第2節(jié)：物質轉化的規(guī)律

1、科學家常利用物質與物質之間的反應，制造科學家常利用物質與物質之間的反應，制造出許多新的物質，使物質世界更加豐富多彩。那出許多新的物質，使物質世界更加豐富多彩。那么，么，哪些種類的物質之間可以發(fā)生化學反應？物哪些種類的物質之間可以發(fā)生化學反應？物質之間的反應遵循怎樣的規(guī)律呢？質之間的反應遵循怎樣的規(guī)律呢？1.1.取一藥匙硫黃，觀察其外觀：取一藥匙硫黃，觀察其外觀： 。2.2.將硫黃放到燃燒匙中，在酒精燈上點燃硫黃，將硫黃放到燃燒匙中，在酒精燈上點燃硫黃， 觀察現(xiàn)象：觀察現(xiàn)象： 。3.3.把燃燒著的硫黃放進盛的氧氣的集氣瓶內，觀察把燃燒著的硫黃放進盛的氧氣的集氣瓶內，觀察 現(xiàn)象：現(xiàn)象： 。 以上變

2、化可用化學方程式表示為：以上變化可用化學方程式表示為： 。 非金屬單質與其化合物的轉化非金屬單質與其化合物的轉化活動活動1 1：硫和氧氣的反應硫和氧氣的反應淡黃色粉末狀固體淡黃色粉末狀固體微弱的微弱的淡藍色淡藍色火焰火焰明亮的明亮的藍紫色藍紫色火焰火焰S + O2 S O2點燃點燃非金屬單質在空氣中與氧氣反應轉化為相應的非金屬單質在空氣中與氧氣反應轉化為相應的氧化物氧化物1.1.取取 2 杯杯蒸餾水蒸餾水，向其中的，向其中的 1 杯蒸餾水中吹氣或通入杯蒸餾水中吹氣或通入CO2 ，然后，分別向，然后，分別向 2 只燒杯中滴加幾滴只燒杯中滴加幾滴紫色石蕊試液紫色石蕊試液，比，比 較兩支燒杯中出現(xiàn)的

3、現(xiàn)象并說明原因。較兩支燒杯中出現(xiàn)的現(xiàn)象并說明原因?；顒踊顒? 2：非金屬氧化物與酸的轉化非金屬氧化物與酸的轉化2.2.從從 2 只燒杯中分別取少量液體放入試管中，加熱，有什只燒杯中分別取少量液體放入試管中，加熱，有什 么現(xiàn)象發(fā)生？么現(xiàn)象發(fā)生？吹入吹入CO2的燒杯中的液體的燒杯中的液體由紫變紅由紫變紅原先變成紅色的液體原先變成紅色的液體由紅變紫由紅變紫CO2 + H2O = H2CO3H2CO3 = CO2 + H2O非金屬單質與其化合物的轉化非金屬單質與其化合物的轉化某些某些非金屬氧化物非金屬氧化物能轉化成相應的能轉化成相應的酸酸SO2 + H2O = H2SO3SO3 + H2O = H2S

4、O4CO2 + H2O = H2CO3非金屬單質與其化合物的轉化非金屬單質與其化合物的轉化C CO2 H2CO3討論：討論：怎樣用化學方程式表示下列物質的轉化？怎樣用化學方程式表示下列物質的轉化？C + O2 = CO2點燃點燃非金屬非金屬單質單質非金屬非金屬氧化物氧化物氧氣氧氣水水酸酸非金屬單質與其化合物的轉化非金屬單質與其化合物的轉化CO2 + H2O = H2CO3思考：思考：在自然界中，有些金屬是以在自然界中，有些金屬是以單質單質的形式存的形式存 在，也有一些是以在，也有一些是以化合物化合物形式存在。形式存在。金屬金屬 單質單質和和金屬化合物金屬化合物會發(fā)生哪些變化？它們會發(fā)生哪些變化

5、？它們 是怎樣變化的？是怎樣變化的？金屬單質與其化合物的轉化金屬單質與其化合物的轉化鐵粉鐵粉氧化鐵氧化鐵活動：活動：鐵和硫的反應鐵和硫的反應金屬單質與其化合物的轉化金屬單質與其化合物的轉化1.1.取少量取少量鐵粉鐵粉放在白紙上，再取少量放在白紙上，再取少量硫黃硫黃與與鐵粉鐵粉混合；混合；2.2.用用磁鐵磁鐵接近混合物，你看到什么現(xiàn)象：接近混合物，你看到什么現(xiàn)象：鐵粉被吸出鐵粉被吸出活動：活動：鐵和硫的反應鐵和硫的反應金屬單質與其化合物的轉化金屬單質與其化合物的轉化3.3.將混合物放進試管內，用酒精燈加熱，有什么現(xiàn)象？將混合物放進試管內，用酒精燈加熱，有什么現(xiàn)象？ 4.4.當反應后發(fā)出的光擴展至

6、整個試管時，立即停止加熱當反應后發(fā)出的光擴展至整個試管時，立即停止加熱 ，靜置，冷卻；，靜置，冷卻；5.5.生成物外觀如何？生成物外觀如何？ 。 磁鐵能否吸引生成物？磁鐵能否吸引生成物？ 。6.6.以上變化的化學方程式為：以上變化的化學方程式為： 。 鐵粉與硫鐵粉與硫粉發(fā)生反應，粉發(fā)生反應，生成黑色固體。生成黑色固體。黑色固體黑色固體不能吸引不能吸引Fe + S = FeS加熱加熱 以上實驗表明：以上實驗表明：金屬金屬與與非金屬非金屬可以相互反應可以相互反應, ,生成相應的生成相應的鹽鹽。Fe + S = FeS加熱加熱金屬單質與其化合物的轉化金屬單質與其化合物的轉化活動：活動：生石灰（生石灰

7、（CaO）與水的反應）與水的反應變成白色粉末，放出大量熱變成白色粉末，放出大量熱CaO + H2O = Ca(OH)2 滴加幾滴無色酚酞試液，發(fā)現(xiàn)試液變滴加幾滴無色酚酞試液，發(fā)現(xiàn)試液變 。紅紅 以上實驗表明：以上實驗表明：金屬氧化物金屬氧化物可以和可以和水水反應，反應，生成生成堿堿。金屬單質與其化合物的轉化金屬單質與其化合物的轉化 在蒸發(fā)皿中放在蒸發(fā)皿中放 1 小塊生石灰，小塊生石灰，加水，攪拌，有什么現(xiàn)象？加水，攪拌，有什么現(xiàn)象？ 。 以上變化的化學方程式為：以上變化的化學方程式為：Ca CaO Ca（OH）2討論：討論：怎樣用化學方程式表示下列物質的轉化？怎樣用化學方程式表示下列物質的轉化

8、？2Ca + O2 = 2CaO金屬金屬單質單質金屬金屬氧化物氧化物氧氣氧氣水水堿堿金屬單質與其化合物的轉化金屬單質與其化合物的轉化CaO + H2O = Ca（OH）2金屬單質金屬單質 + + 非金屬單質非金屬單質 鹽鹽金屬氧化物金屬氧化物 + + 水水 堿堿注：注：只有只有 4 種可溶性金屬氧化物（種可溶性金屬氧化物（CaO Na2O K2O BaO ）可與水反應生成堿?？膳c水反應生成堿。金屬單質與其化合物的轉化規(guī)律金屬單質與其化合物的轉化規(guī)律金屬單質與其化合物的轉化金屬單質與其化合物的轉化 在自然界中，僅有少數(shù)幾種金屬是以在自然界中，僅有少數(shù)幾種金屬是以游離態(tài)游離態(tài)（單質）的形式存在，大

9、多數(shù)金屬是以（單質）的形式存在，大多數(shù)金屬是以化合物化合物的的形式存在的。形式存在的。赤鐵礦赤鐵礦方鉛礦方鉛礦孔雀石孔雀石問題：問題：如何將金屬從如何將金屬從化合態(tài)化合態(tài)變成變成游離態(tài)游離態(tài)？金屬單質與其化合物的轉化金屬單質與其化合物的轉化金屬的冶煉金屬的冶煉定義：定義：把金屬從把金屬從化合態(tài)化合態(tài)變成變成游離態(tài)游離態(tài)叫金屬的叫金屬的冶煉。冶煉。常用方法：常用方法：碳碳與金屬氧化物在高溫下反應，與金屬氧化物在高溫下反應，碳碳能能 奪取金屬氧化物的奪取金屬氧化物的氧氧，得到游離態(tài)的，得到游離態(tài)的 金屬。金屬。銅的冶煉方法銅的冶煉方法 1 ：碳碳還原氧化銅還原氧化銅C + 2CuO = 2 Cu

10、+ CO2 高溫高溫金屬單質與其化合物的轉化金屬單質與其化合物的轉化銅的冶煉方法銅的冶煉方法 2 ：一氧化碳一氧化碳還原氧化銅還原氧化銅C + CO2 2CO高溫高溫CO + CuO Cu + CO2注意：注意：這個反這個反應要除尾氣。應要除尾氣。用點燃的方法用點燃的方法除尾氣。除尾氣。金屬的冶煉金屬的冶煉金屬單質與其化合物的轉化金屬單質與其化合物的轉化用一氧化碳還原氧化鐵用一氧化碳還原氧化鐵金屬的冶煉金屬的冶煉金屬單質與其化合物的轉化金屬單質與其化合物的轉化銅的冶煉方法銅的冶煉方法 3 ：氫氣還原氧化銅氫氣還原氧化銅（1 1）觀察氧化銅的顏色：）觀察氧化銅的顏色： 。黑色黑色（2 2）如圖，

11、通入氫氣后，過一會給）如圖，通入氫氣后，過一會給 氧化銅加熱。試管中的變化：氧化銅加熱。試管中的變化： 。 試管口有什么生成？試管口有什么生成？ 。黑色變紅色黑色變紅色水珠生成水珠生成（3 3）反應完成后停止加熱，繼續(xù)通入氫氣，直到試管）反應完成后停止加熱，繼續(xù)通入氫氣，直到試管 冷卻。試管中氧化銅與氫氣法院的化學方程式為：冷卻。試管中氧化銅與氫氣法院的化學方程式為：H2 + CuO Cu + H2O 金屬的冶煉金屬的冶煉金屬單質與其化合物的轉化金屬單質與其化合物的轉化氫氣還原氧化銅氫氣還原氧化銅銅的冶煉方法銅的冶煉方法3 3：氫氣還原氧化銅氫氣還原氧化銅實驗中要注意的幾個問題：實驗中要注意的

12、幾個問題： 裝置上：裝置上：（1 1）試管口略向下傾斜。）試管口略向下傾斜。（2 2）導管要伸到試管底部。）導管要伸到試管底部。 操作上：操作上：（1 1）實驗前，氫氣先通，酒精燈后點。）實驗前，氫氣先通，酒精燈后點。（2 2）實驗完畢后，酒精燈先熄，氫氣后撤。）實驗完畢后，酒精燈先熄，氫氣后撤。金屬的冶煉金屬的冶煉金屬單質與其化合物的轉化金屬單質與其化合物的轉化氫氫 熱熱 熱熱 氫氫1.1.由氧化銅制取銅，還可用其它什么方法？由氧化銅制取銅，還可用其它什么方法？（1 1）用）用稀硫酸稀硫酸和和鋅鋅反應，生成反應，生成氫氣氫氣，再與，再與氧化銅氧化銅反應。反應。（2 2）用）用稀硫酸稀硫酸和和

13、氧化銅氧化銅反應，生成反應，生成硫酸銅硫酸銅，再用，再用ZnZn置換。置換。2.2.為什么在氫氣還原氧化銅實驗開始時，要先通氫氣后為什么在氫氣還原氧化銅實驗開始時，要先通氫氣后 給氧化銅加熱？給氧化銅加熱？防止試管中氫氣不純，加熱時發(fā)生爆炸。防止試管中氫氣不純，加熱時發(fā)生爆炸。3.3.銅在空氣加熱時容易氧化變成氧化銅，你在操作中要銅在空氣加熱時容易氧化變成氧化銅，你在操作中要 注意什么？注意什么？反應完成后停止加熱，繼續(xù)通入氫氣，直到試管冷卻。反應完成后停止加熱，繼續(xù)通入氫氣，直到試管冷卻。討論：討論：金屬的冶煉金屬的冶煉金屬單質與其化合物的轉化金屬單質與其化合物的轉化鐵的冶煉方法鐵的冶煉方法

14、 鐵在自然界的分布很廣，在地殼中的含量接近鐵在自然界的分布很廣，在地殼中的含量接近 5%，在金屬元素中，僅次于鋁。但由于鐵的化學性質比較，在金屬元素中，僅次于鋁。但由于鐵的化學性質比較活潑，所以地殼中的鐵都是以活潑，所以地殼中的鐵都是以化合物化合物（鐵礦石）的形式（鐵礦石）的形式存在，如存在，如 Fe2O3 。 在高溫條件下，在高溫條件下，碳碳、氫氫、一氧化碳一氧化碳等會奪取等會奪取金屬氧金屬氧化物化物中的中的氧氧，使金屬氧化物還原成，使金屬氧化物還原成金屬單質金屬單質，這種含氧，這種含氧化合物里的氧被奪取的反應，叫做化合物里的氧被奪取的反應，叫做還原反應還原反應。 碳碳、氫氫和和一氧化碳一氧

15、化碳等能從氧化銅、氧化鐵中奪取氧等能從氧化銅、氧化鐵中奪取氧的能力叫做的能力叫做還原性還原性。具有還原性的物質可做具有還原性的物質可做還原劑。還原劑。金屬單質與其化合物的轉化金屬單質與其化合物的轉化3CO + Fe2O3 2Fe + 3CO2金屬冶煉的原理小結金屬冶煉的原理小結1.1.還原法還原法與還原劑共熱與還原劑共熱C、H2、CO金屬氧化物金屬氧化物游離態(tài)金屬游離態(tài)金屬2.2.置換法置換法比鹽中金屬活潑的金屬比鹽中金屬活潑的金屬金屬鹽溶液金屬鹽溶液游離態(tài)金屬游離態(tài)金屬Fe + CuSO4 Cu + FeSO43CO + Fe2O3 2Fe + 3CO2課課 堂堂 練練 習習 100 噸含噸

16、含 Fe2O3 的質量分數(shù)為的質量分數(shù)為85%的鐵礦石中，的鐵礦石中，可煉出含鐵可煉出含鐵 96% 的生鐵多少噸？的生鐵多少噸？化合物之間的相互轉化化合物之間的相互轉化 在自然界中不斷發(fā)生著各種物質間的相互轉在自然界中不斷發(fā)生著各種物質間的相互轉化。石灰?guī)r巖洞里的鐘乳石和石筍，就是巖石中化。石灰?guī)r巖洞里的鐘乳石和石筍，就是巖石中的碳酸鈣經過復雜的化學反應轉化而成的。的碳酸鈣經過復雜的化學反應轉化而成的?；顒樱夯顒樱蝴}酸中雞蛋的變化鹽酸中雞蛋的變化1.1.將一只雞蛋放到盛的稀鹽酸的容器將一只雞蛋放到盛的稀鹽酸的容器 中，觀察現(xiàn)象是：中，觀察現(xiàn)象是： 。雞蛋不斷地上浮和下沉雞蛋不斷地上浮和下沉2.

17、2.兩分鐘后，將生雞蛋從酸中取出，用水沖洗干凈，兩分鐘后，將生雞蛋從酸中取出，用水沖洗干凈， 蛋殼發(fā)生什么變化？蛋殼發(fā)生什么變化？ 。蛋殼表面凹凸不平蛋殼表面凹凸不平3.3.將雞蛋繼續(xù)放置鹽酸中，將雞蛋繼續(xù)放置鹽酸中，1010分鐘后，用水沖洗干凈，分鐘后，用水沖洗干凈， 雞蛋又發(fā)生什么變化？雞蛋又發(fā)生什么變化？ 。變成軟殼蛋變成軟殼蛋4.4.解釋變化的原因：解釋變化的原因：CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + CO2 + H2O化合物之間的相互轉化化合物之間的相互轉化讀圖：讀圖：物質轉化規(guī)律圖物質轉化規(guī)律圖化合物之間的相互轉化化合物之間的相互轉化應用應用1 1：以：以 Ca 為例，分析下列變化為例，分析下列變化Ca CaO Ca（OH）2 C