1.1 第2课时 物质的转化-【精彩三年】2024-2025学年高中化学必修1课程探究与巩固Word教参（人教版2019）

第2课时　物质的转化 课标要点 学科素养 酸、碱、盐的性质 以初中所学的物质及分类观点，对常见物质的反应进行归类学习 物质的转化 通过不同类物质之间的反应，对元素化合物的转化关系形成模型化认知 (见学生用书P5)　　 　 知识点一　酸、碱、盐、酸(碱)性氧化物的性质 1．酸的通性(以盐酸为例，写出相关反应的化学方程式，并判断生成物的类别) 酸的通性 化学方程式 生成物 与碱(如NaOH)反应 __HCl＋NaOH===NaCl＋H2O__ __盐和水__ 与活泼金属单质 (如Fe)反应 __2HCl＋Fe===FeCl2＋H2↑__ __盐和氢气__ 与碱性氧化物 (如CaO)反应 __2HCl＋CaO===CaCl2＋H2O__ __盐和水__ 与某些盐 (如Na2CO3)反应 __2HCl＋Na2CO3===2NaCl＋CO2↑＋H2O__ __盐和酸__ 2．碱的通性(以NaOH为例，写出相关反应的化学方程式，并判断生成物的类别) 碱的通性 化学方程式 生成物 与酸(如HCl)反应 __NaOH＋HCl===NaCl＋H2O__ __盐和水__ 与酸性氧化物 (如少量CO2)反应 __2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O__ __盐和水__ 与某些盐 (如MgCl2)反应 __2NaOH＋MgCl2===Mg(OH)2↓＋2NaCl__ __碱和盐__ 3．盐的通性(以Na2CO3为例，写出相关反应的化学方程式，并判断生成物的类别) 盐的通性 化学方程式 生成物 与酸(如足量HCl) 反应 __Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋CO2↑＋H2O__ __盐和酸__ 与碱[如Ba(OH)2] 反应 __Na2CO3＋Ba(OH)2===BaCO3↓＋2NaOH__ __盐和碱__ 与某些盐(如CaCl2) 反应 __Na2CO3＋CaCl2===CaCO3↓＋2NaCl__ __盐和盐__ 不同的酸、碱、盐具有相似的化学性质，是因为它们在组成上具有相似性。从微观角度看，不同的酸溶液中都含有__H＋__(填化学符号，下同)，不同的碱溶液中都含有__OH－__，不同的碳酸盐溶液中都含有__CO__等。 【提醒】酸、碱、盐之间的反应产生沉淀、气体或水之一即可，除酸与碱、盐反应外，碱与盐、盐与盐的反应均需反应物易溶于水。 4．酸性氧化物的通性(以CO2为例，写出相关反应的化学方程式，并判断生成物的类别) 酸性氧化物的通性 化学方程式 生成物 与水反应 __CO2＋H2O===H2CO3__ __酸__ 与碱(如足量 NaOH)反应 __CO2＋2NaOH===Na2CO3＋H2O__ __盐和水__ 与碱性氧化物 (如K2O)反应 __CO2＋K2O===K2CO3__ __盐__ 5．碱性氧化物的通性(以Na2O为例，写出相关反应的化学方程式，并判断生成物的类别) 碱性氧化物的通性 化学方程式 生成物 与水反应 __Na2O＋H2O__===2NaOH__ __碱__ 与酸(如HCl)反应 __Na2O＋2HCl===2NaCl＋H2O__ __盐和水__ 与酸性氧化物 (如CO2)反应 __Na2O＋CO2===Na2CO3__ __盐__ 知识点二　物质的转化 1．金属及其化合物的转化(以含钙元素的物质为例) CaCaOCa(OH)2Ca③CO3 写出各步转化的化学方程式，并标注反应类型。 ①__2Ca＋O2===2CaO，化合反应__； ②__CaO＋H2O===Ca(OH)2，化合反应__； ③__CaO＋CO2===CaCO3，化合反应__； ④__Ca(OH)2＋Na2CO3===CaCO3↓＋2NaOH，复分解反应__。 2．非金属及其化合物的转化(以含碳元素的物质为例) CCO2H2CO3CaCO④3 写出各步转化的化学方程式，并标注反应类型。 ①__C＋O2CO2，化合反应__； ②__CO2＋H2O===H2CO3，化合反应__； ③__H2CO3＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋2H2O(或H2CO3＋CaO===CaCO3＋H2O)，复分解反应__； ④CO2＋CaO===CaCO3，化合反应。 3．元素及其化合物的转化关系 4．物质转化的意义——制备物质 (1)制备碱的两种方法：一是碱性氧化物与水发生反应，二是__盐与另一种碱发生反应__。 (2)工业生产中制取某种物质，除了要考虑反应进行的可能性，还需考虑的因素有__原料来源__、__成本高低__和设备要求等。 工业上不用Na2O与H2O反应制备NaOH的原因是Na2O作为原料，来源少、__成本高__。 工业制NaOH主要采用电解饱和食盐水的方法(2NaCl＋2H2O2NaOH＋Cl2↑＋H2↑)，过去制NaOH曾采用纯碱与熟石灰反应的方法，化学方程式为__Na2CO3＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋2NaOH__。 【提醒】硫和碳均为非金属单质，在性质上有一定的相似性，硫及其化合物转化关系如图所示。 ①S＋O2SO2； ②SO2＋H2O===H2SO3； ③H2SO3＋2NaOH===Na2SO3＋2H2O； ④SO2＋2NaOH===Na2SO3＋H2O。 探本思辨 1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。 (1)在化学变化过程中，元素、原子和分子的种类均不发生变化。(　×　) (2)HCl、H2SO4、HNO3溶液中都含有H＋，因此它们具有相似的化学性质。(　√　) (3)只有利用酸碱中和反应才能生成盐。(　×　) (4)酸和金属反应均能产生氢气，均可用于实验室制取氢气。(　×　) (5)酸与碱、酸与金属、金属与盐之间均可以发生置换反应。(　×　) (6)利用碱性氧化物与水反应、盐与碱反应均可以制取碱。(　√　) (7)由H2SO4可以与BaCl2反应，可类推HCl也可以与BaCl2反应。(　×　) 2．HCl＋NaOH===NaCl＋H2O的反应类型是(　D　) A．化合反应　　　　　B．置换反应 C．分解反应 D．复分解反应 【解析】氢氧化钠属于碱，盐酸属于酸，酸和碱的反应是中和反应，属于复分解反应，D正确。 3．2024·衢州一中高一下列物质中，常温下不能与稀盐酸反应的是(　B　) A．Fe B．CO C．Na2CO3 D．Mg(OH)2 【解析】Fe是活泼金属，铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，A不符合题意；CO为不成盐氧化物，不与稀盐酸反应，B符合题意；Na2CO3为碳酸盐，与稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，C不符合题意；Mg(OH)2为碱，与稀盐酸反应生成氯化镁和水，D不符合题意。 (见学生用书P7)　　 　类型一　单质、氧化物、酸、碱、盐之间的转化关系 【情境】 氢氧化钙俗称熟石灰或消石灰，是一种白色粉末状固体。氢氧化钙是重要的建筑材料。农药中的波尔多液是利用石灰乳(溶于水的氢氧化钙)和硫酸铜水溶液按照一定的比例配制而成的。 【讨论】 (1)生石灰的主要成分是什么？写出高温煅烧石灰石生成生石灰的化学方程式。 【答案】生石灰的主要成分是氧化钙(或CaO)；CaCO3CaO＋CO2↑。 (2)生石灰溶于水生成熟石灰，写出反应的化学方程式。 【答案】CaO＋H2O===Ca(OH)2。 (3)写出石灰乳和硫酸铜水溶液混合得到波尔多液的化学方程式。 【答案】Ca(OH)2＋CuSO4===Cu(OH)2＋CaSO4。 【总结】 序号 物质转化关系 实例 ① 金属单质→碱性氧化物 2Ca＋O2===2CaO ② 碱性氧化物→碱 CaO＋H2O===Ca(OH)2 ③ 金属单质→盐 Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑ 2Na＋Cl22NaCl ④ 碱性氧化物→盐 CaO＋2HCl=== CaCl2＋H2O ⑤ 碱→盐 Ca(OH)2＋2HCl=== CaCl2＋2H2O ⑥ 非金属单质→酸 性氧化物 S＋O2SO2 ⑦ 酸性氧化物→酸 CO2＋H2O===H2CO3 ⑧ 非金属单质→盐 Cl2＋2Na2NaCl ⑨ 酸性氧化物→盐 CO2＋2NaOH===Na2CO3＋H2O ⑩ 酸→盐 HCl＋NaOH===NaCl＋H2O 例题　下列有关物质的分类及反应均正确的是(　D　) A．碳酸钙属于盐，可用于实验室制CO2：CaCO3＋H2SO4===CaSO4＋H2O＋CO2↑ B．铁属于活泼金属，可用于实验室制H2：2Fe＋6HCl===2FeCl3＋3H2↑ C．纯碱属于碱，可与稀盐酸发生反应：Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑ D．烧碱属于碱，可与稀硫酸反应：2NaOH＋H2SO4===Na2SO4＋2H2O 【解析】 A项，实验室制CO2是利用碳酸钙与盐酸反应，不能与稀H2SO4反应，因为CaCO3与稀H2SO4反应生成的CaSO4微溶于水，附着在CaCO3表面，阻碍反应的继续进行；B项，铁与HCl反应的化学方程式为Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑；C项，纯碱属于盐，不属于碱。 1．下列成语或典故最有可能包含化学变化的是(　C　) A．雨过天青 B．破釜沉舟 C．漆身吞炭(炭指燃着的木炭) D．笑不露齿 【解析】雨过天青、破釜沉舟、笑不露齿均没有生成新物质，均为物理变化；漆身吞炭(炭指燃着的木炭)涉及燃烧，燃烧过程生成新物质，包含化学变化，C符合题意。 2．下列转化可以通过一步反应实现的是(　B　) ①CuO→Cu(OH)2　　　　②KClO3→KCl ③NaCl→Na ④S→SO3 A．①② B．②③ C．③④ D．②④ 【解析】①CuO可以先和酸反应生成盐，盐再和碱反应生成Cu(OH)2，不能通过一步反应实现；②KClO3分解可以生成KCl：2KClO32KCl＋3O2↑，能通过一步反应实现；③电解熔融NaCl可得到Na：2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑，能通过一步反应实现；④S和O2反应只能生成SO2，不能通过一步反应实现。 3．2024·岱山中学高一下图表示几种常见物质间的反应，每条短线连接的两种物质均能发生化学反应。下列有关说法正确的是(　B　) A．五种物质中，属于单质的有2种 B．五个反应中，属于复分解反应的有3个 C．五个反应中均无元素化合价变化 D．反应③④中均有气泡产生 【解析】M能和氯化铜、铁反应，则M属于盐溶液，可以为硝酸银等可溶性盐溶液；五种物质中，只有铁属于单质，A错误；①②⑤均为酸、碱、盐之间交换成分的反应，属于复分解反应；③④为金属和酸、盐溶液进行的置换反应，则属于复分解反应的有3个，B正确；③④为金属和酸、盐溶液进行的置换反应，反应中铁单质转化为化合物，化合价一定改变，C错误；反应③中生成氢气，而反应④中为铁和盐溶液的置换反应，生成金属单质，无气体生成，D错误。 类型二　化学反应的分类 【情境】 甘肃马家窑遗址出土的青铜刀，由于时间久远，其表面有一层“绿锈”，“绿锈”俗称“铜绿”，是铜和空气中的水蒸气、CO2、O2作用产生的，化学式为Cu2(OH)2CO3。“铜绿”能与酸反应生成铜盐、CO2和H2O。某同学利用有关反应实现了以下铜的转化： 铜铜绿CuCl2Cu(OH)2CuOCu 【讨论】 (1)从不同的物质分类标准看，铜绿属于哪一类物质？ 【答案】铜绿属于盐、铜盐、碳酸盐或碱式盐等。 (2)请写出铜绿与盐酸反应的化学方程式。 【答案】Cu2(OH)2CO3＋4HCl===2CuCl2＋CO2↑＋3H2O。 (3)上述转化过程中反应①～⑤分别属于哪种反应类型？ 【答案】反应①属于化合反应；反应②③属于复分解反应；反应④属于分解反应；反应⑤属于置换反应。 【总结】 1．化学反应的分类 按照反应物和生成物的类别以及反应前后物质种类的多少可以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。 2．置换反应的规律与条件 规律 反应条件 H2＋金属氧化物―→金属＋水 加热；K、Ca、Na、Mg、Al等的金属氧化物除外 C＋金属氧化物―→金属＋CO2 高温加热；K、Ca、Na、Mg、Al等的金属氧化物除外 金属＋酸―→盐＋氢气 在金属活动性顺序中排在氢之前的金属能置换出酸中的氢，浓硫酸、硝酸除外 金属＋盐―→新盐＋新金属 盐可溶；在金属活动性顺序中，排在前面的金属能置换出后面的金属，钾、钙、钠很活泼，在盐的水溶液中与水反应，不能置换出金属 例题　小美在奥运五连环中填入了如图所示的5种物质，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(　B　) A．复分解反应 B．分解反应 C．化合反应 D．置换反应 【解析】相连环的物质间所发生反应的化学方程式及反应类型：Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑(置换反应)、NaOH＋HCl===NaCl＋H2O(复分解反应)、CO2＋2NaOH===Na2CO3＋H2O(非基本反应类型)或CO2＋NaOH===NaHCO3(化合反应)、CO2＋C2CO(化合反应)。没有涉及的基本反应类型是分解反应，B项符合题意。 1．2024·玉环中学高一农业上首先将石灰石煅烧，然后将煅烧后的产物(生石灰)加水制成悬浊液，最后向其中加入硫酸铜溶液，便可制得波尔多液，上述过程中没有涉及的化学反应类型是(　D　) A．化合反应 B．分解反应 C．复分解反应 D．置换反应 【解析】煅烧石灰石为分解反应，生石灰与水反应生成熟石灰为化合反应，Ca(OH)2悬浊液与CuSO4溶液反应为复分解反应，未涉及置换反应，D符合题意。 2．以下表示的是碳及其化合物的相互转化关系，其中涉及的基本反应类型依次为(　B　) CCO2H2CO3CaCO3CO2 A．置换反应、化合反应、分解反应、复分解反应 B．置换反应、化合反应、复分解反应、分解反应 C．化合反应、置换反应、分解反应、复分解反应 D．化合反应、置换反应、复分解反应、分解反应 【解析】C和CuO发生置换反应生成Cu和CO2；CO2与H2O发生化合反应生成H2CO3；H2CO3和Ca(OH)2发生复分解反应生成CaCO3和H2O；CaCO3在高温条件下发生分解反应生成CaO和CO2，B符合题意。 3．据考证，商代炼铜的主要矿物原料是孔雀石，主要燃料是木炭，冶炼温度在1 000 ℃左右，可能涉及的反应： ①Cu2(OH)2CO32CuO＋CO2↑＋H2O ②2CuO＋C2Cu＋CO2↑ ③CuO＋COCu＋CO2 ④CO2＋C2CO 从四种基本反应类型看，①②④分别属于__分解反应__、__置换反应__、__化合反应__。 【解析】反应①是由一种物质生成多种物质的反应，属于分解反应；反应②是一种化合物和一种单质反应生成另一种单质和另一种化合物的反应，属于置换反应；反应④是两种物质生成一种物质的反应，属于化合反应。 课 堂 检 测 1．下列关于我国古代的技术应用中，不涉及化学反应的是(　A　) A．棉纱织布 B．粮食酿醋 C．古法炼铁 D．火药爆炸 【解析】棉纱织布是物质存在状态的变化，没有新物质产生，是物理变化，不涉及化学变化，A符合题意；粮食酿醋过程中产生了新的物质，涉及化学变化，B不符合题意；古法炼铁是铁的化合物变为铁单质，产生了新的物质，涉及化学变化，C不符合题意；火药爆炸时产生了新的物质，涉及化学变化，D不符合题意。 2．下列反应中，不属于置换反应的是(　D　) A．C＋H2OCO＋H2 B．Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑ C．Na＋KClK↑＋NaCl D．Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑ 【解析】置换反应的反应物是一种单质与一种化合物，生成物是另一种单质和另一种化合物，因此D项符合题意。 3．2024·书生中学高一下列物质在给定条件下的转化均能一步实现的是(　A　) A．CuSO4CuCuO B．H2O2H2H2O C．CaCl2CaCO3CO2 D．Fe3O4FeFeCl3 【解析】铁与硫酸铜溶液反应生成铜，加热条件下铜与氧气反应生成氧化铜，A正确；H2O2不能一步转化为H2，B错误；CaCl2溶液与CO2不反应，C错误；Fe3O4FeFeCl2，D错误。 4．甲、乙、丙三种物质间通过一步反应能实现如图所示的转化。下列选项中的物质符合图中转化关系的是(　C　) A．甲为NaOH，乙为NaCl，丙为NaNO3 B．甲为CuO，乙为CuCl2，丙为Cu(OH)2 C．甲为Na2CO3，乙为CO2，丙为CaCO3 D．甲为H2SO4，乙为BaSO4，丙为Na2SO4 【解析】NaOH与盐酸反应生成NaCl，NaOH与稀硝酸反应生成NaNO3，NaCl与AgNO3溶液反应生成AgCl沉淀和NaNO3，但是NaNO3不能与其他物质反应生成NaCl，A项错误；CuO与盐酸反应生成CuCl2，CuCl2与NaOH溶液反应生成Cu(OH)2，Cu(OH)2与盐酸反应生成CuCl2，但是CuO不能与水反应生成Cu(OH)2，无法一步实现图示的转化，B项错误；Na2CO3与稀盐酸反应生成NaCl、H2O和CO2，Na2CO3与Ca(OH)2溶液反应生成CaCO3沉淀和NaOH，CO2与Ca(OH)2溶液反应生成CaCO3和H2O，CaCO3与稀盐酸反应生成CaCl2、H2O和CO2，均能一步实现图示转化，C项正确；稀硫酸与NaOH反应可生成Na2SO4，H2SO4和Na2SO4均可与BaCl2溶液反应生成BaSO4，但BaSO4不能一步转化为Na2SO4，无法一步实现图示的转化，D项错误。 5．现有下列7种物质：①纯碱、②盐酸、③稀硫酸、④氧化钙、⑤烧碱、⑥二氧化硫、⑦氢氧化铁。 利用上面提供的7种物质，按下列要求写出反应的化学方程式。 (1)无氧酸与钠盐：__Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋CO2↑＋H2O__。 (2)碱与无氧酸：__NaOH＋HCl===NaCl＋H2O[或Fe(OH)3＋3HCl===FeCl3＋3H2O]__。 (3)酸性氧化物与足量可溶性碱：__SO2＋2NaOH===Na2SO3＋H2O__。 (4)含氧酸与不溶性碱：__3H2SO4＋2Fe(OH)3===Fe2(SO4)3＋6H2O__。 【解析】钠盐为纯碱(Na2CO3)，无氧酸为盐酸，含氧酸为硫酸，酸性氧化物为SO2，可溶性碱为烧碱(NaOH)，不溶性碱为Fe(OH)3。 温馨说明：课后请完成高效作业2 学科网（北京）股份有限公司 $$