高中化学课件：硫磺的性质

硫磺的性质欢迎学习硫磺的性质课程硫是化学元素周期表中第族的重要元素，原子16序数为，元素符号为本课程将全面介绍硫元素的物理特性、化学性质、16S同素异形体以及在工业、农业和医药等领域的广泛应用硫元素自古以来就被人类所认识和利用，作为一种非金属元素，它在自然界中分布广泛，存在形式多样，是生命体中不可或缺的组成部分，同时也是众多工业过程的关键元素通过本课程的学习，你将深入了解这种迷人元素的奥秘，掌握其在高中化学学习中的重要知识点和考点课程目标了解硫元素的基本物理特性学习硫的物理状态、熔点、沸点、溶解性等基本特征，掌握硫在元素周期表中的位置及其电子构型特点掌握硫的主要化学性质理解硫与氧气、金属、非金属元素的反应规律，学习硫的氧化性和还原性，以及与强氧化剂的反应特点认识硫的同素异形体探索硫的多种晶体形式和非晶体形式，比较斜方硫、单斜硫、塑性硫和胶态硫的结构与性质差异学习硫的主要化合物及应用掌握硫化氢、二氧化硫、三氧化硫、硫酸等主要化合物的性质，了解硫在工业、农业和医药领域的广泛应用硫的基本信息原子序数硫元素的原子序数为，这意味着每个硫原子的原子核中含有个质1616子这一数值决定了硫在元素周期表中的位置相对原子质量硫的相对原子质量为，这是由其同位素的自然丰度加权平均所

32.06得这一质量适中的特性影响了硫在化学反应中的行为电子排布硫的电子构型为，外层有个电子这种电子排布决定了[Ne]3s²3p⁴6硫的化学性质和成键特性化合价硫可以表现出多种化合价状态，包括、、和价这种多变的-2+2+4+6价态使硫能够形成多种不同类型的化合物硫在元素周期表中的位置第族元素16硫位于族（现代命名为第族）VIA16第周期元素3硫是第周期的代表元素3典型非金属元素具有明显的非金属性质同族元素家族与氧、硒、碲和钋同属一族O SeTe Po硫在元素周期表中的位置决定了其化学性质的基本特征作为第族元素，硫的外层电子构型为，比卤素少一个电子，容易得到两个电子形成16ns²np⁴-2价离子，也可以通过共价键形成化合物从上至下，第族元素的非金属性递减，硫介于氧和硒之间，表现出明显的非金属特性，但其非金属性弱于氧，这解释了硫的某些独特反应行为16硫的发现历史远古时期硫是人类最早认识的元素之一，古埃及、中国和印度等文明都有使用硫磺的记录古人利用硫磺制作药物、染料和武器古代文献记载中国古代的《本草纲目》等医药典籍详细记录了硫磺的性质和用途古希腊学者也在著作中描述了硫的特性元素身份确认年，法国化学家安托万拉瓦锡在其元素分类工作中，正式确认1777·硫为化学元素，奠定了对硫的现代科学认识基础现代研究世纪以来，科学家对硫的同素异形体、化合物及其反应机理进行了19深入研究，揭示了这一元素的丰富化学性质硫在自然界中的分布地壳含量火山区域富集硫在地壳中的平均含量约为火山活动区域是硫的富集地带，（质量分数），是地壳火山喷发时会释放大量含硫气

0.05%中含量排名第位的元素尽管体冷却后，这些气体中的硫会16含量不如铁、铝等常见元素高，凝结成固体硫磺，在火山口周围但硫在自然界中的分布较广，以形成黄色的硫磺沉积物多种形式存在存在形式自然界中的硫主要以硫化物（如黄铁矿、辉铜矿）和硫酸盐FeS₂Cu₂S（如石膏、重晶石）形式存在，少量以单质形态出CaSO₄·2H₂O BaSO₄现在火山区域自然界中的硫矿物自然界中含硫矿物种类繁多，其中最具代表性的是黄铁矿（），这种矿物呈现金黄色立方体晶体，因其外观酷似黄金而被称为FeS₂愚人金辉铜矿（）是重要的铜矿石，呈现暗灰色金属光泽Cu₂S方铅矿（）是主要的铅矿石，呈立方晶体，有明显的金属光泽而石膏（）则是最常见的硫酸盐矿物，常形成透明PbS CaSO₄·2H₂O或白色晶体，广泛用于建筑材料和艺术品制作硫的物理性质

（一）物理状态与颜色密度在常温常压下，硫以淡黄色固硫的相对密度为体形式存在这种特征性的颜，略高于水这

2.07g/cm³色使其容易与其他元素区分，一适中的密度值反映了硫原子是硫的重要标识特征之一间的排列结构和相互作用力的特点熔点与沸点硫的熔点较低，为，但沸点较高，达到这种熔点

115.21°C

444.6°C与沸点间的大差距表明液态硫有复杂的分子结构变化硫的物理性质

（二）溶解性导电性与导热性硫在水中几乎不溶解，这是因为硫分子是非极性的，而水分子具硫的导电性和导热性都很差，这是典型的非金属特性这是因为有极性，遵循相似相溶原理同样由于极性差异，硫在乙醇硫原子通过共价键形成分子，没有自由电子，不能导电；分子间中的溶解度也很低以范德华力结合，热量传递效率低然而，硫在非极性溶剂二硫化碳中有很好的溶解性这一这种绝缘特性使硫在某些电子材料和绝缘材料中有特定应用此CS₂特性常用于实验室中提纯硫的过程将含杂质的硫溶于，过外，硫的热导率低，使其成为某些隔热材料的组分CS₂滤后再蒸发溶剂硫的同素异形体概述晶体形式非晶体形式硫的晶体同素异形体主要包括斜方硫（硫还存在非晶态形式，如塑性硫和胶态硫α-硫）和单斜硫（硫）这些形式有着规则它们没有规则的晶体结构，表现出不同的物β-的晶体结构和明确的熔点理特性热力学稳定性结构差异在不同温度下，各种同素异形体的稳定性不不同同素异形体的分子排列方式不同，导致同斜方硫在室温下最稳定，而单斜硫在较硫呈现不同的颜色、密度、溶解性和其他物高温度下更稳定理性质斜方硫（硫）α-晶体结构物理特性制备方法斜方硫（硫）是一种黄色正交晶斜方硫的密度为，熔点约实验室可通过将硫的溶液慢慢蒸α-

2.07g/cm³CS₂体，呈现为八面体或菱形十二面体的为它是下最稳定的硫发获得斜方硫晶体，或者将熔融硫缓

115.2°C25°C晶形它是由环状分子紧密堆积而同素异形体，因此自然界中的天然硫慢冷却至室温使其结晶在工业上，S₈成，这些环状分子中的八个硫原子形多以这种形式存在斜方硫在二硫化弗拉什法提取的硫多为斜方硫形式成了皇冠形状的结构碳中溶解度较高单斜硫（硫）β-晶体特征单斜硫（硫）呈现为透明的淡黄色针状晶体，属于单斜晶系尽管外β-观与斜方硫明显不同，但单斜硫同样是由环状分子组成，只是分子的S₈堆积方式与斜方硫不同稳定温度范围单斜硫在至温度范围内最为稳定在此温度区间，斜

95.5°C

115.2°C方硫会自发转变为单斜硫低于时，单斜硫会缓慢转变回斜

95.5°C方硫，这一转变过程可能需要几天甚至更长时间物理参数单斜硫的密度为，略低于斜方硫这种密度差异反映

1.96g/cm³了两种晶形中分子排列的紧密程度不同单斜硫在二硫化碳中的溶解度也与斜方硫有所差异塑性硫℃1608-10制备温度链长₈原子数S将硫加热至高于此温度后急冷开链聚合形成长链结构2-3稳定时间天室温下转变为斜方硫的时间塑性硫是通过将硫加热到沸点附近（约445°C）然后迅速倒入冷水中急冷而获得的这种急冷过程阻止了S₈环状分子的形成，使硫分子保持为长链状结构，形成了棕色的橡皮状物质新制备的塑性硫具有良好的弹性，可以像橡皮筋一样拉伸这种状态非常不稳定，在室温下会逐渐硬化并转变为普通的斜方硫转变过程中，长链分子重新排列成S₈环状结构，颜色也从棕色变回黄色胶态硫100-100072粒径溶液稳定性天制备反应物种nm胶体粒子的典型尺寸范围添加保护胶体的稳定时间硫代硫酸钠和酸反应制备胶态硫是一种分散系统，其中微小的硫粒子均匀分散在水中形成胶体溶液最常见的制备方法是向硫代硫酸钠溶液中加入盐酸或硫酸，发Na₂S₂O₃生如下反应Na₂S₂O₃+2HCl→2NaCl+H₂O+SO₂+S↓新制备的胶态硫呈现为半透明的淡黄色溶液，具有丁达尔效应，即光束通过溶液时会形成可见光路随着时间推移，胶态硫会逐渐聚集形成更大的颗粒，最终沉淀下来添加蛋白质等保护胶体可延长其稳定性硫的相变过程硫的化学性质概述元素特性典型非金属元素，能与多种元素直接反应价态多变可表现出、、、多种化合价状态-2+2+4+6氧化还原两性既能作为氧化剂又能作为还原剂反应活性与氧气、金属和非金属元素直接反应形成多种化合物硫的化学性质丰富多样，这与其电子构型密切相关作为第族元素，硫的外层电子排布为，既可以得到电子形成硫化物，也可以失去163s²3p⁴电子形成氧化态的化合物，这使得硫在化学反应中表现出复杂的行为硫与氧气的反应点燃硫磺在空气或氧气中点燃硫磺蓝色火焰燃烧产生特征性的蓝色火焰生成二氧化硫反应式S+O₂→SO₂刺激性气味产生具有强烈刺激性气味的SO₂气体硫在空气中燃烧是一个重要的化学反应，也是实验室中检验硫的常用方法这一反应展示了硫的还原性特征，在反应过程中，硫失去电子被氧化为+4价在实验中，点燃硫粉后可观察到明亮的蓝色火焰，同时产生的二氧化硫气体具有强烈的刺激性气味，会使湿润的石蕊试纸变红，证明二氧化硫是酸性氧化物这一反应在火山活动中自然发生，也是工业制备二氧化硫的重要方法硫与金属的反应

（一）反应物反应条件反应方程式产物特性钠与硫加热白色固体，水溶2Na+S→Na₂S液呈碱性铁与硫强热黑色固体，不溶Fe+S→FeS于水铜与硫加热黑色固体，硫化2Cu+S→Cu₂S铜矿的主要成分铝与硫强热黄色固体，水解2Al+3S→生成Al₂S₃H₂S硫与金属的反应是一类重要的氧化还原反应，反映了硫的氧化性在这些反应中，金属被硫氧化，而硫被还原为硫离子，形成相应的金属硫化物S²⁻反应的活泼性与金属的活动性密切相关碱金属和碱土金属与硫反应剧烈，而铜、银等活动性较低的金属则需要加热才能与硫反应金属硫化物的性质也各不相同，碱金属和碱土金属的硫化物溶于水且水解，而过渡金属的硫化物通常不溶于水硫与金属的反应

（二）混合物准备点燃反应将铁粉与硫粉按摩尔比充分混合用燃烧的镁条或高温火焰点燃混合物一端1:1形成硫化铁剧烈反应反应式（黑色固体）反应开始后自发进行，放出大量热和光Fe+S→FeS铁粉与硫粉的反应是一个经典的化学演示实验，生动展示了化学反应中的能量变化这一反应属于放热反应，一旦启动，反应热足以维持反应继续进行，无需外部加热，直至反应物完全反应生成的硫化铁是一种黑色固体，与稀酸反应可生成硫化氢气体这一特性使硫化铁成为实验室制备的常用原料在工业上，类似的金属与FeS H₂S硫的反应广泛应用于冶金工艺和催化剂制备中硫与非金属的反应硫与碳的反应硫与氢的反应硫与磷的反应在高温条件下，硫与碳反应生成二硫化硫与氢气在高温下反应生成硫化氢硫与磷反应可以生成多种硫化磷化合H₂碳高温高温物，C+2S⟶CS₂+S⟶H₂S2P+3S→P₂S₃2P+5S→P₂S₅这一反应需要在约的高温下进这一反应通常需要在下进1000°C300-500°C行，生成的是一种无色易燃液体，具行，生成的是一种无色有毒气体，具这些反应通常在惰性气体保护下进行，CS₂H₂S有特殊气味，是良好的非极性溶剂，能有臭鸡蛋味硫化氢溶于水形成弱酸，生成的硫化磷是重要的工业原料P₂S₅溶解硫、磷、油脂等物质能与金属离子反应生成硫化物沉淀常用于有机合成，尤其是在制药工业中，而用于火柴制造P₂S₃硫的氧化性电子得失作为氧化剂，硫原子得到电子，从价转变为价，同时将其他元素氧化0-2与氢反应在高温条件下S+H₂→H₂S硫将氢气氧化，自身被还原为硫化氢与金属反应与钠反应2Na+S→Na₂S硫将钠金属氧化为钠离子，自身被还原为硫离子与镁反应剧烈反应Mg+S→MgS反应放出大量热，产生强光硫的还原性与氧气反应与浓硝酸反应与卤素反应S+O₂→SO₂S+6HNO₃→H₂SO₄S+3F₂→SF₆+6NO₂+2H₂O硫失去电子被氧化为+4S+Cl₂→S₂Cl₂价，表现为还原剂硫被氧化为价，同时+6硫被卤素氧化，表现还将硝酸根还原原性硫的还原性是其重要的化学性质之一，源于硫原子易失去电子形成较高价态化合物的趋势在这些反应中，硫作为还原剂，被强氧化剂氧化为、SO₂或硫卤化物等H₂SO₄硫的还原性弱于同族元素硒和碲，但强于氧这种趋势符合非金属性随着原子序数增加而减弱的规律硫的还原性在化学工业和实验室合成中有着广泛应用，如用于制备各种硫的氧化物和硫酸硫与强氧化剂的反应1与浓硫酸反应2与浓硝酸反应3与氟气反应浓浓S+2H₂SO₄→3SO₂↑+S+6HNO₃→H₂SO₄+6NO₂S+3F₂→SF₆2H₂O+2H₂O氟是最强的氧化剂，能将硫氧化到这是一个热氧化还原反应，浓硫酸在浓硝酸的强氧化作用下，硫被完最高价态价，形成六氟化硫+6中的硫酸根离子价将硫单质全氧化为硫酸价，同时硝酸被这种气体极其稳定，是优良+60+6SF₆价氧化为二氧化硫价，同时自还原为二氧化氮反应溶液呈现黄的电气绝缘材料，广泛用于高压电+4身被还原反应放出刺激性气体褐色，有红棕色气体释放力设备中SO₂硫的主要化合物硫化氢物理性质毒性硫化氢是一种无色气体，硫化氢是一种高毒性气体，低浓H₂S具有强烈的臭鸡蛋味它的熔点度时具有刺激性，高浓度时会麻为，沸点为，痹嗅觉神经，使人无法察觉危-

85.5°C-

60.7°C略重于空气硫化氢在水中的溶险浓度达到时可导1000ppm解度较大，时每升水中可致呼吸系统麻痹和死亡在实验25°C溶解约升室操作时必须在通风橱中进行

2.6H₂S实验室制备实验室中通常通过硫化铁与稀硫酸反应制备硫化氢FeS+2HCl→制得的气体可通过水洗涤后收集，但由于其毒性和臭FeCl₂+H₂S↑味，通常直接通入反应体系使用硫化氢的化学性质燃烧性硫化氢易燃，在空气中燃烧产生蓝色火焰2H₂S+3O₂→2H₂O+2SO₂若氧气不足，则部分硫会以单质形式析出2H₂S+O₂→2H₂O+2S还原性硫化氢是一种较强的还原剂，能还原多种氧化剂H₂S+Br₂→2HBr+SH₂S+2FeCl₃→2FeCl₂+2HCl+S沉淀反应硫化氢可与许多金属离子反应生成硫化物沉淀H₂S+CuSO₄→CuS↓+H₂SO₄H₂S+PbNO₃₂→PbS↓+2HNO₃分析应用由于不同金属硫化物的溶解性差异，硫化氢在分析化学中用于金属离子的分离和鉴定例如，在酸性条件下，Cu²⁺、Pb²⁺等离子可形成沉淀，而Fe²⁺、Zn²⁺等则不沉淀二氧化硫二氧化硫的性质酸性氧化物漂白作用还原性SO₂溶于水形成亚硫酸SO₂具有还原性漂白作用SO₂+Cl₂+2H₂O→SO₂+H₂O⇌H₂SO₃H₂SO₄+2HCl能漂白植物色素、蔗糖溶液水溶液呈酸性，能使紫色石等SO₂+2H₂S→3S+2H₂O蕊试液变红与氯气的氧化性漂白不同SO₂+2KMnO₄+H₂O→K₂SO₄+2MnSO₄+2H₂SO₄催化氧化在V₂O₅催化剂作用下2SO₂+O₂⟶V₂O₅2SO₃这是接触法制硫酸的关键步骤三氧化硫分子结构物理性质三氧化硫分子中，一个硫原子与三个氧原子以平面三角常温下为白色针状晶体或无色液体熔点为，沸点SO₃SO₃

16.8°C形结构相连在气态和液态中，通常以单体形式存在，而为具有强烈的吸水性，在空气中形成白雾，这是SO₃

44.8°C SO₃固态则存在多种聚合形式由于与空气中水汽反应形成硫酸微滴SO₃与水反应脱水性与水反应极为剧烈，放出大量热，直接形成硫酸是强力脱水剂，能从许多含氢氧基的化合物中夺取水分SO₃SO₃+SO₃实验室中通常不直接将通入水中，而是将子例如，与糖反应会使糖炭化H₂O→H₂SO₄SO₃C₁₂H₂₂O₁₁⟶SO₃12C+其溶解在浓硫酸中形成发烟硫酸，形成膨胀的黑色碳柱11H₂O硫酸98%工业浓硫酸浓度质量分数百分比

1.84相对密度g/cm³20°C337沸点°C亿1年产量吨级硫酸H₂SO₄是一种无色油状液体，不挥发，具有强烈吸水性工业浓硫酸通常为98%浓度，相对密度

1.84g/cm³，具有极高的沸点337°C硫酸是一种强酸，能完全电离出两个H⁺，具有强酸性和强腐蚀性作为化学工业中最重要的基础原料之一，硫酸年产量巨大，被称为工业之血它广泛应用于化肥生产、石油精炼、钢铁冶金、蓄电池制造等领域由于其在工业中的重要地位，一个国家的硫酸产量往往被视为衡量其工业发展水平的重要指标硫酸的化学性质

（一）强酸性氧化性脱水性硫酸是一种二元强酸，能完全电离出两浓硫酸是强氧化剂，能氧化许多金属、浓硫酸具有强烈的脱水性，能从许多含个第一步电离完全非金属和化合物例如与铜反应水化合物中夺取水分子例如与蔗糖反H⁺H₂SO₄→H⁺+Cu+，第二步电离较弱浓应浓HSO₄⁻HSO₄⁻→2H₂SO₄→CuSO₄+SO₂↑+C₁₂H₂₂O₁₁⟶H₂SO₄12C+，这里硫酸中的硫被还原为，使蔗糖炭化为黑色的碳H⁺+SO₄²⁻2H₂O+411H₂O价作为强酸，硫酸能与碱、碱性氧化物、这种脱水性使浓硫酸成为有机化学中重碳酸盐、硫化物等发生中和反应与碳、硫等非金属反应要的脱水剂，常用于酯化反应、脱水环C+，浓化反应等H₂SO₄+2NaOH→Na₂SO₄+2H₂O2H₂SO₄→CO₂↑+2SO₂↑+，浓H₂SO₄+CaCO₃→CaSO₄+H₂O+2H₂O S+2H₂SO₄→3SO₂↑+CO₂↑2H₂O硫酸的化学性质

（二）与活泼金属反应稀硫酸与活泼金属（如Zn、Fe、Al等）反应生成相应的硫酸盐和氢气Zn+H₂SO₄稀→ZnSO₄+H₂↑这类反应是酸与金属反应的典型例子，多用于实验室制氢与不活泼金属反应浓硫酸能与铜、银等不活泼金属反应，表现出氧化性Cu+2H₂SO₄浓→CuSO₄+SO₂↑+2H₂O这一反应中，H₂SO₄被还原为SO₂，而不是释放H₂钝化现象铝、铁等金属在浓硫酸中会形成致密的氧化膜，阻止进一步腐蚀，称为钝化这使浓硫酸可以用铁容器储存运输，但一旦钝化膜被破坏，腐蚀会迅速发生硫酸盐硫酸盐是硫酸与碱、碱性氧化物或某些金属反应形成的盐类，通式为（一价金属）或（二价金属）大多数硫酸盐在水M₂SO₄MSO₄中具有良好的溶解性，但硫酸钡、硫酸铅、硫酸钙和硫酸锶等难溶BaSO₄PbSO₄CaSO₄SrSO₄硫酸钠是玻璃和造纸工业的重要原料；硫酸铜常用作农药和电镀液；硫酸铵是重要的氮肥；硫酸钡因Na₂SO₄CuSO₄NH₄₂SO₄不溶于水且对射线不透明，用作射线造影剂；硫酸锂被用于锂电池生产硫酸盐在工业、农业和医药领域有着广泛应用X X硫代硫酸钠（₂₂₃）Na SO摄影应用物理性质与银离子反应形成可溶性配合物，用作定影五水合物为无色透明晶体，易溶于水剂与碘反应医药用途2Na₂S₂O₃+I₂→Na₂S₄O₆+2NaI解毒剂，处理氰化物或重金属中毒用于碘量分析硫代硫酸钠俗称海波，是一种重要的硫化合物，分子中含有特殊的结构其制备可通过亚硫酸钠溶液与硫粉共煮Na₂S₂O₃-S-SO₃Na₂SO₃+，或工业上由、和反应制得S→Na₂S₂O₃Na₂CO₃S SO₂硫代硫酸钠在摄影工业中用作定影剂，能与未曝光的卤化银形成可溶性配合物，使其从胶片上洗去在分析化学中，硫代硫酸钠用于[AgS₂O₃₂]³⁻碘量分析，可精确测定氧化剂含量此外，它还在纺织工业中用作去氯剂，医学上用作解毒剂工业制硫方法钻井钻三个同心圆井至硫磺层注入过热水蒸气通过外层管道输送150-170°C过热水蒸气熔化硫磺地下硫磺熔点为115°C，被水蒸气熔化压缩空气抽取通过内层管道输送压缩空气，将熔融硫磺抽至地表弗拉什法Frasch法是一种直接从地下硫矿中提取硫磺的革命性方法，由德裔美国化学家赫尔曼·弗拉什于1891年发明该方法主要应用于那些位于地下深处、常规采矿方法难以获取的硫磺矿床这种方法的优点是能够直接得到高纯度的硫磺，避免了复杂的提纯过程，同时对环境影响较小弗拉什法曾是全球主要的硫磺生产方法，尤其在美国路易斯安那州和德克萨斯州的硫磺矿床开采中发挥了重要作用硫的工业提取硫的工业应用

（一）85%5%硫酸生产橡胶硫化全球硫消费量中用于制硫酸的比例用于改善橡胶物理性能4%6%农药生产其他用途用于杀虫剂和杀菌剂包括火药、医药、染料等硫酸的生产是硫最主要的工业应用，约占全球硫消费量的85%现代工业采用接触法（Contact Process）制硫酸，该工艺首先将含硫原料转化为SO₂，然后在V₂O₅催化剂作用下氧化为SO₃，最后吸收生成硫酸SO₃+H₂O→H₂SO₄橡胶硫化是硫的另一重要应用，通过在天然橡胶中加入硫并加热，使线性橡胶分子之间形成硫桥交联，显著改善橡胶的弹性、强度和耐热性此外，硫还用于制造多种硫磺农药，用于防治农作物病虫害硫的工业应用

（二）医药领域硫是许多药物的重要组成元素，如磺胺类抗菌药、青霉素类抗生素和某些糖尿病药物这些药物中的含硫基团对其药理活性至关重要硫磺皂硫磺皂是一种添加了硫磺的药用香皂，具有抗菌、抗真菌和促进角质脱落的作用，主要用于治疗痤疮、脂溢性皮炎和牛皮癣等皮肤疾病化肥生产硫酸铵NH₄₂SO₄、过磷酸钙CaH₂PO₄₂·CaSO₄等含硫肥料广泛用于农业此外，硫本身也是植物必需的营养元素，用于制造含硫氨基酸染料工业硫是许多染料分子的组成部分，特别是硫化染料和靛蓝染料含硫基团能增强染料的稳定性和与纤维的结合力，提高染色牢度硫化橡胶硫化原理性能提升硫化是通过在天然橡胶（主要成分为聚异戊二烯）分子间增加硫硫化前的天然橡胶具有良好的延展性，但强度低、弹性差，容易桥键（或）使线性高分子形成网状结构的过程受热软化和受寒硬化，不耐溶剂和油脂通过硫化，橡胶的许多-S-S--S-S-S-这种交联反应使橡胶分子之间形成化学键，从而改变了橡胶的物性能得到显著改善理性质弹性明显增强，回弹性好•硫化反应通常在下进行，需要加入硫磺、促进剂140-180°C拉伸强度提高倍•5-10（如）、活化剂等，形成的交联度取决于硫磺添加量和硫化ZnO耐磨性大幅提升•时间耐热性增强，不易软化变形•抗溶剂性能改善，不易溶解•硫在农业中的应用土壤调理剂杀菌剂和杀虫剂单质硫在土壤中会被微生物氧化硫磺是最古老的农药之一，至今为硫酸，降低土壤值，适用仍广泛使用硫磺粉末或可湿性pH于碱性土壤改良硫粉通常作为硫磺粉剂可有效防治葡萄、苹果长效土壤酸化剂，能持续释放作等作物的白粉病和锈病等真菌病用，帮助植物更好地吸收铁、害，同时对红蜘蛛等害虫也有一锰、锌等微量元素定抑制作用肥料组分硫是植物必需的营养元素之一，参与蛋白质和某些辅酶的合成含硫肥料包括硫酸铵、硫酸钾、过磷酸钙等，既提供主要养分，又补充硫元素，特别适用于油料作物和十字花科蔬菜硫在医药领域的应用磺胺类药物磺胺类药物是首批广谱抗菌药物，分子中含有-SO₂NH-基团它们通过竞争性抑制细菌对对氨基苯甲酸的利用，阻止细菌合成叶酸，从而抑制细菌生长常用的磺胺类药物包括磺胺嘧啶、复方新诺明等抗生素许多β-内酰胺类抗生素（如青霉素、头孢菌素）分子中含有硫原子，这些硫原子对维持药物的三维结构和抗菌活性至关重要此外，一些大环内酯类抗生素和氨基糖苷类抗生素也含有硫元素皮肤病治疗硫磺制剂在皮肤病治疗中应用广泛，具有角质溶解、抗菌和抗寄生虫作用硫磺皂、硫磺软膏等用于治疗痤疮、脂溢性皮炎、银屑病和疥疮等皮肤疾病，能有效抑制皮肤表面的微生物生长硫的生物学意义硫是生物体内的必需元素，在蛋白质中以氨基酸形式存在含硫氨基酸主要有半胱氨酸和蛋氨酸，其中半胱氨酸能通过形成二硫键-稳定蛋白质的三维结构，这对蛋白质的生物功能至关重要S-S-维生素（硫胺素）分子中含有硫原子，是糖代谢所必需的辅酶辅酶中的巯基在脂肪酸代谢中起关键作用十字花科植物B1A-SH（如白菜、萝卜）富含硫代葡萄糖苷，这些物质具有抗癌作用此外，某些硫化合物如蒜素具有抗菌和降血脂作用硫循环生物固硫分解还原植物和微生物从土壤中吸收硫酸盐，合成含厌氧微生物将有机硫和硫酸盐还原为H₂S硫有机物地质过程氧化过程3火山活动释放，沉积作用形成硫矿硫化氢被氧化为硫或硫酸盐SO₂硫循环是地球上硫元素在不同形态之间转化的过程，包括生物和非生物途径在自然生态系统中，硫主要以无机硫酸盐形式被植物吸收，转化为含硫氨基酸和蛋白质当植物和动物死亡后，微生物分解有机物，释放出硫化氢人类活动极大地影响了自然硫循环燃烧化石燃料释放大量进入大气，形成酸雨；工业废水排放含硫污染物；化肥施用改变土壤硫平衡这些SO₂干扰可能导致生态系统受损，因此理解和保护自然硫循环对环境保护至关重要环境中的硫污染污染物排放燃煤发电厂、冶金工业和石油精炼等过程排放大量含硫气体，主要为SO₂全球每年约有1亿吨SO₂排放到大气中，其中约70%来自人类活动这些气体在大气中滞留时间为2-4天酸雨形成SO₂在大气中氧化成SO₃，与水反应生成H₂SO₄，成为酸雨的主要成分之一SO₂+1/2O₂→SO₃，SO₃+H₂O→H₂SO₄酸雨的pH值通常在

4.2-

4.8之间，远低于正常雨水的pH值

5.6环境影响酸雨导致土壤和水体酸化，影响植物生长和水生生物生存；加速建筑和金属构造物腐蚀；溶解土壤中的重金属，造成二次污染在严重受影响的地区，森林死亡率高达30%，湖泊生态系统严重退化治理措施烟气脱硫技术FGD能去除90%以上的SO₂；清洁燃料替代和能源结构调整；制定严格的排放标准和政策法规；国际合作应对跨境污染中国的脱硫工程已取得显著成效，SO₂排放量持续下降硫的检验方法1硫元素燃烧检验2硫酸根离子检验3硫化物检验样品在空气中燃烧，观察蓝色火焰向待测溶液中加入稀盐酸酸化，再硫化物可以通过加入酸释放气H₂S和刺激性气味确认方法将加入氯化钡溶液，若生成白色沉淀体检验，气体具有臭鸡蛋味SO₂H₂S燃烧产物通入澄清石灰水，若变浑，则证明存在硫酸根离子可用醋酸铅试纸检验，若变黑（形BaSO₄浊后又重新澄清，证实存在该沉成），则证明存在硫化物另SO₂Ba²⁺+SO₄²⁻→BaSO₄↓PbS（初始生成沉淀，继续通入淀不溶于盐酸，可与其他白色沉淀外，硫化物溶液加入硝酸银溶液生CaSO₃后转化为可溶性区分成黑色沉淀SO₂Ag₂S）CaHSO₃₂实验硫的物理性质观察实验项目实验方法观察结果结论分析形态观察肉眼和显微镜观察硫磺样品黄色固体，晶体或粉末状态斜方硫为黄色正交晶体，单斜硫为针状晶体溶解性测试分别加入水、乙醇、CS₂搅拌几乎不溶于水和乙醇，易溶于CS₂符合相似相溶原理，非极性溶剂溶解性好熔点测定硫粉置于试管中水浴加热约115°C开始熔化成琥珀色液体与文献值

115.21°C基本一致相变观察继续加热至250°C并观察120-160°C变为棕色粘稠液体，粘度变化反映分子结构变化，S₈环200°C变为流动性暗色液体断裂重组实验制备硫的同素异形体斜方硫制备将硫磺溶于CS₂形成饱和溶液，过滤除去不溶性杂质，然后将滤液置于蒸发皿中，在通风橱内缓慢蒸发溶剂随着CS₂蒸发，黄色斜方硫晶体逐渐析出收集晶体，用少量CS₂洗涤，风干即得纯净的斜方硫晶体单斜硫制备将硫磺在坩埚中熔化115-120°C，保持此温度一段时间，待完全熔化成琥珀色液体后，用滤纸做一个漏斗，将熔融硫倒入冷却至室温，小心剪开滤纸，可得到黄色针状的单斜硫晶体单斜硫在室温下不稳定，几天后会转变为斜方硫塑性硫制备将硫磺在试管中加热至260-300°C，使其成为深褐色液体，然后迅速倒入冷水中得到棕色橡皮状的塑性硫，具有良好的弹性，可以拉伸塑性硫是不稳定的，在室温下放置几天后会硬化，并逐渐转变为黄色的斜方硫胶态硫制备向10ml硫代硫酸钠溶液中滴加稀盐酸，溶液变为乳白色并逐渐变黄，形成硫的胶体溶液通过透射光束观察到明显的丁达尔效应，证实胶体的形成放置一段时间后，胶体粒子逐渐聚集，最终形成黄色沉淀实验硫的化学性质硫与氧气反应硫与铁粉反应在燃烧匙中点燃硫粉，观察到蓝色火焰，产将硫粉与铁粉按混合，置于试管中加热，1:1生刺激性气味的气体将燃烧产物通入起始反应后发生剧烈发热，产生红光，试管SO₂紫色石蕊试液，溶液变红，证明是酸性壁结有黑色固体将生成物与稀盐酸反SO₂FeS氧化物应，产生臭鸡蛋味的气体H₂S硫与浓硝酸反应硫与溶液反应NaOH在通风橱中向硫粉中加入浓硝酸，轻微加将硫粉加入氢氧化钠溶液中加热煮沸，硫逐热，观察到红棕色气体释放，硫逐渐溶渐溶解，溶液变为黄色冷却后加入稀盐NO₂解将反应液稀释后加入溶液，产生酸，有气体逸出并有硫沉淀生成，证明BaCl₂SO₂白色沉淀，证明硫被氧化为硫酸溶液中含有硫代硫酸钠和多硫化钠BaSO₄前沿研究新型硫材料锂硫电池技术锂硫Li-S电池是近年来研究热点，理论能量密度可达500-600Wh/kg，远高于传统锂离子电池200-250Wh/kg正极活性物质为元素硫，负极为金属锂，可大幅降低电池成本硫基高分子材料利用硫的聚合反应可制备新型硫基高分子材料，如聚硫醚硫酮PPTS这类材料具有优异的光学性能、电化学特性和热机械性能，可用于红外光学设备和能源存储等领域纳米硫材料纳米尺度的硫颗粒因具有高比表面积和特殊的表面效应，在催化、医药和电子领域展现出独特3优势硫纳米粒子对某些癌细胞有选择性杀伤作用，有望用于癌症治疗环保硫基材料将工业废硫资源化利用制备的硫基混凝土和硫基沥青，具有良好的力学性能和耐腐蚀性，已在道路建设和污水管道等领域应用这类材料有助于解决硫资源过剩问题硫化学知识整合硫元素知识总结基本性质非金属元素，多种同素异形体，丰富的物理化学特性重要化合物H₂S、SO₂、SO₃、H₂SO₄及其盐类工业应用化工、农业、医药、材料等众多领域学习重点氧化态变化、同素异形体、反应特点、环境影响硫是一种重要的化学元素，具有丰富的物理形态和化学性质作为第16族元素，它既表现非金属特性，又能形成多种化合价状态，这使其反应多样化硫的同素异形体和其物理性质的变化是理解分子结构与性质关系的经典案例硫的化学性质核心在于其氧化还原两性，既可表现为氧化剂（与活泼金属反应），又可表现为还原剂（与氧气、强氧化剂反应）硫酸作为最重要的硫化合物，其强酸性、氧化性和脱水性是考试重点掌握硫的环境影响（如酸雨）和应用领域（如橡胶硫化、医药）有助于理解化学与生活的联系。