硫元素及其化合物性质的教学，本文主要内容关键词为：化合物论文,元素论文,性质论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
高中化学课程标准在模块1的主题3“常见无机物及其应用”中提出了“通过实验了解氯、氮、硫、硅等非金属及其重要化合物的主要性质”的内容要求。人教版高中化学课程标准教科书分别以硫的氧化物、硫酸为课题，安排了具体的教学内容。硫元素及其化合物绝大多数的性质，都涉及元素化合价的变化，都能作为体现氧化还原反应规律的直接例证。因此，硫元素及其化合物性质教学最为有效的策略就是从氧化还原反应规律的应用角度去理解与认识硫元素及其化合物的性质。另外，物质的化学性质主要是从三个方面来体现的：一是由元素化合价态所决定的氧化性与还原性；二是物质本身所具有的酸性或碱性；三是有关物质所具有的特性。现从以上观点出发，从实践的角度谈一谈硫元素及其化合物性质的教学。
一、关于-2价硫性质的教学
等硫化物中硫元素的化合价为最低价，最低价硫元素所表现出的性质主要是它的还原性，即与氧化剂发生硫元素化合价升高的反应。教学中需要强化的是两种意识：一是氧化剂的选择意识，即哪些氧化剂可以将-2价硫元素氧化？氧化到什么程度？同时也必须让学生明确，所选择的氧化剂的氧化性必须强于-2价硫元素的氧化产物；二是化合价变化的规律意识，即物质中元素的价态与元素性质是何种关系？如何体现？还需要让学生明确的是-2价硫元素被氧化后的最终价态与氧化剂的氧化性强弱的关系，即氧化剂氧化性越强，—2价硫元素的化合价变化越大。不难看出，教学中需要让学生认识的-2价硫元素的主要性质有：(1)水溶液的酸性、氧化性，主要是
电离后产生的
所表现的性质；(2)强还原性，如，与
等物质的反应，
与
等物质的反应；(3)与某些难溶硫化物性质有关的性质，如，与
等溶液的作用。
当然，教学中在强化-2价硫元素化合价只能升高的意识时，还要防止学生产生极端理解，如总有一些同学极端地认为只有还原性。
二、关于硫单质性质的教学
单质中硫元素的化合价为0价，属硫元素的中间价态，根据氧化还原反应规律可知，单质硫具有氧化性与还原性两重性质，教学中可以从三个角度引导学生认识硫单质的性质。(1)硫单质的氧化性。硫在一定条件下可以将大多数金属氧化，如可以与Pe、Cu、Ag等反应，还可以在加热条件下与氢气、炭等物质反应。当然，还必须强调单质硫的氧化性较弱，与变价金属起反应时，只能将变价金属氧化成低价态化合物，如硫与Fe、Cu在加热条件下反应只能生成FeS、
等。(2)硫单质的还原性。硫可以被
等非金属单质氧化，还可以被浓硫酸、浓硝酸等强氧化剂所氧化。需要强调的是硫单质的氧化产物往往是+4价化合物。(3)硫单质的自身氧化与还原反应。如，硫与强碱的反应，
。在此反应中，S同时表现氧化性与还原性双重性质。
三、关于二氧化硫性质的教学
二氧化硫及亚硫酸、亚硫酸盐中硫元素均为+4价，也属于硫元素的中间价态，元素化合价既可以升高，又可以降低，与0价硫所不同的是，+4价硫的化合价不能同时升高与降低。二氧化硫除了表现出氧化性与还原性以外，二氧化硫本身为酸性氧化物，也可以表现酸性氧化物的性质，二氧化硫还可表现出自身的特性。
1.二氧化硫的氧化性
二氧化硫虽然具有氧化性，但在教学中需要强调的是以二氧化硫为代表的+4价硫元素只能将—2价硫元素氧化。教学中可以结合以下反应案例，向学生传播以下化学学科思想：①守恒思想，即得与失的电子总数是相等的，反应过程中同种原子是守恒的，反应前后体系的总电荷数是不发生变化的；②归中思想，即非金属元素的正价与负价化合物在一定条件下可以发生生成非金属单质的反应，这是绝大多数非金属的通性；③有条件发生的思想，即含氧氧化剂发生离子反应时需要与氧化剂中氧元素结合生成水，以利于元素化合价的降低。关于+4价硫元素的氧化性，教科书及教辅中往往只给出硫化氢与二氧化硫气体之间的反应：
，事实上这里所表达的是-2价硫与+4价硫之间所发生的一类反应。因此，教学中还必须从+4价硫元素与-2价硫元素不同表现形式的角度，引导学生明确以下7种主要反应方式，并建构起相应的反应模型。
(1)二氧化硫气体与硫化氢水溶液之间的反应：
2.二氧化硫的还原性
从化合价分析可见，+4价硫具有还原性，但还应该通过典型反应案例让学生明确二氧化硫的性质中以还原性为主，可以被多种氧化剂所氧化，且二氧化硫的水溶液或亚硫酸盐的还原性更强。以二氧化硫为代表的+4价硫元素发生氧化反应的主要案例有以下四例。
(4)酸雨的pH逐渐下降。
中学生十分清楚酸雨主要是二氧化硫引起的，但要进一步认识酸雨的酸性变化，必须从+4价硫元素的还原性考虑，即酸雨中+4价硫元素会被空气中氧气逐步氧化为+6价硫元素，亚硫酸转化为硫酸，溶液的酸性增强，pH下降。
3.二氧化硫的酸性
二氧化硫作为酸性氧化物，可以表现出酸性氧化物的性质，这是必须让学生明确的，如可以与碱溶液反应，可以与碱性氧化物反应等。但关于二氧化硫与碱溶液的反应，由于二氧化硫与二氧化碳在与石灰水反应时有着相同的反应历程，因此，有这样一个问题非常有必要让学生去探究，即如何检验含有二氧化硫的二氧化碳？这个探究问题可以在进行浓硫酸与非金属反应的教学过程中设计：如何验证木炭与浓硫酸在加热条件下反应的产物？让学生在探究中明确，当二氧化硫与二氧化碳同时存在时，必须：(1)先检验二氧化硫的存在，用品红溶液，根据品红溶液褪色说明其存在；(2)再除去二氧化硫，用酸性
溶液；(3)再检验二氧化硫是否除尽，用品红溶液，根据品红溶液不褪色说明其已经完全除去；(4)最后检验二氧化碳，根据澄清石灰水变浑浊说明二氧化碳的存在。
4.二氧化硫的漂白性
二氧化硫的漂白性是二氧化硫所表现出的特殊性质。教学中需要引导学生认识二氧化硫漂白的特殊性，即漂白的不稳定性和选择性，也即二氧化硫的漂白很不稳定，容易恢复原有的颜色，同时二氧化硫并不能使所有的有色物质褪色。如，二氧化硫不能使石蕊溶液褪色。另外，在进行二氧化硫漂白性教学时，还应该将漂白原理与氯气、过氧化钠的漂白原理加以对比，以加深对有关问题的理解。
四、关于浓硫酸性质的教学
浓硫酸具有脱水性、吸水性、氧化性等特殊性质，教学中往往有两大难点，一是浓硫酸脱水性与吸水性的区别，二是对浓硫酸强氧化性的理解。尤其是浓硫酸强氧化性之所以成为难点，就是因为在学生既有的稀硫酸性质知识的基础上建构浓硫酸的强氧化性知识有一定的困难。教学中如何突破这些难点，很值得研究，建议从以下4个方面找到突破口。
1.浓硫酸脱水性与吸水性的比较
只要选择了典型的案例，如让学生明确浓硫酸在使胆矾由蓝色变为白色过程中起脱水作用，就不难理解浓硫酸的脱水性与吸水性的区别，即浓硫酸的脱水性是将有机物中的氢、氧元素“脱”成水，而吸水性则是“吸收”物质中现成的水分子。另外，还需要引导学生认识浓硫酸脱水性的表现形式是多种多样的，“炭化”只是其表现形式之一。
2.浓硫酸与稀硫酸氧化性的比较
教学中首先需要对浓硫酸与稀硫酸都具有的氧化性进行辨析，即浓硫酸的氧化性是+6价硫元素所表现，而稀硫酸的氧化性则是所表现，浓硫酸+6硫元素氧化性很强，这种氧化难以在稀硫酸及硫酸盐中表现。因此，浓硫酸在一定条件下可以与铜反应，而稀硫酸无论如何是不能与铜发生反应的，同时浓硫酸无论与哪种金属发生反应也是不会产生氢气的。
3.浓硫酸与铜、铁、铝的反应
浓硫酸与金属反应的情况相当复杂，除了按课程标准要求和教科书安排进行教学以外，还需要让学生明确以下问题。
(1)浓硫酸与足量的铜在加热条件下的反应历程问题。
随着反应的进行，硫酸的浓度会变小，
与Cu的反应最终会因为硫酸变稀而停止。教学中可以用一例高考题来引导学生发现问题：足量的铜与50mL 18mol/L硫酸在加热条件下反应，反应停止后，被还原的的物质的量为()。
A.0.45molB.0.45mol～0.9mol
C.0.9mol D.＜0.45mol
(2)浓硫酸与铁、铝发生钝化的本质问题。
铁、铝可以溶解在稀硫酸中，但在常温下可以用铁、铝制容器盛放浓硫酸，这种情况往往会被误认为常温下铁、铝不与浓硫酸反应，其实这正是浓硫酸具有强氧化性的结果，这一点必须向学生强调到。
4.浓硫酸与硫化氢的反应
浓硫酸不能用来干燥硫化氢是大家都知道的事实，而且都知道这与浓硫酸强氧化性和硫化氢强还原性有关，但浓硫酸与硫化氢反应的历程如何，往往会在教学中受到忽视。其实，让学生充分认识浓硫酸与硫化氢反应的原理，不仅有助于对硫化氢和浓硫酸重要性质的理解，还有助于强化对氧化还原反应规律的应用意识。教学中要充分利用硫元素化合价变化图
来加以分析，让学生明确硫元素处于最高价态的浓硫酸与硫元素处于最低价态的硫化氢之间有三种可能的反应历程：
，
既是氧化产物，又是还原产物。不难看出，这些可能的反应历程都是“归中反应”规律的具体体现。