物质的分类及转化[上学期]
图片预览
文档简介
1．1.1 物质的分类及转化
学习目标
知识与技能：
学会从不同角度对常见物质进行分类。掌握化学物质的分类方法，认识比较和分类等科学方法对化学研究的作用。
理解单质、氧化物、酸、碱、盐等物质之间的相互关系。初步了解通过化学反应实现物质相互转化的重要意义。
过程与方法：
充分发挥学生的自主性，让学生在开放的问题情景中自由讨论、自主形成结论。培养学生学习化学的兴趣，激发学生积极自主学习的热情，使学生形成探究、自主、合作的科学学习方式。
情感态度与价值观：
通过物质的组成、分类、转化学习和应用，感受和体验化学家研究和认识物质的科学方法，培养我们良好的科学态度和学习方法。
教材分析：
本框题以初中化学的知识为基础，在学生已掌握化学物质、化学反应和化学反应的四种基本反应类型的基础上，系统地进行了整理总结，并进行了适当的拓展和提高。在知识体系上起到了承上启下的作用。重点是对初中学过的知识进行规律性的总结，掌握分类这一思想在自然科学中的重要作用和意义，帮助学生更好地认识化学物质，为后续学习打好基础。
教学准备
准备一些物品如：钢笔、苹果、毛巾、U盘、茶杯、书本、收音机、MP3、数码相机、剪刀、洗发膏等
教时：1课时
教学过程
情景设计：
展示图片：
图书馆或图书大厦里有许许多多的书籍，为什么你能够很快找到你所需要的书籍？大超市有成千上万种商品，为什么你能够迅速挑出你所需要的商品？这是因为人们在将这些物品陈列到书架或货架之前，已经事先对它们进行了分类处理。把大量事物按照事先设定的“标准”进行分类，是人们最熟悉，也是最方便的一种工作方法。
活动探究
展示课前准备的一些物品，请你从其中取出几件，使它们和余下的物品属不同类别，并说明取出的这些物品属于哪一类。
引入新课
交流讨论：
在我们的日常生活中，常会接触到下列物质：空气、乙醇、硫酸铵、铜、碘、氢气、石墨、食盐水，请你将上述物质进行分类，并说明分类的依据。将你的分类结果与同学交流讨论。
整理归纳：
一、物质的分类及转化
1.物质的分类：
我们研究物质的时候，通常要研究物质的组成、物理性质和化学性质，因此，我们可以根据物质的组成、物理性质和化学性质来对物质进行分类。
如根据状态可分为气态物质、液态物质、固态物质；根据盐在水中的溶解性可分为可溶性盐和难溶性盐。化学上，根据组成对物质进行分类是最常用的方法。
按照物质的属性不同，物质有不同的分类方法。如：
根据物质的组成，分为 。
根据导电性能，分为 ；
根据盐的溶解性，分为 ；
根据存在状态，分为 ；
将学生的分类图与课本P3图1-2物质的分类进行比较，指出这是一种树状分类方法。
问题解决：
[问题1] 将下列物质（左）与所属类别（右）相关联的用短线连起来：
Na2CO3 钠 盐
Na2SO4 钾 盐
K2SO4 硫酸盐
K2CO3 碳酸盐
说明了物质分类的方法可以是多重的，可以有交叉分类法。
[问题2] 根据物质的组成对下列物质进行分类。钙、氯气、氯化钙溶液、硫酸、氧化钙、碳酸钙、氢氧化钙，分别属于什么类型？
树形分类是常用的物质的分类的方法。
[问题3] 物质的分类有什么意义？
分类方法的应用在日常生活中是非常普遍的，我们应该善于发现和学会使用，以提高我们工作和学习的效率。如我们在浏览互联网时常见到下列内容：
2.物质的转化：
交流讨论：
1) 结合表1-1讨论物质的转化举例
引导学生归纳已经学过的各类物质的转化关系，以下表格所列供教学参考：
物质的转化类型 实例
单质→化合物 氢气生成氯化氢
金属氧化物→氢氧化物 氧化钠生成氢氧化钠
酸→盐 盐酸生成氯化钠
化合物→单质 氯化钠生成钠
盐→氧化物 碳酸钙生成氧化钙
无机物→有机物 二氧化碳生成葡萄糖
非金属氧化物→酸 三氧化硫生成硫酸
碱→盐 氢氧化钠生成氯化钠
单质→单质 碳生成铁
2) 现有Ca、CaO、Ca(OH)2、CaCO3、CaCl2等物质，它们之间的转化情况如何？试说出你的思路。
3) 单质、氧化物、酸、碱、盐之间的转化关系
整理归纳出十种生成盐的方法，并各举相关的例子说明：
（1）非金属单质（氧气除外）+金属单质→无氧酸盐
（2）酸性氧化物+碱性氧化物→含氧酸盐
（3）酸性氧化物+碱→盐+水
（4）碱性氧化物+酸→盐+水
（5）酸+碱→盐+水
（6）酸+盐→新酸+新盐
（7）碱+盐→新碱+新盐
（8）盐+盐→新盐+另一新盐
（9）金属单质+盐→新金属+新盐
（10）金属单质+酸→盐+氢气
问题解决：
你能写出几种生成氯化镁的方法？注意能使反应完成的反应物及生成物条件。
交流讨论：
4）物质的转化有什么意义？
一定条件下，不同类别的物质是可以转化的。研究物质的转化，不仅可以探索自然界已经存在的物质，更重要的是利用物质的转化可以进一步制造人类需要的新物质。
3．化学反应的类型
交流讨论：
在十种生成盐的方法中，可以分为哪几种反应类型？
整理归纳：
根据化学反应的特征，我们将化学反应分成四种基本反应类型：
反应类型 实例
A+B====AB Ca+Cl2=====CaCl2
AB==== A+B
AB+C====A+CB Ca+H2O====Ca(OH)2+H2↑
AB+CD====AD+CB CaO+2HCl====CaCl2+H2O
根据化学反应过程中元素化合价是否发生变化，可分为氧化还原反应和非氧化还原反应。
这两种化学反应类型分类有什么关系？
信息博览
1.反应规律
在熟记酸、碱、盐的溶解性表和理解金属活动性顺序表的基础上，重点掌握以下两种重要反应类型的规律与条件。
（1）置换反应的规律与条件
规 律 反应条件
H2+金属氧化物→金属+水 （1）加热；（2）K、Ca、Na、Mg、Al等的金属氧化物除外
碳+金属氧化物→金属+CO2 （1）高温加热；（2）K、Ca、Na、Mg、Al等的金属氧化物除外
金属+酸→盐+氢气 （1）因浓硫酸、硝酸具有氧化性，与金属反应不能生成氢气；（2）在金属活动性顺序中排在氢之前的金属，才能置换酸中的氢
金属+盐→新盐+新金属 （1）盐可溶；（2）在金属活动性顺序中，排在前面的金属才能置换后面的金属；（3）钾、钙、钠很活泼，在盐溶液中不能置换出金属
（2）复分解反应的规律与条件
规 律 反应条件
酸+碱→盐+水 中和反应，有水生成，一般能发生
酸+盐→另一种盐+另一种酸 （1）盐中不溶于酸的BaSO4、AgCl等除外；（2）生成物中要有沉淀、气体或水
碱+盐→另一种碱+另一种盐 （1）反应物都可溶于水；（2）生成物中要有沉淀
盐+盐→另两种新盐 （1）反应物都可溶于水；（2）生成物中要有沉淀
2.两类反应的条件：
（1）复分解反应：沉淀、气体、水生成。
（2）金属与盐溶液的置换反应：活动性强的金属置换出活动性弱的金属。
问题解决:
[问题1] 经分析，某种物质只含有一种元素，则此物质………………………（ ）
A.一定是一种单质
B.一定是纯净物
C.一定是混合物
D.可能是纯净物，也可能是混合物
分析：只含一种元素，一定是单质而不是化合物，但可能是一种单质，如H2，为纯净物；也可能不是一种单质，而是两种单质的混合物，如金刚石和石墨，或O2和O3等。
答案：D
[问题2] 按照物质的组成和性质，对纯净物进行分类，作出树状分类图。然后选择下列合适的物质填在物质类别上。O2、Cu、H2SO4、Ba(OH)2、KNO3、CO2、空气、含镁60%的MgO
[问题3] 对下列化学反应进行分类：
（1）硫在氧气里燃烧
（2）红磷在氧气里燃烧
（3）铁丝在氧气里燃烧
（4）铝箔在氧气里燃烧
（5）蜡烛在氧气里燃烧
学生自由讨论：对上述5个化学反应可以从不同的角度进行分类。可能的分类有这样几种：
A. 是不是化合反应：化学反应（1）、（2）、（3）、（4）为一类，都是化合反应；
B. 反应物的特点：化学反应（1）、（2）为一类，都是非金属与氧气反应，化学反应（3）、（4）为另一类，都是金属与氧气反应；
C. 是不是氧化还原反应：化学反应（1）、（2）、（3）、（4）、（5）为一类，都是氧化还原反应。
实践巩固:
1．下列物质属于纯净物的是……………………………（ ）
A.冰水混合物
B.爆鸣气
C.天然气
D.纯净的无污染的空气
分析：冰和水仅是聚集状态不同，分子组成均为H2O，冰水混合物应为纯净物；爆鸣气是指点燃时易发生爆炸的可燃性气体与空气或氧气的混合物；天然气的主要成分是甲烷，还有其他气体；纯净的空气本身就是氮气、氧气等组成的混合物。
答案：A
2．填表
名称 生石灰 硫 酸 硫酸铜 氖 气 氯化铁 碳酸氢铵 氢氧化钠
化学式
类别
3．下列每组物质都有一种物质与其他物质在分类上不同，试分析每组中物质的组成规律，将这种不同于其他物质的物质找出来
（1）NaCl、KCl、NaClO、BaCl2
（2）HClO3、KClO3、Cl2、NaClO3
（3）H3PO4、H4SiO4、HCl、H2SO4
（4）浊液、溶液、胶体、水
（5）空气、N2、HCl、CuSO4.5H2O
（6）铜、金、汞、钠
解析：先仔细分析每组中物质在元素组成、化合价上的特点，找出其相似性，即可找出那一种不同的物质。
（1）只有NaClO不是氯化物，即不是盐酸盐，它是HClO的钠盐、其中氯的化合价也不同于其他三种；
（2）只有Cl2中Cl的化合价为0，其他均为+5价；
（3）只有HCl为无氧酸；其余合理的分类也算是正确的如H4SiO4是难溶于水的。
*（4）浊液、溶液、胶体为分散系，是混合物，而水是纯净物；
（5）只有空气为混合物，其他为纯净物；
（6）只有钠属于活泼金属，在金属活动性顺序表中排在H的前面，其他的为不活泼金属，排在H的后面。也可以根据金属在通常情况下状态不同分类，汞通常情况下是液态金属。
4．对于下列反应的反应类型的判断，不正确的是……………………………（ ）
A.CO2+H2O====H2CO3化合反应
D.NaCl+AgNO3====AgCl↓+NaNO3复分解反应
解析：紧扣四种基本反应类型的概念，可作出选择。但C选项是一个容易出错的选项，因为它貌似一个置换反应。
置换反应
化合反应
分解反应
复分解反应
学习目标
知识与技能：
学会从不同角度对常见物质进行分类。掌握化学物质的分类方法，认识比较和分类等科学方法对化学研究的作用。
理解单质、氧化物、酸、碱、盐等物质之间的相互关系。初步了解通过化学反应实现物质相互转化的重要意义。
过程与方法：
充分发挥学生的自主性，让学生在开放的问题情景中自由讨论、自主形成结论。培养学生学习化学的兴趣，激发学生积极自主学习的热情，使学生形成探究、自主、合作的科学学习方式。
情感态度与价值观：
通过物质的组成、分类、转化学习和应用，感受和体验化学家研究和认识物质的科学方法，培养我们良好的科学态度和学习方法。
教材分析：
本框题以初中化学的知识为基础，在学生已掌握化学物质、化学反应和化学反应的四种基本反应类型的基础上，系统地进行了整理总结，并进行了适当的拓展和提高。在知识体系上起到了承上启下的作用。重点是对初中学过的知识进行规律性的总结，掌握分类这一思想在自然科学中的重要作用和意义，帮助学生更好地认识化学物质，为后续学习打好基础。
教学准备
准备一些物品如：钢笔、苹果、毛巾、U盘、茶杯、书本、收音机、MP3、数码相机、剪刀、洗发膏等
教时：1课时
教学过程
情景设计：
展示图片：
图书馆或图书大厦里有许许多多的书籍，为什么你能够很快找到你所需要的书籍？大超市有成千上万种商品，为什么你能够迅速挑出你所需要的商品？这是因为人们在将这些物品陈列到书架或货架之前，已经事先对它们进行了分类处理。把大量事物按照事先设定的“标准”进行分类，是人们最熟悉，也是最方便的一种工作方法。
活动探究
展示课前准备的一些物品，请你从其中取出几件，使它们和余下的物品属不同类别，并说明取出的这些物品属于哪一类。
引入新课
交流讨论：
在我们的日常生活中，常会接触到下列物质：空气、乙醇、硫酸铵、铜、碘、氢气、石墨、食盐水，请你将上述物质进行分类，并说明分类的依据。将你的分类结果与同学交流讨论。
整理归纳：
一、物质的分类及转化
1.物质的分类：
我们研究物质的时候，通常要研究物质的组成、物理性质和化学性质，因此，我们可以根据物质的组成、物理性质和化学性质来对物质进行分类。
如根据状态可分为气态物质、液态物质、固态物质；根据盐在水中的溶解性可分为可溶性盐和难溶性盐。化学上，根据组成对物质进行分类是最常用的方法。
按照物质的属性不同，物质有不同的分类方法。如：
根据物质的组成，分为 。
根据导电性能，分为 ；
根据盐的溶解性，分为 ；
根据存在状态，分为 ；
将学生的分类图与课本P3图1-2物质的分类进行比较，指出这是一种树状分类方法。
问题解决：
[问题1] 将下列物质（左）与所属类别（右）相关联的用短线连起来：
Na2CO3 钠 盐
Na2SO4 钾 盐
K2SO4 硫酸盐
K2CO3 碳酸盐
说明了物质分类的方法可以是多重的，可以有交叉分类法。
[问题2] 根据物质的组成对下列物质进行分类。钙、氯气、氯化钙溶液、硫酸、氧化钙、碳酸钙、氢氧化钙，分别属于什么类型？
树形分类是常用的物质的分类的方法。
[问题3] 物质的分类有什么意义？
分类方法的应用在日常生活中是非常普遍的，我们应该善于发现和学会使用，以提高我们工作和学习的效率。如我们在浏览互联网时常见到下列内容：
2.物质的转化：
交流讨论：
1) 结合表1-1讨论物质的转化举例
引导学生归纳已经学过的各类物质的转化关系，以下表格所列供教学参考：
物质的转化类型 实例
单质→化合物 氢气生成氯化氢
金属氧化物→氢氧化物 氧化钠生成氢氧化钠
酸→盐 盐酸生成氯化钠
化合物→单质 氯化钠生成钠
盐→氧化物 碳酸钙生成氧化钙
无机物→有机物 二氧化碳生成葡萄糖
非金属氧化物→酸 三氧化硫生成硫酸
碱→盐 氢氧化钠生成氯化钠
单质→单质 碳生成铁
2) 现有Ca、CaO、Ca(OH)2、CaCO3、CaCl2等物质，它们之间的转化情况如何？试说出你的思路。
3) 单质、氧化物、酸、碱、盐之间的转化关系
整理归纳出十种生成盐的方法，并各举相关的例子说明：
（1）非金属单质（氧气除外）+金属单质→无氧酸盐
（2）酸性氧化物+碱性氧化物→含氧酸盐
（3）酸性氧化物+碱→盐+水
（4）碱性氧化物+酸→盐+水
（5）酸+碱→盐+水
（6）酸+盐→新酸+新盐
（7）碱+盐→新碱+新盐
（8）盐+盐→新盐+另一新盐
（9）金属单质+盐→新金属+新盐
（10）金属单质+酸→盐+氢气
问题解决：
你能写出几种生成氯化镁的方法？注意能使反应完成的反应物及生成物条件。
交流讨论：
4）物质的转化有什么意义？
一定条件下，不同类别的物质是可以转化的。研究物质的转化，不仅可以探索自然界已经存在的物质，更重要的是利用物质的转化可以进一步制造人类需要的新物质。
3．化学反应的类型
交流讨论：
在十种生成盐的方法中，可以分为哪几种反应类型？
整理归纳：
根据化学反应的特征，我们将化学反应分成四种基本反应类型：
反应类型 实例
A+B====AB Ca+Cl2=====CaCl2
AB==== A+B
AB+C====A+CB Ca+H2O====Ca(OH)2+H2↑
AB+CD====AD+CB CaO+2HCl====CaCl2+H2O
根据化学反应过程中元素化合价是否发生变化，可分为氧化还原反应和非氧化还原反应。
这两种化学反应类型分类有什么关系？
信息博览
1.反应规律
在熟记酸、碱、盐的溶解性表和理解金属活动性顺序表的基础上，重点掌握以下两种重要反应类型的规律与条件。
（1）置换反应的规律与条件
规 律 反应条件
H2+金属氧化物→金属+水 （1）加热；（2）K、Ca、Na、Mg、Al等的金属氧化物除外
碳+金属氧化物→金属+CO2 （1）高温加热；（2）K、Ca、Na、Mg、Al等的金属氧化物除外
金属+酸→盐+氢气 （1）因浓硫酸、硝酸具有氧化性，与金属反应不能生成氢气；（2）在金属活动性顺序中排在氢之前的金属，才能置换酸中的氢
金属+盐→新盐+新金属 （1）盐可溶；（2）在金属活动性顺序中，排在前面的金属才能置换后面的金属；（3）钾、钙、钠很活泼，在盐溶液中不能置换出金属
（2）复分解反应的规律与条件
规 律 反应条件
酸+碱→盐+水 中和反应，有水生成，一般能发生
酸+盐→另一种盐+另一种酸 （1）盐中不溶于酸的BaSO4、AgCl等除外；（2）生成物中要有沉淀、气体或水
碱+盐→另一种碱+另一种盐 （1）反应物都可溶于水；（2）生成物中要有沉淀
盐+盐→另两种新盐 （1）反应物都可溶于水；（2）生成物中要有沉淀
2.两类反应的条件：
（1）复分解反应：沉淀、气体、水生成。
（2）金属与盐溶液的置换反应：活动性强的金属置换出活动性弱的金属。
问题解决:
[问题1] 经分析，某种物质只含有一种元素，则此物质………………………（ ）
A.一定是一种单质
B.一定是纯净物
C.一定是混合物
D.可能是纯净物，也可能是混合物
分析：只含一种元素，一定是单质而不是化合物，但可能是一种单质，如H2，为纯净物；也可能不是一种单质，而是两种单质的混合物，如金刚石和石墨，或O2和O3等。
答案：D
[问题2] 按照物质的组成和性质，对纯净物进行分类，作出树状分类图。然后选择下列合适的物质填在物质类别上。O2、Cu、H2SO4、Ba(OH)2、KNO3、CO2、空气、含镁60%的MgO
[问题3] 对下列化学反应进行分类：
（1）硫在氧气里燃烧
（2）红磷在氧气里燃烧
（3）铁丝在氧气里燃烧
（4）铝箔在氧气里燃烧
（5）蜡烛在氧气里燃烧
学生自由讨论：对上述5个化学反应可以从不同的角度进行分类。可能的分类有这样几种：
A. 是不是化合反应：化学反应（1）、（2）、（3）、（4）为一类，都是化合反应；
B. 反应物的特点：化学反应（1）、（2）为一类，都是非金属与氧气反应，化学反应（3）、（4）为另一类，都是金属与氧气反应；
C. 是不是氧化还原反应：化学反应（1）、（2）、（3）、（4）、（5）为一类，都是氧化还原反应。
实践巩固:
1．下列物质属于纯净物的是……………………………（ ）
A.冰水混合物
B.爆鸣气
C.天然气
D.纯净的无污染的空气
分析：冰和水仅是聚集状态不同，分子组成均为H2O，冰水混合物应为纯净物；爆鸣气是指点燃时易发生爆炸的可燃性气体与空气或氧气的混合物；天然气的主要成分是甲烷，还有其他气体；纯净的空气本身就是氮气、氧气等组成的混合物。
答案：A
2．填表
名称 生石灰 硫 酸 硫酸铜 氖 气 氯化铁 碳酸氢铵 氢氧化钠
化学式
类别
3．下列每组物质都有一种物质与其他物质在分类上不同，试分析每组中物质的组成规律，将这种不同于其他物质的物质找出来
（1）NaCl、KCl、NaClO、BaCl2
（2）HClO3、KClO3、Cl2、NaClO3
（3）H3PO4、H4SiO4、HCl、H2SO4
（4）浊液、溶液、胶体、水
（5）空气、N2、HCl、CuSO4.5H2O
（6）铜、金、汞、钠
解析：先仔细分析每组中物质在元素组成、化合价上的特点，找出其相似性，即可找出那一种不同的物质。
（1）只有NaClO不是氯化物，即不是盐酸盐，它是HClO的钠盐、其中氯的化合价也不同于其他三种；
（2）只有Cl2中Cl的化合价为0，其他均为+5价；
（3）只有HCl为无氧酸；其余合理的分类也算是正确的如H4SiO4是难溶于水的。
*（4）浊液、溶液、胶体为分散系，是混合物，而水是纯净物；
（5）只有空气为混合物，其他为纯净物；
（6）只有钠属于活泼金属，在金属活动性顺序表中排在H的前面，其他的为不活泼金属，排在H的后面。也可以根据金属在通常情况下状态不同分类，汞通常情况下是液态金属。
4．对于下列反应的反应类型的判断，不正确的是……………………………（ ）
A.CO2+H2O====H2CO3化合反应
D.NaCl+AgNO3====AgCl↓+NaNO3复分解反应
解析：紧扣四种基本反应类型的概念，可作出选择。但C选项是一个容易出错的选项，因为它貌似一个置换反应。
置换反应
化合反应
分解反应
复分解反应