24秋-25春人教版化學(xué)必修第一冊(cè) 02 第一章 第一節(jié) 第2課時(shí) 物質(zhì)的轉(zhuǎn)化

第一章物質(zhì)及其變化第一節(jié)物質(zhì)的分類及轉(zhuǎn)化第2課時(shí)物質(zhì)的轉(zhuǎn)化學(xué)習(xí)任務(wù)目標(biāo)1.明確各類物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)，從物質(zhì)的組成和分類認(rèn)識(shí)酸、堿、鹽的性質(zhì)，并能比較酸、堿、鹽的異同，提高總結(jié)問題的能力。2.明確同類物質(zhì)具有相似的化學(xué)性質(zhì)，一定條件下各類物質(zhì)可以相互轉(zhuǎn)化。3.通過化學(xué)反應(yīng)的重要作用認(rèn)識(shí)化學(xué)科學(xué)對(duì)人類的貢獻(xiàn)，激發(fā)研究化學(xué)科學(xué)的熱情。一、酸、堿、鹽的性質(zhì)1.酸的通性(以H2SO4為例)(1)使酸堿指示劑變色：紫色石蕊溶液遇酸變紅。(2)與活潑金屬(如Zn)反應(yīng)的化學(xué)方程式為Zn＋H2SO4ZnSO4＋H2↑，反應(yīng)類型：置換反應(yīng)(3)與堿(如NaOH)反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NaOH＋H2SO4Na2SO4＋2H2O，反應(yīng)類型：復(fù)分解反應(yīng)(4)與堿性氧化物(如CuO)反應(yīng)的化學(xué)方程式為CuO＋H2SO4CuSO4＋H2O(5)與某些鹽(如Na2CO3)反應(yīng)的化學(xué)方程式為H2SO4＋Na2CO3Na2SO4＋CO2↑＋H2O，反應(yīng)類型：復(fù)分解反應(yīng)2.堿的通性(以NaOH為例)(1)使酸堿指示劑變色：無(wú)色酚酞溶液遇堿變紅，紫色石蕊溶液遇堿變藍(lán)。(2)與酸性氧化物(如CO2)反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NaOH＋CO2Na2CO3＋H2O(3)與酸(如HCl)反應(yīng)的化學(xué)方程式為NaOH＋HClNaCl＋H2O(4)與某些鹽(如MgCl2)反應(yīng)的化學(xué)方程式為MgCl2＋2NaOHMg(OH)2↓＋2NaCl，反應(yīng)類型：復(fù)分解反應(yīng)3.鹽的通性(1)與酸反應(yīng)生成新鹽與新酸。如醋酸鈉與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為HCl＋CH3COONaNaCl＋CH3COOH(2)與堿反應(yīng)生成新鹽與新堿。如氯化銅與氫氧化鈉反應(yīng)的化學(xué)方程式為CuCl2＋2NaOHCu(OH)2↓＋2NaCl(3)與鹽反應(yīng)生成兩種新鹽。如NaCl＋AgNO3AgCl↓＋NaNO3二、物質(zhì)的轉(zhuǎn)化1.實(shí)現(xiàn)物質(zhì)轉(zhuǎn)化的基本依據(jù)化學(xué)反應(yīng)前后元素種類不會(huì)改變。2.常見單質(zhì)及其化合物的轉(zhuǎn)化(1)實(shí)例探究寫出下列有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式并注明反應(yīng)類型：化學(xué)方程式反應(yīng)類型①2Ca＋O2化合反應(yīng)②CaO＋H2OCa(OH)2化合反應(yīng)③Ca(OH)2＋H2SO4CaSO4↓＋2H2復(fù)分解反應(yīng)④C＋O2點(diǎn)燃化合反應(yīng)⑤CO2＋H2OH2CO化合反應(yīng)⑥H2CO3＋Ca(OH)2CaCO3↓＋2H2復(fù)分解反應(yīng)(2)結(jié)論單質(zhì)到鹽的轉(zhuǎn)化關(guān)系：三、確定制備物質(zhì)的方法1.確定依據(jù)2.工業(yè)生產(chǎn)方法的選擇(1)最適當(dāng)方法的選擇(2)實(shí)例——工業(yè)上制取NaOH①不采用Na2O與H2O反應(yīng)的原因：Na2O作為原料，來(lái)源少，成本高；②主要采用的方法：電解飽和食鹽水；③過去曾采用的方法：鹽(如Na2CO3)與堿[如Ca(OH)2]反應(yīng)。物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系[探究活動(dòng)]徐霞客是我國(guó)古代杰出的探險(xiǎn)家，行游數(shù)萬(wàn)千米，“達(dá)人所之未達(dá)，探人所之未知”，所到之處探幽尋秘，并記有游記。同學(xué)們想必也希望有一天，可以去一個(gè)神秘的地方，進(jìn)行一場(chǎng)令人難忘的探險(xiǎn)吧！現(xiàn)在同學(xué)甲持有鹽酸，不小心走進(jìn)了化學(xué)迷宮，不知怎樣走出來(lái)，因?yàn)槊詫m有許多“怪獸”(即能與鹽酸反應(yīng)的物質(zhì)或是水溶液)，鹽酸必須避開它們，否則就會(huì)被“吃掉”?；顒?dòng)1最終在同學(xué)乙的幫助下同學(xué)甲走出迷宮，請(qǐng)用圖中物質(zhì)前的序號(hào)連接起來(lái)表示同學(xué)甲所走的路線。提示：③→⑥→⑩→⑦→?→?。鹽酸能與①②④⑤⑧⑨發(fā)生反應(yīng)，與③⑥⑦⑩??不反應(yīng)。活動(dòng)2在能“吃掉”鹽酸的化學(xué)反應(yīng)中，屬于酸堿中和反應(yīng)的有幾個(gè)？其中能“吃掉”鹽酸的鹽是什么？寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式。提示：2個(gè)；Na2CO3；Na2CO3＋2HCl2NaCl＋H2O＋CO2↑。鹽酸與④、⑧活動(dòng)3在不能與鹽酸反應(yīng)的物質(zhì)中，屬于氧化物的是什么？它們之間能否相互轉(zhuǎn)化？提示：③⑩；可以相互轉(zhuǎn)化：2CO＋O2點(diǎn)燃2CO2，CO2＋C高溫2CO。③⑥⑦⑩??中CO、CO2屬于氧化物，CO與O2反應(yīng)生成CO2，CO2活動(dòng)4如果同學(xué)甲攜帶的是O2，它能沿著鹽酸走出的路線“走出”這個(gè)迷宮嗎？為什么？提示：不能，因?yàn)镺2遇到CO、Cu等物質(zhì)會(huì)被“吃掉”。[評(píng)價(jià)活動(dòng)]1.在一定條件下，跟酸、堿、鹽都能反應(yīng)的物質(zhì)是()A.CaO B.Na2CO3C.CaCO3 D.CO2B解析：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，但后者難溶于水，不與堿、鹽發(fā)生反應(yīng)，前者可以，如可分別與鹽酸、氫氧化鈣、氯化鈣等發(fā)生反應(yīng)。2.以下表示的是碳及其化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系，其中涉及的反應(yīng)類型依次是()CCuO高溫CO2H2OH2A.化合反應(yīng)、置換反應(yīng)、分解反應(yīng)、復(fù)分解反應(yīng)B.置換反應(yīng)、復(fù)分解反應(yīng)、化合反應(yīng)、分解反應(yīng)C.置換反應(yīng)、化合反應(yīng)、分解反應(yīng)、復(fù)分解反應(yīng)D.置換反應(yīng)、化合反應(yīng)、復(fù)分解反應(yīng)、分解反應(yīng)D解析：C＋2CuO高溫2Cu＋CO2↑(置換反應(yīng))，CO2＋H2OH2CO3(化合反應(yīng))，H2CO3＋Ca(OH)2CaCO3↓＋2H2O(復(fù)分解反應(yīng))，CaCO3CaO＋CO2↑(分解反應(yīng)3.甲、乙、丙三種物質(zhì)間通過一步反應(yīng)能實(shí)現(xiàn)如圖所示轉(zhuǎn)化，下列選項(xiàng)中符合轉(zhuǎn)化關(guān)系的是()A.甲為氫氧化鈉、乙為氯化鈉、丙為硝酸鈉B.甲為氧化銅、乙為氯化銅、丙為氫氧化銅C.甲為碳酸鈉、乙為二氧化碳、丙為碳酸鈣D.甲為過氧化氫、乙為氫氣、丙為氧氣C解析：氫氧化鈉和鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉和水，氫氧化鈉和硝酸反應(yīng)生成硝酸鈉和水，氯化鈉和硝酸銀反應(yīng)生成氯化銀沉淀和硝酸鈉，硝酸鈉不能通過一步反應(yīng)轉(zhuǎn)化為氯化鈉，A錯(cuò)誤；氧化銅和鹽酸反應(yīng)生成氯化銅和水，氯化銅和氫氧化鈉反應(yīng)生成氫氧化銅沉淀和氯化鈉，氫氧化銅和鹽酸反應(yīng)生成氯化銅和水，氧化銅不能通過一步反應(yīng)轉(zhuǎn)化為氫氧化銅，B錯(cuò)誤；碳酸鈉和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉、水和二氧化碳，碳酸鈉和氯化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和氯化鈉，二氧化碳和氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和水，碳酸鈣和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳，C正確；過氧化氫不能通過一步反應(yīng)生成氫氣，D錯(cuò)誤。4.物質(zhì)X可發(fā)生下列所示的兩個(gè)反應(yīng)，則X可能是()①X＋堿鹽＋②X＋金屬氧化物鹽＋A.CaO B.H2SO4C.NaOH D.COB解析：CaO與堿、金屬氧化物均不反應(yīng)，A錯(cuò)誤；H2SO4與堿、金屬氧化物反應(yīng)均生成鹽和水，B正確；NaOH與堿、金屬氧化物均不反應(yīng)，C錯(cuò)誤；CO與堿不反應(yīng)，與金屬氧化物在加熱的條件下反應(yīng)生成金屬和CO2，D錯(cuò)誤。謹(jǐn)記物質(zhì)間相互轉(zhuǎn)化的5個(gè)“不一定”(1)金屬不一定均與酸反應(yīng)生成H2(如Cu、Ag等在金屬活動(dòng)性順序中位于氫后面的金屬不與酸反應(yīng)生成H2)。(2)酸、堿參加的反應(yīng)不一定均為復(fù)分解反應(yīng)(如氧化物與堿的反應(yīng)不是復(fù)分解反應(yīng))。(3)可溶性鹽與可溶性鹽或堿不一定反應(yīng)。(4)有單質(zhì)和化合物生成的反應(yīng)不一定為置換反應(yīng)(如CO還原CuO不是置換反應(yīng))。(5)酸性氧化物或堿性氧化物不一定均與H2O反應(yīng)(如酸性氧化物SiO2不與H2O反應(yīng)，堿性氧化物CuO不與H2O反應(yīng))。課后素養(yǎng)評(píng)價(jià)(二)知識(shí)點(diǎn)1酸、堿、鹽的性質(zhì)1.下列物質(zhì)的轉(zhuǎn)化能實(shí)現(xiàn)的是()A.H2SO4BaB.CONa2CO3C.Cu(OH)2NaClNaOHD.NaNO3Ba(NO3)2A解析：CO與NaOH不反應(yīng)，B錯(cuò)誤；Cu(OH)2與NaCl不反應(yīng)，C錯(cuò)誤；BaCO3與NaNO3不反應(yīng)，D錯(cuò)誤。2.分類法可用于預(yù)測(cè)物質(zhì)的性質(zhì)及其變化規(guī)律。下列物質(zhì)的分類與性質(zhì)預(yù)測(cè)對(duì)應(yīng)關(guān)系不正確的是()選項(xiàng)物質(zhì)類別性質(zhì)預(yù)測(cè)ACaO堿性氧化物能與水反應(yīng)生成堿BNaOH堿能與CO2等酸性氧化物反應(yīng)CK2CO3鉀鹽能與酸反應(yīng)DH2SiO3酸能與NaOH反應(yīng)生成鹽C解析：CaO屬于堿性氧化物，能與水反應(yīng)生成Ca(OH)2，A正確；NaOH屬于堿，能與酸性氧化物反應(yīng)生成鹽和水，B正確；K2CO3能與酸反應(yīng)，是碳酸鹽的性質(zhì)，C錯(cuò)誤；H2SiO3是一種難溶性的弱酸，能與堿發(fā)生中和反應(yīng)，D正確。3.關(guān)于化學(xué)反應(yīng)A＋BC＋D，下列說(shuō)法正確的是A.若A、B為酸和堿，則C、D中不一定有水B.若A、B為兩種化合物，則C、D也一定為化合物C.若生成物C和D分別為兩種沉淀，則A、B可能為鹽和堿D.若生成物C、D中有一種為單質(zhì)，則該反應(yīng)一定是置換反應(yīng)C解析：A項(xiàng)，酸堿中和反應(yīng)的產(chǎn)物一定有H2O；B項(xiàng)的反例為Fe2O3＋3CO高溫2Fe＋3CO2；C項(xiàng)例證為Ba(OH)2＋CuSO4BaSO4↓＋Cu(OH)2↓，故C正確；D項(xiàng)的反例為Fe2O3＋3CO高溫2Fe＋3CO2或CuO＋CO高溫Cu知識(shí)點(diǎn)2物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化關(guān)系與反應(yīng)類型4.(雙選)下列關(guān)于化學(xué)反應(yīng)類型的說(shuō)法正確的是()A.分解反應(yīng)不一定有單質(zhì)生成B.化合反應(yīng)一定是兩種物質(zhì)生成另一種物質(zhì)C.置換反應(yīng)一定有元素的化合價(jià)發(fā)生改變D.兩種化合物生成另外兩種化合物的反應(yīng)一定是復(fù)分解反應(yīng)AC解析：分解反應(yīng)不一定有單質(zhì)生成，如碳酸分解生成水和二氧化碳，故A正確；化合反應(yīng)不一定是兩種物質(zhì)生成另一種物質(zhì)，也可能是兩種以上的物質(zhì)反應(yīng)生成另一種物質(zhì)，故B錯(cuò)誤；置換反應(yīng)是一種單質(zhì)和一種化合物反應(yīng)生成另一種單質(zhì)和另一種化合物的反應(yīng)，單質(zhì)中元素的化合價(jià)為0價(jià)，置換反應(yīng)一定有元素的化合價(jià)發(fā)生改變，故C正確；兩種化合物生成另外兩種化合物的反應(yīng)不一定是復(fù)分解反應(yīng)，如CO2＋Ca(OH)2CaCO3↓＋H2O，故D5.化學(xué)變化多姿多彩。下圖中甲、乙、丙、X分別是Fe2O3、C、CO、鹽酸中的一種，甲、乙、丙均能與X發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，則X是()A.C B.Fe2O3C.CO D.鹽酸B解析：Fe2O3與C、CO、鹽酸均能發(fā)生反應(yīng)，反應(yīng)的化學(xué)方程式分別為3C＋2Fe2O3高溫4Fe＋3CO2↑、3CO＋Fe2O3高溫2Fe＋3CO2、Fe2O3＋6HCl2FeCl3＋3H2O，故X為Fe26.甲、乙、丙有如圖所示的轉(zhuǎn)化關(guān)系(“→”表示反應(yīng)一步實(shí)現(xiàn)，部分物質(zhì)和反應(yīng)條件已略去)。下列各組物質(zhì)按照甲、乙、丙的順序不符合要求的是()A.C、CO、CO2B.H2O2、H2O、O2C.KOH、K2CO3、KNO3D.Fe2O3、FeCl3、Fe(OH)3C解析：KOH能夠轉(zhuǎn)化為K2CO3，K2CO3能夠轉(zhuǎn)化為KNO3，但KNO3無(wú)法轉(zhuǎn)化為K2CO3，C不符合要求。7.下列物質(zhì)在給定條件下的轉(zhuǎn)化均能一步實(shí)現(xiàn)的是()A.Fe3O4FeHCLFeClB.H2O2加熱H2HC.CaCl2溶液CaCO3HCLCOD.CuSO4溶液CuCuOD解析：Fe3O4和CO反應(yīng)可以生成Fe，但Fe和HCl反應(yīng)只生成FeCl2，A不能一步轉(zhuǎn)化；2H2O2△2H2O＋O2↑，不會(huì)生成H2，B不能一步轉(zhuǎn)化；因?yàn)樗嵝訦Cl大于H2CO3，所以只能發(fā)生反應(yīng)CaCO3＋2HClCaCl2＋CO2↑＋H2O，C不能一步轉(zhuǎn)化；Fe和CuSO4發(fā)生置換反應(yīng)生成FeSO4和Cu，2Cu＋O28.如圖所示為硫酸性質(zhì)的知識(shí)歸納，下列說(shuō)法不正確的是()A.若鹽為BaCl2，則反應(yīng)中有白色沉淀生成B.若堿為Ba(OH)2，產(chǎn)生白色沉淀，證明兩者發(fā)生了中和反應(yīng)C.若金屬氧化物為鐵銹的主要成分(Fe2O3)，可利用硫酸與金屬氧化物反應(yīng)的這一性質(zhì)，除去鐵銹D.若金屬為Mg和Zn，將質(zhì)量相等且過量的兩種金屬與一定量的稀硫酸完全反應(yīng)，Mg產(chǎn)生的氫氣多D解析：BaCl2和硫酸反應(yīng)生成BaSO4沉淀和HCl，A正確；產(chǎn)生白色沉淀證明Ba(OH)2和硫酸發(fā)生了反應(yīng)，能說(shuō)明兩者發(fā)生了中和反應(yīng)，B正確；Fe2O3和硫酸反應(yīng)生成Fe2(SO4)3和水，可除去鐵銹，C正確；金屬為Mg和Zn，將質(zhì)量相等且過量的兩種金屬與一定量的稀硫酸完全反應(yīng)，稀硫酸中的氫元素被全部置換出來(lái)，所以生成的氫氣質(zhì)量相等，D錯(cuò)誤。9.某化學(xué)小組的同學(xué)對(duì)于硫酸銅的制備方法提供了以下四種方案，對(duì)這四種方案評(píng)價(jià)錯(cuò)誤的是()甲：CuO2△乙：CuCuSO4丙：CuCu(NO3)2Cu(OH)2稀硫酸CuSO4?。篊u濃硫酸△CuSO4[丁同學(xué)通過查資料得知：Cu＋2H2SO4(濃)△CuSO4＋SO2A.甲方案無(wú)污染、耗料少，為最佳選擇B.乙方案步驟少，產(chǎn)率高C.丙方案太過煩瑣，產(chǎn)率較低，且所用AgNO3溶液成本較高D.丁方案產(chǎn)生大氣污染物，不符合綠色化學(xué)理念B解析：甲方案步驟少，原料易得，無(wú)污染、耗料少，為最佳選擇，A正確；乙方案中，反應(yīng)不能發(fā)生，因?yàn)镕e比Cu活潑，B錯(cuò)誤；丙方案步驟多，轉(zhuǎn)化率、產(chǎn)率較低，且所用AgNO3溶液成本較高，C正確；丁方案中產(chǎn)生大氣污染物(SO2)，不符合綠色化學(xué)理念，D正確。10.如圖所示，A、B、C、D、E各代表水、鐵、二氧化碳、硫酸銅、氫氧化鋇中的一種物質(zhì)。常溫下，相連環(huán)物質(zhì)間能發(fā)生反應(yīng)，不相連環(huán)物質(zhì)間不能發(fā)生反應(yīng)，且B的相對(duì)分子質(zhì)量大于D。(1)寫出下列物質(zhì)的化學(xué)式：A，B，D。(2)寫出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式：B＋C：。(3)相連環(huán)物質(zhì)間發(fā)生的反應(yīng)中，屬于置換反應(yīng)的共有個(gè)。解析：(1)題給五種物質(zhì)中，常溫下水只能與二氧化碳發(fā)生化合反應(yīng)生成碳酸；鐵只能與硫酸銅發(fā)生置換反應(yīng)生成銅和硫酸亞鐵；二氧化碳與水、氫氧化鋇均