1.1 第3课时_物质的转化 课件-2026-2027学年高一上学期化学人教版必修第一册

2026-09-07
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摘要:

该高中化学课件聚焦物质类别通性及转化,通过回顾树状与交叉分类法,结合“预测磷酸性质”的思考与交流活动,建立“类别→通性→预测”认知模型,引导学生归纳酸、碱、盐、氧化物通性,进而构建金属与非金属转化为盐的路径,形成递进式学习支架。 其亮点是以“性质→转化→应用”为主线,通过盐酸等代表物归纳通性(如酸与金属、碱的反应),设计BaSO₄制备方案等探究活动,体现化学观念(物质分类与转化)、科学思维(模型建构)与科学探究。学生能系统掌握转化规律,教师可提升教学的逻辑性与实践性。

内容正文:

第3课时 二、物质的转化——从“是什么”到“怎么变” 人教版必修第一册第一章 物质及其变化 第一节 物质的分类及转化 202609 教材知识体系 二、物质的转化 (一)酸碱盐的性质 1.酸 2.碱 3.盐 4.氧化物 (二)物质的转化 归纳酸、碱、盐、氧化物的类别通性,并能用方程式表征 建立“类别→通性→预测”的认知模型 掌握金属和非金属转化为盐的两条路径 学会从目标产物出发,设计并评价制备方案 教学目标 物质分类如何帮助我们研究性质? 知识回顾:树状分类法、交叉分类法。 【思考与交流】从分类到通性——分类的价值是什么? 已知:HCl 和 H₂SO₄ 都属于酸,请预测:H₃PO₄(磷酸)可能具有哪些化学性质?你的依据是什么? 研究物质的基本方法: 知道一类物质的通性,就能预测此类物质的性质。 【学习任务1】归纳酸的类别通性 【动手动脑】以盐酸(HCl)为例,它有哪些化学性质?请在学案上写出相关的化学方程式。 紫色石蕊试液遇酸变红 2HCl+Zn=ZnCl2+H2↑ 2HCl+CuO=CuCl2+H2O HCl+NaOH=NaCl+H2O 2HCl+CaCO3=CaCl2+CO2↑+H2O 反应实例 反应物类别 产物类别 酸+指示剂 酸+金属单质 酸+碱性氧化物 酸+碱 酸+某些盐 / 盐+H2↑ 盐+H2O 盐+H2O 新盐+新酸 (一)、酸碱盐的性质1.酸的类别通性 盐酸有这些性质,硫酸也有这些性质,硝酸也有。为什么?——因为它们的水溶液中都含有H⁺。这就是“类别通性”的来源:组成相似,性质相似 1. 酸的类别通性 【任务一】 分析:稀硫酸能发生上述反应吗?其他酸能发生这些反应吗? 他们在结构上有什么共性? HCl H2SO4 HNO3 CH3COOH 盐酸 硫酸 硝酸 乙酸(醋酸) 在水溶液中均会电离出H+ 组成结构 性质上具有相似性 ——“酸的通性” 性质 (一)、酸碱盐的性质1.酸的类别通性 【思考与交流】根据盐酸能发生的反应,你能总结出酸这一类物质的反应通性吗? 酸 使石蕊溶液变红 活泼金属(H前) + 盐 H2 + 碱 + 盐 H2O + 碱性氧化物 + 盐 H2O + 盐 + 新盐 新酸 + (H+) (一)、酸碱盐的性质1.酸的类别通性 酸的通性来源:酸溶液中都含有 H⁺ 这五条就是酸的“类别通性”——凡是酸,都应该具有这些性质。这就是分类给我们的第一个价值:知道一类,就懂得一群。注意!酸的“通性”告诉我们“酸能和金属反应”——但具体产生什么气体?不一定都是H₂。浓硫酸、硝酸跟金属反应就不产生氢气。所以我们要记住一句话:通性用来预测方向,特性决定具体产物,实验验证才是真相。 归纳物质类别通性的思路方法: 找到该类别中的代表物质 归纳该代表物质能发生的 化学反应 归纳该类物质的类别通性 注意:同类别的不同物质,其性质之间也具有差异 提示:可以根据物质类别具有的通性进行性质的预测, 但该物质究竟能否发生这一反应,还需要我们走进实验室进行具体实验验证 (一)、酸碱盐的性质 1.酸的类别通性 【学习任务2】归纳碱的类别通性 同样,以NaOH为例,碱有哪些类别通性?” 紫色石蕊变蓝、酚酞变红 NaOH+HCl=NaCl+H2O 2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O 3NaOH+FeCl3=Fe(OH)3↓+3NaCl 反应实例 反应物类别 产物类别 碱+指示剂 碱+酸 碱+酸性氧化物 碱+盐 / 盐+H2O 盐+H2O 新碱+新盐 复 分 解 反 应 (一)、酸碱盐的性质 2.碱的类别通性 NaOH KOH Ca(OH)2 Ba(OH)2 氢氧化钠 氢氧化钾 氢氧化钙 氢氧化钡 在水溶液中均会电离出OH- 组成结构 性质上具有相似性 ——“碱的通性” 性质 (一)、酸碱盐的性质 2.碱的类别通性 碱 使石蕊溶液变蓝/使酚酞溶液变红 酸 + 盐 H2O + 酸性氧化物 + 盐 H2O + 盐 + 新盐 新碱 + (OH-) (一)、酸碱盐的性质 2.碱的类别通性 碱的通性来源:碱溶液中都含有 OH⁻ 酸的通性和碱的通性几乎是“对称”的? 指示剂+酸 金属单质+酸 碱性氧化物+酸 碱+酸 某些盐+酸 碱+指示剂 碱+酸 碱+酸性氧化物 碱+某些盐 盐 大家有没有发现,酸的通性和碱的通性几乎是“对称”的?酸和碱反应都生成盐和水,酸和金属反应生成盐和氢气,碱和盐反应生成新碱和新盐。这种对称性本身就是化学规律美的体现。 【学习任务3】归纳盐的类别通性 盐的化学性质主要来源于什么?从盐的组成角度思考。 Na2CO3 +2HCl = 2NaCl+CO2↑+H2O Na2CO3 +Ca(OH)2 = CaCO3↓+2NaOH CaCl2+Na2CO3 = CaCO3↓+2NaCl CuSO4+Fe = FeSO4+Cu 反应实例 反应物类别 产物类别 反应类型 盐+酸 盐+碱 盐+盐 盐+金属 新盐+新酸 新盐+新碱 新盐+新盐 新碱+新金属 复分解反应 置换反应 复分解反应 复分解反应 (一)、酸碱盐的性质 3.盐的类别通性 盐 碱 + 新盐 新碱 + 盐 + 新盐 新碱 + 酸 + 新盐 新酸 + 金属 + 新盐 新金属 + (产物中存在:水、气体、沉淀、弱电解质) (一)、酸碱盐的性质 3.盐的类别通性 盐的通性来源:金属阳离子(或NH₄⁺)+ 酸根离子,它们可以通过“交换离子”的方式跟酸、碱、盐发生复分解反应 盐的通性主要来源于它的两种离子——金属阳离子和酸根离子。它们可以通过“交换离子”的方式跟酸、碱、盐发生复分解反应。 【学习任务4】氧化物的类别通性 氧化物呢?酸性氧化物和碱性氧化物的通性分别是什么? 【动手动脑】分别以CO2、CaO为代表物质,归纳酸性氧化物、碱性氧化物的类别通性,在学案上写出方程式。 酸性氧化物 碱 + 盐 H2O + 水 + (对应价态的)酸 碱性氧化物 酸 + 盐 H2O + 水 + (对应价态的)碱 + 盐 二、酸碱盐的性质 4.氧化物的类别通性 金属氧化物 ≠ 碱性氧化物,非金属氧化物 ≠ 酸性氧化物 这里有一个关键辨析——不是所有金属氧化物都是碱性氧化物,比如Mn₂O₇是酸性氧化物;也不是所有非金属氧化物都是酸性氧化物,比如CO是不成盐氧化物。所以:判断一个氧化物属于哪一类,要看它的性质,不能只看它的组成元素。 1、不是所有的酸和金属都能反应,且反应也不一定生成H2 例如:铜不与稀硫酸、稀盐酸反应;铜与浓稀硝酸反应不生成H2 2、酸性氧化物不一定与水反应生成酸。如:SiO2等不能与水反应 3、碱性氧化物不一定与水反应生成碱。如:CuO、Fe2O3等不能与水反应 易错提醒 二、酸碱盐的性质 通性帮助我们预测,特性帮助我们精准。 环节三:性质→转化——从理论到应用 性质 → 转化——我们为什么要研究物质的通性? 因为通性决定了转化的可能性! (二)、物质的转化 这是我们这节课最关键的内容——性质不是用来“记住”的,是用来“用”的。 知道了酸能和碱反应,我们就能用酸来制备盐;知道了碱性氧化物能和酸反应,我们就能用氧化物来制备盐。物质的转化,本质上就是调用物质的性质。 (二)、物质的转化 1.物质的转化关系模型 【动手动脑】写出下列物质之间转化的化学方程式,指出反应类型。体会由金属单质到盐的转化关系 Ca CaO Ca(OH)2 CaSO4 金属单质 碱性氧化物 碱 盐 2Ca+O2=2CaO 化合反应 CaO+H2O=Ca(OH)2 化合反应 Ca(OH)2+H2SO4 = CaSO4↓+2H2O 复反应分解 Ca(OH)2+SO3 = CaSO4+H2O H2O O2 酸 酸性氧化物 【学习任务5】性质如何决定转化路径? [思考与交流】金属单质钙怎样转化为硫酸钙CaSO4 金属到盐的转化路径 金属单质 → 盐(两条路径) 路径一: 金属 → 碱性氧化物 → 碱 → 盐 路径二: 金属 → 盐(直接反应) 【学习任务5】性质如何决定转化路径? (二)、物质的转化 1.物质的转化关系模型 【思考与讨论】写出下列物质之间转化的化学方程式,体会由非金属单质到盐的转化关系 C CO2 H2CO3 CaCO3 非金属单质 酸性氧化物 酸 盐 C+O2=CO2 化合反应 CO2 +H2O=H2CO3 化合反应 H2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2H2O 复反应分解 H2CO3+CaO=CaCO3↓+H2O H2O O2 碱 碱性氧化物 (二)、物质的转化 1.物质的转化关系模型 非金属单质 酸性氧化物 酸 盐 H2O O2 金属单质 碱性氧化物 碱 盐 H2O O2 酸 碱及碱性 氧化物 酸性氧化物 金属和盐 盐和氢气 盐 盐和水 新酸和新盐 两种新盐 物质转化关系模型 (二)、物质的转化 1.物质的转化关系模型 金属单质 碱性氧化物 碱 盐 非金属单质 酸性氧化物 酸 盐 O2 H2O 酸及酸性 氧化物 盐 金属和盐 盐和氢气 盐和水 O2 H2O 碱及碱性 氧化物 新碱和新盐 新酸和新盐 两种新盐 (二)、物质的转化 1.物质的转化关系模型 盐 金属 碱性氧化物 酸 盐 非金属单质 盐 酸性氧化物 酸 金属 碱性氧化物 碱 酸 碱 盐 1、“金属 → 盐”、“非金属 → 盐”的两条转化路径,并不是所有物质都适用 2、能与水反应生成可溶性碱的常见碱性氧化物只有4种:CaO、Na2O、K2O、BaO 3、物质转化的路径往往并非只有一条,在工业生产中,除了要考虑反应进行的可能性,还要考虑原料来源、成本和设备要求等因素 4、实际转化路径选择需考虑成本、环保等因素 易错提醒 环节四:模型应用 【任务六】任务: 请设计尽可能多的制备BaSO₄的方案,从目标产物倒推所需原料。 (二). 物质转化 2.关系模型的应用 金属单质 碱性氧化物 碱 盐 非金属单质 酸性氧化物 酸 盐 O2 H2O 酸及酸性 氧化物 盐 金属和盐 盐和氢气 盐和水 O2 H2O 碱及碱性 氧化物 新碱和新盐 新酸和新盐 两种新盐 现在交给你们来设计。假如你是工厂的技术员,需要生产BaSO₄,你会用什么方法?请大家从目标产物出发,往回倒推——需要什么原料?需要什么反应?开始讨论。 物质制备的一般思路 产物 原料 核心元素的传递 理论 实际 综合考量(原料来源、价格、环保、能耗、反应条件等) 物质类别的转化 元素种类不变 反应规律 元素组成 物质类别 物质类别 元素组成 转化是性质的应用 (二). 物质转化 2.关系模型的应用 【例1】以下是碳和碳的化合物的转化关系如下,其中各步转化的基本反应类型从左到右依次是( ) A.化合、分解、置换、复分解 B.置换、化合、复分解、分解 C.复分解、化合、分解、置换 D.分解、置换、化合、复分解 B 判断反应类型可以从物质类型的转化入手,例如:酸+碱 → 盐(中和反应)属于复分解反应 方法总结 典型例题 【例2】如图所列各组物质中,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( ) A.甲为CuO、乙为CO2、丙为H2O B.甲为C、乙为CO、丙为CO2 C.甲为H2SO4、乙为H2O、丙为H2 D.甲为CaCO3、乙为CaO、丙为Ca(OH)2 D CaCO3受热分解生成CaO,CaO与水反应生成Ca(OH)2,CaCO3无法通过一步反应生成Ca(OH)2 方法总结 典型例题 本课核心观念 分类观:类别决定通性,通性用于预测,预测指导转化 转化观:转化是性质的应用,设计转化路径就是调用物质的性质 系统观:选择转化路径需综合考量原料来源、反应条件、原子经济性、环保等多因素 同学们,这节课我们学到的不仅是几个方程式、几条通性。最重要的是这三个大观念——分类观、转化观、系统观。它们会陪伴你们三年的化学学习。每当你面对一种新的物质,先用分类观判断它属于哪类,再用通性预测它的性质,最后用转化观设计它的应用。这就是化学家的思维方式。 $

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