2023-2024学年（人教版2019）高中化学必修1第一章　第一节　第3课时　物质的转化 学案 （含答案）

第3课时　物质的转化
[核心素养发展目标]　1.熟知酸、碱、盐的性质，会写相关反应的化学方程式，并判断其反应类型。2.认识同类物质具有相似性，学会分析研究物质性质与相互转化的方法。
一、酸、碱、盐的性质
1．酸的通性(以盐酸为例)
(1)盐酸可与下列物质反应：
(2)写出盐酸分别与上述物质反应的化学方程式并注明反应类型：
①铁：________________________________________________________________________，
________________；
②氧化铜：____________________________________________________________________，
________________；
③烧碱：________________________________________________________________________，
________________；
④硝酸银：_____________________________________________________________________，
________________。
2．碱的性质(以氢氧化钙为例)
(1)指出表中各物质的类别：
物质 NaOH HNO3 CO2 P4 Na2CO3 CuCl2 MgO
类别
(2)写出上述物质中能与氢氧化钙反应的化学方程式并注明反应类型：
①________________________________________________________________________，
________________；
②________________________________________________________________________，
________________；
③________________________________________________________________________，
________________；
④________________________________________________________________________，
________________。
3．盐的性质
(1)写出碳酸钠溶液与下列物质反应的化学方程式并注明反应类型：
①氯化钙溶液：__________________________________________________________________，
________________；
②稀盐酸：_____________________________________________________________________，
________________；
③氢氧化钡溶液：________________________________________________________________，
________________。
(2)写出硫酸铜溶液与下列物质反应的化学方程式并注明反应类型：
①硝酸钡溶液：__________________________________________________________________，
________________；
②氢氧化钠溶液：________________________________________________________________，
________________；
③单质铁：_____________________________________________________________________，
________________。
基于以上酸、碱、盐的主要化学性质，从反应类型上来看，酸与金属单质、盐与金属单质的反应属于________________；酸、碱、盐之间的反应属于________________。
思考1　为什么酸、碱、碳酸正盐都各自具有相似的化学性质？
思考2　基于物质分类寻找具有相同或相似性质的物质：SO2和CO2同为酸性氧化物，试根据酸性氧化物具有的通性(或CO2的性质)，回答下列问题：
(1)请写出SO2与生石灰反应的化学方程式：__________________________________________。
(2)SO2的实验室制法与CO2的实验室制法具有许多相似之处，请写出H2SO4和Na2SO3反应制取SO2的化学方程式：__________________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
(3)将足量的SO2通入澄清石灰水中的现象是________________________________________。
1．(2022·安阳五一中学高一月考)向下列物质的溶液中滴加稀硫酸或氯化镁溶液时，均有白色沉淀生成的是(　　)
A．BaCl2 B．Ba(OH)2
C．Na2CO3 D．KOH
2．在一定条件下，跟酸、碱、盐都能发生反应的物质是(　　)
A．CaO B．Na2CO3
C．CaCO3 D．CO2
二、物质的转化
1．物质转化的实例
通过________________可以实现物质之间的转化，________________是考虑如何实现物质之间转化的最基本的依据。
(1)以钙为例，用化学方程式表示钙及其化合物之间的转化关系(如图)，并指明反应类型。
CaCaOCa(OH)2Ca③CO3Ca⑤Cl2
①________________________，______________________________________________；
②________________________，______________________________________________；
③________________________，______________________________________________；
④________________________，______________________________________________；
⑤________________________，______________________________________________；
⑥________________________，______________________________________________。
(2)碳及其化合物间的转化关系如图所示。
写出图中序号所示转化所需反应物的化学式：
①________；②__________；③__________；④________；⑤________(答案合理即可)。
思考1　对于上述转化关系，从物质分类的角度，你发现从单质到盐的转化关系有什么规律？
2．物质转化的应用——物质制备方法的选择
(1)确定物质制备方法的依据
①物质的组成和性质；
②物质之间的转化关系。
(2)工业生产中最适当方法的选择
思考2　以工业上制取NaOH为例，思考讨论并回答下列问题：
(1)选用两种方法制取氢氧化钠，并写出相关反应的化学方程式。
(2)从原料来源、成本等角度考虑工业上能否用上述两种方法制取氢氧化钠？现在主要采用什么方法制取氢氧化钠？
1．以铁、氧化铜、硫酸三种物质为原料，用两种方法制取铜。
(1)写出反应的化学方程式。
(2)对比两种方法的优缺点，你认为哪一种方法更好？并指明原因。
2．氯化镁是一种盐，请按要求写出一个生成氯化镁的化学方程式。
(1)置换反应：___________________________________________________________________；
(2)碱与酸反应：_________________________________________________________________；
(3)盐与酸反应：_________________________________________________________________；
(4)盐与盐反应：_________________________________________________________________；
(5)碱性氧化物与酸反应：_________________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
1．(2022·广东普宁高一开学考试)化学与生活、社会发展息息相关，下列说法错误的是(　　)
A．“熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”，该过程发生了置换反应
B．“霾尘积聚难见路人”，雾霾所形成的气溶胶能产生丁达尔效应
C．“千锤万凿出深山，烈火焚烧若等闲”，石灰石煅烧成石灰发生分解反应
D．“青蒿一握，以水二升渍，绞取汁”，该过程中一定发生了化学变化
2．(2022·山西长治一中高一期末)物质之间的相互转化，可以直接实现，也可以间接实现，下列转化可以一步实现的是(　　)
A．C―→CaCO3
B．CuO―→Cu(OH)2
C．CuSO4―→Cu
D．CaCO3―→CO
3．以下表示的是碳及其化合物的相互转化关系，其中涉及的基本反应类型依次为(　　)
CCO2H2CO3CaCO3CO2
A．置换反应、化合反应、分解反应、复分解反应
B．置换反应、化合反应、复分解反应、分解反应
C．化合反应、置换反应、分解反应、复分解反应
D．化合反应、置换反应、复分解反应、分解反应
4．“碳捕捉技术”常用于去除或分离气流中的二氧化碳。利用NaOH溶液“捕捉”CO2的基本过程如图(部分条件及物质已略去)；
(1)反应、分离室中，发生反应的化学方程式分别为CaO＋H2O===Ca(OH)2和________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)高温反应炉中，涉及反应的基本反应类型为______________________。
(3)整个过程中，可以循环利用的物质为________________________(填化学式)。
第3课时　物质的转化
一、
1．(2)①Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑　置换反应　②CuO＋2HCl===CuCl2＋H2O　复分解反应　③NaOH＋HCl===NaCl＋H2O　复分解反应　④AgNO3＋HCl===AgCl↓＋HNO3　复分解反应
2．(1)碱　酸　氧化物　单质　盐　盐　氧化物
(2)①Ca(OH)2＋2HNO3===Ca(NO3)2＋2H2O　复分解反应　②Ca(OH)2＋CO2===CaCO3↓＋H2O　复分解反应　③Ca(OH)2＋Na2CO3===CaCO3↓＋2NaOH　复分解反应　④Ca(OH)2＋CuCl2===Cu(OH)2↓＋CaCl2　复分解反应
3．(1)①CaCl2＋Na2CO3===CaCO3↓＋2NaCl　复分解反应　②Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑　复分解反应　③Na2CO3＋Ba(OH)2===BaCO3↓＋2NaOH　复分解反应
(2)①CuSO4＋Ba(NO3)2===BaSO4↓＋Cu(NO3)2　复分解反应　②CuSO4＋2NaOH===Cu(OH)2↓＋Na2SO4　复分解反应　③Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu　置换反应　置换反应　复分解反应
思考1　(1)酸的化学性质相似是因为不同的酸溶液中都含有H＋；
(2)碱的化学性质相似是因为不同的碱溶液中都含有OH－；
(3)不同的碳酸正盐具有相似的化学性质是因为其溶液中都含有CO。
思考2　(1)SO2＋CaO===CaSO3
(2)H2SO4＋Na2SO3===Na2SO4＋SO2↑＋H2O
(3)溶液先变浑浊，后变澄清
应用体验
1．B　2.B
二、
1．化学变化　元素守恒
(1)①2Ca＋O2===2CaO　化合反应
②CaO＋H2O===Ca(OH)2　化合反应
③CaO＋CO2===CaCO3　化合反应
④Ca(OH)2＋Na2CO3===CaCO3↓＋2NaOH　复分解反应
⑤Ca(OH)2＋2HCl===CaCl2＋2H2O　复分解反应
⑥CaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2O　复分解反应
(2)①O2　②H2O　③Ca(OH)2　④CaO　⑤Ca(OH)2
思考1　单质到盐的转化关系：
金属单质碱性氧化物碱盐；
非金属单质酸性氧化物酸盐。
思考2　(1)①碱性氧化物与水反应：Na2O＋H2O ===2NaOH；
②盐与另一种碱反应：Na2CO3＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋2NaOH。
(2)方法①不能用来制取氢氧化钠，因为Na2O作为原料，来源少、成本高；过去曾采用方法②。现在工业上主要采用电解饱和食盐水的方法制取氢氧化钠。
应用体验
1．(1)方法①：Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑，H2＋CuOCu＋H2O ；
方法②：CuO＋H2SO4===CuSO4＋H2O，Fe＋CuSO4===Cu＋FeSO4 。
(2)方法②好。方法①加热易爆炸，消耗能源多，且氢气很难与氧化铜充分反应，利用率低，产品不纯。
2．(1)Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑
(2)Mg(OH)2＋2HCl===MgCl2＋2H2O
(3)MgCO3＋2HCl===MgCl2＋CO2↑＋H2O
(4)MgSO4＋BaCl2===MgCl2＋BaSO4↓
(5)MgO＋2HCl===MgCl2＋H2O
随堂演练　知识落实
1．D　2.C　3.B
4．(1)NaHCO3＋Ca(OH)2===NaOH＋CaCO3↓＋H2O[或Na2CO3＋Ca(OH)2===2NaOH＋CaCO3↓]　(2)分解反应　(3)NaOH、CaO
解析　(1)由题干及图示知，捕捉室中氢氧化钠溶液吸收二氧化碳生成碳酸钠或碳酸氢钠，则反应、分离室中还存在的反应是Na2CO3＋Ca(OH)2===2NaOH＋CaCO3↓或NaHCO3＋Ca(OH)2===NaOH＋CaCO3↓＋H2O。(2)根据图示，高温反应炉中发生的反应是碳酸钙分解生成氧化钙和二氧化碳，基本反应类型为分解反应。(3)参加反应且又生成的物质为可循环利用的物质，整个过程中，可以循环利用的物质为NaOH、CaO。