2025版高一化學(xué)必修第一冊 第一章 第一節(jié) 第2課時(shí) 物質(zhì)的轉(zhuǎn)化

第2課時(shí)物質(zhì)的轉(zhuǎn)化課標(biāo)定向目標(biāo)定位1.同類物質(zhì)具有相似的性質(zhì),一定條件下各類物質(zhì)可以相互轉(zhuǎn)化。(宏觀辨識(shí)與微觀探析)2.能從物質(zhì)類別的角度,依據(jù)復(fù)分解反應(yīng)原理,預(yù)測物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)和變化,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行初步驗(yàn)證,并能分析、解釋有關(guān)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。(證據(jù)推理與模型認(rèn)知)厘清重點(diǎn)利用酸、堿、鹽的通性分析物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化突破難點(diǎn)根據(jù)物質(zhì)類別預(yù)測新物質(zhì)的性質(zhì)學(xué)習(xí)任務(wù)一:酸、堿、鹽的性質(zhì)【必備知識(shí)·導(dǎo)學(xué)】[引入]生活中我們可以用白醋來除水垢,白醋中含有30%~50%mg·mL-1的CH3COOH,除水垢其實(shí)是由于CH3COOH是酸,能與水垢的主要成分[CaCO3、Mg(OH)2等]發(fā)生反應(yīng)。一、酸的通性(以鹽酸為例)寫出鹽酸分別與下列物質(zhì)反應(yīng)的化學(xué)方程式:(1)鐵:Fe+2HCl===FeCl2+H2↑;(2)氧化銅:CuO+2HCl===CuCl2+H2O;(3)燒堿:NaOH+HCl===NaCl+H2O;(4)硝酸銀:AgNO3+HCl===AgCl↓+HNO3。二、堿的性質(zhì)(以氫氧化鈣為例)寫出下列物質(zhì)與氫氧化鈣反應(yīng)的化學(xué)方程式:(1)HNO3:Ca(OH)2+2HNO3===Ca(NO3)2+2H2O;(2)CO2:Ca(OH)2+CO2===CaCO3↓+H2O;(3)Na2CO3:Ca(OH)2+Na2CO3===CaCO3↓+2NaOH。三、鹽的性質(zhì)(以硝酸銀為例)寫出下列物質(zhì)與硝酸銀反應(yīng)的化學(xué)方程式:(1)HCl:HCl+AgNO3===HNO3+AgCl↓;(2)NaOH:NaOH+AgNO3===AgOH↓+NaNO3;(3)BaCl2:2AgNO3+BaCl2===Ba(NO3)2+2AgCl↓;(4)Fe:2AgNO3+Fe===Fe(NO3)2+2Ag?！九袑﹀e(cuò)·通教材】判斷下列說法是否正確,正確的打“√”,錯(cuò)誤的打“×”。(1)Na2CO3、K2CO3都是碳酸鹽,具有相似的化學(xué)性質(zhì)。(√)提示:碳酸鹽都含有CO32(2)酸與金屬之間能發(fā)生置換反應(yīng),但金屬與鹽之間不能發(fā)生置換反應(yīng)。(×)提示:金屬與鹽之間也能發(fā)生置換反應(yīng),活潑金屬可以置換不活潑金屬。(3)能使紫色石蕊變紅的一定是酸溶液。(×)提示:NaHSO4也可使紫色石蕊變紅,但屬于鹽?！竞诵囊c(diǎn)·歸納】1.酸性氧化物的主要化學(xué)性質(zhì)酸性氧化物的主要化學(xué)性質(zhì)反應(yīng)實(shí)例(寫出化學(xué)方程式)反應(yīng)通式與水反應(yīng)SO3+H2O===H2SO4酸性氧化物+水→酸與堿反應(yīng)CO2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O酸性氧化物+堿→鹽+水與堿性氧化物反應(yīng)CO2+CaO===CaCO3酸性氧化物+堿性氧化物→鹽與單質(zhì)反應(yīng)CO2+C2CO—2.堿性氧化物的主要化學(xué)性質(zhì)堿性氧化物的主要化學(xué)性質(zhì)反應(yīng)實(shí)例(寫出化學(xué)方程式)反應(yīng)通式與水反應(yīng)Na2O+H2O===2NaOH堿性氧化物+水→堿與酸反應(yīng)Fe2O3+3H2SO4===Fe2(SO4)3+3H2O堿性氧化物+酸→鹽+水與酸性氧化物反應(yīng)CaO+SO2===CaSO3堿性氧化物+酸性氧化物→鹽與單質(zhì)反應(yīng)2CuO+C2Cu+CO2↑—【學(xué)力診斷·測評】1.在一定條件下,跟酸、堿、鹽都能發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)是()A.CaOB.Na2CO3C.CaCO3D.CO2【解析】選B。CaO是堿性氧化物,與堿不發(fā)生反應(yīng);CO2是酸性氧化物,與酸不發(fā)生反應(yīng);Na2CO3和CaCO3都是鹽,但CaCO3難溶于水,不與堿、鹽發(fā)生反應(yīng),Na2CO3可分別與鹽酸、氫氧化鈣、氯化鈣等發(fā)生反應(yīng)。2.向下列物質(zhì)的溶液中滴加稀硫酸或氯化鎂溶液時(shí),均有白色沉淀生成的是()A.BaCl2 B.Ba(OH)2 C.Na2CO3 D.KOH【解析】選B。向BaCl2溶液中滴加氯化鎂溶液不反應(yīng),沒有沉淀生成,A錯(cuò)誤;向Ba(OH)2溶液中滴加稀硫酸生成硫酸鋇白色沉淀,滴加氯化鎂溶液生成氫氧化鎂白色沉淀,B正確;向Na2CO3溶液中滴加稀硫酸生成硫酸鈉、二氧化碳和水,沒有沉淀生成,C錯(cuò)誤;向KOH溶液中滴加稀硫酸生成硫酸鉀和水,沒有白色沉淀生成,D錯(cuò)誤。3.(課后習(xí)題改編)從Zn、BaCl2、KClO3、Na2SO4、H2SO4、CaO、H2O等物質(zhì)中,選出適當(dāng)?shù)奈镔|(zhì)組合為反應(yīng)物按下列要求寫出化學(xué)方程式。(1)化合反應(yīng):__________________________。

(2)分解反應(yīng):__________________________。

(3)置換反應(yīng):__________________________。

(4)復(fù)分解反應(yīng):________________________。

答案:(1)CaO+H2O===Ca(OH)2(2)2KClO32KCl+3O2↑(3)Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑(4)BaCl2+Na2SO4===BaSO4↓+2NaCl(或BaCl2+H2SO4===BaSO4↓+2HCl)【解析】選擇合適的物質(zhì)作為反應(yīng)物。酸與金屬單質(zhì)、鹽與金屬單質(zhì)的反應(yīng)屬于置換反應(yīng);酸、堿、鹽之間的反應(yīng)屬于復(fù)分解反應(yīng)?！狙a(bǔ)償訓(xùn)練】以下表示的是碳及其化合物的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系,其中涉及的基本反應(yīng)類型依次為()A.置換反應(yīng)、化合反應(yīng)、分解反應(yīng)、復(fù)分解反應(yīng)B.置換反應(yīng)、化合反應(yīng)、復(fù)分解反應(yīng)、分解反應(yīng)C.化合反應(yīng)、置換反應(yīng)、分解反應(yīng)、復(fù)分解反應(yīng)D.化合反應(yīng)、置換反應(yīng)、復(fù)分解反應(yīng)、分解反應(yīng)【解析】選B。C和CuO發(fā)生置換反應(yīng)生成Cu和CO2;CO2與H2O發(fā)生化合反應(yīng)生成H2CO3;H2CO3和Ca(OH)2發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)生成CaCO3和H2O;CaCO3發(fā)生分解反應(yīng)生成CaO和CO2。學(xué)習(xí)任務(wù)二:物質(zhì)的轉(zhuǎn)化【必備知識(shí)·探究】[情境]如圖,鐵制器皿在潮濕的空氣中放置時(shí)間長了會(huì)產(chǎn)生鐵銹,是鐵和空氣中的水蒸氣、O2作用產(chǎn)生的,它的主要成分是紅棕色的氧化鐵(Fe2O3)。氧化鐵(Fe2O3)的結(jié)構(gòu)疏松多孔,并不能保護(hù)里面的鐵不被氧化,所以,鐵會(huì)一直被氧化下去,最終成為一堆沙狀的氧化鐵。1.從氧化物的性質(zhì)角度分類,“鐵銹”屬于哪類氧化物?提示:“鐵銹”屬于堿性氧化物。2.在生活中可利用食醋來除去器皿表面的少量鐵銹,已知食醋中含有醋酸(CH3COOH),顯弱酸性,試著用相關(guān)化學(xué)方程式解釋原因。提示:CH3COOH與Fe2O3可發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)生成可溶性鹽與水:6CH3COOH+Fe2O3===2(CH3COO)3Fe+3H2O。3.某同學(xué)利用以下反應(yīng)實(shí)現(xiàn)了“鐵→……→鐵銹”的轉(zhuǎn)化:Fe→FeCl2→Fe(OH)2(白色)→Fe(OH)3(紅褐色)→Fe2O3(紅棕色)。請寫出前兩步的化學(xué)方程式。提示:Fe+2HCl===FeCl2+H2↑;FeCl2+2NaOH===Fe(OH)2↓+2NaCl?！竞诵囊c(diǎn)·歸納】單質(zhì)、氧化物、酸、堿、鹽之間的相互轉(zhuǎn)化圖示解讀:①金屬單質(zhì)堿性氧化物,如4Na+O2===2Na2O;②堿性氧化物堿,如CaO+H2O===Ca(OH)2;③金屬單質(zhì)鹽,如Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑;④堿性氧化物鹽,如CaO+2HCl===CaCl2+H2O、CaO+CO2===CaCO3;⑤堿鹽,如Ca(OH)2+2HCl===CaCl2+2H2O;⑥非金屬單質(zhì)酸性氧化物,如S+O2SO2;⑦酸性氧化物酸,如CO2+H2O===H2CO3;⑧非金屬單質(zhì)鹽,如2Na+Cl22NaCl;⑨酸性氧化物鹽,如CO2+2NaOH===Na2CO3+H2O;⑩酸鹽,如NaOH+HCl===NaCl+H2O?！緦W(xué)力診斷·測評】1.(2024·太原高一檢測)物質(zhì)之間的相互轉(zhuǎn)化,可以直接實(shí)現(xiàn),也可以間接實(shí)現(xiàn),下列轉(zhuǎn)化可以一步實(shí)現(xiàn)的是()A.C→CaCO3 B.CuO→Cu(OH)2C.CuSO4→Cu D.CaCO3→CO【解析】選C。碳在氧氣中燃燒生成二氧化碳,二氧化碳通入石灰水中生成碳酸鈣,C不能直接轉(zhuǎn)化為CaCO3,A不符合題意;CuO難溶于水,與水也不發(fā)生反應(yīng),氧化銅不能直接轉(zhuǎn)化為Cu(OH)2,B不符合題意;Fe與CuSO4發(fā)生置換反應(yīng)生成Cu和FeSO4,可以一步實(shí)現(xiàn)題述轉(zhuǎn)化,C符合題意;CaCO3高溫煅燒生成CaO和CO2,二氧化碳與碳在高溫下反應(yīng)生成一氧化碳,碳酸鈣不能直接轉(zhuǎn)化為CO,D不符合題意。2.KOH是我國古代紡織業(yè)常用作漂洗的洗滌劑。古代制取KOH的流程如下:上述流程中沒有涉及的化學(xué)反應(yīng)類型是()A.化合反應(yīng) B.分解反應(yīng)C.置換反應(yīng) D.復(fù)分解反應(yīng)【解析】選C。該流程中發(fā)生的反應(yīng)依次是CaCO3CaO+CO2↑(分解反應(yīng)),CaO+H2O===Ca(OH)2(化合反應(yīng)),Ca(OH)2+K2CO3===CaCO3↓+2KOH(復(fù)分解反應(yīng))?！狙a(bǔ)償訓(xùn)練】某同學(xué)設(shè)計(jì)了兩種由CuO→Cu的實(shí)驗(yàn)方案:方案一:ZnH2Cu;方案二:CuOCuSO4Cu。大家認(rèn)為方案二優(yōu)于方案一,理由是:①節(jié)約能源;②Cu產(chǎn)率高;③產(chǎn)品純凈;④操作安全。其中,評價(jià)正確的是()A.①②③ B.①②④C.①③④ D.②③【解析】選B。方案一中:Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑,H2+CuOCu+H2O。反應(yīng)需加熱,①對;H2還原CuO時(shí)需先通H2排出空氣,否則易爆炸,反應(yīng)結(jié)束后還需通入H2至生成的Cu冷卻,否則Cu又易被氧化,②④對。學(xué)情檢測·素養(yǎng)達(dá)標(biāo)1.現(xiàn)有Na2SO4、NaOH、NaCl、Na2CO3四種物質(zhì)的溶液,分別與不同物質(zhì)反應(yīng),都有同一種化合物X生成,則化合物X的化學(xué)式可能為()A.NaHCO3B.NaNO3C.AgClD.BaSO4【解析】選B。Na2SO4和Ba(NO3)2反應(yīng),NaOH和HNO3反應(yīng),NaCl和AgNO3反應(yīng),Na2CO3和HNO3反應(yīng),都生成同一種化合物NaNO3。2.可用于治療胃酸過多的物質(zhì)是()A.碳酸氫鈉 B.氯化鈉C.氯化鉀 D.氫氧化鈉【解析】選A。胃酸的主要成分為鹽酸。碳酸氫鈉消耗鹽酸可用于治療胃酸過多;氯化鈉、氯化鉀不與鹽酸反應(yīng);氫氧化鈉具有腐蝕性。3.(2023·沈陽高一檢測)物質(zhì)的類別,決定物質(zhì)的性質(zhì)。下列各選項(xiàng)中,不能滿足如圖一步轉(zhuǎn)化關(guān)系選項(xiàng)是()A.X為銅、Y為氧化銅、Z為硫酸銅B.X為二氧化碳、Y為一氧化碳、Z為碳酸鈉C.X為碳酸鈣、Y為氧化鈣、Z為氫氧化鈣D.X為氧化鐵、Y為氯化鐵、Z為氫氧化鐵【解析】選B。X為銅、Y為氧化銅、Z為硫酸銅時(shí),銅與氧氣反應(yīng)生成氧化銅,氧化銅與硫酸反應(yīng)生成硫酸銅和水,鐵與硫酸銅反應(yīng)生成銅和硫酸亞鐵,可以實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化,故A不選;X為二氧化碳、Y為一氧化碳、Z為碳酸鈉時(shí),CO2與C反應(yīng)生成CO,CO不能轉(zhuǎn)化為碳酸鈉,碳酸鈉與鹽酸反應(yīng)生成CO2,不能實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化,故B選;X為碳酸鈣、Y為氧化鈣、Z為氫氧化鈣時(shí),碳酸鈣受熱分解生成氧化鈣,氧化鈣與水反應(yīng)生成氫氧化鈣,CO2通入氫氧化鈣溶液中生成碳酸鈣,可以實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化,故C不選;X為氧化鐵,Y為氯化鐵,Z為氫氧化鐵時(shí),氧化鐵與鹽酸反應(yīng)生成氯化鐵,氯化鐵溶液與氫氧化鈉反應(yīng)生成氫氧化鐵和氯化鈉,氫氧化鐵受熱分解生成氧化鐵和水,可以實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化,故D錯(cuò)誤?！狙a(bǔ)償訓(xùn)練】(2024·昆明高一檢測)學(xué)習(xí)化學(xué)不能只依靠背誦,要學(xué)會(huì)運(yùn)用合適的方法,如“類推”,這樣才能事半功倍。下列類推不正確的是()A.已知少量CO2通入Ca(OH)2溶液中溶液變渾濁,少量CO2通入NaOH溶液中溶液也會(huì)變渾濁B.已知CO2能與CaO反應(yīng)生成CaCO3,CO2也能與BaO反應(yīng)生成BaCO3C.已知CaO能與HCl反應(yīng)生成CaCl2,CuO也能與HCl反應(yīng)生成CuCl2D.已知Na2CO3溶液能與Ca(OH)2溶液反應(yīng)生成CaCO3沉淀和NaOH,Na2CO3溶液也能與Ba(OH)2溶液反應(yīng)生成BaCO3沉淀和NaOH【解析】選A。少量CO2通入Ca(OH)2溶液中生成難溶于水的CaCO3,溶液變渾濁,少量CO2通入NaOH溶液中生成易溶于水的Na2CO3,A錯(cuò)誤;CaO和BaO都是堿性氧化物,二者性質(zhì)相似,則CO2能與CaO反應(yīng)生成CaCO3,也能與BaO反應(yīng)生成BaCO3,B正確;CaO能與HCl反應(yīng)生成CaCl2,CuO也會(huì)與HCl反應(yīng)生成CuCl2,C正確;Na2CO3溶液與Ca(OH)2溶液反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和NaOH,氫氧化鋇與氫氧化鈣的性質(zhì)相似,則Na2CO3溶液能與Ba(OH)2溶液反應(yīng)生成碳酸鋇沉淀和NaOH,D正確。【深挖掘·教材激活】4.(情境源于教材課后習(xí)題)許多食品包裝袋中常有一個(gè)小紙袋,內(nèi)盛白色固體物質(zhì),標(biāo)有“干燥劑”字樣,其主要成分是生石灰。據(jù)此回答下列問題:(1)寫出此干燥劑主要成分的化學(xué)式:________,并從氧化物的性質(zhì)角度對其進(jìn)行分類:________。

答案:(1)CaO堿性氧化物【解析】(1)氧化鈣的俗名為生石灰,所以此干燥劑主要成分的化學(xué)式為CaO,此物質(zhì)屬于堿性氧化物。(2)在化學(xué)實(shí)驗(yàn)室也常用生石灰與氫氧化鈉的混合物即堿石灰來干燥氣體,根據(jù)所學(xué)推測,該干燥劑能否用來干燥CO2氣體,若不能,用化學(xué)方程式說明原因:____________________。

答案:(2)不能,CaO+C