第一节 物质的分类及转化 第3课时（教学设计）化学人教版2019必修第一册

第一节　 物质的分类及转化 第3课时 物质的转化 一、知识目标 1.学会运用分类法对化学物质按组成和性质进行分类。 2.进一步掌握酸、碱、盐、氧化物的概念及主要性质。 3.会预测在一定条件下某种物质能发生的化学变化。 二、核心素养目标 1.宏观辨识与微观探析：从宏观上认识物质的类别和性质，从微观上理解不同酸、碱、盐具有相似化学性质的原因，建立结构决定性质的观念。 2.证据推理与模型认知：构建基于物质类别研究物质性质和转化的认知模型，通过分析、推理等方法认识物质转化的规律。 3.科学探究与创新意识：通过对溶洞形成、土壤改良等生活现象的探究，培养学生的问题意识和探究能力，能提出有探究价值的问题。 一、教学重点 酸、碱、盐的主要性质和转化。 二、教学难点 根据酸、碱、盐及氧化物的性质理解各类物质间的转化关系。 本节内容是在学生学习了物质分类的基础上，进一步探讨物质之间的转化关系，是对化学物质认识的深化和拓展，在整个高中化学知识体系中起着承上启下的重要作用。它不仅能帮助学生将初中所学的零散化学知识系统化，还为后续学习元素化合物知识奠定基础。 教材以“酸碱盐的奇妙世界——生活中的物质转化”为主题，通过溶洞的形成、农业生产中酸性土壤改良等生活实例引入，激发学生的学习兴趣，引导学生思考物质转化背后的化学原理。教材详细介绍了基于物质类别研究物质性质的方法，分别阐述了单质、氧化物、酸、碱、盐的通性，并通过具体的化学反应方程式进行说明，让学生从宏观和微观的角度理解物质的性质和转化规律。同时，教材还引导学生设计物质转化的流程，培养学生的科学思维和实践能力。 在知识储备方面，学生在初中已经学习了一些常见物质的性质和化学反应，如金属与酸的反应、酸碱中和反应等，但这些知识较为零散，缺乏系统性和规律性。在思维能力方面，学生正从形象思维向抽象思维过渡，对直观、生动的实验现象和生活实例比较感兴趣，但在分析和解决复杂化学问题时，还存在一定的困难。 此外，学生在学习方法和学习习惯上还需要进一步培养和引导。他们在初中阶段习惯于被动接受知识，缺乏自主探究和合作学习的能力。因此，在教学过程中，教师应充分考虑学生的实际情况，结合生活实例和实验探究，引导学生积极参与课堂讨论和实践活动，帮助学生将初中所学的知识与高中知识进行衔接，逐步培养学生的科学思维和学习能力，让学生在学习过程中体验到化学的魅力和价值。 教学环节一 新课导入 【播放视频】同学们，现在老师给大家播放一段视频，大家仔细欣赏。（播放一段精美的溶洞景观视频，视频中展示出溶洞内千奇百怪的钟乳石、石笋等景观）大家看，溶洞里的这些景观是不是特别神奇、特别美丽？它们就像是大自然这位神奇的艺术家精心雕琢出来的艺术品。 【提出驱动问题】 在我们惊叹于这美丽的自然景观之余，有没有同学想过，如此坚硬的石头怎么会溶成一个大洞，还形成了这些形态各异的钟乳石和石笋呢？这背后到底隐藏着怎样的化学奥秘呢？ 任务1：学生观看视频并讨论溶洞的形成涉及哪些化学变化？ 【播放原理视频并组织讨论】（播放溶洞形成原理的科普视频）视频播放完了，现在请同学们前后桌组成小组，讨论一下溶洞形成过程中涉及的化学变化。（给学生几分钟时间进行小组讨论，教师巡视并参与部分小组的讨论） 【引导学生回答】溶洞的形成涉及到一系列的化学反应。石灰石的主要成分碳酸钙（CaCO₃）与溶有二氧化碳（CO₂）的水发生了化学反应而被溶解，反应方程式是CaCO₃ + CO₂ + H₂O = Ca(HCO₃)₂ ； 生成的碳酸氢钙（Ca(HCO₃)₂ ）在受热时又分解，反应方程式为Ca(HCO₃)₂ = CaCO₃↓ + CO₂↑ + H₂O ，又沉降出碳酸钙，如此一来就形成了溶洞景观。 【过渡到新课】从溶洞的形成过程中，我们可以看到物质之间是可以相互转化的。其实，在我们的生活和生产中，物质的转化无处不在。那么，不同类别的物质之间是如何转化的呢？它们的转化又遵循着怎样的规律呢？今天，就让我们一起走进“酸碱盐的奇妙世界 —— 生活中的物质转化”，去探索物质转化的奥秘。 设计意图 1.激发学生兴趣：通过播放精美的溶洞景观视频，以直观、形象的方式展示出大自然的神奇，能够迅速吸引学生的注意力，激发他们的好奇心和探索欲望，使学生积极主动地参与到课堂学习中来。 2.联系生活实际：以溶洞的形成这一自然现象为例，将抽象的化学知识与生活中的实际现象相结合，让学生感受到化学就在我们身边，提高学生对化学学科的关注度和学习兴趣。 3.引发思考，导入新课：提出关于溶洞形成原因的问题，并展示相关化学方程式，引发学生对物质转化的思考。进而提出生活和生产中物质转化的例子以及转化规律的问题，自然地过渡到本节课的主题——物质的转化，让学生明确学习方向，带着问题去探索新知识，提高学习的主动性和积极性。 教学环节二 物质的性质 任务2：学生观看视频并讨论农业生产中的酸性如何土壤改良？ 【情景引入】我们已经知道物质间可以相互转化，那么如何学习物质间的互相转化呢？我们先从物质的性质入手。大家都知道农业生产中有时需要改良酸性土壤，下面我们通过一个视频来看看是如何改良的，思考这些生活现象背后隐藏着怎样的化学奥秘。 【播放视频】播放农业生产中改良酸性土壤的视频。 【问题】联系初中所学知识，回答单质、氧化物、酸、碱、盐有哪些通性。我们先来看金属单质和非金属单质，以和为例，它们分别有哪些性质呢？ 任务3：联系初中所学知识回答单质、氧化物、酸、碱、盐有哪些通性。 【学生思考回答】 1.对于： 金属 + 氧气 → 金属氧化物， 如。 金属 + 酸 → 盐 + 氢气， 如。 金属 + 盐 → 新盐 + 新金属， 如。 2.对于：非金属 + 氧气 → 非金属氧化物， 如。 【讲解】总结学生的回答 1.基于物质类别研究单质的性质 ①金属单质：金属 + 氧气 → 金属氧化物； 金属 + 酸 → 盐 + 氢气； 金属 + 盐 → 新盐 + 新金属。 ②非金属单质：非金属 + 氧气 → 非金属氧化物。 【设计意图】通过生活中改良酸性土壤的实例引入，让学生感受到化学与生活的紧密联系。引导学生从熟悉的金属和非金属单质入手，回顾初中知识，总结单质的通性，培养学生的归纳总结能力和类推思维。 任务3：联系初中所学知识回答单质、氧化物、酸、碱、盐有哪些通性。 【问题】我们了解了单质的性质，接下来看看氧化物。以和为例，它们有哪些性质呢？ 【学生思考回答】 1.对于： 酸性氧化物 + 水 → 酸，如。 酸性氧化物 + 碱 → 盐 + 水，如。 2.对于： 碱性氧化物 + 水 → 碱，如。 碱性氧化物 + 酸 → 盐 + 水，如。 酸性氧化物 + 碱性氧化物 → 盐，如。 【讲解】总结学生的回答 2.基于物质类别研究氧化物的性质 ①酸性氧化物：酸性氧化物 + 水 → 酸； 酸性氧化物 + 碱 → 盐 + 水； 酸性氧化物 + 碱性氧化物 → 盐。 ②碱性氧化物：碱性氧化物 + 水 → 碱； 碱性氧化物 + 酸 → 盐 + 水。 引导学生类推和的性质。 【设计意图】在学生掌握单质性质的基础上，进一步探究氧化物的性质，通过具体例子让学生总结归纳，加深对氧化物性质的理解，培养学生的知识迁移能力。 任务4：请同学们联系初中所学知识回答酸、碱、盐有哪些通性完成P10思考与讨论。 【问题】请同学们联系初中所学知识，回答酸、碱、盐有哪些通性。我们先来看酸，以盐酸为例，它有哪些性质呢？ 【学生思考回答】 1.酸溶液能使指示剂变色，如盐酸能使紫色石蕊变红。 2.酸与活泼金属反应，如。 3.酸与碱性氧化物反应，如。 4.酸与碱反应，如。 5.酸与某些盐反应，如。 【讲解】总结学生的回答，归纳出酸的主要化学性质： 1.酸溶液能使指示剂变色。 2.酸 + 活泼金属 → 盐 + 氢气。 3.酸 + 碱性氧化物 → 盐 + 水。 4.酸 + 碱 → 盐 + 水。 5.酸 + 某些盐 → 新盐 + 新酸。 并指出各反应的反应类型。 【问题】再来看碱，以和为例，它们有哪些性质呢？ 【学生思考回答】 1.碱溶液能使指示剂变色，如和能使紫色石蕊变蓝，使无色酚酞变红。 2.碱与酸反应，如，。 3.碱与酸性氧化物反应，如。 4.碱与某些盐反应，如，。 【讲解】总结学生的回答，归纳出碱的主要化学性质： 1.碱溶液能使指示剂变色。 2.碱 + 酸 → 盐 + 水。 3.碱 + 酸性氧化物 → 盐 + 水。 4.碱 + 某些盐 → 新盐 + 新碱。 并指出各反应的反应类型。 【问题】最后看盐，以和为例，它们有哪些性质呢？ 【学生思考回答】 1.盐 + 金属 → 新盐 + 新金属，如。 2.盐 + 酸 → 新盐 + 新酸，如。 3.盐 + 碱 → 新盐 + 新碱，如。 4.盐 + 盐 → 新盐 + 新盐，如。 【讲解】总结学生的回答，归纳出盐的主要化学性质： 1.盐 + 金属 → 新盐 + 新金属。 2.盐 + 酸 → 新盐 + 新酸。 3.盐 + 碱 → 新盐 + 新碱。 4.盐 + 盐 → 新盐 + 新盐。 并指出各反应的反应类型。 【设计意图】通过逐步引导学生回顾酸、碱、盐的性质，让学生系统地掌握这几类物质的通性，培养学生的归纳总结能力和逻辑思维能力。同时明确各反应的反应类型，加深学生对化学反应的理解。 任务5：小组讨论不同的酸、碱、盐具有相似的化学性质的原因是什么？ 【问题】小组讨论不同的酸、碱、盐具有相似的化学性质的原因是什么？ 【学生思考讨论】学生分组讨论，代表发言：不同的酸在水溶液中都能解离出，不同的碱在水溶液中都能解离出，不同的盐在水溶液中可能解离出相同的离子，如含有的盐，所以它们具有相似的化学性质，即结构决定性质，宏观组成相似，微观离子相同。 【讲解】评价学生的回答，总结强调物质的结构决定性质，宏观组成相似和微观离子相同导致不同的酸、碱、盐具有相似的化学性质。 【设计意图】引导学生从微观角度探究不同酸、碱、盐具有相似化学性质的原因，培养学生的微观思维和探究能力，加深对物质性质本质的理解。 典例精讲 【例1】：下列性质中，不属于碱的通性的是（ ） A．能与酸反应生成盐和水 B．能与酸性氧化物反应生成盐和水 C．能与某些盐反应生成新碱和新盐 D．能与金属反应放出氢气 【学生回答】D 【例2】盐是一种常见物质，下列物质通过反应可直接形成盐的是（ ） ①金属单质 ②碱性氧化物 ③碱 ④非金属单质 ⑤酸性氧化物 ⑥酸 A．①②③ B．①④⑥ C．②⑤⑥ D．①②③④⑤⑥ 【学生回答】D 任务6：小组讨论思考酸、碱、盐的主要化学性质中，涉及哪些化学反应？ 【问题】小组讨论酸、碱、盐的主要化学性质中，涉及哪些化学反应类型？ 【学生思考讨论】学生分组讨论，代表发言：涉及四种基本反应类型，分别是化合反应（）、分解反应（）、置换反应（）、复分解反应（）。 【讲解】评价学生的回答，总结酸、碱、盐的反应中涉及的基本反应类型，强调不同反应类型的特点。 反应模型 反应类型 A+B=AB 化合反应 AB=A+B 分解反应 AB+C=A+CB 置换反应 AB+CD=AD+CB 复分解反应 【设计意图】通过小组讨论，让学生总结酸、碱、盐反应中涉及的基本反应类型，加深对化学反应类型的理解和记忆，构建完整的知识体系。 教学环节三 物质的转化 任务1：根据物质的性质和分类，结合教材P10页“思考与讨论”请设计出将金属和非金属单质转化为盐的基本流程。 【问题】根据物质的性质和分类，结合教材P10页“思考与讨论”，请设计出将金属和非金属单质转化为盐的基本流程。写出下列物质之间转化的化学方程式，体会由金属单质到盐、非金属单质到盐的转化关系：；。 【学生思考回答】 1.对于： 。 。 或 。 2.对于： 。 。 或 。 【讲解】评价学生的回答，总结金属单质到盐的转化流程：金属单质 → 碱性氧化物 → 碱 → 盐；非金属单质到盐的转化流程：非金属单质 → 酸性氧化物 → 酸 → 盐。强调从物质分类的角度看转化关系，元素种类不变，遵循反应规律。 【总结】二、物质的转化 1.单质→盐的转化 2.单质、氧化物、酸、碱、盐之间转化 【设计意图】通过让学生设计金属和非金属单质转化为盐的流程，书写转化的化学方程式，让学生体会物质的转化关系，培养学生的设计能力和化学方程式书写能力，加深对物质转化规律的理解。 典例精讲 【例1】根据上面的转化过程，写出非金属单质S到对应盐Na2SO3的转化过程。 【学生回答】 2 S + O2 ═ SO2 SO2 + H2O ═ H2SO3 H2SO3 + 2NaOH ═ Na2SO3 + 2H2O 任务2：请同学们设计以Na为原料制备Na2SO3的转化路径。 教学环节四 物质制备的转化关系图 【总结】三、物质制备的转化关系图 1.不同类别物质之间的反应和转化关系图 2.设计以Na为原料制备Na2SO3的转化路径。 【师生活动】 设计方案1： 【学生回答】 4Na + O2 ═ 2Na2O 4Na + O2 ═ 2Na2O 2NaOH + H2SO3 ═ Na2SO3 + 2H2O 设计方案2： 【学生回答】 4Na + O2 ═ 2Na2O 4Na + O2 ═ 2Na2O 2NaOH + SO2 ═ Na2SO3 + H2O 设计方案3： 【学生回答】 4Na + O2 ═ 2Na2O Na2O + SO2 ═ Na2SO3 3.根据“各类物质的反应关系图”归纳生成盐的途径 典例精讲 【例1】下列各选项中，不能满足如图一步关系选项是（ ） A．X为铜、Y为氧化铜、Z为硫酸铜 B．X为二氧化碳、Y氧气、Z为一氧化碳 C．X为碳酸钙、Y氧化钙、Z为氢氧化钙 D．X为氢氧化钠、Y氯化钠、Z为碳酸钠 【学生回答】D 【例2】根据上面的转化过程，写出由金属单质Na到Na2CO3、非金属单质S到对应盐Na2SO4的转化过程。 【学生回答】 ①4Na+O2==2Na2O；②Na2O+H2O==2NaOH；③2NaOH+CO2==Na2CO3+H2O；④S+O2SO2；⑤2SO2+O22SO3；⑥2SO3+H2O==H2SO4；⑦Na2O+H2SO4=Na2SO4+H2O 第一节 物质的分类及转化 第3课时 物质的转化 一、物质的性质 1.单质的性质 金属单质 金属+氧气→金属氧化物 金属 + 酸 → 盐 + 氢气 金属 + 盐 → 新盐 + 新金属 非金属单质 非金属+氧气→非金属氧化物 2.氧化物的性质 酸性氧化物 酸性氧化物 + 水 → 酸 酸性氧化物 + 碱 → 盐 + 水 酸性氧化物+碱性氧化物→盐 碱性氧化物 碱性氧化物 + 水 → 碱 碱性氧化物 + 酸 → 盐 + 水 3.酸的性质 酸溶液能使指示剂变色 酸+碱→盐+水 酸+碱性氧化物→盐+水 酸+盐→新盐+新酸 酸+金属→盐+氢气 4.碱的性质 碱溶液能使指示剂变色 碱+盐→新盐+新碱 碱+酸→盐+水 碱+酸性氧化物→盐+水 5.盐的性质 盐 + 金属→ 新盐 + 新金属 盐 + 酸→ 新盐 + 新酸 盐 + 碱→ 新盐 + 新碱 盐 + 盐→ 新盐 + 新盐 二、物质的转化 1.单质→盐的转化 金属单质→碱性氧化物→碱→盐 非金属单质→酸性氧化物→酸→盐 2.单质、氧化物、酸、碱、盐之间转化 三、物质制备的转化关系图 1.不同类别物质之间的反应和转化关系图 2.设计以Na为原料制备Na₂SO₃的转化路径 方案1：Na→Na₂O→NaOH→Na₂SO₃ 方案2：Na→Na₂O→NaOH→Na₂SO₃ 方案3：Na→Na₂O→Na₂SO₃ 3.生成盐的途径 1.下列有关氧化物的判断正确的是（ ） A．凡是含氧的化合物均可称为氧化物 B．依据性质不同氧化物只能分为酸性氧化物和碱性氧化物 C．酸性氧化物都能与碱反应生成盐和水 D．金属氧化物一定是碱性氧化物 【答案】C 【解析】A．氧化物是由两种元素组成，其中一种是氧元素的化合物，含氧的化合物不一定是氧化物，如硫酸（H₂SO₄）含有氧元素，但不是氧化物，A选项错误；B．依据性质不同氧化物可分为酸性氧化物、碱性氧化物、两性氧化物和不成盐氧化物等，B选项错误；C．酸性氧化物的定义就是能与碱反应生成盐和水的氧化物，所以酸性氧化物都能与碱反应生成盐和水，C选项正确；D．金属氧化物不一定是碱性氧化物，如氧化铝（Al₂O₃）是两性氧化物，D选项错误。答案选C。 2.对于化学反应A＋B===C＋D的下列说法中，正确的是(　　) A．若生成物C、D有一种为单质，该反应一定是置换反应 B．若生成物C、D分别为两种沉淀，A、B有可能为盐和碱 C．若生成物C、D是盐和水，则A、B一定是酸和碱 D．若生成物C、D是两种化合物，则A、B一定是化合物 【答案】B 【解析】A．置换反应是一种单质与一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应，若生成物C、D有一种为单质，该反应不一定是置换反应，如一氧化碳还原氧化铜生成铜和二氧化碳，不属于置换反应，A选项错误；B．若生成物C、D分别为两种沉淀，A、B有可能为盐和碱，如硫酸铜和氢氧化钡反应生成硫酸钡沉淀和氢氧化铜沉淀，B选项正确；C．若生成物C、D是盐和水，A、B不一定是酸和碱，如氧化铜和硫酸反应生成硫酸铜和水，C选项错误；D．若生成物C、D是两种化合物，A、B不一定是化合物，如碳和氧化铜反应生成铜和二氧化碳，反应物中有单质，D选项错误。答案选B。 3.某同学在奥运五连环中填入了5种物质(如图所示)，相连环的物质间所发生的反应中，没有涉及的基本反应类型是(　 　) A．分解反应　　　　　　　　 B．复分解反应 C．化合反应 　　　　　　 D．置换反应 【答案】A 【解析】铁和盐酸发生置换反应生成氯化亚铁和氢气；盐酸和氢氧化钠发生复分解反应生成氯化钠和水；氢氧化钠和二氧化碳发生复分解反应（也可看作是酸性氧化物与碱的反应）生成碳酸钠和水；二氧化碳和碳在高温下发生化合反应生成一氧化碳。整个过程中没有涉及分解反应，答案选A。 4．如图是关于盐酸化学性质的知识网络图：“﹣”表示相连的两种物质能发生反应，“→”表示一种物质能转化为另一种物质。若A、B、C分别属于不同类别 的化合物，则A、B、C可能是（ ） A．CuO、Ba(OH)₂、CuSO₄ B．NaOH、HNO₃、K₂CO₃ C．KOH、FeCl₃、Na₂CO₃ D．NaOH、Ba(NO₃)₂、H₂SO₄ 【答案】B 【解析】A．盐酸能与氧化铜反应，氢氧化钡能与盐酸反应，但硫酸铜与氢氧化钡反应生成硫酸钡沉淀和氢氧化铜沉淀，与盐酸不能直接转化，不符合题意，A选项错误；B．盐酸能与氢氧化钠反应，盐酸能与硝酸相互转化，盐酸能与碳酸钾反应，且氢氧化钠属于碱，硝酸属于酸，碳酸钾属于盐，符合不同类别化合物的要求，B选项正确；C．氢氧化钾能与盐酸反应，氯化铁与盐酸不反应，不符合题意，C选项错误；D．盐酸能与氢氧化钠反应，硝酸钡与盐酸不反应，不符合题意，D选项错误。答案选B。 在本节课的教学中，通过生活中溶洞形成、土壤改良等现象引入，激发了学生的学习兴趣，让学生感受到化学与生活的紧密联系。在讲解物质的性质和转化时，引导学生基于物质类别进行研究，运用类推的方法，帮助学生构建知识体系，培养了学生的思维能力。但在教学过程中，也发现部分学生对一些概念和反应类型的理解存在困难，如酸性氧化物和碱性氧化物的区别，四种基本反应类型的判断等。在今后的教学中，应加强对这些难点知识的讲解和练习，多结合实例帮助学生理解。同时，要进一步加强小组讨论的组织和引导，提高学生的参与度和讨论效果，让学生在合作中更好地掌握知识。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$