第1章 第1节 第2课时 物质的转化(教用Word)-【金榜题名】2025-2026学年高一化学必修第一册高中同步学案（人教版）

第2课时　物质的转化 学习目标 核心素养 1．掌握酸、碱、盐的性质。 2．认识同类物质具有相似性，一定条件下各类物质可以相互转化。 1．能从宏观和微观角度认识酸、碱、盐的性质，能从物质类别的角度预测物质的通性。 2．理解一定条件下物质可以相互转化，掌握物质转化关系及反应类型，对物质的制备进行评价。 知识点一　酸、碱、盐的性质 1．探究酸的通性 [探究目的]　以稀盐酸为例，研究酸的通性。 [主要试剂]　Fe、CuO、稀盐酸、NaOH溶液、AgNO3溶液、紫色石蕊溶液。 [实验操作]　(1)在盛有稀盐酸的试管中滴入紫色石蕊溶液。 (2)在盛有铁丝的试管中滴入稀盐酸。 (3)在盛有氧化铜的试管中滴入稀盐酸。 (4)在盛有氢氧化钠溶液(滴有紫色石蕊溶液)的试管中滴入稀盐酸。 (5)在盛有硝酸银溶液的试管中滴入稀盐酸。 [实验记录] 反应物 实验现象 结论 溶液变红色 酸能使酸碱指示剂变色 产生无色气体 Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑，说明酸能与活泼金属单质反应 固体溶解，溶液呈蓝色 CuO＋2HCl===CuCl2＋H2O，说明酸能与碱性氧化物反应 蓝色溶液变紫色，最 后变红色 NaOH＋HCl===NaCl＋H2O，说明酸能与碱反应 产生白色沉淀 AgNO3＋HCl===AgCl↓＋HNO3，说明酸能与某些盐反应 2．同类物质具有相似化学性质的原因 同类物质在组成上有相似性。从微观角度上看，不同的酸溶液中都含有__H＋__，不同的碱溶液中都含有__OH－__，不同的碳酸盐溶液中都含有__CO__，故具有相似的化学性质。 3．利用物质类别推测物质性质 同类物质常常具有许多共性。因此可以通过物质所属类别，推测其具有的性质。 (1)SO2和CO2同为酸性氧化物，试根据酸性氧化物具有的通性(或CO2的性质)，推测二氧化硫具有的性质，用化学方程式表示： ①SO2＋H2O__H2SO3__； ②SO2＋CaO===__CaSO3__； ③SO2＋Ca(OH)2===__CaSO3↓＋H2O__。 (2)实验室用碳酸钙与盐酸反应制取二氧化碳气体的化学方程式　CaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2O　； 若实验室没有盐酸时，可选用__硝酸__代替。 为什么不同的酸(或碱)具有相似的化学性质？ __从微观角度看，不同的酸溶液中都含有H＋，不同的碱溶液中都含有OH－，故具有相似的化学性质。__ 酸、碱、盐的化学通性 1．酸的化学通性 酸 2．碱的化学通性 碱 3．盐的化学通性 盐 　酸类物质能够表现出一些共同的性质，其水溶液中都含有H＋。下列关于HCl性质的描述中，不属于酸的共同性质的是(　　) A．能与Na2O反应生成盐和水 B．能与Ca(OH)2反应生成盐和水 C．能与AgNO3溶液反应生成白色沉淀 D．能使紫色石蕊溶液变红 【解析】　与碱性氧化物反应生成盐和水，属于酸的通性，A不符合题意；与碱反应生成盐和水，属于酸的通性，B不符合题意；生成的白色沉淀为氯化银，该性质不属于酸的通性，C符合题意；紫色石蕊溶液遇酸后变红色，D不符合题意。 【答案】　C 知识点二　物质的转化 1．物质的转化关系 以铜为例，用化学方程式表示铜及其化合物之间的转化 关系并指明反应类型。 CuCuOCuSO4Cu(OH)2CuSO4Cu ①　2Cu＋O22CuO　，__化合反应__； ②　CuO＋H2SO4===CuSO4＋H2O　，__复分解反应__； ③　CuSO4＋2NaOH===Cu(OH)2↓＋Na2SO4　，__复分解反应__； ④　Cu(OH)2＋H2SO4===CuSO4＋2H2O　，__复分解反应__； ⑤　CuSO4＋Fe===FeSO4＋Cu　，__置换反应__。 2．物质制备方法的确定 根据物质的组成和性质，以及物质之间的转化关系，可以确定制备物质的可能方法，同时还要考虑原料来源、成本高低和设备要求等因素，以选取最佳方法。 (1)下列两种方法都可制取氢氧化钠，写出反应的化学方程式。 ①氧化钠与水反应：　Na2O＋H2O===2NaOH　； ②碳酸钠与石灰水反应：　Na2CO3＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋2NaOH　。 (2)工业上曾选用②而不选用①的理由是什么？ __因为Na2O作为原料，来源少，成本高。__ (3)下列变化不能通过一步化学反应实现的是__B__。 A．BaCl2→BaSO4 B．CuO→Cu(OH)2 C．NaOH→Na2SO3 D．MgSO4→Mg(OH)2 单质、氧化物、酸、碱、盐之间的转化关系 氧化物的化学性质(以CO2、CaO为例) 　已知X和Y能发生如下反应：X＋Y===水＋盐，下列有关物质X和Y所属种类的判断中一定不正确的是(　　) A．X为酸，Y为碱 B．X为碱性氧化物，Y为酸 C．X为盐，Y为碱 D．X为碱性氧化物，Y为酸性氧化物 【解析】　X和Y可能为酸和碱、碱性氧化物和酸、酸式盐和碱(如NaHCO3＋NaOH===Na2CO3＋H2O)，不可能是碱性氧化物和酸性氧化物(二者反应只生成盐，无水生成)。 【答案】　D 　在稀硫酸、二氧化碳、铜片、食盐、生石灰、一氧化碳、纯碱、铁片和炭粉9种物质中选择5种作为图中的物质①～⑤，使用连线的两物质能发生反应。 (1)请推断它们的化学式。 ①________；②________；③________；④________；⑤________。 (2)写出下列物质之间的化学反应方程式。 ①和②____________________________________________； ②和④____________________________________________； ②和⑤____________________________________________； ③和④____________________________________________。 【解析】　题给物质中，酸只有稀硫酸，即②为稀硫酸。根据单质①能和酸②发生化学反应，可知①应为活泼金属单质即为铁。氧化物④能与酸②发生反应，④应为金属氧化物CaO，氧化物③能与金属氧化物反应，③为酸性氧化物CO2。⑤属于盐且其溶液既能与H2SO4反应，又能与CaO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 1．氢氧化钠、氢氧化钙的溶液都具有相似的化学性质，其原因是(　　) A．都能解离出金属离子 B．都能与酸反应生成盐和水 C．都能使无色酚酞溶液变成红色 D．溶液中都含有OH－ 【答案】　D 2．有CuO、Fe、H2、Ba(OH)2溶液、K2CO3溶液、NaOH溶液、稀硫酸七种物质，在常温下物质两两间能发生反应最多有(　　) A．4个　　　　　　　　 B．5个 C．6个 D．7个 【解析】　由题目中的信息可知：两种物质之间分别验证，则CuO与H2反应需要加热，而“在常温下”进行，故此反应不能进行；CuO与稀硫酸反应；Fe与稀硫酸反应；Ba(OH)2溶液与K2CO3溶液反应，生成沉淀；Ba(OH)2溶液与稀硫酸反应，生成沉淀；K2CO3溶液与稀硫酸反应，生成气体；NaOH溶液与稀硫酸反应，生成盐和水；故共6个化学反应。故选C。 【答案】　C 3．KOH是古代纺织常用的洗涤剂。古代制取KOH的流程如下： 上述流程中没有涉及的化学反应类型是(　　) A．化合反应　　　 B．分解反应 C．置换反应　　　 D．复分解反应 【解析】　流程中发生的反应依次为CaCO3 CaO＋CO2↑(分解反应)，CaO＋H2O===Ca(OH)2(化合反应)，Ca(OH)2＋K2CO3===2KOH＋CaCO3↓(复分解反应)，因此流程中未涉及的反应类型为置换反应。 【答案】　C 4．某同学要在奥运五连环中填入物质，使相连物质间能发生反应，不相连物质间不能发生反应。你认为“五连环”中有空缺的一环应填入的物质是(　　) A．硫酸 B．氧气 C．二氧化碳 D．氧化钙 【解析】　据题意知，填入的物质既能与NaOH溶液反应，又能与碳反应，且不能与Fe、稀盐酸反应，符合题目要求的物质为CO2，反应的化学方程式分别为CO2＋2NaOH===Na2CO3＋H2O、C＋CO22CO。 【答案】　C 5．已知：物质X与Ca(OH)2在水溶液中能发生反应，反应的化学方程式为X＋Ca(OH)2===Y＋Cu(OH)2↓。下列分析错误的是(　　) A．X不可能是酸 B．X和Y都是盐 C．X可能是单质，也可能是化合物 D．Y可以是CaCl2或Ca(NO3)2 【解析】　反应X＋Ca(OH)2===Y＋Cu(OH)2↓为复分解反应，则X为可溶性铜盐，Y为X的酸根离子和Ca2＋结合而成的盐，即X和Y都是盐，Y可以是CaCl2或Ca(NO3)2。结合上述分析可知C项错误。 【答案】　 C 6．古代青铜器表面的“铜绿”是铜和空气中的水蒸气、O2、CO2作用产生的，其化学式为Cu2(OH)2CO3。 (1)从不同分类标准分析Cu2(OH)2CO3不属于________。 A．铜盐 B．碳酸盐 C．碱式盐 D．碱 E．含氧酸盐 F．无氧酸盐 (2)从Cu2(OH)2CO3的组成和类别预测它可能具有的化学性质是_____________________________(如热稳定性或与哪些物质反应，任写2点)。 (3)以Cu2(OH)2CO3为反应物可以实现以下转化： Cu2(OH)2CO3CuCl2Cu(OH)2CuOCu 经观察，反应①固体物质溶解，有气泡产生，写出反应的化学方程式：______________________________。 (4)请从不同角度分析反应④的变化________________________(写出其中一个变化，如颜色、化合价等)。 【解析】　(1)Cu2(OH)2CO3属于铜盐、碳酸盐、碱式盐、含氧酸盐，不属于碱、无氧酸盐。(2)Cu2(OH)2CO3受热易分解，为碱式盐，故可与酸反应。(3)Cu2(OH)2CO3与HCl反应生成CuCl2、CO2和H2O；CuCl2与NaOH反应生成Cu(OH)2，Cu(OH)2受热分解生成CuO，CuO被还原生成Cu。反应①的化学方程式为Cu2(OH)2CO3＋4HCl===2CuCl2＋3H2O＋CO2↑。(4)CuO被还原为Cu，固体颜色由黑色变为红色，由氧化物变成单质，铜元素化合价由＋2价变为0价。 【答案】　(1)DF　(2)受热易分解，能与酸反应(合理即可)　(3)Cu2(OH)2CO3＋4HCl===2CuCl2＋3H2O＋CO2↑　(4)颜色由黑色变为红色、氧化物变成单质或铜元素化合价由＋2价变为0价(任写一条) 课时作业(二)　物质的转化 1．下列能一次性将稀H2SO4、Ca(OH)2溶液、NaCl溶液区别出来的试剂是(　　) A．无色酚酞溶液 B．Na2CO3溶液 C．NaOH溶液 D．CaCl2溶液 【解析】　无色酚酞溶液遇H2SO4、NaCl都显无色；Na2CO3与H2SO4放出气体，与Ca(OH)2生成白色沉淀；NaOH溶液与三者混合都无明显现象；CaCl2只与H2SO4反应生成沉淀。 【答案】　B 2．下列变化，能通过加盐酸一步反应实现的是(　　) ①AgNO3→HNO3　②Fe2O3→FeCl2 ③Cu→CuCl2　④Cu(OH)2→CuCl2 ⑤Fe→FeCl3 A．①②　　　　　　 B．②④ C．①④ D．③⑤ 【答案】　C 3．下列物质在一定条件下，跟酸、碱、盐都能反应的是(　　) A．MgO B．Ca(OH)2 C．K2CO3 D．CO2 【解析】　K2CO3是盐，能与盐酸反应生成CO2，能与Ca(OH)2反应生成CaCO3，能与BaCl2反应生成BaCO3；MgO、Ca(OH)2与碱不反应，CO2与酸不反应。 【答案】　C 4．下图涉及A、B、C、D四种物质之间相互转化的关系。依据图给信息，你认为正确的是(　　) A．物质C一定是催化剂 B．参加反应的A、B物质质量比为4∶5 C．该反应属于化合反应 D．转化后元素的种类可能发生改变 【解析】 物质C不一定是催化剂，也可能是不参与反应的杂质，A错误；参加反应的A、B物质质量比为20%∶50%＝2∶5，B错误；由分析可知，该反应属于化合反应，C正确；由质量守恒定律可知，转化后元素的种类不会变，D错误。 【答案】　C 5．甲、乙、丙有如图所示的转化关系(“→”表示反应一步实现，部分物质和反应条件已略去)。下列各组物质按照甲、乙、丙的顺序不符合要求的是(　　) A．C、CO、CO2 B．H2O2、H2O、O2 C．KOH、K2CO3、KNO3 D．Fe2O3、FeCl3、Fe(OH)3 【解析】　KOH与CO2反应可生成K2CO3，K2CO3和HNO3反应生成KNO3，但KNO3不能一步反应生成K2CO3。 【答案】　C 6．以下表示的是碳及其化合物的转化关系，其中涉及的基本反应类型依次是 (　　) CCO2H2CO3CaCO3CO2 A．化合、置换、分解、复分解 B．置换、复分解、化合、分解 C．置换、化合、分解、复分解 D．置换、化合、复分解、分解 【解析】　该转化关系中涉及的化学反应及反应类型依次为C＋2CuO2Cu＋CO2↑，置换反应；CO2＋H2O===H2CO3，化合反应；H2CO3＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋2H2O，复分解反应；CaCO3CaO＋CO2↑，分解反应。 【答案】　D 7．如下所示，“——”表示相连的物质间在一定条件下可以反应，“―→”表示丁在一定条件下可以转化为乙。下面四组选项中，符合图示要求的是 (　　) 选项 甲 乙 丙 丁 A H2SO4 Na2SO4 NaOH NaCl B KCl K2CO3 KOH HCl C O2 CO CuO C D FeCl2 CuCl2 Zn HCl 【解析】　A中甲和乙、乙和丙、丙和丁、丁和甲均不能反应，丁也不能转化为乙；B中甲和乙、乙和丙、丁和甲之间也不能反应，丁也不能转化为乙，故A、B不符合题意。C中反应依次为甲和乙：2CO＋O22CO2；乙和丙：CO＋CuOCu＋CO2；丙和丁：2CuO＋C2Cu＋CO2↑；甲和丁：C＋O2CO2；丁→乙：2C＋O22CO。D中，甲和乙、丁和甲均不能反应，故D不符合题意。 【答案】　C 8．无色溶液X是下列四种物质中的一种。将其分成等量的三份，向其中分别加入少量AgNO3溶液、CuO固体、NaOH溶液，产生的现象如下表。则物质X是下列选项中的 (　　) AgNO3溶液 CuO固体 NaOH溶液 现象 白色沉淀 溶解，溶液变蓝 无明显现象 A．NaCl溶液 B．Ca(OH)2溶液 C．稀硝酸 D．稀盐酸 【解析】　能使CuO固体溶解的物质为酸，稀硝酸、稀盐酸均可，能与AgNO3溶液反应生成白色沉淀的为稀盐酸。 【答案】　D 9．采用不同的分类方法，可将非金属氧化物分为不同的类别。根据某种共性，可将CO2、P2O5、SO2、SO3、Cl2O7归为一类，下列物质中，完全符合此共性而能归为此类物质的是(　　) A．CaO B．CO C．SiO2 D．H2O 【解析】　CO2、P2O5、SO2、SO3、Cl2O7都属于酸性氧化物，CaO属于碱性氧化物，CO和H2O既不属于酸性氧化物，也不属于碱性氧化物。 【答案】　C 10．分类法是一种重要的学习方法。下列4组物质中均有一种物质的类别与其他三种不同，请分别写出其化学式。 甲：Na、H2、O2、Cl2； 乙：CO、Na2O、CO2、SO2； 丙：NaOH、K2CO3、KHCO3、K2SO4； 丁：NaOH、Ca(OH)2、KOH、NaCl。 (1)甲________，乙________，丙________，丁________。 (2)问题(1)中四种物质转化如下图，写出序号所示反应的化学方程式： ①____________________________________________________； ②____________________________________________________； ③____________________________________________________。 (3)请指出问题(2)中甲、乙、丙、丁物质的种类。 甲________，乙________，丙__________，丁________。 (4)问题(2)中反应③除了利用酸碱中和反应外，还可以通过什么方法来实现？(用化学方程式表示) 【答案】　(1)Na　Na2O　NaOH　NaCl (2)①4Na＋O2===2Na2O ②Na2O＋H2O===2NaOH ③NaOH＋HCl===NaCl＋H2O (3)金属(单质) 　碱性氧化物(金属氧化物)　碱　盐 (4)2NaOH＋CuCl2===2NaCl＋Cu(OH)2↓(答案合理即可) 11．单质、氧化物、酸、碱和盐的相互关系，可以用下图简单表示。限选择铁、碳、氧气、盐酸、氧化钙、二氧化碳、水、氢氧化钙8种物质作为反应物，将图中指定序号的转化用化学方程式表示(所写化学方程式不得重复)。 ①C＋O2CO2； ②_____________________________________________________； ③_____________________________________________________； ④_____________________________________________________； ⑤_____________________________________________________； ⑥_____________________________________________________； ⑦_____________________________________________________。 【答案】　②CO2＋H2OH2CO3 ③CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O ④Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑ ⑤CaO＋2HCl===CaCl2＋H2O ⑥Ca(OH)2＋2HCl===CaCl2＋2H2O ⑦CaO＋H2O===Ca(OH)2 12．无机化合物可根据其组成和性质进行分类。 (1)上图所示的物质分类方法名称是____________。 (2)以Na、K、H、O、C、S、N中任意两种或三种元素组成合适的物质，分别填在下表中。 物质类别 酸 碱 盐 氧化物 氢化物 化学式 ①HCl ②____ ③________ ④Ba(OH)2 ⑤Na2CO3 ⑥______ ⑦CO2 ⑧Na2O ⑨NH3 ⑩H2O2 (3)写出⑦转化为⑤的化学方程式： ________________________________________。 (4)实验室制备⑦常用______和________反应，检验该气体的方法是________________ ________________________________________________________。 【解析】　(1)常见的分类法有两种：交叉分类法和树状分类法，由图可知为树状分类法。 (2)酸可以填写H2S、H2SO4、HNO3、H2CO3等中的一种，碱可以填写KOH或NaOH；盐可填写K2CO3、Na2SO4、NaNO3、KNO3、K2SO4等中的一种。 (3)CO2是酸性氧化物，可与NaOH反应生成Na2CO3。即CO2(少量)＋2NaOH＝Na2CO3＋H2O。 (4)实验室制备CO2常利用大理石或石灰石(CaCO3)与稀盐酸反应：CaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2O。CO2通入澄清的石灰水，发生反应CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O，若澄清的石灰水变浑浊，则可证明是CO2。 【答案】　(1)树状分类法 (2)②H2SO4(或HNO3等均可) ③NaOH(或KOH) ⑥Na2SO4(或K2CO3或Na2SO3或NaNO3等均可) (3)2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O (4)稀盐酸　大理石(或石灰石)　将气体通入澄清石灰水中，若变浑浊，即可证明是二氧化碳 学科网（北京）股份有限公司 $$