沪科版高一化学下册第五章《评说硫、氮的“功”与“过”》课件

欢迎进入化学课堂 第五章评说硫 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 S Cu2S 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 S FeS 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 S MgS 2Al 3S Al2S3 Zn S ZnS 2Ag S Ag2S Hg S HgS 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 S H2S 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 S Cu2S Fe S FeS 2Na S研磨Na2S H2 S H2S C 2S CS2 S O2点燃SO2 2 还原性 四 硫的性质小结 3S 6NaOH 2Na2S Na2SO3 3H2O 3 硫与强碱 强酸和其它物质的反应 S 2H2SO4 浓 3SO2 2H2O S 2KNO3 3C K2S 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 Cl2 S O2 S 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 H2S CuSO4 H2SO4 CuS CuS为黑色沉淀 用于除去H2S H2S Pb 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 2H2S O2 2H2O 2S 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 1 H2S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H2S CuSO4 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 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 1 什么是酸雨 2 正常雨水pH应在什么范围 3 酸雨是怎样形成的 4 酸雨有什么危害 二氧化硫的污染 氮气 1 氮和氢化合是合成氨的关键 用于制氨 并继而制硝酸和化肥 炸药 2 氮气的化学性质不活泼 可用来代替稀有气体作焊接金属时的保护气 3 利用氮的稳定性 可用它充白炽灯 防止钨的挥发 4 利用氮的低沸点 可用它作为深度致冷剂 如液氮可把一些痣冻去 用于美容和手术 氮气还用于保鲜水果和蔬菜 氮气的用途 工业制取氮气的方法 液化空气法 利用氮气沸点比较低的性质 一 氮气的物理性质 无色无味的气体 比空气略轻 难溶于水难液化 二 氮气的化学性质 N2分子 N N叁键 键能大 打开键不容易 所以反应条件难 稳定 类似稀有气体 可做保护气 1 与金属反应 与镁 钙 锶 钡 形成离子化合物 Mg在空气中燃烧 产物有MgO和Mg3N2 金属镁在N2中燃烧生成氮化镁 提问 在空气点燃镁条得到的产物是纯净物还是混和物 与非金属反应 条件难 说明N2叁键键能大 可逆反应 说明N原子的氧化性弱于Cl和O原子 反应放热 说明N有一定的非金属性 反应放热的多少说明元素非金属性强弱 同样也可说明金属性强弱 不论是金属还是非金属 反应放热越多 越活泼 N2和H2的反应 2NO O2 2NO2 3NO2 H2O 2HNO3 NO N2和O2的反应 NO是一种无色不溶于水的气体 有毒 易和人体里血红蛋白结合 而引起中毒 NO2是一种红棕色易溶于水的气体 有毒 在常温下能相互化合成无色的N2O4 2NO O2 2NO2 3NO2 H2O 2HNO3 NO 两个反应可得两个虚拟反应 4NO2 O2 2H2O 4HNO34NO 3O2 2H2O 4HNO3 此反应为自身化合反应 Q 温度升高 相对分子质量减小 相对分子质量 M 为 46 M 92 常温下是混合气体 温度降低 相对分子质量增大 三 氮的氧化物N2O5 HNO3酸酐 N2O5 H2O 2HNO3硝酐N2O3 HNO2酸酐 N2O3 H2O 2HNO2亚硝酐而NO N2O NO2则不是酸酐 1 含义 将空气中游离的氮转变为氮的化合物的方法 2 方式 自然固氮 生物固氮和大气固氮如雷雨天产生NO气体人工固氮 工业固氮如合成氨 四 氮的固定 1 相同质量的镁 分别在纯氧中燃烧和在氮气中燃烧 得到的产物哪个质量大 五 练习题 2 下列能鉴别Br2蒸气和NO2气体的是 A KI 淀粉试纸B 水C CCl4D AgNO3E 加热F 冷却 BCDF 3 将NO2气体充于试管中 并将试管倒立于水槽中 充分反应后 剩余气体体积约为试管的 4 将等体积的NO和O2混和气体充满试管中 将试管倒立于水槽中 剩余气体体积约为 5 将等体积NO2和O2混和气体充满试管中 将试管倒立于水槽中 剩余气体体积约为 6 氮气在大气中的体积分数是多少 质量分数又是多少 体积分数为 78 质量分数为 六 关于NO NO2 O2等混和气体溶于水的计算 第一类 和 混合后溶于水 剩余气体只能是 3NO2 H2O 2HNO3 NO 1 把装有10mLNO和NO2混和气体的量筒 倒置在水槽中 片刻后量筒里剩下 mL气体 求原来NO和NO2各有多少毫升 解 设原来NO2为x 则NO为 10 x mL NO2 H2O 2HNO3 NO x 3mL xmL x 3 10 x 5 x 7 5 mL 所以原NO2为7 5mL NO为2 5mL 第二类 NO与O2同时溶于水 剩余气体可能是NO 也可能是O2 4NO 3O2 2H2O 4HNO3 2 向盛满水的倒立在水槽中的大量筒中通入40mLNO气体 再向大量筒中通入 mLO2反应完全后 量筒中还有10mL无色气体 则 值可能是 22 5B 7 5C 30D 40 AD V 30 10 40 mL 选D 解 设剩下气体是NO 则O2完全反应 4NO 3O2 2H2O 4HNO3 4v 3mLVmL 40 4V 3 10 V 22 5 mL 选A 设剩下气体是O2 则NO完全反应 4NO 3O2 2H2O 4HNO3 40mL30mL 第三类 NO2和O2混合后溶于水 剩余气体可能是NO 也可能是O2 但绝不可能是NO2 4NO2 O2 2H2O 4HNO3 3 把装有10mLO2和NO2混和气体的量筒倒置在水中 片刻后量筒还有2mL气体 求原来的O2和NO2各有多少毫升 所以原混和气体中NO2为6 4mL O2为3 6mL 解 设剩余气体是O2 原混和气体中NO2为 则O2为 10 x mL 4NO2 O2 2H2O 4HNO3 xmLx 4mL x 4 2 10 x x 6 4 mL 所以原混和气体中NO2为9 2mL O2为0 8mL 解 设剩余气体是NO 原混和气体中O2为ymL 则NO2为 10 y mL 4NO2 O2 2H2O 4HNO3 4ymLymL 3NO2 H2O 2HNO3 NO 6mL2mL 4y 6 10 y y 0 8 mL 总结 综合氮气的各项性质 可知氮及其主要化合物有如下转化关系 NH3 Mg3N2 可被氧化 氧化 化合价升高 N2 NO O2 2 3 4 5 5 3 具有氧化性 高温 高压 催化剂 放电 高温 H2 还原 化合价降低 0 O2 NO2 HNO3 H2O H2O N2O5 N2O4 H2O 同学们 来学校和回家的路上要注意安全 同学们 来学校和回家的路上要注意安全