1.1 第2课时 物质的转化 化学反应的分类 学案 （含答案）2023-2024学年高一化学苏教版（2020）必修第一册

1.1 第2课时　物质的转化　化学反应的分类
【学习目标】
1.通过单质、氧化物、酸、碱、盐等物质之间的相互转化,形成“物质之间是可以转化的,转化需要在一定的条件下”的变化观念。
2.能够根据化学反应前后物质的变化特征判断化学反应的基本类型,能够根据化学反应前后元素的化合价是否变化判断该反应是否为氧化还原反应,从而树立化学反应的分类观。
【合作探究】
【学习情境】
探索物质转化的规律,可以帮助人们制备更多生产、生活所需的新物质。你是否想过“点石成金”无法实现的奥秘 从海滩上的沙子到电脑中的芯片需要经历哪些转化 遵循怎样的变化规律
任务1　探究不同物质之间的转化
【新知生成】
一、 物质转化的规律
1.请以碳、钙两种元素的单质和化合物为例,写出下表中所列转化反应的化学方程式,并标注反应条件。
物质的转化反应 实例(化学方程式)
单质→化合物
碱性氧化物→碱
酸性氧化物→酸
酸→盐
2.讨论:除上述转化外,是否还有其他类型的转化反应,并给予补充。
二、物质转化的条件
1.在　　　　条件下,绿色植物能将二氧化碳和水转化为葡萄糖和　　　　。
2.酸、碱、盐在溶液中发生复分解反应,通常有　　　　析出、　　　　放出或有　　　　等物质生成。
3.金属活动性顺序表中排在氢前面的金属与稀盐酸(或稀硫酸)发生　　　　反应,生成　　　　和盐。
4.德国化学家维勒通过蒸发无机化合物NH4CNO水溶液得到有机化合物　　　　。
【答案】一、1.C+O2CO2　CaO+H2OCa(OH)2　CO2+H2OH2CO3　H2CO3+Ca(OH)2CaCO3↓+2H2O
2.碱→盐:Ca(OH)2+CO2CaCO3↓+H2O
氧化物→盐:CaO+CO2CaCO3
盐→盐:CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑
单质→盐:Ca+2HClCaCl2+H2↑
盐→氧化物:CaCO3CaO+CO2↑
二、1.光照　氧气　2.沉淀　气体　水　3.置换　氢气　4.CO(NH2)2(尿素)
【核心突破】
典例1　在硫酸、二氧化碳、铜片、食盐、生石灰、一氧化碳、纯碱、铁片和木炭粉这9种物质间存在如图所示的相互关系,在①~⑤中填入适当的物质,使有连线的两物质能发生反应。
(1)它们的化学式分别为①　　　　;②　　　　;③　　　　;④　　　　;⑤　　　　。
(2)写出下列序号之间反应的化学方程式:
①和②:　 ;
②和④:　 ;
②和⑤:　 ;
③和④:　 。
【答案】(1)①Fe　②H2SO4　③CO2　④CaO　⑤Na2CO3　(2)①和②:Fe+H2SO4FeSO4+H2↑
②和④:CaO+H2SO4CaSO4+H2O　②和⑤:Na2CO3+H2SO4Na2SO4+CO2↑+H2O　③和④:CO2+CaOCaCO3
【解析】由单质①能和酸②发生化学反应,推知①应为活泼金属单质,即为铁,而酸只有H2SO4,即②为H2SO4,则氧化物④应为碱性氧化物CaO,氧化物③为酸性氧化物,即CO2,⑤属于盐且其能与稀H2SO4反应,则⑤应为Na2CO3。
归纳总结
1.物质间转化的一般规律
2.物质之间的转化需要一定的条件。条件不同,反应的结果可能不同,如二氧化碳和水既可以转化为碳酸,也可以转化为葡萄糖和氧气。
训练1　某同学设计了两种CuOCu的实验方案:
方案一:ZnH2Cu;
方案二:CuOCuSO4Cu。
大家认为方案二优于方案一,理由是①节约能源;②Cu产率高;③产品纯净;④操作安全。其中评价正确的是(　　)。
A.①②③ B.①②④ C.①③④ D.②③
【答案】B
任务2　化学反应的分类研究
【新知生成】
氧化还原反应:有元素　　　　发生变化的反应。
非氧化还原反应:元素　　　　均不发生变化的反应。
【答案】化合价　化合价
【核心突破】
典例2　下列反应中属于氧化还原反应,但不属于四种基本反应类型的是(　　)。
A.CuO+H2Cu+H2O
B.Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O
C.2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
D.NaOH+HClNaCl+H2O
【答案】B
【解析】反应中有元素化合价变化的反应属于氧化还原反应。A项中的反应属于置换反应,也属于氧化还原反应;B项中的反应属于氧化还原反应,但不属于四种基本反应类型中的任何一种;C项中的反应属于分解反应,也属于氧化还原反应;D项中的反应属于复分解反应,不属于氧化还原反应。
归纳总结
1.氧化还原反应中并不是所有元素的化合价都发生变化,但是至少有一种元素的化合价发生变化。
2.根据元素化合价是否变化对化学反应进行分类,比根据物质类别和数量进行分类更科学。
训练2　小美在五连环中填入了如图所示的5种物质,相连环的物质间所发生的反应中,没有涉及的基本反应类型和属于氧化还原反应的个数为(　　)。
A.复分解反应　1 B.分解反应　2 C.化合反应　3 D.置换反应　2
【答案】B
【解析】相连环的物质间所发生反应的化学方程式及反应类型有Fe+2HClFeCl2+H2↑(置换反应)、NaOH+HClNaCl+H2O(复分解反应)、CO2+2NaOHNa2CO3+H2O(非基本反应类型)或CO2+NaOHNaHCO3(化合反应)、CO2+C2CO(化合反应)。分析可知,没有涉及的基本反应类型是分解反应,属于氧化还原反应的个数为2。
训练3　氧化还原反应与四种基本反应类型的关系如图所示,则下列化学反应属于图中阴影部分的是(　　)。
A.4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3
B.2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑
C.4NH3+5O24NO+6H2O
D.Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑
【答案】C
课堂小结
【随堂检测】
1.下列诗句描述的过程涉及氧化还原反应的是(　　)。
A.月波成露露成霜 B.日上山融雪涨江
C.粉骨碎身浑不怕 D.爆竹声中一岁除
【答案】D
【解析】A项,“月波成露露成霜”只涉及物质状态的变化,属于物理变化;B项,“日上山融雪涨江”只涉及物质状态的变化,属于物理变化;C项,“粉骨碎身浑不怕”一般只涉及物质颗粒大小的变化,属于物理变化;D项,“爆竹声中一岁除”涉及燃烧,为氧化还原反应。
2.一定条件下,某容器中各微粒在反应前后变化的示意图如下,其中●和○代表不同元素的原子。关于此反应的说法不正确的是(　　)。
A.生成物中有单质
B.反应物全部参与反应
C.属于氧化还原反应
D.属于分解反应
【答案】B
【解析】仅由一种元素组成的纯净物是单质,根据题图可知,生成物中含有单质,A项正确;反应前后均存在反应物,反应物未全部参与反应,B项不正确;化合物生成单质时,元素的化合价发生了变化,反应为氧化还原反应,C项正确;一种物质分解生成两种物质,为分解反应,D项正确。
3.以下表示的是碳及其化合物的转化关系,其中涉及的基本反应类型依次是(　　)。
CCO2H2CO3CaCO3CO2
A.化合、置换、分解、复分解
B.置换、复分解、化合、分解
C.置换、化合、分解、复分解
D.置换、化合、复分解、分解
【答案】D
【解析】该转化关系中涉及的化学反应有C+2CuO2Cu+CO2↑,CO2+H2OH2CO3,H2CO3+Ca(OH)2CaCO3↓+2H2O,CaCO3CaO+CO2↑,反应类型分别为置换反应、化合反应、复分解反应、分解反应。
4.运载火箭前两级常加注推进剂偏二甲肼(C2H8N2)和四氧化二氮(N2O4),第三级注入液氢。
(1)从元素组成角度考虑,三种火箭推进剂中有一种与其他两种不同,这种物质是　　　　(填化学式)。
(2)写出由C、N、H、O四种元素组成的一种盐类物质的化学式:　　　　　　　　。
(3)N2O4气体和水反应的化学方程式为3O4+2H2O4HNO3+2NO,据此判断该反应　　　(填“属于”或“不属于”,下同)氧化还原反应,N2O4　　　　酸性氧化物。
【答案】(1)H2(或其他合理答案)
(2)(NH4)2CO3(或NH4HCO3)
(3)属于　不属于
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