第1章 第1节 第2课时 物质的转化-（配套教参Word版）【创新教程·五维课堂】2026-2027学年高中化学必修第一册同步讲义（人教版）

本讲义聚焦“物质的转化”核心知识点，系统梳理从元素守恒依据到单质、氧化物、酸、碱、盐的转化关系，通过基础梳理、预习质检、典例示范等学习支架，帮助学生构建“物质类别-价态”双视角分析框架。 资料特色在于微观解释酸、碱、盐通性本质，结合实验探究活动与生活实例（如古代造纸、MOF材料），培养证据推理与模型认知、科学思维，课中辅助教师实验教学与例题解析，课后通过练习题与小结助力学生查漏补缺。

第2课时　物质的转化 学业水平目标 学科核心素养 1.认识同类物质具有相似的性质，在一定条件下各种物质可以相互转化 2．能从物质类别和元素价态变化的视角说明物质的转化路径 1.熟知酸、碱、盐的性质，会写相关反应的化学方程式，并判断其反应类型 2．认识同类物质具有相似性，学会分析研究物质的性质与相互转化的方法，促进“证据推理与模型认知”化学核心素养的发展 [基础梳理] 　　　物质的转化 1．实现物质转化的基本依据 化学反应前后　元素种类　不会改变。 2．常见单质及其化合物的转化 (1)实例探究 (2)结论 单质到盐的转化关系 　　　确定制备物质的方法 1．确定依据 2．工业生产方法的选择 (1)最适当方法的选择 (2)实例：工业上制取NaOH。 [预习质检] 判断正误．正确的画“√”，错误的画“×”。 (1)金属铁和盐酸反应生成FeCl2和H2的反应是置换反应。(　√　) (2)2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑是置换反应。(　×　) (3)CaCO3、Ca(HCO3)2、Cu2(OH)2CO3都属于碳酸盐。(　√　) (4)盐酸、纯碱、醋酸钠和生石灰分别属于酸、碱、盐和氧化物。(　×　) (5)蓝矾(CuSO4·5H2O)和干冰属于化合物，铁矿石属于混合物。(　√　) (6)通过化学反应，可由Ba(OH)2一步转化生成NaOH。(　√　) (7)HCOOH中含有两个氢原子，所以是二元酸。(　×　) 酸、碱、盐的化学通性 为什么不同的酸(或碱、盐)具有相似的化学性质？因为它们在组成上具有相似性。从微观角度来看，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碳酸根离子，所以不同的酸(或碱、盐)也具有相似的化学性质。 酸、碱、盐的化学通性； 1．酸(以稀盐酸为例) 2．碱[以Ca(OH)2为例] 3．盐(以Na2CO3为例) [特别提醒]　酸、碱、盐概念的理解 ①溶于水能电离出H＋的化合物不一定是酸， 如NaHSO4；溶于水能电离出OH－的化合物不一定是碱， 如Mg(OH)Cl；盐的构成中不一定仅有金属阳离子和酸根阴离子，如NH4Cl：非金属元素可形成阳离子，如NH；酸根离子中不一定只有非金属元素，如MnO。②酸分子中有几个H原子，不一定就是几元酸，如CH3COOH是一元酸。 ◆[典例示范] [例1]　右图中“——”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。下面四个选项中，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 CO2 CuO C D Fe CuCl2 Zn HCl [解析]　A项，甲与乙、乙与丙、丙与丁之间不反应；B项，丁不能转化为乙，且甲与乙、乙与丙、甲与丁之间不反应；C项，甲与乙、乙与丙之间不反应；D项，HCl与CuO或Cu(OH)2等反应可转化为CuCl2，且甲与乙、乙与丙、甲与丁、丙与丁之间均能反应，符合题意。 [答案]　D ◆[学以致用] 1．下表中有三组物质，每组均有甲、乙、丙三种物质(酸、碱、盐均为溶液)。 第Ⅰ组 第Ⅱ组 第Ⅲ组 甲 BaCl2 HCl Cu(NO3)2 乙 Fe2O3 K2SO4 H2SO4 丙 Fe NaOH MgCl2 根据该表回答问题： (1)第Ⅲ组中有一种物质能与第　________　组中的所有物质反应，这种物质是　________　。 (2)第Ⅱ组物质中，跟第1组中所有物质都不能发生反应的是　________　，该物质能与第Ⅲ组中所有物质发生反应，其化学方程式分别为　____________　，　________________　，　________________　。 解析：(1)第Ⅲ组中的H2SO4可以与第Ⅰ组中的所有物质发生反应；(2)第Ⅱ组中的NaOH与第Ⅰ组中的所有物质都不能反应，但可以与第Ⅲ组中的所有物质反应。 答案：(1)Ⅰ　H2SO4 (2)NaOH　Cu(NO3)2＋2NaOH===2NaNO3＋Cu(OH)2↓　H2SO4＋2NaOH===Na2SO4＋2H2O　MgCl2＋2NaOH===Mg(OH)2↓＋2NaCl 　　　　物质的转化 根据物质的组成和性质，通过化学变化可以实现物质之间的转化。在化学变化过程中，元素是不会改变的，这是考虑如何实现物质之间的转化时最基本的依据。 [活动与探究] 反应物 实验现象 结论 锌溶解，有大量气泡冒出 酸能和活泼金属反应放出氢气 黑色的氧化铜溶解，溶液变蓝色 酸能和碱性氧化物反应 碱溶液由红色变成无色 酸能和碱发生中和反应 产生白色沉淀 酸能和某些盐反应 根据以上研究物质性质的方法并结合所学化学知识思考得出金属、碱性氧化物、酸性氧化物、酸、碱和盐分别能与哪些类别的物质发生反应，总结出单质、氧化物、酸、碱、盐的转化关系图。 [特别提醒]　 (1)上述转化关系并非无所不含，某些反应不能体现，如H2、CO、C还原CuO或Fe2O3，CuSO4＋5H2O===CuSO4·5H2O等。 (2)上述转化关系呈现的是共性，但学习时还要关注特殊性。如金属＋酸===盐＋氢气，但铜与盐酸就不反应。 ◆[典例示范] [例2]　在稀硫酸、二氧化碳、铜片、食盐、生石灰、一氧化碳、纯碱、铁片和木炭粉9种物质间存在如图所示的相互关系，①～⑤选择适当的物质，使有连线的两物质能发生反应。 (1)请推断它们的化学式分别为：①　__________　； ②　________　；③　________　；④　________　；⑤　________　。 (2)写出下列序号之间的化学方程式： ①和②：___________________________________________________________________； ②和④：___________________________________________________________________； ②和⑤：___________________________________________________________________； ③和④：___________________________________________________________________。 [解题反思]　(1)单质、氧化物、酸、碱、盐之间的转化关系图示一般如下： (2)上述转化关系还有特殊性。例：金属＋酸===盐＋氢气，但并不是任何酸与金属的反应都适用，如金属与硝酸反应就不产生氢气。 [解析]　该题是结合物质的性质考查物质分类的应用。根据单质①能和酸②发生化学反应，推知①应为活泼金属单质即铁，而酸只有稀H2SO4，即②为稀H2SO4，则氧化物④应为金属氧化物CaO，从而氧化物③为酸性氧化物，即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 ◆[学以致用] 2．Ⅰ.现有①氧气、②空气、③碱式碳酸铜、④氯酸钾、⑤硫、⑥水、⑦氧化镁、⑧氯化钠等物质，其中属于单质的有(填序号)　________　；属于化合物的有　________　；其中　________　属于含氧化合物，　________　属于氧化物；属于混合物的有　________　。上述物质间能发生反应的化学方程式是　________________________________　。 Ⅱ.将稀盐酸分别加入各试管进行下列三组实验，如图所示： (1)根据实验现象，通过分析和归纳得出的结论有(至少答3条)①　____________________________　；②　________________________________　；③　________________________________　。 (2)指出上述实验中有关物质及反应在实验室、生产和生活等方面的实际应用(至少答3条)①　________________　；②　________________　；③________________________________________________________________________。 解析：Ⅰ.解题的关键是正确掌握物质分类的依据，对已知物质要能按混合物和纯净物、单质和化合物、含氧化合物和氧化物逐一进行判断分类。比较困难的是对氯酸钾和碱式碳酸铜中所含元素种类的判断，这可以根据物质在化学反应前后元素种类不变的原则来确定。如根据氯酸钾在分解反应中生成氯化钾和氧气，判断氯酸钾应含有氯、钾、氧三种元素；上述物质间只有硫与氧气(或空气)间能发生反应。 Ⅱ.这是一道开放性题，答案有多种，题目要求至少答出3条，可在分析、比较和归纳的基础上答出最有把握的3条，在解答(1)时，要特别注意：得出的结论必须与同组实验有关，具有一定的概括性或规律性，切忌将某一个具体实验现象或结论作为答 案。在(2)中按性质决定用途的观点，联系实际可归纳出正确答案。 答案：Ⅰ.①⑤　③④⑥⑦⑧　③④⑥⑦　⑥⑦　②　S＋O2SO2 Ⅱ.(1)①酸能与某些金属氧化物反应　②酸能与活泼金属反应　③酸能与某些盐反应等 (2)①稀盐酸可用于除铁锈　②氯化钡溶液可用于检验硫酸根离子　③石灰石跟稀盐酸常用于实验室制取CO2(或可用稀盐酸检验碳酸根离子等) 纸是中国劳动人民长期经验的积累和智慧的结晶，纸是用以书写、印刷、绘画或包装等的片状纤维制品。 中国古代常用石灰水或草木灰水为丝麻脱胶，这种技术也给造纸中为植物纤维脱胶以启示。纸张就是借助这些技术发展起来的。 (1)石灰水属于混合物吗？如果是，其分散质是什么？ (2)熟石灰、石灰石、生石灰都含有相同的元素，你能分别写出它们的主要成分的化学式吗？ (3)某学生设计了一种实验室制备碳酸钙的实验方案，其流程如图所示： 写出上述方案中有关反应的化学方程式。 [提示]　(1)属于混合物。分散质是氢氧化钙。 (2)Ca(OH)2　CaCO3　CaO (3)①CaCO3CaO＋CO2↑ ②CaO＋H2O===Ca(OH)2 ③Ca(OH)2＋Na2CO3===CaCO3↓＋2NaOH 1．下列物质可以与其他物质直接反应生成盐的是(　　) ①金属　②碱性氧化物　③碱　④酸性氧化物　⑤酸 A．只有①②③　　　　　 B．只有①④ C．只有②⑤ D．全部 解析：D　[金属、碱性氧化物、碱与酸反应会生成盐；酸性氧化物与碱反应会生成盐。] 2．含碳化合物是自然界中种类最多的化合物。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：D　[该转化关系中涉及的化学反应有：C＋2CuO2Cu＋CO2↑，CO2＋H2O===H2CO3，H2CO3＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋2H2O，CaCO3CaO＋CO2↑，反应类型分别为置换反应、化合反应、复分解反应、分解反应。] 3．碱溶液中都含有OH－，因此不同的碱表现出一些共同的性质。下列关于Ba(OH)2性质的描述，不属于碱的共同性质的是(　　) A．能使紫色石蕊溶液变蓝色 B．能与盐酸反应生成水 C．能与Na2SO4溶液反应生成BaSO4沉淀 D．能与CO2反应生成水 解析：C　[Ba(OH)2与Na2SO4反应的实质是Ba2＋与SO的反应，体现的不是OH－的性质。] 4．A～E是中学化学常见的物质：盐酸、氢氧化钠、氢氧化钙、碳酸钠、二氧化碳中的某一种。A可用于金属表面除锈，B可用来改良酸性土壤。它们相互之间发生反应或转化的关系如图所示(“一”表示两种物质间能发生反应，“→”表示两种物质间的转化关系。) (1)A、C的化学式分别为　________　、　________　。 (2)D在生活和生产中的一种用途是　________　。 (3)E→D反应的化学方程式为_____________________________________________。 (4)B与D反应的化学方程式为____________________________________________。 解析：A可用于金属表面除锈，B可用来改良酸性土壤，则A为稀盐酸，B为氢氧化钙；A与C能反应，B与D能反应，由盐酸能与氢氧化钠、碳酸钠反应，氢氧化钙能与二氧化碳、碳酸钠反应，则E为Na2CO3，C为NaOH，D为CO2。 答案：(1)HCl　NaOH (2)光合作用的原料、灭火 (3)Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑ (4)CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O [课堂小结] 1．单质到盐的一种转化关系 2．根据物质的组成和性质，以及物质之间的转化关系，可以确定制取某类物质的可能方法。 对应学生课时P106 一、选择题 1．在一定条件下，跟酸、碱、盐都能反应的物质是(　　) A．CaO B．Na2CO3　 C．CaCO3　 D．CO2 解析：B　[CaO是碱性氧化物，与碱不发生反应；CO2是酸性氧化物，与酸不发生反应；Na2CO3和CaCO3都是盐，但后者难溶于水，不与碱、盐发生反应，前者可以，如可分别与盐酸、氢氧化钙、氯化钙等发生反应。] 2．X、Y、Z、W各代表一种物质，若X＋Y===Z＋W，则X和Y之间不可能是(　　) A．盐和盐的反应 B．碱性氧化物和水的反应 C．酸与碱的反应 D．酸性氧化物和碱的反应 解析：B　[A、C、D中的反应均有两种物质生成，而B项只生成一种物质——碱。] 3．下列物质间的转化能一步实现的是(　　) A．Na2CO3→NaOH B．CaCO3→Ca(OH)2 C．NaNO3→NaCl D．FeSO4→CuSO4 解析：A　[Na2CO3＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋2NaOH，A项符合题意；CaCO3不溶于水，故不能与可溶性碱反应得到Ca(OH)2，B项不符合题意；NaNO3无论与哪种物质反应均无法得到NaCl，C项不符合题意；FeSO4与金属铜、Cu(OH)2及可溶性铜盐都不能反应，故不能得到CuSO4，D项不符合题意。] 4．甲、乙、丙、丁分别是Na2CO3、AgNO3、BaCl2、盐酸四种无色溶液中的一种，它们两两反应后的现象如下：甲＋乙―→沉淀；甲＋丙―→沉淀；乙＋丙―→沉淀；丙＋丁―→沉淀；乙＋丁―→无色无味气体。则甲、乙、丙、丁四种溶液依次是(　　) A．BaCl2　Na2CO3　AgNO3　盐酸 B．BaCl2　Na2CO3　盐酸　AgNO3 C．Na2CO3　盐酸　AgNO3　BaCl2 D．AgNO3　盐酸　BaCl2　Na2CO3 解析：A　[ Na2CO3 AgNO3 BaCl2 盐酸 Na2CO3 / 沉淀 沉淀 气体 AgNO3 沉淀 / 沉淀 沉淀 BaCl2 沉淀 沉淀 / / 盐酸 气体 沉淀 / / 丙与甲、乙、丁三种物质都生成沉淀，则丙为AgNO3，能生成气体的是Na2CO3和稀盐酸，则甲是BaCl2，可推知乙为Na2CO3，丁为盐酸。] 5．对于化学反应A＋B===C＋D，下列说法中正确的是(　　) A．若生成物C、D中有一种为单质，则该反应一定是置换反应 B．若生成物C和D分别为两种沉淀，A、B有可能为盐和碱 C．若C、D是盐和水，则A、B一定是酸和碱 D．若C、D是两种化合物，则A、B一定是化合物 解析：B　[置换反应的模式是单质＋化合物===单质＋化合物的反应，A错；盐和碱有可能生成两种沉淀，如Ba(OH)2和CuSO4反应生成BaSO4沉淀和Cu(OH)2沉淀，B正确；能反应生成盐和水的不一定是酸和碱，如NaHSO4与NaOH反应生成Na2SO4和水，C错，单质和化合物反应也可能生成两种化合物(如O2与CH4反应)，D错。] 6．在给定条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是(　　) A．浓盐酸Cl2Ca(ClO)2 B．BaCl2(aq)BaSO3BaSO4 C．FeFe2O3Fe(OH)3 D．CuSO4(aq)Cu(OH)2Cu2O 解析：A　[A.浓盐酸和二氧化锰加热产生氯气，氯气通入石灰乳中产生次氯酸钙，转化可以实现，故A选；B.氯化钡与二氧化硫不发生反应，故B不选；C.铁与水蒸气高温产生四氧化三铁，故C不选；D.硫酸铜与氢氧化钠反应产生氢氧化铜沉淀，氢氧化铜与蔗糖不反应，故D不选；故选：A。] 7．KOH是我国古代纺织业常用漂洗的洗涤剂。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：C　[该流程中发生的反应依次是：CaCO3CaO＋CO2↑(分解反应)，CaO＋H2O===Ca(OH)2(化合反应)，Ca(OH)2＋K2CO3===CaCO3↓＋2KOH(复分解反应)。] 8．2025年诺贝尔化学奖授予金属有机框架(MOF)的研发团队，该材料在能源存储、环境治理等领域大放异彩，其核心结构是金属离子(如Cu2＋)与有机配体形成多孔晶体。下列关于MOF的说法错误的是(　　) A．一种特定的MOF属于纯净物 B．MOF可用于沙漠空气取水，此过程中水分子与MOF的相互作用属于物理变化 C．某MOF材料含有Cu2＋、Al3＋等金属离子，其对应的氧化物均为碱性氧化物 D．若MOF中金属离子为Cu2＋，其与Fe可以发生置换反应 解析：C　[A.一种特定的MOF是由金属离子和有机配体通过配位键形成的多孔晶体材料，具有固定组成和结构，属于纯净物，A正确；B.MOF的多孔结构可吸附空气中的水分子，该过程主要依赖物理吸附，属于物理变化，B正确；C.Cu2＋对应的氧化物CuO为碱性氧化物，但Al3＋对应的氧化物Al2O3为两性氧化物(既能与酸又能与碱反应)，并非碱性氧化物，因此“均为碱性氧化物”的说法错误，C错误；D.在金属活动性顺序中Fe排在Cu前面，Fe可与Cu2＋发生置换反应生成单质Cu，D正确。] 9．北京冬奥会或第24届冬季奥林匹克运动会将在2022年2月4日至2022年2月20日在中华人民共和国北京市和河北省张家口市联合举行。 某同学在奥运五连环中填入了5种物质，相连环物质间能发生反应，不相连环物质间不能发生反应。你认为“五连环”中物质间发生的反应，没有涉及的基本反应类型是(　　) A．复分解反应 B．分解反应 C．化合反应 D．置换反应 解析：B　[Fe与稀盐酸发生置换反应；NaOH溶液与稀盐酸、CO2的反应均为复分解反应；CO2与C能够发生化合反应，没有涉及的基本反应类型是分解反应。] 10．下表所列各组物质中，物质之间按箭头方向不能通过一步反应实现如图所示转化的是(　　) →→ 甲 乙 丙 A CuO CO2 H2O B C CO CO2 C CaCO3 CaO Ca(OH)2 D H2SO4 H2O H2 二、非选择题 11．某同学利用Fe、CuO、H2SO4制备CuSO4，制备路线及相关物质之间的转化关系如下，回答下列问题： (1)写出A、B、C的化学式： A　________　、B　________　、C　________　。 (2)写出有关反应的化学方程式： A―→B________________________________________________________________________； A―→Cu________________________________________________________________________。 解析：由A＋Fe―→Cu可知A中含Cu2＋，则A＋NaOH―→B的反应为Cu2＋和OH－反应生成Cu(OH)2，故B为Cu(OH)2、C为CuO。 答案：(1)CuSO4　Cu(OH)2　CuO (2)CuSO4＋2NaOH===Cu(OH)2↓＋Na2SO4 CuSO4＋Fe===FeSO4＋Cu 12．单质、氧化物、酸、碱和盐的相互关系，可以用图简单表示，现选择铁、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变用化学方程式表示(所写化学方程式不得重复)。 ①C＋O2CO2； ②________________________________________________________________________； ③________________________________________________________________________； ④________________________________________________________________________； ⑤________________________________________________________________________； ⑥________________________________________________________________________； ⑦________________________________________________________________________。 解析：属于同一类的物质必定符合同一标准，就会有某一共同的性质，利用一类物质和另一类物质之间的关系，就可以找出物质之间转化的方法：非金属酸性氧化物；金属碱性氧化物，该题对各类物质之间的转化给限定了8种物质，从这8种物质中选出符合条件的物质进行各类物质间的转化。 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 13．(1)现有碳、二氧化碳、氧化铁、石灰水、稀硫酸和纯碱溶液6种物质。 ①除稀硫酸外，试分别将其他物质的化学式填入下图相应的5个圆圈内，使每个圆圈内的物质都能与相邻物质发生反应。 ②用化学方程式将它们与相邻物质间发生的反应表示出来： 　________________　、　________________　、 　________________　、　________________　、 　________________　、　________________　。 (2)以下表示的是碳及其化合物之间的转化关系： CCO2H2CO3CaCO3 其中涉及的基本反应类型依次为　____________　、　__________　、　__________　、　__________　。 解析：(1)碳是非金属单质，二氧化碳是酸性氧化物，石灰水是碱溶液，纯碱是盐，氧化铁是碱性氧化物。联系初中所学的常见化学反应，理解酸、碱、盐之间的转化关系，熟记常见的复分解反应，便可解答。 (2)整个过程涉及的化学反应有：2CuO＋C2Cu＋CO2↑、CO2＋H2O===H2CO3、H2CO3＋Ca(OH)2===2H2O＋CaCO3↓和CaCO3CO2↑＋CaO，以上反应涉及的基本反应类型依次为置换反应、化合反应、复分解反应和分解反应。 答案：(1)① ②H2SO4＋Na2CO2===Na2SO4＋CO2↑＋H2O Na2CO3＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋2NaOH Ca(OH)2＋CO2===CaCO3↓＋H2O CO2＋C2CO 2Fe2O3＋3C4Fe＋3CO2↑ Fe2O3＋3H2SO4===Fe2(SO4)3＋3H2O(其他答案合理也可) (2)置换反应　化合反应　复分解反应　分解反应 学科网（北京）股份有限公司 $