物质的分类与转化

学习内容：必修模块选修模块化学1化学2化学反应原理有机化学基础实验化学你眼中的化学是怎样的？化学对人类有着怎样的影响？【说一说】德国化学家哈伯在1909年发明的用锇作催化剂的高压合成氨技术，使世界粮食产量增长近一倍，有近30亿人口因此免于饥饿，哈伯因而在1918年获得诺贝尔奖。瑞士化学家米勒首先发现DDT具有杀虫剂的特性，1944年后DDT被广泛用做杀虫剂，有效地控制了虫害。米勒因此于1948年获得诺贝尔奖。后来，科学家发现DDT残留毒性强，对环境危害大，因此它被禁止使用。现在人们正在配制高效、低残毒且能被生物降解的农药。2001年诺贝尔化学奖授予约翰·贝内特·芬恩野依良治巴里·夏普雷斯以表彰他们在不对称合成方面所取得的成绩。他们的发现为合成具有新特性的分子和物质开创了一个全新的研究领域。现在，像抗生素、消炎药和心脏病药物等，都是根据他们的研究成果合成出来的。2016年诺贝尔化学奖授予让-皮埃尔·索维奇雷泽·斯托达特爵士伯纳德·L·费林加他们做出了只有头发丝千分之一粗细的分子机器。他们成功地将分子连在一起，共同设计了包括微型电梯、微型电机还有微缩肌肉结构在内的所有分子机器。费林加：“也许化学的力量不在仅于理解，更在于创造，制造出前所未有的分子和材料……”聚硅氧烷制成的隔热板，能阻隔2200℃的高温。这种材料是一种透明橡胶，具有隔绝强热功能。类似的聚硅氧烷已经用于太空船和火箭的隔热屏，它能耐受穿越大气层时所产生的8300℃的高温达三分钟之久。为什么小猫在高温的火焰上还能坐得这么安稳呢？物质世界丰富多彩，变化万千。化学是打开物质世界的钥匙。化学是“一门中心的、实用的、创造性的科学”。化学---人类进步的关键。【你知道吗？】目前,已知结构的无机和有机化合物高达5000多万种，其中90%以上有机物为人工合成。人类已知的化学物质有多少种？面对丰富多彩的物质，按一定的“标准”对物质进行分类，是研究物质和提高工作效率的一种重要的方法。超市图书馆在超市和或者图书馆，我们都会在一定的区域内找到所需要的东西--------说明了P3在我们的日常生活中，常会接触到下列物质：空气、乙醇(C2H5OH)、水、硫酸铵、铜、碘酒、碘(I2)、氧气、石墨、食盐水。请你将上述物质进行分类，并说明分类的依据。将你的分类结果与同学交流讨论。一、物质的分类1.根据物质存在的状态气态：液态：固态：2.根据物质的溶解性可溶物：微溶物：难溶物：3.根据物质的导电性导体：半导体：绝缘体：空气、氧气乙醇、水、食盐水硫酸铵、铜、碘、石墨乙醇、食盐(水)、硫酸铵碘空气、氧气、铜、石墨铜、石墨、食盐水空气、乙醇、碘、氧气、硫酸铵空气、乙醇(C2H5OH)、水、硫酸铵、铜、碘酒、碘(I2)、氧气、石墨、食盐水。非均匀混合物均匀混合物氧化物酸碱盐4.根据物质的组成分类物质混合物纯净物按所含物质的种类单质化合物按所含元素的种类非金属单质金属单质元素的性质无机化合物有机化合物P3问题解决实验室中有下列物质，请根据物质的组成对它们进行分类。钠（Na）、氯气（Cl2）、氯化铁（FeCl3）溶液、硫酸（H2SO4）、碳酸钙（CaCO3）、氧化钙（CaO）、氢氧化钠（NaOH）、葡萄糖（C6H12O6）。氧化物酸碱盐物质混合物纯净物单质化合物非金属单质金属单质无机化合物有机化合物解题思路：NaCl2FeCl3溶液H2SO4CaCO3CaONaOH葡萄糖钠（Na）、氯气（Cl2）、氯化铁（FeCl3）溶液、硫酸（H2SO4）、碳酸钙（CaCO3）、氧化钙（CaO）、氢氧化钠（NaOH）、葡萄糖（C6H12O6）。系统了解酸、碱、盐、氧化物的组成和分类1.按是否含有氧元素:含氧酸:H2SO4、HNO3、H2CO3、H3PO4等无氧酸:HCl、H2S、HBr、HF等2.按电离时生成H+的个数一元酸:HNO3、HCl、HF等二元酸:H2SO4、H2CO3、H2S等多元酸:H3PO4等（1）酸：电离时阳离子全部是H+的化合物3.按酸性的强弱分强酸:HCl、H2SO4、HNO3等弱酸:H2S、HF、H2CO3、H2SO3等对下列酸作进一步的分类：H2SO4HNO3HClCH3COOHH2SH2CO3H3PO4①含氧酸：②一元酸：二元酸：多元酸：③强酸：【小试牛刀1】H2SO4HNO3CH3COOHH2CO3H3PO4HNO3HClCH3COOHH2SO4H2SH2CO3H3PO4H2SO4HNO3HCl可溶性碱:难溶性碱:2.按电离时生成OH-的个数一元碱:二元碱:3.按碱性的强弱分NaOH、KOH、Ca(OH)2、Ba(OH)2Fe(OH)3、Cu(OH)2等NaOH、KOH、Ba(OH)2等Cu(OH)2、Fe(OH)3等NaOH、KOH等Cu(OH)2等（2）碱：电离时阴离子全部是OH-的化合物1.按溶解性分Fe(OH)3等多元碱:强碱:弱碱:对下列碱作进一步的分类：NaOHKOHBa(OH)2Ca(OH)2NH3·H2OCu(OH)2Fe(OH)3①可溶性碱：②一元碱：二元碱：多元碱：③强碱：【小试牛刀2】NaOHKOHBa(OH)2NH3·H2ONaOHKOHNH3·H2OBa(OH)2Ca(OH)2Cu(OH)2Fe(OH)3NaOHKOHBa(OH)2Ca(OH)21.按溶解性分:可溶性盐:难溶性盐:（3）盐：酸和碱反应得到的是盐由金属阳离子或铵根与酸根组成【参照溶解度表】3.按组成分:正盐酸式盐碱式盐NaCl、MgCl2、CuSO4、CaCO3NaHCO3、Ca(HCO3)2、NaH2PO4Cu2(OH)2CO32.按阴阳离子分：NaCl：钠盐、氯盐CuSO4铜盐、硫酸盐MgCl2镁盐、氯盐钾钠硝铵皆可溶，碳酸钙钡镁不溶。氯化物中氯化银，硫酸盐中钡不溶。氢氧化物多不溶，镁铝铁铜和锌锰。Na2SO4K2SO4K2CO3碳酸盐硫酸盐钾盐Na2CO3钠盐以所含阳离子不同进行分类以所含阴离子不同进行分类分类的标准交叉分类法：对一种事物以多种标准进行分类（4）氧化物：由两种元素组成，其中一种是氧元素。1.按组成元素分:非金属氧化物:金属氧化物:SO2、SO3、CO2、CO、NO2、NONa2O、CaO、MgO、CuO、Fe2O3、Mn2O72.按性质分:酸性氧化物:碱性氧化物:两性氧化物:不成盐氧化物:特殊氧化物:能与碱反应只生成盐和水的氧化物如SO2、CO2、SO3、Mn2O7能与酸反应只生成盐和水的氧化物如Na2O、CaO、MgO、CuO、Fe2O3既能与酸反应又能与碱反应只生成盐和水的氧化物。如Al2O3既不能与酸反应又不能与碱反应的氧化物。如CO、NO如Na2O2、NO2按性质将下列氧化物进一步分类：CaONa2OCO2CuOCOAl2O3SO2【小试牛刀】酸性氧化物:CO2SO2碱性氧化物:CaONa2OCuO两性氧化物:Al2O3不成盐氧化物:CO【概念辨析】：下列说法正确吗?①.金属氧化物一定是碱性氧化物②.碱性氧化物一定是金属氧化物③.非金属氧化物一定是酸性氧化物④.酸性氧化物一定是非金属氧化物√Mn2O7、Al2O3CO、NOMn2O7【问题解决】课本P4课堂练习:1.现有下列物质：①碳酸钠②氧化铜③二氧化硅④铁⑤氧气⑥氢氧化钙⑦硫酸请将上述物质按下列要求分类，并将其序号填入空白处：(1)按组成分类，属于单质的是，属于氧化物___，属于酸的是，属于碱的是，属于盐的是。(2)按聚集状态分类，属于固态的是，属于液态的是，属于气态的是。④⑤②③⑦⑥①①②③④⑥⑦⑤2.下列说法正确吗?①.只有一种元素组成的物质一定是单质②.冰水混合液属纯净物③.CO2、CO、CH4都是有机物④.CuSO4·5H2O属混合物纯净物√纯净物物质转化类型化学反应方程式单质→化合物碱性氧化物→碱酸性氧化物→酸酸→盐碱→盐盐→盐化合物→单质……二、物质间的转化【交流与讨论】课本P4【温故知新】酸的通性碱的通性盐的通性1、使紫色石蕊试液变红2、与金属发生置换出氢气3、与碱性氧化物反应生成盐和水4、与碱中和反应生成盐和水5、与某些盐反应生成新盐和新酸1、使紫色石蕊试液变蓝，使酚酞试液变红2、与酸性氧化物反应生成盐和水3、与酸中和反应生成盐和水4、能与某些盐反应生成新盐和新碱1、某些盐+某些酸→新盐+新酸2、某些盐+某些碱→新盐+新碱3、某些盐+某些盐→新盐+新盐无机反应的一般规律CaCO3CaOCa(OH)2CaCl2CaCO2或Na2CO3H2OO2HClHCl或Cl2不同类别的含钙物质的相互转化电解①②③④⑤⑥⑦化学方程式：④2Ca+O2==2CaO③CaO+H2O==Ca(OH)2⑥Ca+Cl2==CaCl2点燃②Ca(OH)2+Na2CO3==CaCO3+2NaOH⑤Ca(OH)2＋2HCl==CaCl2+2H2O⑦CaCl2==Ca+Cl2通电①CaCO3==CaO+CO2高温Ca+2HCl==CaCl2+H2Ca(OH)2+CO2==CaCO3+H2O反应类型实例A+B=ABAB=A+BAB+C=A+CBAB+CD=AD+CB化合反应分解反应复分解反应置换反应按照反应类型研究物质的转化①四种基本类型：CaO+H2O==Ca(OH)2Ca+Cl2==CaCl2点燃CaCO3==CaO+CO2高温CaCl2==Ca+Cl2通电Ca+2HCl==CaCl2+H2Ca(OH)2+Na2CO3==CaCO3+2NaOHCa(OH)2＋2HCl==CaCl2+2H2O【整理与归纳】课本P5-P6②根据反应中是否有化合价变化化学反应可分为：氧化还原反应和非氧化还原反应Fe+CuSO4==FeSO4+Cu氧化还原反应：有元素化合价变化的化学反应。非氧化还原反应：没有任何元素化合价变化的化学反应。练习：【课本P6交流与讨论】判断是否为氧化还原反应，并说明理由？2442(1)Zn+HSO==ZnSO+H232(2)FeO+3CO2Fe+3CO==高温22(3)CaO+HO==Ca(OH)32(4)CaCOCaO+CO==高温四种基本反应类型与氧化还原反应的关系反应类型实例化合价是否变化化合反应分解反应复分解反应置换反应CaO+H2O==Ca(OH)2Ca+Cl2==CaCl2点燃CaCO3==CaO+CO2高温CaCl2==Ca+Cl2通电Ca+2HCl==CaCl2+H2Ca(OH)2+Na2CO3==CaCO3+2NaOHCa(OH)2＋2HCl==CaCl2+2H2O不一定不一定一定变一定不变结论氧化还原反应化合反应置换反应分解反应复分解反应