2025版高一化學必修第一冊 第一章 第一節(jié) 第2課時 物質的轉化

第2課時物質的轉化課標定向目標定位1.同類物質具有相似的性質,一定條件下各類物質可以相互轉化。(宏觀辨識與微觀探析)2.能從物質類別的角度,依據(jù)復分解反應原理,預測物質的化學性質和變化,設計實驗進行初步驗證,并能分析、解釋有關實驗現(xiàn)象。(證據(jù)推理與模型認知)厘清重點利用酸、堿、鹽的通性分析物質之間的轉化突破難點根據(jù)物質類別預測新物質的性質學習任務一:酸、堿、鹽的性質【必備知識·導學】[引入]生活中我們可以用白醋來除水垢,白醋中含有30%~50%mg·mL-1的CH3COOH,除水垢其實是由于CH3COOH是酸,能與水垢的主要成分[CaCO3、Mg(OH)2等]發(fā)生反應。一、酸的通性(以鹽酸為例)寫出鹽酸分別與下列物質反應的化學方程式:(1)鐵:Fe+2HCl===FeCl2+H2↑;(2)氧化銅:CuO+2HCl===CuCl2+H2O;(3)燒堿:NaOH+HCl===NaCl+H2O;(4)硝酸銀:AgNO3+HCl===AgCl↓+HNO3。二、堿的性質(以氫氧化鈣為例)寫出下列物質與氫氧化鈣反應的化學方程式:(1)HNO3:Ca(OH)2+2HNO3===Ca(NO3)2+2H2O;(2)CO2:Ca(OH)2+CO2===CaCO3↓+H2O;(3)Na2CO3:Ca(OH)2+Na2CO3===CaCO3↓+2NaOH。三、鹽的性質(以硝酸銀為例)寫出下列物質與硝酸銀反應的化學方程式:(1)HCl:HCl+AgNO3===HNO3+AgCl↓;(2)NaOH:NaOH+AgNO3===AgOH↓+NaNO3;(3)BaCl2:2AgNO3+BaCl2===Ba(NO3)2+2AgCl↓;(4)Fe:2AgNO3+Fe===Fe(NO3)2+2Ag?！九袑﹀e·通教材】判斷下列說法是否正確,正確的打“√”,錯誤的打“×”。(1)Na2CO3、K2CO3都是碳酸鹽,具有相似的化學性質。(√)提示:碳酸鹽都含有CO32(2)酸與金屬之間能發(fā)生置換反應,但金屬與鹽之間不能發(fā)生置換反應。(×)提示:金屬與鹽之間也能發(fā)生置換反應,活潑金屬可以置換不活潑金屬。(3)能使紫色石蕊變紅的一定是酸溶液。(×)提示:NaHSO4也可使紫色石蕊變紅,但屬于鹽。【核心要點·歸納】1.酸性氧化物的主要化學性質酸性氧化物的主要化學性質反應實例(寫出化學方程式)反應通式與水反應SO3+H2O===H2SO4酸性氧化物+水→酸與堿反應CO2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O酸性氧化物+堿→鹽+水與堿性氧化物反應CO2+CaO===CaCO3酸性氧化物+堿性氧化物→鹽與單質反應CO2+C2CO—2.堿性氧化物的主要化學性質堿性氧化物的主要化學性質反應實例(寫出化學方程式)反應通式與水反應Na2O+H2O===2NaOH堿性氧化物+水→堿與酸反應Fe2O3+3H2SO4===Fe2(SO4)3+3H2O堿性氧化物+酸→鹽+水與酸性氧化物反應CaO+SO2===CaSO3堿性氧化物+酸性氧化物→鹽與單質反應2CuO+C2Cu+CO2↑—【學力診斷·測評】1.在一定條件下,跟酸、堿、鹽都能發(fā)生反應的物質是()A.CaOB.Na2CO3C.CaCO3D.CO2【解析】選B。CaO是堿性氧化物,與堿不發(fā)生反應;CO2是酸性氧化物,與酸不發(fā)生反應;Na2CO3和CaCO3都是鹽,但CaCO3難溶于水,不與堿、鹽發(fā)生反應,Na2CO3可分別與鹽酸、氫氧化鈣、氯化鈣等發(fā)生反應。2.向下列物質的溶液中滴加稀硫酸或氯化鎂溶液時,均有白色沉淀生成的是()A.BaCl2 B.Ba(OH)2 C.Na2CO3 D.KOH【解析】選B。向BaCl2溶液中滴加氯化鎂溶液不反應,沒有沉淀生成,A錯誤;向Ba(OH)2溶液中滴加稀硫酸生成硫酸鋇白色沉淀,滴加氯化鎂溶液生成氫氧化鎂白色沉淀,B正確;向Na2CO3溶液中滴加稀硫酸生成硫酸鈉、二氧化碳和水,沒有沉淀生成,C錯誤;向KOH溶液中滴加稀硫酸生成硫酸鉀和水,沒有白色沉淀生成,D錯誤。3.(課后習題改編)從Zn、BaCl2、KClO3、Na2SO4、H2SO4、CaO、H2O等物質中,選出適當?shù)奈镔|組合為反應物按下列要求寫出化學方程式。(1)化合反應:__________________________。

(2)分解反應:__________________________。

(3)置換反應:__________________________。

(4)復分解反應:________________________。

答案:(1)CaO+H2O===Ca(OH)2(2)2KClO32KCl+3O2↑(3)Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑(4)BaCl2+Na2SO4===BaSO4↓+2NaCl(或BaCl2+H2SO4===BaSO4↓+2HCl)【解析】選擇合適的物質作為反應物。酸與金屬單質、鹽與金屬單質的反應屬于置換反應;酸、堿、鹽之間的反應屬于復分解反應?！狙a償訓練】以下表示的是碳及其化合物的相互轉化關系,其中涉及的基本反應類型依次為()A.置換反應、化合反應、分解反應、復分解反應B.置換反應、化合反應、復分解反應、分解反應C.化合反應、置換反應、分解反應、復分解反應D.化合反應、置換反應、復分解反應、分解反應【解析】選B。C和CuO發(fā)生置換反應生成Cu和CO2;CO2與H2O發(fā)生化合反應生成H2CO3;H2CO3和Ca(OH)2發(fā)生復分解反應生成CaCO3和H2O;CaCO3發(fā)生分解反應生成CaO和CO2。學習任務二:物質的轉化【必備知識·探究】[情境]如圖,鐵制器皿在潮濕的空氣中放置時間長了會產生鐵銹,是鐵和空氣中的水蒸氣、O2作用產生的,它的主要成分是紅棕色的氧化鐵(Fe2O3)。氧化鐵(Fe2O3)的結構疏松多孔,并不能保護里面的鐵不被氧化,所以,鐵會一直被氧化下去,最終成為一堆沙狀的氧化鐵。1.從氧化物的性質角度分類,“鐵銹”屬于哪類氧化物?提示:“鐵銹”屬于堿性氧化物。2.在生活中可利用食醋來除去器皿表面的少量鐵銹,已知食醋中含有醋酸(CH3COOH),顯弱酸性,試著用相關化學方程式解釋原因。提示:CH3COOH與Fe2O3可發(fā)生復分解反應生成可溶性鹽與水:6CH3COOH+Fe2O3===2(CH3COO)3Fe+3H2O。3.某同學利用以下反應實現(xiàn)了“鐵→……→鐵銹”的轉化:Fe→FeCl2→Fe(OH)2(白色)→Fe(OH)3(紅褐色)→Fe2O3(紅棕色)。請寫出前兩步的化學方程式。提示:Fe+2HCl===FeCl2+H2↑;FeCl2+2NaOH===Fe(OH)2↓+2NaCl。【核心要點·歸納】單質、氧化物、酸、堿、鹽之間的相互轉化圖示解讀:①金屬單質堿性氧化物,如4Na+O2===2Na2O;②堿性氧化物堿,如CaO+H2O===Ca(OH)2;③金屬單質鹽,如Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑;④堿性氧化物鹽,如CaO+2HCl===CaCl2+H2O、CaO+CO2===CaCO3;⑤堿鹽,如Ca(OH)2+2HCl===CaCl2+2H2O;⑥非金屬單質酸性氧化物,如S+O2SO2;⑦酸性氧化物酸,如CO2+H2O===H2CO3;⑧非金屬單質鹽,如2Na+Cl22NaCl;⑨酸性氧化物鹽,如CO2+2NaOH===Na2CO3+H2O;⑩酸鹽,如NaOH+HCl===NaCl+H2O。【學力診斷·測評】1.(2024·太原高一檢測)物質之間的相互轉化,可以直接實現(xiàn),也可以間接實現(xiàn),下列轉化可以一步實現(xiàn)的是()A.C→CaCO3 B.CuO→Cu(OH)2C.CuSO4→Cu D.CaCO3→CO【解析】選C。碳在氧氣中燃燒生成二氧化碳,二氧化碳通入石灰水中生成碳酸鈣,C不能直接轉化為CaCO3,A不符合題意;CuO難溶于水,與水也不發(fā)生反應,氧化銅不能直接轉化為Cu(OH)2,B不符合題意;Fe與CuSO4發(fā)生置換反應生成Cu和FeSO4,可以一步實現(xiàn)題述轉化,C符合題意;CaCO3高溫煅燒生成CaO和CO2,二氧化碳與碳在高溫下反應生成一氧化碳,碳酸鈣不能直接轉化為CO,D不符合題意。2.KOH是我國古代紡織業(yè)常用作漂洗的洗滌劑。古代制取KOH的流程如下:上述流程中沒有涉及的化學反應類型是()A.化合反應 B.分解反應C.置換反應 D.復分解反應【解析】選C。該流程中發(fā)生的反應依次是CaCO3CaO+CO2↑(分解反應),CaO+H2O===Ca(OH)2(化合反應),Ca(OH)2+K2CO3===CaCO3↓+2KOH(復分解反應)?！狙a償訓練】某同學設計了兩種由CuO→Cu的實驗方案:方案一:ZnH2Cu;方案二:CuOCuSO4Cu。大家認為方案二優(yōu)于方案一,理由是:①節(jié)約能源;②Cu產率高;③產品純凈;④操作安全。其中,評價正確的是()A.①②③ B.①②④C.①③④ D.②③【解析】選B。方案一中:Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑,H2+CuOCu+H2O。反應需加熱,①對;H2還原CuO時需先通H2排出空氣,否則易爆炸,反應結束后還需通入H2至生成的Cu冷卻,否則Cu又易被氧化,②④對。學情檢測·素養(yǎng)達標1.現(xiàn)有Na2SO4、NaOH、NaCl、Na2CO3四種物質的溶液,分別與不同物質反應,都有同一種化合物X生成,則化合物X的化學式可能為()A.NaHCO3B.NaNO3C.AgClD.BaSO4【解析】選B。Na2SO4和Ba(NO3)2反應,NaOH和HNO3反應,NaCl和AgNO3反應,Na2CO3和HNO3反應,都生成同一種化合物NaNO3。2.可用于治療胃酸過多的物質是()A.碳酸氫鈉 B.氯化鈉C.氯化鉀 D.氫氧化鈉【解析】選A。胃酸的主要成分為鹽酸。碳酸氫鈉消耗鹽酸可用于治療胃酸過多;氯化鈉、氯化鉀不與鹽酸反應;氫氧化鈉具有腐蝕性。3.(2023·沈陽高一檢測)物質的類別,決定物質的性質。下列各選項中,不能滿足如圖一步轉化關系選項是()A.X為銅、Y為氧化銅、Z為硫酸銅B.X為二氧化碳、Y為一氧化碳、Z為碳酸鈉C.X為碳酸鈣、Y為氧化鈣、Z為氫氧化鈣D.X為氧化鐵、Y為氯化鐵、Z為氫氧化鐵【解析】選B。X為銅、Y為氧化銅、Z為硫酸銅時,銅與氧氣反應生成氧化銅,氧化銅與硫酸反應生成硫酸銅和水,鐵與硫酸銅反應生成銅和硫酸亞鐵,可以實現(xiàn)轉化,故A不選;X為二氧化碳、Y為一氧化碳、Z為碳酸鈉時,CO2與C反應生成CO,CO不能轉化為碳酸鈉,碳酸鈉與鹽酸反應生成CO2,不能實現(xiàn)轉化,故B選;X為碳酸鈣、Y為氧化鈣、Z為氫氧化鈣時,碳酸鈣受熱分解生成氧化鈣,氧化鈣與水反應生成氫氧化鈣,CO2通入氫氧化鈣溶液中生成碳酸鈣,可以實現(xiàn)轉化,故C不選;X為氧化鐵,Y為氯化鐵,Z為氫氧化鐵時,氧化鐵與鹽酸反應生成氯化鐵,氯化鐵溶液與氫氧化鈉反應生成氫氧化鐵和氯化鈉,氫氧化鐵受熱分解生成氧化鐵和水,可以實現(xiàn)轉化,故D錯誤?！狙a償訓練】(2024·昆明高一檢測)學習化學不能只依靠背誦,要學會運用合適的方法,如“類推”,這樣才能事半功倍。下列類推不正確的是()A.已知少量CO2通入Ca(OH)2溶液中溶液變渾濁,少量CO2通入NaOH溶液中溶液也會變渾濁B.已知CO2能與CaO反應生成CaCO3,CO2也能與BaO反應生成BaCO3C.已知CaO能與HCl反應生成CaCl2,CuO也能與HCl反應生成CuCl2D.已知Na2CO3溶液能與Ca(OH)2溶液反應生成CaCO3沉淀和NaOH,Na2CO3溶液也能與Ba(OH)2溶液反應生成BaCO3沉淀和NaOH【解析】選A。少量CO2通入Ca(OH)2溶液中生成難溶于水的CaCO3,溶液變渾濁,少量CO2通入NaOH溶液中生成易溶于水的Na2CO3,A錯誤;CaO和BaO都是堿性氧化物,二者性質相似,則CO2能與CaO反應生成CaCO3,也能與BaO反應生成BaCO3,B正確;CaO能與HCl反應生成CaCl2,CuO也會與HCl反應生成CuCl2,C正確;Na2CO3溶液與Ca(OH)2溶液反應生成碳酸鈣沉淀和NaOH,氫氧化鋇與氫氧化鈣的性質相似,則Na2CO3溶液能與Ba(OH)2溶液反應生成碳酸鋇沉淀和NaOH,D正確。【深挖掘·教材激活】4.(情境源于教材課后習題)許多食品包裝袋中常有一個小紙袋,內盛白色固體物質,標有“干燥劑”字樣,其主要成分是生石灰。據(jù)此回答下列問題:(1)寫出此干燥劑主要成分的化學式:________,并從氧化物的性質角度對其進行分類:________。

答案:(1)CaO堿性氧化物【解析】(1)氧化鈣的俗名為生石灰,所以此干燥劑主要成分的化學式為CaO,此物質屬于堿性氧化物。(2)在化學實驗室也常用生石灰與氫氧化鈉的混合物即堿石灰來干燥氣體,根據(jù)所學推測,該干燥劑能否用來干燥CO2氣體,若不能,用化學方程式說明原因:____________________。

答案:(2)不能,CaO+C