内容正文:
基础课时2 物质的转化 化学反应的分类
1.能通过观察和分析,辨识物质形态、物质性质及其变化的宏观现象,培养宏观辨识与微观探析的化学核心素养。
2.能从不同视角对物质及其变化进行分类,培养证据推理与模型认知的化学核心素养。
一、物质的转化
1.以碳、钙两种元素的单质和化合物为例,按要求完成物质间的转化。
物质的转化反应
实例(化学方程式)
单质→化合物
C+O2CO2或2Ca+O2===2CaO
碱性氧化物→碱
CaO+H2O===Ca(OH)2
酸性氧化物→酸
CO2+H2O===H2CO3
酸→盐
Ca(OH)2+2HCl===CaCl2+2H2O
2.物质转化中的常见反应类型
(1)酸、碱、盐在溶液中发生复分解反应,通常有沉淀析出、气体放出或有水等物质生成。例如:MgCl2+2NaOH===Mg(OH)2↓+2NaCl。
(2)酸性氧化物与碱性氧化物可以发生化合反应,生成盐类物质。例如:CaO+CO2===CaCO3。
(3)排在金属活动性顺序表中氢前面的金属与稀盐酸(或稀硫酸)发生置换反应,生成氢气和盐。例如:Mg+2HCl===MgCl2+H2↑。
3.无机化合物转化为有机化合物
1828年,德国化学家维勒通过蒸发无机化合物氰酸铵(NH4CNO)水溶液得到了尿素[CO(NH2)2]。尿素的合成揭开了人工合成有机化合物的序幕。
(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)同类别物质之间的转化有相似性。 ( )
(2)通常条件下,碱性氧化物都可以与H2O反应生成相应的碱。 ( )
(3)化学反应中一定有物质的转化,物质的转化过程中一定发生化学反应。 ( )
(4)有机物只能在自然界中合成,无法通过人工合成。 ( )
[答案] (1)√ (2)× (3)√ (4)×
二、化学反应的分类
1.基本反应类型
根据反应物、生成物的类别和数量,将化学反应分为化合反应、分解反应、置换反应和复分解反应等基本类型。
反应通式
反应类型
实例(化学方程式)
A+B===C
化合反应
2H2+O22H2O
C===A+B
分解反应
CaCO3CaO+CO2↑
AB+C===A+CB
置换反应
H2+CuOCu+H2O
AB+CD===AD+CB
复分解反应
NaOH+HCl===NaCl+H2O
2.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:
(1)有元素化合价发生变化的反应,称为氧化还原反应。
(2)元素化合价不发生变化的反应,称为非氧化还原反应。
1.有单质参加或生成的反应一定是氧化还原反应吗?
[提示] 不一定。一般情况下有单质参加或生成的反应都有化合价的变化,属于氧化还原反应。但有的不是,比如同素异形体之间的转化,虽然有单质参加或生成,但没有化合价变化,如3O22O3。
2.置换反应一定是氧化还原反应吗?
[提示] 一定是。因为置换反应中一定有化合价的变化。
3.复分解反应有可能是氧化还原反应吗?
[提示] 不可能。因为复分解反应只是两种物质相互交换成分,并没有化合价的变化。
单质、氧化物、酸、碱、盐之间的转化关系
利用以下三套装置,进行酸、碱、盐的性质实验探究:
A B C
1.装置A中能看到什么现象?由此能够说明哪些问题?
[提示] 稀硫酸中滴加石蕊溶液,溶液变红色,说明稀硫酸呈酸性;氢氧化钙溶液中滴加石蕊溶液,溶液变蓝色,说明氢氧化钙溶液呈碱性。
2.在装置B的烧杯②中滴加酚酞溶液,然后扣上大烧杯,能观察到什么现象?为什么?
[提示] 烧杯②中滴加酚酞溶液后变红色,一段时间后溶液颜色变浅,甚至消失。说明浓盐酸具有挥发性,酸、碱发生中和反应。
3.装置C中,将胶头滴管中的NaOH溶液滴入集气瓶中,观察到的实验现象是什么?请解释原因。
[提示] 气球膨胀。由于集气瓶内的CO2与NaOH溶液反应,导致集气瓶内压强减小,所以气球膨胀。
1.分类法在物质转化中的应用
(1)用分类法判断或预测物质的性质
例如锌和铁都是较活泼金属单质,它们均能与某些非金属单质、某些酸及某些盐反应,铝也是较活泼金属单质,则可推测铝也具有锌、铁等较活泼金属单质的一般性质。
(2)用分类法寻找具有相同或相似性质的物质
例如硝酸(HNO3)、硫酸(H2SO4)都是酸,具有酸的通性。
(3)应用分类法对物质进行鉴别
例如选择合适的化学试剂鉴别H2SO4溶液、盐酸、NaOH溶液、BaCl2溶液、KNO3溶液、Ca(OH)2溶液。
①将它们按酸、碱、盐溶液分为三类。滴加紫色石蕊溶液后将六种溶液划分为A.盐酸、H2SO4溶液,B.NaOH溶液、Ca(OH)2溶液,C.BaCl2溶液、KNO3溶液三组。
②将B、C组中的溶液按能否生成碳