3.1物质的转化 教案-2025-2026学年华东师大版科学九年级下册

该教案聚焦物质转化规律，以生活实例（酿酒、烧瓷）导入，通过铜氧化与还原实验、酒精还原氧化铜视频等，搭建从金属-金属氧化物转化到单质-氧化物-酸（碱）转化的学习支架，梳理转化规律。 特色在于实验与视频结合的探究实践，如酸雨模拟实验、硫燃烧与水反应验证酸性，培养科学思维；归纳金属与非金属转化规律，区分普遍与特殊情况，强化科学观念。提升学生探究能力，为教师提供清晰教学框架。

教学设计 课程基本信息 学科 初中科学 年级 九年级 学期 春季 课题 物质的转化 教科书 书 名：科学教材 出版社：华东师范大学出版社 出版日期：2020年6月 教学目标 1. 了解化合物之间的相互转化。 2. 利用物质转化的规律寻找物质制取的途径。 3. 掌握物质间相互转化的规律。 教学内容 教学重点： 以酸、碱、盐及氧化物知识为例，掌握物质间相互转化的规律 教学难点： 以酸、碱、盐及氧化物知识为例，掌握物质间相互转化的规律 教学过程 同学们，请你仔细地观察周围的各种物质。它们是从哪里来的？又会到哪里去？在这些过程中物质之间是否发生了转化？如：酿酒、烧瓷等。 由一种物质转化成另一种物质，这种转化一定是化学变化。 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？ 一、金属的氧化和金属氧化物的还原 活动：铜与氧化铜之间的相互转化 用坩埚钳夹着铜片在酒精灯的外焰上加热，仔细观察实验现象。 我们可以从实验中观察到紫红色的物质加热后变黑色。 得到铜在加热的条件下能和空气中的氧气结合形成黑色的氧化铜。 这个反应的化学方程式是：2Cu＋O2 2CuO 视频：酒精还原氧化铜 把在酒精灯外焰上加热后的铜片，马上插入酒精中，观察到哪些现象？ 黑色又变为红色 我们可以得到在加热或高温条件下，酒精可以使CuO转变为Cu。 这个反应的化学方程式是：CuO＋C2H5OH=Cu＋C2H4O＋H2O 这说明，氧气在加热的条件下能和铜结合生成氧化铜，金属获得氧的过程被称为金属的氧化。 酒精能与灼热的氧化铜反应从氧化铜中夺取氧，使氧化铜转化为铜。 金属氧化物失去氧的过程被称为金属氧化物的还原。 从反应中可以看出： 物质得到氧跟氧结合，物质被氧化； 物质失去氧跟氧分离，物质被还原。 还有哪些物质和氧气一样能使金属生成金属氧化物？ 如：铁和氧气反应3Fe＋2O2Fe3O4、镁和氧气反应2Mg＋O22MgO、铝和氧气反应4Al＋3O22Al2O3等。 由这些反应我们可以知道金属转变为金属氧化物的规律是： 金属+氧气→金属氧化物 活动：使铁的表面形成氧化层保护膜 视频观看铁丝分别与浓硫酸和稀硫酸反应，观察到什么现象？为什么？ 发现：在浓硫酸中,表面成黑色,无气体产生。在稀硫酸中,铁片表面有气泡,铁片质量减少。 因为：铁在浓硫酸中，表面形成铁的氧化物(Fe3O4)，保护铁不再与酸反应生成H2。 科学家通过大量实验发现：绝大部分金属都能在一定条件下与氧气化合生成金属氧化物；但一些不活泼的金属如金、铂等，很难和氧化合生成氧化物；金属还能和某些能提供氧的物质如硝酸、浓硫酸等反应，生成金属氧化物。 那么金属氧化物又如何转化成金属呢？ 视频：氢气还原氧化铜 在干燥的硬质试管里铺一薄层黑色氧化铜粉末，固定在铁架台上，通入氢气，待空气排尽后，加热氧化铜。观察现象。反应完成后停止加热，再继续通入一会儿氢气，直到试管冷却。 思考1：实验开始时，为什么要先通氢气后加热？ 防止氢气和空气混合加热时试管炸裂 思考2：实验结束后，为什么要先停止加热后停止通氢气 ？ 防止灼热的铜被空气中的氧气重新氧化成氧化铜 此实验的现象是黑色物质变成了光亮的红色物质；试管出现水珠。 反应的化学方程式是：CuO＋H2Cu＋H2O 反应物中CuO失去氧，被还原，氧化剂。而H2得到氧，被氧化，还原剂。H2使CuO还原，因而具有还原性。 CuO＋CO Cu＋CO2 2CuO＋C2Cu＋CO2↑ 2Fe2O3＋3CO4Fe＋3CO2↑ 这几个反应，全是氧化还原反应，其中提供氧的是氧化剂，得到氧的是还原剂。 这几个反应中，找出氧化剂CuO、Fe2O3和还原剂CO、C。 从以上的学习中可以得出的规律是：金属氧化物+还原剂→金属 实验证明，不但金属和金属氧化物会发生氧化和还原，许多物质在一定的条件下都会发生氧化和还原，如：我们每天摄入的碳水化合物和脂肪在身体内会与吸入的氧气作用，被氧化成水和二氧化碳，并放出能量。维生素C、维生素E等药品的主要功能之一就是防止人体的某些组织发生不恰当的氧化。 生活中酸雨的形成也包含着物质的转化。 二、单质、氧化物、酸（碱）之间的转化 活动：酸雨形成的模拟实验 燃烧匙里放入硫粉，加热，直到燃烧，然后把燃着的硫伸入盛有氧气的集气瓶。观察现象。 我们观察到空气中：微弱的淡蓝色火焰，生成刺激性气味的气体。 氧气中：明亮的蓝紫色火焰，生成刺激性气味的气体 此实验所对应的化学方程式为：S＋O2 SO2 然后立即向瓶内倒入少量水，振荡，加入几滴石蕊试液测试溶液的酸碱性。 我们观察到：液体变为红色。得出溶液为酸性。化学方程式为：SO2+H2O=H2SO3 从以上的学习可以看出，酸雨就是天上下的酸。酸雨是指pH小于5.6的雨水。 形成酸雨的主要原因是在燃烧含有硫、氮等的煤或石油产品时，硫被氧化成二氧化硫，二氧化硫被水吸收生成了亚硫酸。 同样，氮被氧化成氮氧化物，被水吸收也会生成相应的酸，这也是形成酸雨的原因之一。 我们一起观看视频：空中死神——酸雨 二氧化硫在空气中飘尘的催化作用下，能和氧气继续反应，生成三氧化硫。 2SO2+O22SO3 三氧化硫和水反应能生成酸性远大于亚硫酸的硫酸，加剧了酸雨的形成。 SO3+H2O=H2SO4 根据硫、二氧化硫和亚硫酸之间的转化，说明非金属、非金属氧化物和对应的酸之间可有如下的转化规律： 非金属非金属氧化物酸 但某些非金属氧化物并不能直接与水反应，如：二氧化硅（沙子的主要成分）就不能与水直接反应生成硅酸。 利用刚才学习的知识，怎样用化学方程式表示下列物质的转化？ C→CO2→H2CO3 P→P2O5→H3PO4 活动：由氧化铜制取氢氧化铜 1.比较氧化铜和氢氧化铜的化学式。 2.提出由氧化铜制取氢氧化铜的实验方案，进行讨论后，实施实验方案。 而大部分金属氧化物并不能直接与水反应生成对应的碱。 视频：硫酸铜与氢氧化钠反应 氧化物可以先与酸反应生成盐溶液，盐溶液再与可溶性的碱溶液反应生成对应碱的沉淀。 所以，提出由氧化铜制取氢氧化铜的实验方案是CuO+H2SO4=CuSO4+H2O ； CuSO4+2NaOH=Na2SO4+Cu(OH)2 ↓ 根据铜、氧化铜和氢氧化铜之间的转化，说明并非所有的金属、金属氧化物和对应的碱之间都有如下的转化规律： 金属金属氧化物碱 只有少部分金属氧化物能直接与水反应生成对应的碱，如：氧化钠与水反应生成氢氧化钠、氧化钙与水反应生成氢氧化钙。 钾、钠、钡、钙的氧化物+水→碱 课堂小结： 本节我们学习的主要内容是单质、氧化物、酸或碱的转化，非金属与氧气可以生成非金属氧化物，非金属氧化物与水反应可以生成相应的酸。 所以在生产中酸的制取方法有酸性氧化物和水生成酸。酸与盐也可以生成酸。 金属与氧气可以生成金属氧化物，部分金属氧化物可以与水化合生成碱。 所以生活中碱的制取方法有：碱性氧化物和水生成碱。碱和盐也可以生成碱。 学科网（北京）股份有限公司 $