第5节 物质的转化 第1课时（导学案）科学浙教版九年级上册

第5节 物质的转化 第1课时（导学案） 科学观念：了解非金属及其化合物的转化规律；理解金属及其化合物的转化规律；认识不稳定的酸受热分解的特性。 科学思维：对比硫在空气与氧气中燃烧现象差异，分析反应条件对速率的影响；通过铁粉与硫黄混合物的磁性变化，推断化合反应的本质。 探究实践：规范操作硫黄燃烧实验，描述不同条件下（空气/氧气）的现象差异；完成铁粉与硫黄反应、生石灰遇水实验，记录反应现象。 态度责任：结合生石灰作干燥剂的应用，讨论化学物质的安全使用与储存；联系酸雨（SO₂转化）成因，倡导减少含硫燃料使用的环保意识。 1. 非金属/金属转化链（重点） 2. 金属氧化物与碱之间的转化（难点） 1.硫在空气中燃烧产生 色火焰， 热量，生成 气体；硫在氧气中燃烧产生 色火焰， 热量，生成 气体。实验前在集气瓶底部预先放少量 以吸收生成的 ，防止 。 2.非金属氧化物 ＋ 水 → ，如，酸 ，如。 3.金属 ＋ 非金属（不包括氧气） → ，如。某些金属氧化物 ＋ 水 → ， 碱（不可溶） 。 知识回顾 不同种类物质如何相互转化的？ 一、非金属及其化合物之间的转化 科学家常利用物质与物质之间的反应，制造出许多新的物质，使物质世界更加丰富多彩。那么，哪些种类的物质之间可以发生化学反应？物质之间的反应遵循怎样的规律呢？ 活动1．硫黄的燃烧实验 （1）取一药匙硫黄，观察其外观： （2）将硫黄放到燃烧匙中，在酒精灯上点燃硫黄，观察现象： （3）把燃烧着的硫黄放进盛有氧气的集气瓶内，观察现象： 以上变化可用化学方程式表示为： 生成物二氧化硫是一种有毒、有刺激性气味的气体，不要直接排放到空气中。该实验最好在通风橱中进行！！！ 注意事项： （1）硫在氧气中燃烧的实验中，燃烧匙要由瓶口向下缓慢伸入盛有氧气的集气瓶中，使氧气充分反应； （2）在集气瓶底部预先放少量水（或氢氧化钠溶液）以吸收生成的二氧化硫，防止二氧化硫对空气造成污染。 实验结论： 由此可知：非金属单质 + 氧气 → 活动2．CO2与碳酸的转化实验 （1）取2杯蒸馏水，向其中1杯蒸馏水中吹气或通入CO2。然后，分别向2只烧杯中滴加几滴紫色石蕊试液，如图所示，比较2只烧杯中出现的现象并说明原因。  实验现象： 原因： （2）从2只烧杯中分别取少量液体放入试管中，加热，有什么现象发生？  你认为应该怎样解释所发生的变化？将上述变化用化学方程式表示出来。 实验现象： 原因： 其他一些非金属氧化物与水反应也可以生成酸，如：酸性氧化物 由此可知：某些非金属氧化物 + 水 → 某些酸（弱酸） 并不是所有的非金属氧化物都能与水反应生成酸，如SiO2、CO、NO等不能与水反应。 思考与讨论 你知道酸雨是怎样形成的吗？ 思考与讨论 怎样用化学方程式表示下列物质间的转化？  C→CO2→H2CO3→CO2 二、金属及其化合物之间的转化 活动 1．取少量铁粉放在白纸上，再取一定量的硫黄与铁粉混合（铁与硫黄的质量比约为7：5）。  2．用磁铁接近混合物，如图所示，你看到了什么现象？ 3．把混合物放进试管内，用酒精灯加热，如图所示，此时，有什么现象发生？ 4．当反应后发出的光扩展至整支试管时，立即停止加热，静置，冷却。  5．将生成物倒在白纸上，观察生成物的外观如何，再用磁铁靠近生成物，磁铁能否吸引生成物？为什么？ 6．以上变化的化学方程式为： 其他一些金属与非金属（不包括氧气）也可以发生反应生成相应的金属化合物（盐），如： 以上实验表明： 金属 + 非金属（除了氧气） → 金属 + 氧气 → 如： 有些金属在常温下就可以和氧气反应，有些金属在高温下也不与氧气反应。 活动 在蒸发皿中放1小块生石灰，加少量水，搅拌，如图所示，有什么现象发生？ 以上变化的化学方程式为： 滴加几滴无色酚酞试液，发现试液变 。 其他一些金属氧化物也可以与水反应生成碱，如： 以上实验表明： 金属氧化物 + 水 → 不溶性碱受热分解生成金属氧化物和水，如 碱 思考与讨论 怎样用化学方程式表示下列物质间的转化？ Ca →CaO→Ca(OH)2 课堂小结： 1. 图中字母代表含硫元素的物质，下列判断错误的是（ ） A．物质a在纯氧中燃烧可以生成物质b B．物质c是二氧化硫 C．物质d中硫元素的化合价为－2价 D．物质d、e和f中一定都含有氢元素 2．关于水的知识网络图（“→”表示物质可转化）说法中，正确的是（　　） A．反应①一定是氢气在氧气中燃烧 B．反应②在电解时，负极产生氧气 C．反应③过程中一定会观察到溶液变黄 D．反应④可用于食品防潮 3．各物质间通过一步反应就能实现如下图所示的转化.其中没有发生的反应类型是（　　） A．复分解反应 B．化合反应 C．分解反应 D．置换反应 4．实验是学习化学的重要手段，请结合下列实验回答相应问题。 （1）如图1是硫在氧气中燃烧的实验。 ①观察到火焰的颜色是 ； ②反应的化学方程式是 ； ③当火焰变得微弱时，将燃烧匙进一步伸入瓶底，火焰又变旺，可得出氧气的一条物理性质是 。 （2）在做铁与硫黄反应实验中我们选用图2哪个装置 。 ①实验中当发现混合物已经发出光，停止加热实验也还能继续进行说明这个反应是化学能转化为能 。 ②反应的化学方程式是 。 5．生石灰（氧化钙）是常见的干燥剂，小明对久置的生石灰干燥剂开展了以下探究活动。 【提出问题】久置后生石灰样品的成分是什么? 【作出猜想】可能是CaO、Ca（OH）2和CaCO3中的一种或几种。 【实验探究】小明同学设计如下实验进行探究。 实验步骤操作 实验现象 实验结论 ①取少量样品于试管中，加水溶解，用手触摸试管壁 试管壁发热 有CaO ②将①所得溶液过滤得到滤渣，向滤渣中加入足量稀盐酸 ? 有CaCO3 【结论与解释】 （1）步骤②过滤操作中需要用到的器材有 。（列举2个） （2）写出步骤②的实验现象： 。 （3）为证明样品中含有Ca（OH）2，小红提出可向步骤①的试管中滴加几滴无色酚酞试液，若溶液变红，则证明样品中含有Ca（OH）2。请判断这种做法是否合理，并说明理由： 。 （4）【拓展延伸】小明针对Ca（OH）2和CaCO3的性质，又查到如下资料： ； 根据资料信息，写出一种判断生石灰样品中是否含有Ca（OH）2的方法： 。 6．汽车尾气排放必须符合国家标准，因为汽车尾气中通常有含铅化合物以及CO、NO、SO2等有毒气体，是城市空气的重要污染源。治理的方法之一是在汽车的排气管上装一个催化转化器，里面用铂（Pt）、铅（Pb）合金作催化剂。它的特点是使CO和NO反应，生成两种无毒气体，使汽油充分燃烧并使SO2转化为SO3。已知SO3更易与水化合生成＋6价硫的另一化合物，据此回答下列问题。     （1）写出NO与CO通过催化转化器发生反应的化学方程式 （其中一种生成物是N2） 。     （2）写出SO3与水化合的化学方程式 。     （3）“催化转化器”也有美中不足之处，可能会造成 效应的加剧。 本节课学习中，你有哪些收获，还有哪些问题？ 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第5节 物质的转化 第1课时（导学案） 科学观念：了解非金属及其化合物的转化规律；理解金属及其化合物的转化规律；认识不稳定的酸受热分解的特性。 科学思维：对比硫在空气与氧气中燃烧现象差异，分析反应条件对速率的影响；通过铁粉与硫黄混合物的磁性变化，推断化合反应的本质。 探究实践：规范操作硫黄燃烧实验，描述不同条件下（空气/氧气）的现象差异；完成铁粉与硫黄反应、生石灰遇水实验，记录反应现象。 态度责任：结合生石灰作干燥剂的应用，讨论化学物质的安全使用与储存；联系酸雨（SO₂转化）成因，倡导减少含硫燃料使用的环保意识。 1. 非金属/金属转化链（重点） 2. 金属氧化物与碱之间的转化（难点） 1.硫在空气中燃烧产生淡蓝色火焰，放出热量，生成具有刺激性气味气体；硫在氧气中燃烧产生蓝紫色火焰，放出热量，生成具有刺激性气味气体。实验前在集气瓶底部预先放少量水（或氢氧化钠溶液）以吸收生成的二氧化硫，防止二氧化硫对空气造成污染。 2.非金属氧化物 ＋ 水 → 酸 ，如，酸 非金属氧化物 ＋ 水，如。 3.金属 ＋ 非金属（不包括氧气） → 金属化合物，如。某些金属氧化物 ＋ 水 → 碱（可溶） ， 碱（不可溶） 金属氧化物 ＋ 水。 知识回顾 不同种类物质如何相互转化的？ 一、非金属及其化合物之间的转化 科学家常利用物质与物质之间的反应，制造出许多新的物质，使物质世界更加丰富多彩。那么，哪些种类的物质之间可以发生化学反应？物质之间的反应遵循怎样的规律呢？ 活动1．硫黄的燃烧实验 （1）取一药匙硫黄，观察其外观： 淡黄色粉末状固体 。  （2）将硫黄放到燃烧匙中，在酒精灯上点燃硫黄，观察现象： 产生微弱的淡蓝色火焰，能闻到刺激性气味 。 （3）把燃烧着的硫黄放进盛有氧气的集气瓶内，观察现象： 产生明亮的蓝紫色火焰，能闻到刺激性气味 。  以上变化可用化学方程式表示为： 。 生成物二氧化硫是一种有毒、有刺激性气味的气体，不要直接排放到空气中。该实验最好在通风橱中进行！！！ 注意事项： （1）硫在氧气中燃烧的实验中，燃烧匙要由瓶口向下缓慢伸入盛有氧气的集气瓶中，使氧气充分反应； （2）在集气瓶底部预先放少量水（或氢氧化钠溶液）以吸收生成的二氧化硫，防止二氧化硫对空气造成污染。 实验结论： 由此可知：非金属单质 + 氧气 → 非金属氧化物 活动2．CO2与碳酸的转化实验 （1）取2杯蒸馏水，向其中1杯蒸馏水中吹气或通入CO2。然后，分别向2只烧杯中滴加几滴紫色石蕊试液，如图所示，比较2只烧杯中出现的现象并说明原因。  实验现象：吹气或通入CO2的烧杯中滴入紫色石蕊试液后，溶液变红。另一只烧杯无变化。 原因： ，碳酸使石蕊试液变红 （2）从2只烧杯中分别取少量液体放入试管中，加热，有什么现象发生？  你认为应该怎样解释所发生的变化？将上述变化用化学方程式表示出来。 实验现象：变红色的烧杯中的溶液又变成了紫色，另一只烧杯中的溶液无变化 原因： ，碳酸不稳定，受热分解生成了二氧化碳和水 其他一些非金属氧化物与水反应也可以生成酸，如：酸性氧化物 由此可知：某些非金属氧化物 + 水 → 酸 某些酸（弱酸） 非金属氧化物 + 水 并不是所有的非金属氧化物都能与水反应生成酸，如SiO2、CO、NO等不能与水反应。 思考与讨论 你知道酸雨是怎样形成的吗？ 酸雨就是pH值小于5.6的雨水。形成主要是人类活动向大气中排放了过多的酸性气体，这些气体溶解在雨水中，形成了酸。 、 （硫酸型酸雨） （硝酸型酸雨） 思考与讨论 怎样用化学方程式表示下列物质间的转化？  C→CO2→H2CO3→CO2 二、金属及其化合物之间的转化 活动 1．取少量铁粉放在白纸上，再取一定量的硫黄与铁粉混合（铁与硫黄的质量比约为7：5）。  2．用磁铁接近混合物，如图所示，你看到了什么现象？ 铁粉被磁铁吸引 。  3．把混合物放进试管内，用酒精灯加热，如图所示，此时，有什么现象发生？ 铁粉与硫黄反应发光，生成黑色固体，同时放出大量的热 。 4．当反应后发出的光扩展至整支试管时，立即停止加热，静置，冷却。  5．将生成物倒在白纸上，观察生成物的外观如何，再用磁铁靠近生成物，磁铁能否吸引生成物？为什么？ 生成物呈块状，磁铁不能吸引生成物 。  6．以上变化的化学方程式为： 。 其他一些金属与非金属（不包括氧气）也可以发生反应生成相应的金属化合物（盐），如： 以上实验表明：有的金属与非金属可以发生反应，转化成化合物 金属 + 非金属（除了氧气） → 盐 金属 + 氧气 → 金属氧化物 如： 有些金属在常温下就可以和氧气反应，有些金属在高温下也不与氧气反应。 活动 在蒸发皿中放1小块生石灰，加少量水，搅拌，如图所示，有什么现象发生？ 变成白色糊状，反应放出大量的热，蒸发皿变热 。 以上变化的化学方程式为： CaO+H2O=Ca(OH)2 。 滴加几滴无色酚酞试液，发现试液变 红 。 其他一些金属氧化物也可以与水反应生成碱，如： 以上实验表明：某些金属氧化物可以与水反应生成碱。 金属氧化物 + 水 → 碱（可溶） 不溶性碱受热分解生成金属氧化物和水，如 碱 金属氧化物 + 水 思考与讨论 怎样用化学方程式表示下列物质间的转化？ Ca →CaO→Ca(OH)2 课堂小结： 1. 图中字母代表含硫元素的物质，下列判断错误的是（ ） A．物质a在纯氧中燃烧可以生成物质b B．物质c是二氧化硫 C．物质d中硫元素的化合价为－2价 D．物质d、e和f中一定都含有氢元素 【答案】B 【详解】根据题意，a是硫单质，b是二氧化硫，c是三氧化硫，d是硫化氢，e是亚硫酸，f是硫酸，g是亚硫酸盐或亚硫酸氢盐，h是硫酸盐或硫酸氢盐。 A．物质a是硫单质，在纯氧中燃烧可以生成物质b二氧化硫，故A正确； B．物质c中硫元素显+6价，是三氧化硫，故B错误； C．由图可知d中硫元素显-2价，故C正确； D．由图可知物质d、e和f属于酸，酸是溶于水产生的阳离子只有氢离子的化合物，所以一定含有氢元素，故D正确。 故选B。 2．关于水的知识网络图（“→”表示物质可转化）说法中，正确的是（　　） A．反应①一定是氢气在氧气中燃烧 B．反应②在电解时，负极产生氧气 C．反应③过程中一定会观察到溶液变黄 D．反应④可用于食品防潮 【答案】D 【详解】A、氢气转化为水的方法很多，如在加热的条件下，氢气与氧化铜反应生成铜和水，错误； B、水在通电的条件下分解为氢气和氧气，连接电源正极的产生的是氧气，连接电源负极的产生的是氢气，错误； C、盐酸转化为水的方法很多，如盐酸与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠和水，实验中不会出现溶液变黄的实验现象，错误； D、生石灰与水反应生成熟石灰（氢氧化钙），此反应可用于食品防潮，正确。 故选D。 3．各物质间通过一步反应就能实现如下图所示的转化.其中没有发生的反应类型是（　　） A．复分解反应 B．化合反应 C．分解反应 D．置换反应 【答案】D 【详解】氧化钙与水反应生成氢氧化钙，该反应符合“多变一”的特征，属于化合反应； 氢氧化钙与碳酸钠发生复分解反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，属于复分解反应； 碳酸钙在高温的条件下分解为氧化钙和二氧化碳气体，属于分解反应。 各物质通过一步转化的过程中没有涉及到置换反应。 故选D。 4．实验是学习化学的重要手段，请结合下列实验回答相应问题。 （1）如图1是硫在氧气中燃烧的实验。 ①观察到火焰的颜色是 ； ②反应的化学方程式是 ； ③当火焰变得微弱时，将燃烧匙进一步伸入瓶底，火焰又变旺，可得出氧气的一条物理性质是 。 （2）在做铁与硫黄反应实验中我们选用图2哪个装置 。 ①实验中当发现混合物已经发出光，停止加热实验也还能继续进行说明这个反应是化学能转化为能 。 ②反应的化学方程式是 。 【答案】明亮的蓝紫色；S+O2 SO2；O2密度比空气大；A；热能；Fe+SFeS 【详解】（1）如图1是硫在氧气中燃烧的实验。 ①观察到火焰的颜色是：明亮的蓝紫色； ②反应的化学方程式是：S+O2SO2； ③当火焰变得微弱时，将燃烧匙进一步伸入瓶底，火焰又变旺，可得出氧气的一条物理性质是：氧气密度比空气大。 （2）铁与硫磺的反应需要加热，故选图2中的A； ①实验中当发现混合物已经发出光，停止加热实验也还能继续进行说明这个反应是化学能转化为热能； ②铁和硫在加热的条件下反应，生成硫化亚铁，则反应的方程式为：Fe+SFeS。 5．生石灰（氧化钙）是常见的干燥剂，小明对久置的生石灰干燥剂开展了以下探究活动。 【提出问题】久置后生石灰样品的成分是什么? 【作出猜想】可能是CaO、Ca（OH）2和CaCO3中的一种或几种。 【实验探究】小明同学设计如下实验进行探究。 实验步骤操作 实验现象 实验结论 ①取少量样品于试管中，加水溶解，用手触摸试管壁 试管壁发热 有CaO ②将①所得溶液过滤得到滤渣，向滤渣中加入足量稀盐酸 ? 有CaCO3 【结论与解释】 （1）步骤②过滤操作中需要用到的器材有 。（列举2个） （2）写出步骤②的实验现象： 。 （3）为证明样品中含有Ca（OH）2，小红提出可向步骤①的试管中滴加几滴无色酚酞试液，若溶液变红，则证明样品中含有Ca（OH）2。请判断这种做法是否合理，并说明理由： 。 （4）【拓展延伸】小明针对Ca（OH）2和CaCO3的性质，又查到如下资料： ； 根据资料信息，写出一种判断生石灰样品中是否含有Ca（OH）2的方法： 。 【答案】 玻璃棒、烧杯等（合理即可） 有气泡产生 不合理，因为氧化钙与水反应会生成氢氧化钙，也能使酚酞变红 将样品加热至500℃~900℃间，称量固体质量是否有减小/是否有水生成 【详解】（1）步骤②过滤操作中用到的器材有漏斗、玻璃棒、烧杯、铁架台等； （2）碳酸钙与稀盐酸反应生成产生二氧化碳气体，滤渣有CaCO3，加入足量稀盐酸，步骤②的实验现象：有气泡产生； （3）为证明样品中含有Ca（OH）2，小红提出可向步骤①的试管中滴加几滴无色酚酞试液，若溶液变红，则证明样品中含有Ca（OH）2；这种做法不合理，因为氧化钙与水反应会生成氢氧化钙，也能使酚酞变红； （4）由于，故可将样品加热至500℃～900℃间，称量固体质量是否有减小或检验是否有水生成。 6．汽车尾气排放必须符合国家标准，因为汽车尾气中通常有含铅化合物以及CO、NO、SO2等有毒气体，是城市空气的重要污染源。治理的方法之一是在汽车的排气管上装一个催化转化器，里面用铂（Pt）、铅（Pb）合金作催化剂。它的特点是使CO和NO反应，生成两种无毒气体，使汽油充分燃烧并使SO2转化为SO3。已知SO3更易与水化合生成＋6价硫的另一化合物，据此回答下列问题。     （1）写出NO与CO通过催化转化器发生反应的化学方程式 （其中一种生成物是N2） 。     （2）写出SO3与水化合的化学方程式 。     （3）“催化转化器”也有美中不足之处，可能会造成 效应的加剧。 【答案】 2NO+2CO N2+2CO2 SO3+H2O=H2SO4 温室 【详解】（1）根据题意以及质量守恒定律可知，NO与CO通过催化转化器发生反应的化学方程式：2NO+2CO N2+2CO2。 （2）SO3与水化合的化学方程式：SO3+H2O=H2SO4 （3）“催化转化器”也有美中不足之处 ，产物里含有CO2，可能会造成温室效应的加剧。 本节课学习中，你有哪些收获，还有哪些问题？ 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$