2020年新人教版高中化学必修一：1.1.2物质的转化-课件

第2课时物质的转化一、物质的转化1.实现物质转化的基本依据化学反应前后_____不会改变。元素2.常见单质及其化合物的转化(1)实例探究:写出下列有关序号的化学方程式并注明反应类型:化学方程式反应类型①_______________________②___________________________③__________________________________________2Ca+O2====2CaO化合反应CaO+H2O====Ca(OH)2化合反应Ca(OH)2+Na2CO3====CaCO3↓+2NaOH复分解反应化学方程式反应类型④_______________________⑤________________________⑥________________________________________C+O2CO2化合反应CO2+H2O====H2CO3化合反应H2CO3+Ca(OH)2====CaCO3↓+2H2O复分解反应(2)结论:单质到盐的转化关系:【做一做】硫和碳均为非金属单质,在性质上有一定的相似性,你能写出下列转化的化学方程式吗?提示:①S+O2SO2;②SO2+H2O====H2SO3;③H2SO3+2NaOH====Na2SO3+2H2O【情境·思考】古诗词中蕴含着丰富的化学变化,明朝的诗人于谦的《石灰吟》是一首托物言志诗。作者以石灰作比喻,表达自己为国尽忠、不怕牺牲的意愿和坚守高洁情操的决心。(1)上述诗句中涉及了哪些化学物质?它们分别属于哪类物质?(2)以上述物质为例,描述各类化合物之间的转化关系。提示:诗句中涉及了碳酸钙、氧化钙,分别属于盐和氧化物;常见含钙化合物的转化关系为二、确定制备物质的方法1.确定依据实例: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NaOH①不采用Na2O与H2O反应的原因:___________________________;②主要采用:_______________;③过去曾采用:用盐(如______)与碱[如_______]反应。Na2O作为原料,来源少,成本高电解饱和食盐水Na2CO3Ca(OH)2【情境·思考】氢氧化钙,俗称熟石灰或消石灰,是一种白色粉末状固体。氢氧化钙是重要的建筑材料。农药中的波尔多液正是利用石灰乳(溶于水的氢氧化钙)和硫酸铜水溶液按照一定的比例配制而成的。冬天,树木过冬防虫,树木根部以上涂80cm的石灰浆。工业常用制备方法——石灰消化法:将石灰石煅烧成氧化钙后,经精选与水按1∶(3～3.5)的比例混合,生成氢氧化钙料液经净化分离除渣,再经离心脱水,干燥,即为氢氧化钙成品。反应方程式:CaCO3CaO+CO2↑,CaO+H2O====Ca(OH)2。请思考:采用该方法制备氢氧化钙主要是从哪些方面考虑的?提示:主要考虑原料(石灰石)来源丰富,价格便宜,生产成本低,对设备要求低。知识点单质、氧化物、酸、碱、盐之间的相互转化【重点释疑】1.五类物质的通性(1)金属的通性实例:4Fe+3O22Fe2O3Fe+H2SO4====FeSO4+H2↑Fe+CuSO4====FeSO4+Cu(2)酸的通性实例:Zn+H2SO4====ZnSO4+H2↑2NaOH+H2SO4====Na2SO4+2H2OCuO+H2SO4====CuSO4+H2OH2SO4+Na2CO3====Na2SO4+CO2↑+H2O(3)碱的通性实例:CO2+2NaOH====Na2CO3+H2O(CO2少量)HCl+NaOH====NaCl+H2OMgCl2+2NaOH====Mg(OH)2↓+2NaCl(4)盐的通性实例:Na2CO3+2HCl====2NaCl+CO2↑+H2OCuSO4+2NaOH====Cu(OH)2↓+Na2SO4NaCl+AgNO3====AgCl↓+NaNO3(5)氧化物的通性实例:CO2+H2O====H2CO3CO2+2NaOH====Na2CO3+H2O(CO2少量)CuO+2HCl====CuCl2+H2OCaO+H2O====Ca(OH)22.单质、氧化物、酸、碱、盐之间的相互转化图示解读:①金属单质碱性氧化物,如4Na+O2====2Na2O;②碱性氧化物碱,如CaO+H2O====Ca(OH)2;③金属单质盐,如Zn+H2SO4====ZnSO4+H2↑;④碱性氧化物盐,如CaO+2HCl====CaCl2+H2O;⑤碱盐,如Ca(OH)2+2HCl====CaCl2+2H2O;⑥非金属单质酸性氧化物,如S+O2SO2;⑦酸性氧化物酸,如CO2+H2O====H2CO3;⑧非金属单质盐,如2Na+Cl22NaCl;⑨酸性氧化物盐,如CO2+2NaOH====Na2CO3+H2O(CO2少量);⑩酸盐,如HCl+NaOH====NaCl+H2O。3.无机基本反应类型(1)化合反应:A+B+……C;(2)分解反应:AB+C+……;(3)置换反应:A+BCAC+B;(4)复分解反应:AB+CDAD+CB。【易错提醒】(1)金属与盐溶液发生置换反应的条件一般是金属活动性顺序表中位置在前面的金属可以置换出位置在后面的金属。(2)酸、碱、盐之间的反应要注意反应条件,如碱与盐、盐与盐反应的条件为反应物均可溶、产物之一为沉淀。【思考·讨论】(1)碱和盐反应时应符合什么条件才能发生?试举例说明。提示:碱和盐之间生成新碱和新盐的反应只有符合复分解反应的条件时才能发生,例如Ca(OH)2+Na2CO3====CaCO3↓+2NaOH,生成了碳酸钙沉淀,符合复分解反应发生的条件,该反应才能发生。(2)有同学认为向氯化钙溶液中通入二氧化碳气体会发生反应,化学方程式为CaCl2+H2O+CO2====CaCO3↓+2HCl,该判断正确吗?为什么?提示:不正确。碳酸是弱酸,盐酸是强酸,该反应不发生。【案例示范】【典例】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,给图中①～⑤选择适当的物质,使有连线的两种物质能发生反应。(1)请推断它们的化学式:①________;②________;③________;④________;⑤________。(2)写出下列序号之间反应的化学方程式:①和②:____________________;②和④:____________________;②和⑤:____________________;③和④:____________________。【解题指南】解答本题时应注意三点:(1)铜不能与稀硫酸反应。(2)CaO是碱性氧化物,可与酸反应生成盐和水。(3)纯碱Na2CO3属于盐类,可与酸反应。【解析】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,即为铁,而酸只有稀硫酸,即②为稀硫酸,则氧化物④应为金属氧化物,即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)FeH2SO4CO2CaONa2CO3(2)Fe+H2SO4====FeSO4+H2↑CaO+H2SO4====CaSO4+H2ONa2CO3+H2SO4====Na2SO4+CO2↑+H2OCO2+CaO====CaCO3【母题追问】(1)以上所列物质中属于氧化物的有哪些?它们从性质上属于哪类氧化物?提示:CO、CO2、CaO属于氧化物;CO2属于酸性氧化物,CaO属于碱性氧化物,CO属于不成盐氧化物。(2)《梦溪笔谈》中记载:“信州铅山县有苦泉,流以为涧,挹其水熬之,则成胆矾……熬胆矾铁釜,久之亦化为铜。”上述描述中涉及什么化学反应类型?提示:胆矾生成属于化合反应,铁与硫酸铜反应属于置换反应。【迁移·应用】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①②③B.只有①④C.只有②⑤D.全部【解析】选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.(2019·扬州高一检测)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ACuOCO2H2OBCCOCO2CCaCO3CaOCa(OH)2DH2SO4H2OH2【解析】选C。CuO与CO反应生成铜和CO2,CO2与碱反应能生成水,氧化铜与氢气反应能生成水,图示为,A正确;碳不完全燃烧生成一氧化碳,一氧化碳继续燃烧生成二氧化碳,碳完全燃烧生成二氧化碳,图示为,B正确;CaCO3难溶于水,不与碱溶液发生反应,不能生成氢氧化钙,C错误;硫酸与碱反应可以生成水,与活泼金属反应生成氢气,电解水生成氢气,图示为,D正确。【补偿训练】1.(2019·苏州高一检测)A、B、C、D、E中都含有同一种元素,它们之间的相互转化关系如图所示,其中所含的相同元素是()A.铜B.碳C.铁D.钙【解析】选D。A为CaO,B为Ca(OH)2,C为Ca(NO3)2,D为CaCl2,E为CaCO3。2.分类法是一种重要的学习方法。下列4组物质中均有一种物质的类别与其他三种不同,请分别填出其化学式。甲:Na、H2、O2、Cl2;乙:CO、Na2O、CO2、SO2;丙:NaOH、K2CO3、KHCO3、K2SO4;丁:NaOH、Ca(OH)2、KOH、NaCl。(1)甲________,乙________,丙________,丁________。(2)根据下图写出序号所示反应的化学方程式:①____________________________________;②____________________________________;③__________________________________。【解析】(1)甲组物质中只有Na是金属单质,其余是非金属单质;乙组物质中只有Na2O是金属氧化物,其余是非金属氧化物;丙组中只有NaOH是碱,其余是盐;丁组中只有NaCl是盐,其余是碱。(2)由图可知是NaNa2ONaOHNaCl,各反应的化学方程式是4Na+O2====2Na2O,Na2O+H2O====2NaOH,NaOH+HCl====NaCl+H2O。答案:(1)NaNa2ONaOHNaCl(2)①4Na+O2====2Na2O②Na2O+H2O====2NaOH③NaOH+HCl====NaCl+H2O【素养提升】每年的9月20日为全国的爱牙日。牙齿保健越来越受到人们的重视。牙齿保健是指对牙齿的保护,包括牙齿整齐、洁白、没有牙齿疾病,比如牙周病等、口腔无异味、正常进行咀嚼功能等。每天养成刷牙的好习惯,早晨起床和晚上睡觉之前都必须刷牙,这样能将口腔及牙齿上面的食物碎渣、软白污物和牙菌斑消除。某品牌牙膏中的摩擦剂是碳酸钙,可以用石灰石制备。(1)某同学设计了一种制备碳酸钙的实验方案,流程图为写出上述方案中有关反应的化学方程式。提示:①CaCO3CaO+CO2↑,②CaO+H2O====Ca(OH)2,③Ca(OH)2+Na2CO3====CaCO3↓+2NaOH。(2)请你仍然用石灰石为原料(其他试剂自选),设计另一种制备碳酸钙的实验方案,并用流程图的形式表示出来。提示:【课堂回眸】