實驗探究——硫的四種價態的相互轉變

一、實驗目的

知識技能：使學生掌握硫元素主要元素價態之間的轉換，進一步明確含硫化合物的性質；了解工業制硫酸的方法。過程方法：掌握實驗室探究活動的基本方法和過程；根據需要設計可行的實驗方案，并進行評價；鍛煉學生獨立思考，小組合作能力。情感態度價值觀：培養學生嚴謹、求實、一絲不茍的科學作風。

二、原理

用實驗來實現硫的四種價態的相互轉變，驗證上述判斷。

三、儀器與藥品

學生用：試管4支、集氣瓶2個、帶尖嘴導管膠塞、帶直角導管膠塞、磚一塊、玻棒、酒精燈、火柴、燃燒匙、濾紙條、白磁片。藥品：鋅粉、硫粉、銅片、亞硫酸鈉（固體）、濃硫酸、鹽酸、氯化鋇溶液、硝酸鉛溶液、品紅溶液、蒸餾水、氯水。講臺上公用：鐵粉、硫粉、試管、酒精燈。

四、實驗

1. 實驗 Fe+SFeS

取鐵粉1/3角匙和1/2角匙硫粉混勻，堆放在磚上，用燒紅的玻棒點燃。因實驗反應劇烈，且產生大量SO2副產物，應在室外做。混合物的量不能大，點燃時頭要離反應物盡量遠些。演示實驗：鐵粉和硫粉（質量比Fe∶S=7∶4）混合均勻，裝入試管里壓實，在酒精燈上加熱，當試管底部變紅、引起反應后離開酒精燈，停止加熱。引導同學觀看，紅熱部分擴展到全部混合物。實驗前用磁鐵隔著紙吸引鐵粉，裝到試管后的鐵和硫混合物也可被磁鐵吸引。反應后再用磁鐵吸引時，就不再被磁鐵吸引，說明鐵有化學變化，生成的FeS供學生制備H2S用。

2. 實驗

把自制的ZnS或FeS放入試管中，加2mL濃鹽酸，塞上帶尖嘴導管的膠塞，點燃產生的氣體，把冷瓷片壓在火焰上，過一會取下瓷片，磁片上附有黃色顆粒。其反應過程如下：FeS+2HCl=FeCl2+H2S↑，把冷瓷片取下，在火焰上扣一個集氣瓶，收集燃燒后的產物，收滿后用玻片將瓶口蓋上，瓶口向上放在桌上，倒入約10mL水，滴入幾滴品紅溶液、振蕩。看到品紅溶液退色。化學方程式如下：2H2S+SO23S+2H2O

3. 實驗

把制H2S的裝置換一個帶彎管的膠塞，導管伸入集氣瓶中，另取一個燃燒匙鋪上細砂，再放1/3角匙硫粉，在酒精燈上將硫加熱點燃，用濾紙條沾品紅溶液懸在硫燃燒的火焰上方，品紅褪色說明生出SO2，然后放入通H2S的集氣瓶中，產生的氣體SO2和H2S反應，一會兒瓶壁出現黃色固體—硫。化學方程式如下：S+O2SO2 ， SO2+2H2S2H2O+3S↓

4. 實驗

取亞硫酸鈉固體1g放試管中，倒入1mL濃硫酸，塞上帶有彎管的膠塞，產生的氣體通入蒸餾水中，制得H2SO3溶液。將其加入氯化鋇溶液，無沉淀生成。然后滴入5～7滴氯水，出現沉淀，加鹽酸，沉淀不溶解。化學方程式分別如下：Na2SO3+ H2SO4SO2↑+Na2SO4+H2O，H2O+SO2H2SO3，H2SO3+ Cl2+H2OH2SO4+2HCl， BaCl2+H2SO4BaSO4↓+2HCl

5. 實驗

在小試管里放入一小片銅，然后倒入濃硫酸0.5mL，微熱，判斷生成的氣體。待反應完成后，觀察試管里液體的顏色，然后倒入另一支盛2mL水的試管中，觀察溶液顏色。Cu+2H2SO4（濃） CuSO4+SO2↑+2H2O

6. 實驗

于小試管中放入一粒鋅粒，加入濃硫酸0.5～1mL，振蕩，如不反應，微熱，用濾紙沾Pb（NO3）2溶液懸在管口；再嗅一嗅產生氣體的氣味，觀察試管壁有淺黃色顆粒，判斷這個反應里硫酸分子中S發生了什么變化。寫出化學方程式：

Zn+2H2SO4SO2↑+ZnSO4+2H2O，

3Zn+4H2SO4S+3ZnSO4+4H2O，

4Zn+5H2SO4H2S↑+4ZnSO4+4H2O

五、課堂反思及評價

在同學們提出方案的基礎上，老師選取硫化亞鐵與濃鹽酸反應、亞硫酸鈉溶液與濃硫酸反應和濃硫酸與鋅片的反應。探究實驗開始后，同學們在小組中分工合作，做好實驗紀錄，教師給予操作指導。演示試驗時，同學們細心觀察，做好實驗紀錄。實驗結束后由同學們自己總結，探究不同價態硫之間的轉化方法。老師引申擴展工業制硫酸的過程和其中硫價態的變化。整堂課教師以探究式為主要教學方法，根據硫元素化合價的不同，將轉換的類型分類，在所給藥品的條件下讓學生討論可行實驗方案，學生成為學習的主角。集體討論之后，教師給出可行的實驗方案。并且根據實驗的難易程度分為學生實驗和演示實驗，指明教學的重難點。在進行探究式教學前，采用啟發式的問題引出有關本堂課的基礎性問題，為下一步探究活動作準備。演示實驗時，采用投影儀，這是一種創新，效果顯著。