1.1 物质的分类及转化 第1课时（教学设计）化学人教版必修第一册

该高中化学教学设计聚焦物质的分类核心知识点，通过图书馆书籍分类、快递智能分拣等生活实例导入，引导学生将生活分类经验迁移至化学，衔接初中纯净物、混合物等旧知，搭建从生活到化学、从宏观组成到微观结构的学习支架。 资料以化学观念和科学思维为导向，通过树状分类法构建物质分类体系，交叉分类法多角度辨析，结合分组讨论、对应训练深化理解。生活实例与化学概念结合，培养学生分类思维和概念辨析能力，结构清晰的学情分析与教学反思，助力教师高效教学。

第一节 物质的分类及转化 第1课时 物质的分类 年级 高一 学科 化学 课型 新授课 教材 人教版必修第一册第一章第一节第1课时 教学目标 1.理解分类的概念，掌握根据物质的组成、结构、性质或用途等对物质进行分类的方法。 2.了解物质的组成，掌握单质、化合物、纯净物、混合物等概念，理解同素异形体的概念并能举例。 3.学会运用树状分类法和交叉分类法对物质进行分类，掌握不同分类标准下化合物（如酸、碱、盐、氧化物）的分类结果。 4.理解酸性氧化物、碱性氧化物、两性氧化物和不成盐氧化物的概念，能对常见氧化物进行分类，并辨析金属氧化物、非金属氧化物与酸碱性氧化物的关系。 教学重点 物质分类方法，从不同角度对物质进行分类，掌握树状分类法和交叉分类法。 教学难点 应用分类法建立各类物质的转化关系，理解不同分类方法的区别和联系，以及对氧化物等物质进行准确分类和概念辨析。 教材分析 本节教学内容是新课标人教（2019 年版）高中化学必修第一册第一章《物质及其变化》第一节《物质的分类及转化》的第 1 课时。该内容在高中化学知识体系里有着至关重要的地位，是学生从初中化学学习过渡到高中化学学习的关键衔接点，对培养学生化学核心素养、构建化学知识框架起着承前启后的作用。 依据《课标》要求以及初高中化学衔接的实际需求，本节内容涵盖物质的分类和物质的转化两大部分。本课时聚焦于物质的分类，教材先借助“图书馆图书分类陈列”和“快递物品智能分拣”的实例，让学生直观感受分类的标准和益处，引导学生将分类方法迁移至化学物质的分类中。接着从物质的组成入手，介绍了物质的元素组成、同素异形体等概念，进而深入探讨物质的分类，如按所含物质种类分为混合物和纯净物，纯净物又可细分为单质和化合物，化合物再进一步分为酸、碱、盐、氧化物等，同时还介绍了树状分类法和交叉分类法。此举有助于学生对化学物质进行系统梳理，构建清晰的知识网络，为后续学习物质的性质和转化奠定基础。 学情分析 教学对象为刚步入高一的学生，正处于初高中过渡阶段。他们在生活中积累了一定的分类经验，如图书馆找书、快递分拣等，但尚未将分类方法系统地应用于化学学习。在知识储备方面，学生在初中已简单了解一些化学物质和化学反应，掌握了纯净物、混合物及酸、碱、盐等基本概念，这为学习物质的分类提供了基础。然而，初中的学习较为零散，学生未形成完整的分类体系和化学思维。 在思维发展上，学生正从直觉型经验思维向抽象型思维转变，对新知识的接受和理解能力有待提高。他们可能难以理解一些抽象的化学概念，如同素异形体、物质分类的不同标准等。因此，教学中需结合学生已有的生活经验和知识基础，采用直观、生动的教学方法，逐步引导学生掌握分类方法，形成化学思维。教材编排注重与初中知识的衔接，以物质分类为线索，复习旧知、引入新知，既降低了学生学习的难度，又能激发学生的学习兴趣，有助于学生顺利过渡到高中化学的学习，发展化学学科核心素养。 教学过程 教学内容 设计意图 课堂导入 【展示图书馆图片】同学们，老师先给大家展示两张图书馆的图片，一张是颜值最高的天津滨海图书馆，另一张是亚洲规模最大的国家图书馆。大家想象一下，图书馆里有那么多的书籍，可为什么你能很快就找到你需要的书呢？（给学生一些思考和发言时间，引导学生说出是因为书籍有分类陈列） 【介绍快递业务情况】截至6月30日，今年我国快递业务量已超1000亿件，比2025年达到千亿件提前了9天。意味：每一秒钟约有6395件快递、每一天有5.52亿件快递在神州大地上流动着。如此多的快递包裹是如何顺利投递的呢？其实快递企业运用智能机器人对快递物品进行分拣，24 小时不间断工作，大大提高了工作效率，还节省了 70%的人力。这里快递的分拣也是运用了分类的方法。 【引出化学分类】从图书馆的书籍分类到快递包裹的分类，我们可以看到分类在生活中有着重要的作用。那在化学的世界里，面对数以千万计的物质，为了认识和研究的方便，我们也常常需要根据物质的组成、结构、性质或用途等进行分类。那什么是分类呢？分类就是根据研究对象的共同点和差异点，将它们区分为不同种类和层次的科学方法。今天我们就一起来学习物质的分类及转化。 【设计意图】 1.激发学生兴趣：通过展示图书馆和介绍快递业务的实际案例，这些都是学生在生活中或多或少有所了解的内容，能迅速吸引学生的注意力，激发他们对分类这一概念的兴趣，提高课堂参与度。 2.联系生活实际：将生活中的分类实例与化学中的物质分类相联系，让学生明白分类在生活和化学中都普遍存在，使抽象的化学知识变得具体而有趣，降低学生对新知识的陌生感和畏难情绪。 3.自然导入新课：从生活中的分类实例自然地引出化学中物质分类的概念，为后续学习物质的分类方法和转化关系等知识做好铺垫，让学生能够更好地理解和接受新知识。 环节一 引入物质分类的概念 活动一 生活实例引出分类概念 【引入】同学们，大家想象一下，如果图书馆里的书籍随意摆放，没有任何分类，我们还能快速找到自己需要的书吗？再看看我们国家庞大的快递业务，截至6月30日，今年我国快递业务量已超1000亿件，比2025年达到千亿件提前了9天。意味：每一秒钟约有6395件快递、每一天有5.52亿件快递在神州大地上流动着。这么多的快递包裹，如果不进行分类处理，怎么能顺利投递呢？ 【师生活动】 教师展示天津滨海图书馆和国家图书馆的图片，以及快递包裹分拣的视频，引导学生思考分类的作用。 教师提问：“图书馆里书籍分类的目的是什么？快递企业对包裹进行分类处理有什么好处？” 学生积极思考并回答问题，教师对学生的回答进行总结和点评，引出分类的概念：为了认识和研究的方便，对于数以千万计的物质，常根据物质的组成、结构、性质或用途等进行分类。分类是根据研究对象的共同点和差异点，将它们区分为不同种类和层次的科学方法。 【对应训练 1】下列关于分类的说法正确的是（ ） A. 分类是一种随意的行为，没有固定的标准 B. 分类可以帮助我们更好地认识和研究事物 C. 分类只能根据物质的组成进行 D. 分类对生活没有实际意义 【答案】B 【解析】分类是有一定标准的科学方法，不是随意行为，A 选项错误；分类可以根据物质的组成、结构、性质或用途等多种标准进行，C 选项错误；分类在生活中有很多实际意义，如图书馆书籍分类、快递包裹分类等，D 选项错误；分类可以帮助我们更好地认识和研究事物，B 选项正确。 【对应训练 2】在生活中，我们常常会对物品进行分类，如将衣物分为上衣、裤子、裙子等。这种分类方法的依据是（ ） A. 物品的用途B. 物品的材质C. 物品的颜色D. 物品的款式 【答案】D 【解析】将衣物分为上衣、裤子、裙子等，是根据衣物的款式进行分类的，D 选项正确；用途、材质、颜色不是这种分类的主要依据，A、B、C 选项错误。 【设计意图】 通过图书馆书籍分类和快递包裹分类这两个生活中常见的实例，让学生直观地感受到分类在生活中的重要性，从而引出化学中物质分类的概念，激发学生的学习兴趣。 环节二 学习物质的组成和同素异形体 活动一 讲解物质的组成 【引入】我们知道任何物质都是由元素组成的，那么根据元素组成如何对物质进行分类呢？这是化学研究的基础。下面我们来学习物质的组成相关知识。 【师生活动】 教师通过 PPT 展示物质组成的宏观和微观角度的示意图，讲解物质由元素组成，以及纯净物、混合物、单质、化合物等概念。 教师提问：“请举例说明什么是单质，什么是化合物？” 学生思考并举例回答，如氧气（）是单质，水（）是化合物。教师对学生的回答进行点评和补充。 活动二 学习同素异形体 【引入】大家知道吗，由同一种元素可以形成几种性质不同的单质，这就是同素异形体。下面我们来了解一下同素异形体的相关知识。 【师生活动】 教师讲解同素异形体的概念：由同一种元素形成的几种性质不同的单质。 教师通过 PPT 展示金刚石、石墨、，氧气和臭氧（）等例子，分析它们成为同素异形体的原因，如金刚石、石墨是因为原子排列方式不同，氧气和臭氧是因为分子中原子个数不同。 教师提问：“金刚石、石墨之间的转化是物理变化还是化学变化？” 学生思考并回答，教师总结：同素异形体之间的转化是化学变化，因为有新物质生成。同时强调同素异形体之间的性质差异主要表现在物理性质上，化学性质也有着活性的差异。 【对应训练 3】下列属于同素异形体的是（ ） A. 一氧化碳和二氧化碳B. 氧气和液氧C. 金刚石和石墨D. 水和冰 【答案】C 【解析】一氧化碳和二氧化碳是由碳、氧两种元素组成的化合物，不是单质，A 选项错误；氧气和液氧是同种物质的不同状态，属于纯净物中的单质，不是同素异形体，B 选项错误；金刚石和石墨是由碳元素组成的不同单质，属于同素异形体，C 选项正确；水和冰是同种物质的不同状态，属于化合物，D 选项错误。 【设计意图】从元素组成的角度引导学生思考物质的分类，为后续学习物质的分类方法做铺垫。 【设计意图】让学生了解同素异形体这一重要概念，拓宽学生的化学知识面，同时培养学生的科学思维。 环节三 探究物质的分类方法 活动一 按物质种类和元素种类分类 【引入】现在我们来探究一下针对目前存在的物质，若按所含物质种类的多少以及组成元素的种类数，该如何进行分类呢？ 【师生活动】 教师提出问题：“针对目前存在物质，若按所含物质种类的多少，如何分类？对于化合物，按照不同的分类标准进行分类可产生哪些分类结果？” 学生分组讨论，教师巡视并参与学生的讨论，给予指导和启发。 各小组代表汇报讨论结果，教师通过 PPT 展示物质分类的树状图，总结分类结果：按所含物质的种类数，物质可分为混合物和纯净物；纯净物根据组成元素的种类数可分为单质和化合物，单质又可分为金属单质、非金属单质和稀有气体，化合物可分为无机化合物和有机化合物等。对于化合物，还可以按照不同标准进一步分类，如酸可按是否含氧、酸性强弱、有无挥发性等分类，碱可按是否溶于水、碱性强弱等分类，盐可按酸根是否含氧、组成的阴阳离子等分类。 【对应训练 4】下列物质中，属于纯净物的是（ ） A. 空气B. 食盐水C. 氧气D. 大理石 【答案】C 【解析】空气是由氮气、氧气等多种物质组成的混合物，A 选项错误；食盐水是由氯化钠和水组成的混合物，B 选项错误；氧气是由一种物质组成的纯净物，C 选项正确；大理石的主要成分是碳酸钙，还含有其他杂质，属于混合物，D 选项错误。 【对应训练 5】下列关于化合物分类的说法正确的是（ ） A. 化合物只能按照组成元素的种类进行分类 B. 酸一定含有氢元素和氧元素 C. 碱在水溶液中一定能解离出 D. 盐一定含有金属离子 【答案】C 【解析】化合物可以按照多种标准进行分类，如组成元素的种类、性质等，A 选项错误；酸不一定含有氧元素，如盐酸（），B 选项错误；碱是指在水溶液中解离出的阴离子全部都是的化合物，所以碱在水溶液中一定能解离出，C 选项正确；盐不一定含有金属离子，如铵盐（如氯化铵），D 选项错误。 【设计意图】通过探究活动，让学生自主思考和总结物质的分类方法，培养学生的探究能力和归纳总结能力。 活动二 学习树状分类法和交叉分类法 【引入】在化学中，有两种常用的分类方法，分别是树状分类法和交叉分类法。下面我们来学习这两种分类方法。 【师生活动】 教师讲解树状分类法的概念：按照同一标准对同类物质进行分类的一种方法，其特点是同一层级的物质为并列关系，上下层级的物质为包含关系（采用树状形式）。通过 PPT 展示树状分类法的示例，如物质的分类树状图。 教师讲解交叉分类法的概念：从不同的角度，依据不同的分类标准对同一事物进行分类的方法，其特点是标准不同，类别不同。通过 PPT 展示、某些盐、碱、氧化物的交叉分类示例。 教师提问：“交叉分类法和树状分类法有什么区别？” 学生思考并回答，教师总结：交叉分类法中类别之间存在交叉关系，树状分类法中的物质类别之间存在从属关系。 【对应训练 6】下列分类方法属于树状分类法的是（ ） A. 将物质分为单质和化合物 B. 将盐分为钠盐、钾盐、铵盐等 C. 将酸分为强酸、弱酸、中强酸等 D. 将氧化物分为金属氧化物和非金属氧化物 【答案】A 【解析】将物质分为单质和化合物，是按照物质组成元素的种类这一标准对物质进行的分类，同一层级的单质和化合物为并列关系，上下层级的物质为包含关系，属于树状分类法，A 选项正确；将盐分为钠盐、钾盐、铵盐等，是从阳离子的角度对盐进行分类，属于交叉分类法，B 选项错误；将酸分为强酸、弱酸、中强酸等，是从酸性强弱的角度对酸进行分类，属于交叉分类法，C 选项错误；将氧化物分为金属氧化物和非金属氧化物，是从组成元素的角度对氧化物进行分类，属于交叉分类法，D 选项错误。 【设计意图】让学生掌握树状分类法和交叉分类法的概念和特点，能够运用这两种方法对物质进行分类。 课堂小结 板书设计 第一章 物质及其变化 第一节 物质的分类及转化（第1课时） 一、分类的概念 根据研究对象的共同点和差异点，将它们区分为不同种类和层次的科学方法 二、物质的组成 1.元素 o游离态 o化合态 2.同素异形体 o概念：由同一种元素形成的几种性质不同的单质 o示例：碳（金刚石、石墨、(C60)）；氧（氧气、臭氧） 三、物质的分类 1.按物质种类 o混合物 o纯净物 单质 金属单质 非金属单质 稀有气体 化合物 无机化合物 o氧化物 o酸 o碱 o盐 有机化合物 2.化合物分类 o酸 按是否含氧：含氧酸、无氧酸 按酸性强弱：强酸、中强酸、弱酸 按有无挥发性：挥发性酸、难挥发性酸 o碱 按是否溶于水：可溶碱、难溶碱 按碱性强弱：强碱、弱碱 o盐 按酸根是否含氧：含氧酸盐、无氧酸盐 按组成：正盐、碱式盐、酸式盐 按阴阳离子分类 四、分类方法 1.树状分类法 o概念：按照同一标准对同类物质进行分类的一种方法 o特点：同一层级为并列关系，上下层级为包含关系 2.交叉分类法 o概念：从不同的角度，依据不同的分类标准对同一事物进行分类的方法 o特点：标准不同，类别不同 五、概念辨析 1.金属氧化物不一定是碱性氧化物 2.非金属氧化物不一定是酸性氧化物 3.酸性氧化物不一定是非金属氧化物 4.碱性氧化物一定是金属氧化物 随堂练习 1.下列日常生活中常见物质属于碱的是 A. 酒精 B. 苛性钠 C. 纯碱 D. 小苏打 【答案】B 【解析】碱是在水溶液中解离出的阴离子全部都是(OH-)的化合物。A选项，酒精（(C2H5OH)）在水溶液中不电离出(OH-)，不属于碱；B选项，苛性钠是氢氧化钠（(NaOH)），在水溶液中能解离出(Na+)和(OH-)，阴离子全部是(OH-)，属于碱；C选项，纯碱是碳酸钠（(Na2CO3)），是由金属离子和酸根离子组成的化合物，属于盐；D选项，小苏打是碳酸氢钠（(NaHCO3)），同样是由金属离子和酸根离子组成的化合物，属于盐。所以答案选B。 2.由(Ca)、(C)、(H)、(O)四种元素组成的物质，下列判断错误的是 A. (Ca(HCO3)2)、(CaCO3)都属于盐 B. (H2O)、(CaO)都属于氧化物 C. (C2H5OH)、(H2CO3)都属于酸 D. (Ca(OH)2)属于碱 【答案】C 【解析】A选项，盐是一类组成里含有金属离子（或铵根离子）和酸根离子的化合物，(Ca(HCO3)2)含有钙离子和碳酸氢根离子，(CaCO3)含有钙离子和碳酸根离子，都属于盐，A选项正确；B选项，氧化物是氧元素与另外一种元素组成的化合物，(H2O)由氢和氧元素组成，(CaO)由钙和氧元素组成，都属于氧化物，B选项正确；C选项，酸是在水溶液中电离出的阳离子全部是氢离子的化合物，(H2CO3)在水溶液中能电离出氢离子和碳酸根离子，属于酸，而(C2H5OH)（乙醇）在水溶液中不电离出氢离子，不属于酸，C选项错误；D选项，(Ca(OH)2)在水溶液中能解离出钙离子和(OH-)，阴离子全部是(OH-)，属于碱，D选项正确。所以答案选C。 3.下列组内物质前者是酸性氧化物，后者是碱性氧化物的是 A. 一氧化碳、二氧化碳 B. 二氧化碳、氧化铜 C. 氧化镁、二氧化硫 D. 水、氧化铁 【答案】B 【解析】酸性氧化物是与碱反应仅生成盐和水的氧化物，碱性氧化物是与酸反应仅生成盐和水的氧化物。A选项，一氧化碳（(CO)）不能与酸碱反应生成相应价态的盐和水，不属于酸性氧化物，二氧化碳（(CO2)）能与碱反应生成盐和水，属于酸性氧化物，A选项错误；B选项，二氧化碳（(CO2)）能与碱反应生成盐和水，属于酸性氧化物，氧化铜（(CuO)）能与酸反应生成盐和水，属于碱性氧化物，B选项正确；C选项，氧化镁（(MgO)）能与酸反应生成盐和水，属于碱性氧化物，二氧化硫（(SO2)）能与碱反应生成盐和水，属于酸性氧化物，顺序错误，C选项错误；D选项，水（(H2O)）不能与酸碱反应生成相应价态的盐和水，不属于酸性氧化物也不属于碱性氧化物，氧化铁（(Fe2O3)）能与酸反应生成盐和水，属于碱性氧化物，D选项错误。所以答案选B。 4.下列各组物质分类正确的是 选项 酸 碱 盐 氧化物 A 硫酸 纯碱 石膏 铁红 B 硝酸 烧碱 纯碱 生石灰 C 碳酸 生石灰 小苏打 二氧化碳 D 二氧化碳 苛性钾 食盐 生石灰 【答案】B 【解析】A选项，纯碱是碳酸钠（(Na2CO3)），属于盐，不是碱，A选项错误；B选项，硝酸（(HNO3)）属于酸，烧碱是氢氧化钠（(NaOH)）属于碱，纯碱是碳酸钠（(Na2CO3)）属于盐，生石灰是氧化钙（(CaO)）属于氧化物，B选项正确；C选项，生石灰是氧化钙（(CaO)），属于氧化物，不是碱，C选项错误；D选项，二氧化碳（(CO2)）属于氧化物，不是酸，D选项错误。所以答案选B。 5．燃料电池是一种化学电池，具有能量转化率高、对环境友好等优点。燃料电池在工作时，从负极连续通入H2、CH4、CH3OH等燃料，从正极连续通入O2，两者在电池内部(含有H2SO4或KOH等物质的溶液)发生反应生成CO2、H2O，同时产生电能。下列有关叙述正确的是 A．CH3OH、CO2、H2O含有氧元素，都属于氧化物 B．空气和汽油都属于混合物 C．CH4、CH3OH、CO2属于有机物 D．O2和O3互为同素异形体，相互转化属于物理变化 【答案】B 6.分类是根据研究对象的共同点和差异点，将它们区分为不同种类和层次的科学方法。某种分类方法如图所示，下列说法正确的是 A. 该分类方法为交叉分类法 B. 按照该分类方法，液氯属于混合物 C. 按照该分类方法，纯碱、苏打均属于盐 D. 按照该分类方法，(Na2O2)属于碱性氧化物 【答案】C 【解析】A选项，交叉分类法是从不同的角度，依据不同的分类标准对同一事物进行分类的方法，从图中无法判断是交叉分类法，A选项错误；B选项，液氯是液态的氯气（(Cl2)），只由一种物质组成，属于纯净物，B选项错误；C选项，纯碱和苏打都是碳酸钠（(Na2CO3)），是由金属离子和酸根离子组成的化合物，属于盐，C选项正确；D选项，碱性氧化物是与酸反应仅生成盐和水的氧化物，(Na2O2)与酸反应除了生成盐和水，还生成氧气，不属于碱性氧化物，D选项错误。所以答案选C。 教学反思 在本节课的教学中，通过生活实例引入分类的概念，学生能较好地理解分类的意义。在讲解物质的组成和分类时，结合微观和宏观角度，利用树状分类法和交叉分类法让学生对物质有更清晰的认识。但在教学过程中，发现部分学生对同素异形体之间的转化以及氧化物的分类等概念理解存在困难，后续应加强这方面的讲解和练习。同时，在课堂互动中，部分学生参与度不高，在今后的教学中要设计更多有趣的互动环节，提高学生的积极性和主动性，让学生更好地掌握知识。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $