学性质并进行证实，理解物质的微观结构

与宏观性质之间的关系。

(2)结合实验探究，了解二氧化硫的物理性质和化学性质，能说出二氧化硫的主要用途。

(3)通过二氧化硫与水、与氧气反应的学习，初步建立可逆反应的概念。

(4)通过实验探究，了解硫酸的酸性和浓硫酸的特性，能设计实验检验硫酸根离子。

(5)知道含不同价态硫元素的物质可以相互转化，并能设计实验进行探究或验证，增强对氧

化还原反应的认识。

(6)能说出含硫物质进入大气的主要途径，知道二氧化硫进入大气能形成酸雨危害环境，增

强环保意识，培养社会责任感。

 

2. 教 学 重 点 和 难 点

重点：硫及其化合物的性质与相互转化；浓硫酸的特性，硫酸根离子的检验；可逆反应。

难点：浓硫酸的特性。

 

 

 

 

 

三、教学建议

 

1. 结合学生已有知识，以元素周期律为指导，逐步完成硫及其化合物的知识体

系建构

学生在前面已经学习了氧和氯等非金属元素的知识、氧化还原反应的概念和元素周期律等知 识，教学中要注意硫与氧、氯等非金属元素的性质比较，并利用元素周期律的理论指导硫及其化 合物的学习，以便强化已学知识，并使新学知识纳入学生已掌握的知识系统中。例如，在本节的 引言中，教材分析了硫的原子结构特征，并与氧的原子结构进行了比较，教学中可以通过进一步 比较硫和氯的原子结构，得出硫单质的氧化性比氧气、氯气的氧化性弱的结论。这样，在学习硫 与铁、与铜的反应时，就能较好地解释氧气和氯气可以把铁、铜氧化为较高价态的化合物，而硫

单质只能把铁、铜氧化为较低价态的化合物。

硫酸和亚硫酸都是含氧酸，具有酸的通性。教学中要结合此前学习的盐酸的性质，比较不同 种类的酸在性质上的异同。从而使学生认识到由于酸的水溶液都含有相同的阳离子(H)     而具 有酸性，又由于不同的酸的水溶液含有不同的酸根离子(阴离子)而具有一定的特殊性，感受同

类物质的共性与个性的辩证关系。这在化学学习中是比较普遍的现象。

 

2. 根据教学需要，选择关于硫、二氧化硫等的情境素材，创设教学情境，发展

学生思维

硫在自然界中广泛存在，硫的化合物与我们的日常生活有紧密联系，二氧化硫是导致酸雨形 成的主要污染物，教学中可以利用这些素材设置教学情境，引入教学或引发学生思考。例如，可 以从火山喷发的视频引入对硫的学习；还可以提前准备几只装有硫黄的小试管(塞上橡胶塞), 开始上课时发给学生，让学生轮流观察，再结合阅读教材了解硫的物理性质。这样引入教学较为

简单自然。

从硫单质的学习转入二氧化硫的学习时，要注意教学环节的自然过渡。教材在介绍硫与氧气 反应生成二氧化硫之后，接着介绍二氧化硫的知识，给教学环节的自然过渡提供了方便。教学时 可以在介绍硫的化学性质后设问：“硫与氧气反应生成二氧化硫，二氧化硫又是一种什么样的物 质呢?”然后出示装有二氧化硫的试管，演示【实验5-1】引入对二氧化硫的探究学习，这样使

教学环节的转换自然流畅。

教学中也可以通过展示与酸雨相关的图片引入对二氧化硫的学习；通过播放硫酸工业生产的

视频或通过浓硫酸与蔗糖反应的实验(“黑面包”实验)引入对硫酸的学习。

 

3. 正确把握教材中关于二氧化硫和硫酸的教学要求，合理控制知识的深广度

教学中既要帮助学生理解所学知识，又要适当控制深度和广度，减轻学生学习负担。例如， 在学习二氧化硫与水反应时，要强调二氧化硫是酸性氧化物，具有酸性氧化物的通性。这里可以 适当拓展，让学生说出二氧化硫与氧化钙、二氧化硫与氢氧化钙反应的化学方程式，以巩固酸性 氧化物的概念。二氧化硫中硫元素的化合价为+4价，处于中间价态，所以它既能被氧气等氧化

剂氧化，又能被硫化氢还原。二氧化硫还具有漂白性，能与某些有色物质结合，生成无色物质，

 

 

 

 

 

 

该物质不稳定，受热易分解。这些二氧化硫的特性有别于次氯酸和过氧化氢。学习时可以从漂白 的原理和颜色能否复原进行比较，但不要求书写化学方程式。二氧化硫的排放是形成酸雨的主要 原因，但不是全部。在这里不宜过多解释酸雨的成因，建议根据教材的安排，在下一节学习氮的

氧化物之后再全面学习酸雨及防治的知识。

可逆反应的概念比较简单但却重要，是培养学生“变化观念与平衡思想”的典型素材。由于 是初次学习，在这里要请学生注意，可逆反应必须是“同一条件、同一时间”向两个相反方向进 行的反应。可以举例：氢气与氧气反应生成水，水可以电解生成氢气和氧气，但这两个方向相反 的反应不能叫做可逆反应(为什么?)。教材结合教学内容介绍了二氧化硫与水反应、二氧化硫 与氧气反应两个可逆反应，在这里不建议补充其他可逆反应的例子，因为缺少背景知识支撑的素

材容易增加学习的负担。

硫酸是重要的化工原料，浓硫酸的特性(吸水性、脱水性、氧化性)是本节内容的重点和难 点之一，教学中要突出重点、突破难点，但也要注意度的把握。浓硫酸的吸水性是浓硫酸吸收环 境中的水分子形成水合硫酸，所以浓硫酸可以用作某些气体(氨、硫化氢等除外)的干燥剂。浓 硫酸的脱水性主要是其能将有机物中的氢和氧元素按照水的组成比例脱去，使有机物炭化。这也 是浓硫酸具有强腐蚀性的原因之一，所以使用浓硫酸时要特别注意安全。浓硫酸的强氧化性可以 表现为其能将大部分金属(包括铜等不太活泼的金属)和某些非金属单质氧化，其主要特征是硫 酸中的硫元素由+6价降低为+4价，即硫酸被还原为二氧化硫。其间没有氢气生成，不同于稀硫 酸中氢离子与较活泼的金属铁、锌等反应产生氢气(稀硫酸的酸性)。金属铁、铝遇冷的浓硫酸

时会发生钝化，也是浓硫酸的强氧化性的表现，这里不要求书写相关化学方程式。

 

4. 注重对硫及其化合物的知识进行归纳、整合，使所学知识系统化、结构化

教学中对所学知识进行及时归纳、整合，使所学知识系统化、结构化，这是促进学生从掌握 学科知识向形成学科核心素养转化的关键。教材根据课程标准的要求，结合各物质在社会生产和 日常生活中的重要性程度的差别，对不同物质采取不同要求和呈现方式。例如，教材对二氧化硫 和硫酸的知识介绍就比较系统全面，对硫单质的介绍就比较简单，而硫化氢、三氧化硫虽然在教

材中出现了，但没有专门介绍。

从元素周期律的角度认识硫及其化合物的知识，是实现知识系统化的有效途径之一。如在单元 复习时，可以对硫单质的氧化性、硫的氢化物的稳定性、硫酸的酸性等，按照同周期从左到右、同

主族从上到下的顺序，与已学过的元素及其对应化合物进行比较，掌握变化规律，形成知识系统。

从相关知识之间的内在联系出发，建立物质之间的关系图，是实现知识结构化的常用方法。 如将硫化氢、硫、二氧化硫、三氧化硫、硫酸等物质按相互间的转化关系连接起来，形成简洁直

观的“硫三角”(如下图)。

 

 

5. 认真设计和组织实验教学，发挥实验探究的教育教学价值

化学实验和科学探究对创设教学情境、激发学习兴趣、调动学生思维、掌握学科知识、锻炼  动手能力、培养科学精神、激发创新潜能、培育核心素养等方面具有重要作用，要认真落实和研  究实验教学，充分发挥实验探究的教育教学价值。在教学中要规范操作、仔细观察、认真分析。

具体实验教学建议见“栏目使用建议”。

本节教学建议增补铁粉与硫粉反应、浓硫酸与蔗糖反应两个趣味性较强的实验。因反应会生

成二氧化硫，实验时要注意通风。

 

 

四、栏目使用建议

 

1. 实 验

【实验5-1】

本实验适用于课堂演示，用于验证二氧化硫在水中的溶解性和生成物亚硫酸的酸性。

实验现象：试管内液面上升，pH 试纸测得溶液的pH小于7。

实验分析：二氧化硫易溶于水，使试管内气体压强减小，导致液面上升，同时生成了亚硫

酸，使溶液显酸性。

注意事项：①实验时试管内二氧化硫的纯度要高，否则实验现象不明显，可用亚硫酸钠与浓 硫酸反应制取二氧化硫；②教材中检验生成的亚硫酸采用pH 试纸而不用石蕊溶液，是为了保留

产物做下面的二氧化硫的漂白性实验。

【实验5-2】

本实验用于探究二氧化硫的漂白性，可由教师演示，但要注意防止二氧化硫污染空气。

实验现象：振荡时品红溶液褪色，加热后溶液恢复红色。

实验分析：二氧化硫与品红反应生成了无色物质，加热时无色物质分解，恢复为原来的

颜色。

注意事项：①实验用品红溶液的浓度不能太高；②若要增补二氧化硫漂白其他物质的实验，

要预先试验，因为二氧化硫不能漂白所有的有色物质。

【实验5-3】

本实验用于探究铜与浓硫酸的反应，并检验生成的二氧化硫的性质。铜与浓硫酸需要加热才

能反应，由于实验综合性强，操作复杂，适合教师演示。

实验现象：加热时左侧试管内有气泡生成，中间试管中的品红溶液褪色，右侧试管中的石蕊

溶液逐渐变红，反应后左侧试管内的物质经稀释后显蓝色。

实验分析：铜与浓硫酸加热时可以发生反应，有气体生成，该气体能使品红溶液褪色、使石 蕊溶液变红，证明生成的气体是二氧化硫；反应后的物质经稀释显蓝色，说明生成了硫酸铜。可 以指导学生在分析的基础上逐步写出化学方程式，体现思维的逻辑性：先根据分析确定反应物是 硫酸和铜，生成物有硫酸铜和二氧化硫，再配平主要物质的化学计量数，最后通过观察确定生成

物中的水及其化学计量数。

 

 

 

 

注意事项：①浓硫酸、二氧化硫、酒精灯都可能有安全隐患，使用时要规范操作，注意安 全。②此实验中铜丝内外相通是为了控制反应的发生和终止，连接装置时将铜丝插入凹槽或小孔 后，可以涂上凡士林，并检验装置的气密性。③此实验中浸有碱液的棉团的作用是除去尾气中的 二氧化硫，防止空气污染。④此实验开始时有黑色颗粒物(含有CuS 、Cu₂S 等)生成， 一段时间

后黑色颗粒物逐渐减少，由于反应机理复杂，教学时不宜详细介绍。

【实验5-4】

本实验的目的是探究SO? 的检验方法，其原理是Ba²*+SO{=BaSO₄J,      BaSO₄ 是既难溶于

水又难溶于酸的白色沉淀，有别于CaCO₃ 、BaCO₃ 等可溶于酸的白色沉淀。

实验现象及分析见下表：

 

 

2. 探究

(1)明确问题

实现不同价态含硫物质的转化，首先要明确有哪些不同价态的含硫物质，其次是用什么方法

实现这些物质间的转化。教学时可以通过讨论或问答的形式归纳不同价态的含硫物质：

 

 

(2)设计方案

通过小组讨论的形式整理不同价态含硫物质间实现转化的可能方案(见表5- 1)。

表5-1不同价态含硫物质的转化方案

 

根据以上方案可知，该方案所需的试剂有：硫粉、还原铁粉、铜丝、浓硫酸、过氧化氢溶 液、稀盐酸、氯化钡溶液等。为了减少药品用量，体现绿色化学思想，可以合理设计实施方案。

例如，用实验1制得的FeS 制 取H₂S,   把实验2制得的SO₂ 溶于水中，制得亚硫酸。

(3)实施方案

实验1:将还原铁粉和少量硫粉混合，置于石棉网(或陶土网)上，用酒精灯加热，待反应

开始时停止加热，观察现象。并用生成的FeS 制 取H₂S,   将其溶于水形成氢硫酸，备用。

实验2:参阅教材【实验5-3】,进行浓硫酸与铜的反应，并将生成的气体溶于水，制取亚硫酸，备用。

实验3:向亚硫酸中滴加氢硫酸，观察现象。

实验4:向氢硫酸中滴加过氧化氢溶液，观察现象。

实验5:在燃烧匙中点燃少量硫粉(注意通风),观察现象。

实验6:向亚硫酸中滴加适量过氧化氢溶液，用pH 试纸检验反应前后溶液的酸碱度，溶液

的 pH 变小；向反应后的溶液中滴加稀盐酸无明显现象，再滴加氯化钡溶液，产生白色沉淀。

为了节约时间，以上实验可以分组进行，然后汇总实验结果，交流共享。

(4)整合信息，得出结论

根据上述实验探究，完成各物质间相互转化关系图(如下图),并写出相关的化学方程式。

 

 

 

(5)交流共享

学生集中交流探究成果，提出改进和完善建议，分享成功的喜悦，完成探究报告。

(6)成果应用

应用所学知识，解决学习或生活中的具体问题。

3.  思 考 与 讨 论

【思考与讨论1】

在学习了浓硫酸的性质后，教材设置该栏目，就硫酸的酸性和浓硫酸的强氧化性提出问题， 目的是巩固前面学习的重点内容。教学中注意提示学生回顾初中学过的酸的一般性质，结合实例

进行分析。

【思考与讨论2】

在学习了硫酸根离子的检验之后，教材在该栏目中以设问的形式提出了三个问题，目的是通 过分析和讨论让学生掌握粗盐提纯的原理和方法。这是一个很好的实验探究素材，教学中可以结

合本章实验活动4的内容组织讨论，为后面开展实验活动打好基础，提高教学效率。