(共28张PPT)
专题1 物质的分类及计量
第一单元 物质及其反应的分类
1.1.2 物质的转化
核心素养目标
科学态度与社会责任:
认识物质转化和化学反应研究对促进社会发展、解决能源和材料等问题的重要意义,树立严谨的科学态度和利用化学知识服务社会的责任感。
证据推理与模型认知:
依据物质的性质、反应规律等证据,对物质转化和化学反应类型进行推理判断;构建物质转化模型、化学反应分类模型,运用模型解释和解决实际问题。
宏观辨识与微观探析:
能从宏观角度观察物质转化、化学反应现象,准确辨识物质的类别;能从微观层面理解物质转化时化学键的变化、化学反应中化合价变化的本质,建立宏观现象与微观本质的联系。
教学重难点
重点
掌握不同类别物质间相互转化的规律,如单质、氧化物、酸、碱、盐之间的转化。
熟悉化学反应的基本类型(化合、分解、置换、复分解)以及氧化还原反应与非氧化还原反应的判断依据和特点。
学会运用物质转化和反应类型的知识解决实际问题,如书写化学方程式、判断反应能否发生。
难点
深入理解物质转化的本质原因,以及化学反应中化合价变化与电子转移的关系。
灵活运用物质转化和反应类型知识,对复杂的化学反应进行准确分类和预测物质转化方向。
课前导入
在我们生活的世界里,物质时刻都在发生着奇妙的变化。就像铁长时间暴露在空气中会生锈,煤炭燃烧能释放出热量。这些变化背后都隐藏着物质转化和化学反应的奥秘。大家回想一下,生活中还有哪些常见的物质变化现象呢?其实,化学家们就像侦探一样,一直在探索这些物质变化的规律,对物质进行分类,研究它们是如何相互转化的。今天,就让我们跟随化学家的脚步,一起走进物质转化与化学反应分类的奇妙世界,去揭开其中的神秘面纱吧!
01
物质的转化
交流讨论
在初中阶段,我们已经学习了一些物质转化的知识。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(标注必要的反应条件),讨论是否还有其他类型的转化反应并补充到表
物质的转化反应 实例(化学方程式,标注必要的反应条件)
单质→化合物 C+O2CO2
酸性氧化物→酸 CO2+H2O=H2CO3
酸→盐 H2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2H2O
酸性氧化物→盐 CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
盐→盐 CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O
盐→氧化物 CaCO3CaO+CO2↑
以碳元素的单质和化合物的转化关系为例
交流讨论
以钙元素的单质和化合物的转化关系为例
物质的转化反应 实例(化学方程式,标注必要的反应条件)
单质→化合物 2Ca+O2=2CaO
碱性氧化物→碱 CaO+H2O=Ca(OH)2
碱→盐 Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O
碱性氧化物→盐 CaO+CO2=CaCO3
盐→盐 CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O
物质转化的条件
(1)酸、碱和盐在溶液中的复分解反应
酸、碱和盐之间要发生复分解反应,通常有沉淀析出、气体放出或有水等物质生成。
①稀硫酸与NaOH溶液:H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O 有水生成
②稀盐酸与Na2CO3溶液:2HCl+Na2CO3=2NaCl+CO2↑+H2O 有气体生成
③BaCl2溶液与Na2SO4溶液:BaCl2+Na2SO4=BaSO4↓+2NaCl 有沉淀生成
④NaOH溶液与CuSO4溶液:2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO4 有沉淀生成
物质转化的条件
(2)金属活动顺序表的应用
①金属活动顺序表氢前面的金属与稀盐酸或(稀硫酸)发生置换反应生成盐和氢气。
②一般情况下,金属活动顺序表中前面的金属能将后面金属从它们的盐溶液中置换出来。
Fe置换Cu的化学方程式:Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
锌粒与稀硫酸反应的化学方程式:Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
物质转化的条件
(3)酸性氧化物和碱性氧化物
①酸性氧化物有的能与水反应,一定条件下与碱和碱性氧化物反应。
CO2+H2O=H2CO3
CO2+Na2O=Na2CO3
CO2+NaOH=Na2CO3+H2O
②碱性氧化物有的能与水反应,一定条件下与酸和酸性氧化物反应。
①CaO与水反应:CaO+H2O=Ca(OH)2
②CaO与CO2反应:CaO+CO2=CaCO3
③Fe2O3与盐酸反应:Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O
无机化合物与有机化合物的转换
①无机化合物转化为有机化合物
1828年,德国化学家维勒用氰酸铵(NH4CNO)合成了尿素[CO(NH2)2],打破了无机物与有机物之间不可转化的观念,揭开了人工合成有机化合物的序幕。
②有机化合物转化为无机化合物
例如:甲烷燃烧生成CO2和H2O;葡萄糖(C6H12O6)在动物体内经缓慢氧化转化为CO2和H2O等。
尿素的分子结构
单质、酸、碱、盐、氧化物的相互转化关系
02
化学反应的分类
化学反应的类型
化学反应 反应类型 实例(请各举一例)
A+B=AB 化合反应 CaO+H2O=Ca(OH)2
AB=A+B 分解反应 2H2O22H2O+O2↑
AB+C=A+CB 置换反应 Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu
AB+CD=AD+CB 复分解反应 BaCl2+Na2SO4=BaSO4↓+2NaCl
氧化还原反应
根据化学反应中元素的化合价是否发生变化,可将化学反应重新进行分类。例如,铁在硫酸铜溶液中发生如下反应:
在上述反应中,Fe转化为Fe2+,铁元素的化合价升高;Cu2+转化为Cu,铜元素的化合价降低。像这样有元素化合价发生变化的反应,称为氧化还原反应。而元素化合价不发生变化的反应,称为非氧化还原反应。例如,
Fe + CuSO4=Cu + FeSO4
CuSO4溶液与NaOH溶液反应,反应前后各元素的化合价均不发生变化。
CuSO4 + 2NaOH=Na2SO4 + Cu(OH)2 ↓
氧化还原反应与四种基本反应类型的关系
→分解反应:
部分是氧化还原反应,其中有单质生成的分解反应一定是氧化还原反应。
→化合反应:
部分是氧化还原反应,其中有单质参加的化合反应一定是氧化还原反应。
→置换反应:
一定是氧化还原反应。
→复分解反应:
一定不是氧化还原反应。
学以致用
下列反应中,哪些是氧化还原反应?
(1)Zn + H2SO4=ZnSO4+ H2↑
(2)Fe2O3 + 3CO2Fe + 3CO2
(3)CaO + H2O=Ca(OH)2
(4)CaCO3CaO + CO2↑
(1)、(2)是氧化还原反应,因为有元素化合价发生变化
注意事项
→四种基本反应类型不包含所有的化学反应,如反应Fe2O3 + 3CO2Fe + 3CO2 不属于四种基本反应类型,但反应中有元素化合价发生变化,属于氧化还原反应。
→有单质参加的反应不一定是氧化还原反应,如石墨与金刚石、红磷与白磷、O2与O3的相互转化,无单质参加的化合反应也可能是氧化还原反应,如H2O2+SO2=H2SO4。
03
课堂小结
04
课堂练习
1.下列关于化学反应类型的叙述正确的是( )
A.凡是生成盐和水的反应都是中和反应
B.复分解反应一定没有单质参加
C.生成一种单质和一种化合物的反应一定是置换反应
D.分解反应的生成物中一定有单质
B
2.古诗词是古人为我们留下的宝贵精神财富。下列诗句中不涉及氧化还原反应的是( )
A.野火烧不尽,春风吹又生
B.春蚕到死丝方尽,蜡炬成灰泪始干
C.明月松间照,清泉石上流
D.爆竹声中一岁除,春风送暖入屠苏
C
3.下列变化不能通过一步化学反应实现的是( )
A.BaCl2→BaSO4
B.CuO→Cu(OH)2
C.NaOH→Na2SO3
D.MgSO4→Mg(OH)2
B
4.下列各选项中,不能满足如图转化关系的是( )
A.X为铜、Y为氧化铜、Z为硫酸铜
B.X为二氧化碳、Y为氧气、Z为一氧化碳
C.X为碳酸钙、Y为氧化钙、Z为氢氧化钙
D.X为氢氧化钠、Y为氯化钠、Z为碳酸钠
D
5.已知在一定条件下发生反应:甲+乙―→丙+丁,下列判断正确的是( )
A.甲、乙、丙、丁不可能含有同一种元素
B.丙为盐、丁为水,则该反应一定为复分解反应
C.甲、乙为化合物,则该反应一定为复分解反应
D.丙为Cu(NO3)2,则甲可能为单质、氧化物、碱或盐
D
6.一定条件下,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
B
感谢您的聆听