PAGE8-第2課時(shí)物質(zhì)的轉(zhuǎn)化化學(xué)反應(yīng)的分類發(fā)展目標(biāo)體系構(gòu)建1.能通過(guò)視察和分析，辨識(shí)物質(zhì)形態(tài)、物質(zhì)性質(zhì)及其改變的宏觀現(xiàn)象，培育宏觀辨識(shí)與微觀探析的化學(xué)核心素養(yǎng)。2.能從不同視角對(duì)物質(zhì)及其改變進(jìn)行分類，培育改變觀念與平衡思想的化學(xué)核心素養(yǎng)。一、物質(zhì)的轉(zhuǎn)化1．以碳、鎂兩種元素的單質(zhì)和化合物為例，按要求完成物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化。物質(zhì)的轉(zhuǎn)化反應(yīng)實(shí)例(化學(xué)方程式)單質(zhì)→化合物C＋O2eq\o(=,\s\up7(點(diǎn)燃))CO2或2Mg＋O2eq\o(=,\s\up7(點(diǎn)燃))2MgO堿性氧化物→堿MgO＋H2O=Mg(OH)2酸性氧化物→酸CO2＋H2O=H2CO3酸→鹽Mg(OH)2＋2HCl=MgCl2＋2H2O2.物質(zhì)轉(zhuǎn)化中的常見(jiàn)反應(yīng)類型(1)酸、堿、鹽在溶液中發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)，通常有沉淀析出、氣體放出或水等物質(zhì)生成。例如：MgCl2＋2NaOH=Mg(OH)2↓＋2NaCl。(2)酸性氧化物與堿性氧化物可以發(fā)生化合反應(yīng)，生成鹽類物質(zhì)。例如：CaO＋CO2=CaCO3。(3)排在金屬活動(dòng)性依次表中氫前面的金屬與稀鹽酸(或稀硫酸)發(fā)生置換反應(yīng)，生成氫氣和鹽。例如：Mg＋2HCl=MgCl2＋H2↑。3．無(wú)機(jī)化合物轉(zhuǎn)化為有機(jī)化合物1828年，德國(guó)化學(xué)家維勒通過(guò)蒸發(fā)無(wú)機(jī)化合物氰酸銨(NH4CNO)水溶液得到了尿素[CO(NH2)2]。尿素的合成揭開(kāi)了人工合成有機(jī)化合物的序幕。二、化學(xué)反應(yīng)的分類1．化學(xué)反應(yīng)的類型反應(yīng)通式反應(yīng)類型實(shí)例(化學(xué)方程式)A＋B=C化合反應(yīng)2H2＋O2eq\o(=,\s\up7(點(diǎn)燃))2H2OC=A＋B分解反應(yīng)CaCO3eq\o(=,\s\up7(高溫))CaO＋CO2↑AB＋C=A＋CB置換反應(yīng)H2＋CuOeq\o(=,\s\up7(△))Cu＋H2OAB＋CD=AD＋CB復(fù)分解反應(yīng)NaOH＋HCl=NaCl＋H2O2.氧化還原反應(yīng)依據(jù)化學(xué)反應(yīng)中元素的化合價(jià)是否發(fā)生改變，可將化學(xué)反應(yīng)重新進(jìn)行分類：(1)有元素化合價(jià)發(fā)生改變的反應(yīng)，稱為氧化還原反應(yīng)。(2)元素化合價(jià)不發(fā)生改變的反應(yīng)，稱為非氧化還原反應(yīng)。微點(diǎn)撥：有單質(zhì)參加的化合反應(yīng)和分解反應(yīng)肯定是氧化還原反應(yīng)，置換反應(yīng)肯定是氧化還原反應(yīng)，復(fù)分解反應(yīng)肯定不是氧化還原反應(yīng)。1．推斷正誤(正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”。)(1)物質(zhì)的改變是困難的，物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化可能有多種途徑。 (√)(2)物質(zhì)轉(zhuǎn)化的過(guò)程肯定發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)。 (√)(3)CuO可與鹽酸反應(yīng)生成CuCl2，該反應(yīng)為氧化還原反應(yīng)。 (×)(4)物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化是有規(guī)律的，轉(zhuǎn)化是有條件的，在探討生疏物質(zhì)的性質(zhì)時(shí)，要特殊關(guān)注反應(yīng)條件和環(huán)境。 (√)2．在Zn、ZnO、ZnCO3、鹽酸和CaCl2溶液五種物質(zhì)中，每?jī)煞N物質(zhì)反應(yīng)能生成ZnCl2溶液的組合有()A．2種 B．3種C．4種 D．5種B[生成ZnCl2的組合有：Zn與鹽酸，ZnO與鹽酸，ZnCO3與鹽酸。]3．據(jù)考證，商代煉銅主要礦物原料是孔雀石，主要燃料是木炭，冶煉溫度估計(jì)在1000℃左右，可能涉及的反應(yīng)有：①Cu2(OH)2CO3eq\o(=,\s\up7(△))2CuO＋CO2↑＋H2O②2CuO＋Ceq\o(=,\s\up7(高溫))2Cu＋CO2↑③CuO＋COeq\o(=,\s\up7(△))Cu＋CO2④CO2＋Ceq\o(=,\s\up7(高溫))2CO(1)從四種基本反應(yīng)類型看，①、②、④分別屬于、、。(2)在上述反應(yīng)中，屬于氧化還原反應(yīng)的是(填序號(hào))。[解析](1)①是分解反應(yīng)，②是置換反應(yīng)，④是化合反應(yīng)。(2)其中②③④均有單質(zhì)參加或生成(化合價(jià)有改變)，是氧化還原反應(yīng)。[答案](1)分解反應(yīng)置換反應(yīng)化合反應(yīng)(2)②③④單質(zhì)、氧化物、酸、堿、鹽之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系(素養(yǎng)養(yǎng)成——改變觀念與平衡思想)利用以下三套裝置，進(jìn)行酸、堿、鹽的性質(zhì)試驗(yàn)探究：ABC[問(wèn)題1]裝置A中能看到什么現(xiàn)象？由此能夠說(shuō)明哪些問(wèn)題？[提示]稀硫酸中滴加石蕊溶液，溶液變紅色，說(shuō)明稀硫酸呈酸性；氫氧化鈣溶液中滴加石蕊溶液，溶液變藍(lán)色，說(shuō)明氫氧化鈣溶液呈堿性。[問(wèn)題2]在裝置B的燒杯②中滴加酚酞溶液，然后扣上大燒杯，能視察到什么現(xiàn)象？為什么？[提示]燒杯②中滴加酚酞溶液后變紅色，一段時(shí)間后溶液顏色變淺，甚至消逝。說(shuō)明濃鹽酸具有揮發(fā)性，酸堿發(fā)生中和反應(yīng)。[問(wèn)題3]裝置C中，將膠頭滴管中的NaOH溶液滴入集氣瓶中，視察到的試驗(yàn)現(xiàn)象是什么？請(qǐng)說(shuō)明緣由。[提示]氣球漲大。由于集氣瓶?jī)?nèi)的CO2與NaOH溶液反應(yīng)，導(dǎo)致集氣瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)減小，所以氣球膨脹。1．物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系圖2．化學(xué)反應(yīng)的類型3．氧化還原反應(yīng)與四種基本反應(yīng)類型之間的關(guān)系(1)兩個(gè)可能：化合反應(yīng)和分解反應(yīng)可能是氧化還原反應(yīng)。(2)兩個(gè)肯定：置換反應(yīng)肯定是氧化還原反應(yīng)，復(fù)分解反應(yīng)肯定是非氧化還原反應(yīng)?！镜淅咳鐖D所示，“——”表示相連的物質(zhì)間在肯定條件下可以發(fā)生反應(yīng)，“→”表示丁在肯定條件下可以轉(zhuǎn)化為乙。下面四組選項(xiàng)中，符合圖示要求的是()選項(xiàng)甲乙丙丁AH2SO4Na2SO4NaOHNaClBKClK2CO3KOHHClCO2COCuOCDFeCl2CuCl2ZnHClC[A中甲和乙、乙和丙、丙和丁、丁和甲均不能反應(yīng)，丁也不能轉(zhuǎn)化為乙；B中甲和乙、乙和丙、丁和甲之間也不能反應(yīng)，丁也不能轉(zhuǎn)化為乙，故A、B不符合題意。C中反應(yīng)依次為甲和乙：2CO＋O2eq\o(=,\s\up7(點(diǎn)燃))2CO2；乙和丙：CO＋CuOeq\o(=,\s\up7(△))Cu＋CO2；丙和?。?CuO＋Ceq\o(=,\s\up7(高溫))2Cu＋CO2↑；甲和?。篊＋O2eq\o(=,\s\up7(點(diǎn)燃))CO2；丁→乙：2C＋O2eq\o(=,\s\up7(點(diǎn)燃))2CO。D中，甲和乙、丁和甲均不能反應(yīng)，故D不符合題意。]解答本類試題思維流程如下：1．對(duì)于化學(xué)反應(yīng)A＋B=C＋D的下列說(shuō)法中，正確的是()A．若生成物C、D有一種為單質(zhì)，該反應(yīng)肯定是置換反應(yīng)B．若生成物C、D分別為兩種沉淀，A、B有可能為鹽和堿C．若生成物C、D是鹽和水，則A、B肯定是酸和堿D．若生成物C、D是兩種化合物，則A、B肯定是化合物B[由反應(yīng)CO＋CuOeq\o(=,\s\up7(△))CO2＋Cu知，A項(xiàng)錯(cuò)誤；由反應(yīng)Ba(OH)2＋CuSO4=BaSO4↓＋Cu(OH)2↓知，B項(xiàng)正確；由反應(yīng)CuO＋H2SO4=CuSO4＋H2O知，C項(xiàng)錯(cuò)誤；由反應(yīng)CH4＋2O2eq\o(→,\s\up7(點(diǎn)燃))CO2＋2H2O知，D項(xiàng)錯(cuò)誤。]2．所列各組物質(zhì)中，物質(zhì)之間按箭頭方向不能通過(guò)一步反應(yīng)實(shí)現(xiàn)所示轉(zhuǎn)化的是()A．甲為CuO、乙為CO2、丙為H2OB．甲為C、乙為CO、丙為CO2C．甲為CaCO3、乙為CaO、丙為Ca(OH)2D．甲為H2SO4、乙為H2O、丙為H2C[選項(xiàng)C中碳酸鈣難溶于水，不與堿溶液發(fā)生反應(yīng)，不能生成氫氧化鈣。]隨著人類經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，自然資源的開(kāi)發(fā)與重復(fù)利用成為一個(gè)緊迫的問(wèn)題。一方面可以削減垃圾對(duì)自然環(huán)境的影響，另一方面可以通過(guò)化工工藝對(duì)垃圾中的可利用資源進(jìn)行再處理，削減對(duì)自然資源的依靠。下面是某金屬垃圾處理廠對(duì)含銅金屬垃圾的處理過(guò)程：(1)上述回收方案中涉及銅元素的物質(zhì)有哪些？對(duì)這些物質(zhì)進(jìn)行分類，并說(shuō)出你的分類依據(jù)。(2)該工廠工藝流程中的①、②、④發(fā)生了物質(zhì)的轉(zhuǎn)化，寫(xiě)出物質(zhì)的轉(zhuǎn)化類型并寫(xiě)出物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化方程式。(3)該生產(chǎn)工藝被稱為濕法煉銅，是我國(guó)古代人獨(dú)創(chuàng)的，其原理就是用置換反應(yīng)制取金屬?，F(xiàn)在工業(yè)上還在廣泛應(yīng)用，但更多的是一種火法煉銅，須要在高溫條件下進(jìn)行，試寫(xiě)出火法煉銅的原理和化學(xué)反應(yīng)。(4)分析兩種煉銅方法的優(yōu)缺點(diǎn)分別有哪些。[解析](1)涉及Cu、CuO、CuSO4，分別屬于金屬單質(zhì)、金屬氧化物、鹽；依據(jù)物質(zhì)的組成進(jìn)行分類的。(2)Cu(金屬單質(zhì))→CuO(金屬氧化物)→CuSO4(鹽)→Cu(金屬單質(zhì))。①2Cu＋O2eq\o(=,\s\up7(△))2CuO、②CuO＋H2SO4=CuSO4＋H2O、④Fe＋CuSO4=FeSO4＋Cu。(3)可以用碳粉或CO在高溫下還原氧化銅制取金屬銅：2CuO＋Ceq\o(=,\s\up7(高溫))2Cu＋CO2↑或CuO＋COeq\o(=,\s\up7(高溫))Cu＋CO2。[答案](1)Cu、CuO、CuSO4；分別屬于金屬單質(zhì)、金屬氧化物、鹽；依據(jù)物質(zhì)的組成進(jìn)行分類。(2)金屬單質(zhì)→金屬氧化物→鹽→金屬單質(zhì)。①2Cu＋O2eq\o(=,\s\up7(△))2CuO、②CuO＋H2SO4=CuSO4＋H2O、④Fe＋CuSO4=FeSO4＋Cu。(3)可以用碳粉或CO在高溫下還原氧化銅制取金屬銅：2CuO＋Ceq\o(=,\s\up7(高溫))2Cu＋CO2↑或CuO＋COeq\o(=,\s\up7(高溫))Cu＋CO2。(4)濕法煉銅的優(yōu)點(diǎn)是常溫下可以進(jìn)行，節(jié)能；缺點(diǎn)是對(duì)銅礦要求高，副產(chǎn)品硫酸亞鐵溶液可能導(dǎo)致污染?；鸱掋~的優(yōu)點(diǎn)是銅礦類型適應(yīng)性廣；缺點(diǎn)是須要在高溫下進(jìn)行，耗能，會(huì)產(chǎn)生對(duì)大氣污染的氣體。通過(guò)對(duì)垃圾中的可利用資源進(jìn)行再處理，考查用化學(xué)符號(hào)描述常見(jiàn)簡(jiǎn)潔物質(zhì)及其改變，從宏觀和微觀視角對(duì)物質(zhì)及其改變進(jìn)行分類和表征。培育學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的愛(ài)好，以及宏觀辨識(shí)與微觀探析的化學(xué)核心素養(yǎng)。能依據(jù)“綠色化學(xué)”思想和科學(xué)理論對(duì)某一個(gè)化學(xué)過(guò)程進(jìn)行分析，權(quán)衡利弊，作出合理的決策，培育學(xué)生科學(xué)看法與社會(huì)責(zé)任的化學(xué)核心素養(yǎng)。1．下列物質(zhì)中，與酸、堿、鹽均能反應(yīng)的物質(zhì)是()A．CuO B．CaCO3C．Na2CO3 D．CO2C[CuO不能與堿和鹽反應(yīng)，A不符合題意；CaCO3不能與堿和鹽反應(yīng)，B不符合題意；CO2不能與酸反應(yīng)，D不符合題意。]2．下列改變不能通過(guò)一步反應(yīng)實(shí)現(xiàn)的是()A．Na2CO3→NaOHB．CuO→CuCl2C．CaCO3→Ca(OH)2D．CaO→Ca(OH)2C[Na2CO3＋Ca(OH)2=CaCO3↓＋2NaOH；CuO＋2HCl=CuCl2＋H2O；CaCO3是不溶性鹽，不能與堿反應(yīng)轉(zhuǎn)化為Ca(OH)2，可先高溫分解為CaO，再與水反應(yīng)生成Ca(OH)2。]3．以下表示的是碳及其化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系，其中涉及的基本反應(yīng)類型依次是()Ceq\o(→,\s\up7(CuO),\s\do14(高溫))CO2eq\o(→,\s\up7(H2O))H2CO3eq\o(→,\s\up7(CaOH2))CaCO3eq\o(→,\s\up7(高溫))CO2A．化合、置換、分解、復(fù)分解B．置換、復(fù)分解、化合、分解C．置換、化合、分解、復(fù)分解D．置換、化合、復(fù)分解、分解D[該轉(zhuǎn)化關(guān)系中涉及的化學(xué)反應(yīng)及反應(yīng)的類型：C＋2CuOeq\o(=,\s\up7(高溫))2Cu＋CO2↑，置換反應(yīng)；CO2＋H2O=H2CO3，化合反應(yīng)；H2CO3＋Ca(OH)2=CaCO3↓＋2H2O，復(fù)分解反應(yīng)；CaCO3eq\o(=,\s\up7(高溫))CaO＋CO2↑，分解反應(yīng)。]4．對(duì)于下列反應(yīng)的反應(yīng)類型的推斷，不正確的是()A．CO2＋H2O=H2CO3化合反應(yīng)；非氧化還原反應(yīng)B．Cu(OH)2eq\o(=,\s\up7(△))CuO＋H2O分解反應(yīng)；非氧化還原反應(yīng)C．Fe2O3＋3COeq\o(=,\s\up7(高溫))2Fe＋3CO2置換反應(yīng)；氧化還原反應(yīng)D．NaCl＋AgNO3=AgCl↓＋NaNO3復(fù)分解反應(yīng)；非氧化還原反應(yīng)C[置換反應(yīng)是單質(zhì)與化合物反應(yīng)生成另一種單質(zhì)和化合物的化學(xué)反應(yīng)，F(xiàn)e2O3與CO都不是單質(zhì)，不屬于置換反應(yīng)，從化合價(jià)改變來(lái)看，該反應(yīng)為氧化還原反應(yīng)。]5．[素養(yǎng)題]牙膏中的摩擦劑碳酸鈣可用石灰石來(lái)制備。某學(xué)生設(shè)計(jì)了一種制備碳酸鈣的試驗(yàn)方案，其流程圖如下：(1)下列物質(zhì)中，屬于鹽的是(選填字母)。A．CaCO3 B．CaOC．Ca(OH)2 D．Na2CO3(2)請(qǐng)寫(xiě)出上述制備流程中有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式，并標(biāo)出基本反應(yīng)類型。①；②；③。(3)請(qǐng)你仍以石灰石為原料(其他試劑自選)，設(shè)計(jì)另外一種制碳酸鈣的方案，仿照上述流程寫(xiě)出你的制備流程圖。你所設(shè)計(jì)方案的優(yōu)點(diǎn)是。(4)用食醋、澄清石灰水等來(lái)驗(yàn)證牙膏中含有碳酸鈣的操作及現(xiàn)象為