内容正文:
第一章 物质及其变化
第一节 物质的分类及转化
新知探究课2 物质的转化
学习任务 1.熟知酸、碱、盐的性质,会写相关反应的化学方程式,并判断其反应类型,体现“宏观辨识与微观探析”的化学核心素养。
2.认识同类物质具有相似性,学会分析研究物质性质与相互转化的方法,促进“证据推理与模型认知”化学核心素养的发展。
新知探究课2 物质的转化
必备知识·自主预习
关键能力·情境探究
学习效果·随堂评估
必备知识·自主预习
01
新知探究课2 物质的转化
必备知识·自主预习
关键能力·情境探究
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3
1.酸、碱、盐的性质
反应实例 反应类型
酸的主要化学性质 与活泼金属反应 H2SO4+Fe===FeSO4+H2↑ ________
与碱性氧化物反应 H2SO4+CuO===CuSO4+H2O 复分解反应
与碱反应 H2SO4+2NaOH===Na2SO4+2H2O __________
与某些盐反应 2HCl+CaCO3===CaCl2+H2O+CO2↑ 复分解反应
置换反应
复分解反应
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反应实例 反应类型
碱的主要化学性质 与酸反应 NaOH+HCl===NaCl+H2O __________
与酸性氧化物反应 2NaOH+CO2===Na2CO3+H2O 复分解反应
与某些盐反应 Ca(OH)2+Na2CO3===CaCO3↓+2NaOH 复分解反应
复分解反应
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反应实例 反应类型
盐的主要化学性质 与酸反应 Na2CO3+2HCl===2NaCl+H2O+CO2↑ 复分解反应
与碱反应 Ca(OH)2+Na2CO3===CaCO3↓+2NaOH __________
与盐反应 AgNO3+NaCl===AgCl↓+NaNO3 复分解反应
受热分解 CaCO3CaO+CO2↑ ________
复分解反应
分解反应
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2.物质的转化
(1)基本依据:在化学变化过程中,____是不会改变的。即化学反应中元素质量守恒。
(2)常见单质及化合物的转化
Ⅰ.实例探究
元素
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写出下列有关序号的化学方程式并注明反应类型:
①__________________;________
②________________________;________
③_____________________________________;__________
④_________________;________
⑤_____________________;________
⑥___________________________________;__________
2Ca+O2===2CaO
化合反应
化合反应
Ca(OH)2+Na2CO3===CaCO3↓+2NaOH
复分解反应
C+O2CO2
化合反应
CO2+H2O===H2CO3
化合反应
H2CO3+Ca(OH)2===CaCO3↓+2H2O
复分解反应
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Ⅱ.结论
单质到盐的转化关系:
O2
碱性氧化物
H2O
碱
O2
酸性氧化物
H2O
酸
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3.物质转化的应用——物质制备方法的选择
(1)确定物质制备方法的依据
①物质的组成和性质;②物质之间的转化关系。
(2)工业生产中最适当方法的选择
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(3)实例:工业上制取NaOH
①不采用Na2O与H2O反应的原因:__________________________________。
②主要采用的方法:______________。
③过去曾采用的方法:Ca(OH)2+Na2CO3===_________________。
Na2O作为原料,来源少、
成本高
电解饱和食盐水
CaCO3↓+2NaOH
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判一判 (正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)Cu可与AgNO3溶液发生置换反应。 ( )
(2)由H2SO4可以与BaCl2反应,可类推HCl也可以与BaCl2反应。 ( )
(3)Na2CO3溶液遇酚酞变红,所以Na2CO3是碱。 ( )
(4)只有利用酸碱中和反应才能生成盐。 ( )
(5)非金属单质与O2反应一定得到酸性氧化物。 ( )
√
×
×
×
×
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02
学习任务 单质、氧化物、酸、碱、盐的通性以及相互之间的转化
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铜及其铜的化合物在古代已经得到广泛应用。北宋沈括《梦溪笔谈》中记载:“信州铅山有苦泉,流以为涧。挹其水熬之则成胆矾,烹胆矾则成铜。熬胆矾铁釜,久之亦化为铜”;宋代《千里江山图》描绘了山清水秀的美丽景色,历经千年色彩依然,其中绿色来自孔雀石颜料[主要成分为Cu(OH)2、CuCO3],青色来自蓝铜矿颜料[主要成分为Cu(OH)2·2CuCO3]。
单质、氧化物、酸、碱、盐的通性以及相互之间的转化
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1.“熬胆矾铁釜,久之亦化为铜”中涉及哪些物质的转化?写出该反应的化学方程式,并说明该反应的类型,指出该转化过程中涉及物质的类别(从单质、氧化物、酸、碱、盐中选择)。
[提示] 反应的化学方程式可以表示为Fe+CuSO4===Cu+FeSO4,属于置换反应,物质转化的类别为单质+盐―→新单质+新盐。
2.孔雀石颜料中,Cu(OH)2属于什么物质类别?CuCO3属于什么物质类别?
[提示] Cu(OH)2属于碱;CuCO3由铜离子和碳酸根离子构成,属于盐。
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3.根据碱和盐的相关性质,推测Cu(OH)2·2CuCO3与稀硫酸反应的产物;并写出化学方程式。
[提示] 生成盐、水及气体;化学方程式:
Cu(OH)2·2CuCO3+3H2SO4===3CuSO4+2CO2↑+4H2O。
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4.以Fe、CuO、H2SO4三种物质为原料制取Cu,并写出对应的化学方程式。要求如下:
①与题干《梦溪笔谈》中记载中的方法不同;②比较两种方法的优缺点,并给出理由。
[提示] Fe+H2SO4===FeSO4+H2↑,H2+CuOCu+H2O。
古书中记载的方法更好,原因是用氢气还原铜,耗能多,且H2很难与CuO充分反应,原料利用率低,产品不纯,且安全性差(氢气易爆炸)。
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1.五类物质的通性
(1)金属的通性
实例:4Fe+3O22Fe2O3、Fe+H2SO4===FeSO4+H2↑、Fe+CuSO4===FeSO4+Cu。
金属+
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(2)酸的通性
①酸与活泼金属单质反应,生成盐和氢气。如Fe+2HCl===FeCl2+H2↑。
②酸与碱性氧化物反应,生成盐和水。如Fe2O3+6HCl===2FeCl3+3H2O。
③酸与碱反应。如HCl+NaOH===NaCl+H2O。
④酸与盐反应。如HCl+AgNO3===AgCl↓+HNO3。
⑤酸与酸碱指示剂→遇石蕊变红。
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(3)碱的通性[以Ca(OH)2为例]
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(4)盐(以Na2CO3为例)
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氧化物
(5)氧化物的通性
实例:CO2+H2O===H2CO3
CO2(少量)+2NaOH===Na2CO3+H2O
CuO+2HCl===CuCl2+H2O
CaO+H2O===Ca(OH)2
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2.单质、氧化物、酸、碱、盐之间的相互转化
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图示解读:
①金属单质碱性氧化物,如4Na+O2===2Na2O;
②碱性氧化物碱,如CaO+H2O===Ca(OH)2;
③金属单质盐,如Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑;
④碱性氧化物盐,如CaO+2HCl===CaCl2+H2O;
⑤碱盐,如Ca(OH)2+2HCl===CaCl2+2H2O;
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⑥非金属单质酸性氧化物,如S+O2SO2;
⑦酸性氧化物酸,如CO2+H2O===H2CO3;
⑧非金属单质盐,如Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O;
⑨酸性氧化物盐,如CO2(少量)+2NaOH===
Na2CO3+H2O;
⑩酸盐,如HCl+NaOH===NaCl+H2O。
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1.下列关于Ca(OH)2性质的描述中不属于碱的共同性质的是( )
A.能使紫色石蕊试液变蓝色
B.能与盐酸反应生成水
C.能与Na2CO3溶液反应生成CaCO3沉淀
D.能与CO2反应生成水
C [碱的通性有使紫色的石蕊试液显蓝色,无色的酚酞试液显红色;和酸发生中和反应;和酸性氧化物反应生成盐和水;和某些盐发生复分解反应等。因此选项A、B、D都是碱的通性。但并非所有的碱和盐都反应,且生成物也不一定都是沉淀,所以选项C不是碱的通性。]
√
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2.给图中①~⑤选择适当的物质,使有连线的两物质能发生反应。供选择的试剂有硫酸、二氧化碳、氯化钠、CaO、一氧化碳、纯碱、铁片和碳。
(1)请推断它们的化学式分别为①________;②________;③________;④________;⑤________。
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(2)写出下列序号之间的化学方程式:
①和②:_________________________________________________;
②和④:_________________________________________________;
②和⑤:_________________________________________________;
③和④:_________________________________________________。
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[解析] 据单质①能和酸②发生化学反应,推知①应为活泼金属单质即为铁,而酸只有H2SO4,即②为H2SO4,则氧化物④应为金属氧化物CaO,从而氧化物③为酸性氧化物,即CO2,⑤属于盐且又能与H2SO4反应,则⑤应为Na2CO3。
[答案] (1)Fe H2SO4 CO2 CaO Na2CO3
(2)Fe+H2SO4===FeSO4+H2↑
CaO+H2SO4===CaSO4+H2O
Na2CO3+H2SO4===Na2SO4+CO2↑+H2O
CO2+CaO===CaCO3
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知识必备 课堂小结
1.以典型物质为例,了解单质、氧化物、酸、碱、盐5类物质的通性。
2.明确物质转化的条件,明确酸、碱和盐之间的转化往往伴随气体、沉淀或水的生成(具有其一现象即可)。
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03
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31
1.在一定条件下,跟酸、碱、盐都能反应的物质是( )
A.CaO B.Na2CO3
C.CaCO3 D.CO2
B [CaO是碱性氧化物,与碱不发生反应;Na2CO3和CaCO3都是盐,但后者难溶于水,不与碱、盐发生反应,前者可以,例如可以分别与盐酸、氢氧化钙、氯化钙等发生反应;CO2是酸性氧化物,与酸不发生反应。]
1
2
3
4
√
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2.以下表示的是碳及其化合物的相互转化关系:
CCO2→H2CO3→CaCO3→CO2
其中涉及的基本反应类型依次为( )
A.置换、化合、分解、复分解
B.置换、化合、复分解、分解
C.化合、置换、分解、复分解
D.化合、置换、复分解、分解
1
2
3
4
√
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B [碳在高温下还原CuO:C+2CuO2Cu+CO2,为置换反应;CO2生成H2CO3:CO2+H2O===H2CO3,为化合反应;H2CO3与澄清石灰水或CaO反应,为复分解反应;高温煅烧CaCO3为分解反应。]
1
2
3
4
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3.X、Y、Z、W各代表一种物质,若X+Y===Z+W,则该反应不可能是( )
A.盐和盐的反应
B.碱性氧化物和水的反应
C.酸与碱的反应
D.酸性氧化物和碱的反应
B [碱性氧化物与水发生化合反应只能生成一种物质,故选项B不可能。]
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√
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4.如图所示,甲、乙、丙、丁、戊五种物质分别是铁、盐酸、氢氧化钙、硫酸铜、碳酸钠中的一种。连线两端的物质间能发生化学反应,甲与戊反应产生的气体能使澄清石灰水变浑浊,甲的俗称是纯碱,丙溶液为蓝色。下列能替代图中丁物质的是( )
1
2
3
4
A.Ag B.BaCl2
C.Zn D.CuO
√
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C [甲俗称纯碱,是碳酸钠,甲与戊反应产生的气体能使澄清石灰水变浑浊,则戊是盐酸,丙溶液为蓝色,丙为硫酸铜,乙可以和甲、丙、戊反应,乙为铁或氢氧化钙,丁可以和丙、戊反应,丁为铁或氢氧化钙,能替代丁,即能和盐酸、硫酸铜反应。银不能与盐酸及硫酸铜反应,A错误;氯化钡不能与盐酸反应,
B错误;锌可以和盐酸及硫酸铜反应,C正确;氧化
铜不能与硫酸铜反应,D错误。]
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3
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$$