2.5物质转化的规律.doc

课题2.2物质转化的规律课型新授课时第1课时教学目标1知识与技能：能通过学习非金属单质与其化合物的转化及金属单质与其化合物的转化。2过程与方法：能利用物质转化的规律寻找制取物质的途径。3情感、态度、价值观： 通过学习，使学生接受物质是变化证唯物主义的物质观。重点非金属单质与其化合物的转化规律。难点寻找物质制取的途径教学方法演示法，讲授法板书设计第2节物质转化的规律一、非金属与其化合物的转化1、非金属氧气非金属氧化物2、非金属氧化物水酸二、金属单质与其化合物的转化 1、金属氧气金属氧化物2、金属非金属盐（无氧酸盐）3、金属氧化物氧气碱（可溶性碱）教 学 过 程（一）引入新课我们在第一章中学习了物质的变化，在化学变化中会产生新的物质，有些是不同种类的物质。那么哪些种类的物质之间可以发生化学反应？物质之间的反应遵循怎样的规律呢？（二）新课教学一、非金属单质与其化合物的转化演示1：硫的可燃性观察外观：硫磺（黄）是淡黄色的粉末状固体。硫在空气中燃烧：加热时，硫黄先熔化，继续加热，硫黄被点燃-硫黄在空气中燃烧，会产生淡蓝色火焰，生成有刺激性气味的气体。硫在氧气中燃烧：燃烧程度更加剧烈，会产生明亮的蓝紫色火焰，生成有刺激性气味的气体。步骤2和3发生的化学反应相同。反应的方程式为：S +O2 =点燃= S O2说明：为避免燃烧匙被腐蚀，可事先在燃烧匙内放少量细沙硫黄的量不宜太多。生成的二氧化硫是有毒的、有刺激性气味的气体，不宜直接排放到空气中，点燃硫黄的实验最好在通风橱中进行闻气味应用”招气入鼻”法，不能将鼻子直接凑到瓶口去闻。要出去瓶内二氧化硫，可向瓶内加适量的Na OH溶液。方程式为：2Na OH+ S O2= Na2 SO3+ H2O C +氧气 C O2 或C O P P 2O5 H2 点燃 H2O说明：当氧气充足时，生成二氧化碳（现象：发出白光，剧烈燃烧，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体），不充足时生成一氧化碳（生成无色无味气体，点燃生成的气体会产生蓝色火焰，并放出热量）。冬天，家庭中用炭取暖时应注意通风。以免产生大量一氧化碳而引起中毒现象产生大量白烟（微小的五氧化二磷固体小颗粒）。用红磷可除去灯泡内可能存在的少量氧气，防止钨丝氧化熔断；红磷可用于测定空气中氧气的体积分数。现象：产生淡蓝色火焰。氢气可作高能燃料（如用于火箭发射）。由于氢气燃烧时放出很高的热量，生成物是无污染的水，因此氢气是未来的理想燃料。小结：非金属氧气非金属氧化物演示2：二氧化碳与水反应。取2杯蒸馏水，向其中1杯蒸馏水吹气或通入二氧化碳。然后，分别向2只烧杯中滴加几滴紫色石蕊试液，比较2只烧杯中出现的现象并说明原因。答：通二氧化碳的烧杯中液体变红色，不通二氧化碳的烧杯中显紫色。从2只烧杯中分别取少量液体放入试管中，加热，有什么现象发生？现象：甲中液体无变化，乙中有气泡产生，紫色石蕊试液由红色又变回紫色。/解释：二氧化碳与水反应生成碳酸，能使紫色石蕊试液变红。同时，碳酸不稳定，受热易分解。方程式：C O2 +H2O = H2 C O3反（正常情况下人体血液的P H为7.357.45，但在通风不良的场所时间过长，吸入含较多二氧化碳的空气，将使血液里二氧化碳的含量增加，血液的P H会降低。H2 C O3 =加热= C O2 +H2O 非金属氧化物+水酸（注：SiO2+和一些不成盐的化合物如C O等不能跟水反应生成碳相应的酸。酸受热会分解，生成相应的非金属氧化物。例如：H2 SO4 =加热= H2O+ SO3 ）即非金属氧化物和酸的转化规律为：非金属氧化物 水 酸 加热思考：SO3H2 SO4应如何反应。SO3 +H2O = H2 SO4 。SO2H2 SO4反能不能一步完成？答：不能。SO2 与H2O 反应生成亚硫酸，不能直接生成硫酸。课内练习：请写出下列物质间转化的化学方程式PP2O5H3PO4二、酸与盐之间的转化 活动：将稀硫酸分别倒入盛有氧化铜、氢氧化铜、和碳酸铜的试管中。/ 现象：不溶于水的氧化铜、氢氧化铜、和碳酸铜慢慢消失。生成蓝色溶液。 结论：用化学方程式表示。 归纳：酸与盐之间的转化规律： 酸 三种途径 盐 酸例题：写出以盐酸为原料制取氯化锌的化学方程式。解析：从酸的通性着手可以写出四种化学方程式。Zn + 2HCl= Zn Cl2+H2；Zn O + 2HCl= Zn Cl2+ H2O；Zn (OH)2 + 2HCl= Zn Cl2+2 H2O；Zn C O3+ 2HCl= Zn Cl2+H2O+ C O2教学反思：1非金属单质与其化合物的转化规律。（四个圆圈）课题2.2物质转化的规律课型新授课时第2课时教学目标1知识与技能：掌握金属单质与其化合物的转化规律，能利用规律制取物质；了解元素的游离态与化合态；掌握金属冶炼的原理。2过程与方法：运用实验和分析讨论的方法，最后通过归纳得出结论。培养理解能力和分析问题的能力。3、情感、态度与价值观：通过学习，使学生接受物质是变化证唯物主义的物质观。重点金属单质及其化合物的转化规律。难点金属单质及其化合物的转化规律。教学方法演示法，讲授法教学准备硫粉，氧气，二氧化碳，铁粉，蒸馏水，试管，烧杯，燃烧匙，火柴等。板书设计第2节物质转化的规律能使某些含氧化合物失去氧，具有还原性，在反应中作还原剂教 学 过 程（一）引入新课提问：在自然界里仅有少数金属以游离态的形式存在，大部分金属是以化合物的形式存在的，知道是为什么吗？大部分的金属都较活泼，在空气和土壤中易与其它物质发生化学反应而生成化合物。（二）新课教学一、 金属单质与其化合物的转化。概述：金属单质与非金属单质可以直接反应生成相应的盐。金属单质可以与氧气反应转化为相应的氧化物，氧化物与水反应生成相应的碱。如CaCaOCa（OH）2 Na Na2O Na OH练习：分别写出铁、铜、镁与氧气的反应方程式，FeO2（火星四射，生成黑色固体）CuO2（红色物质变成黑色物质）MgO2（发出耀眼白光，生成白色物质）小结：金属氧气金属氧化物演示3：铁粉和硫磺的实验。取少量铁粉放在白纸上，观察到铁粉呈黑色。 用磁铁接近铁粉和硫粉的混合物，观察有何现象？答：观察到磁铁吸引了许多铁粉。（铁粉被磁铁吸引，附在磁铁表面）；解释：说明铁具有铁磁性，能被磁铁吸引。 用药匙取少量淡黄色的硫粉。将硫黄与铁粉混合。 将混合物在试管中进行加热，观察有何变化？现象：剧烈燃烧，生成黑色固体，并放出大量热量。 再用磁铁吸引反应所得的生成物，观察有何现象？将试管内的生成物倒在白纸上，观察到生成物成黑色。用磁铁靠近生成物，发现磁铁不能吸引生成物。学生讨论：铁跟硫黄发生了化学反应，生成了不同于铁的新物质。（铁和硫化亚铁是两种不同的物质。）写出有关的化学方程式：Fe +S=加热= Fe S此反应的基本类型是化合反应。小结：金属非金属盐（无氧酸盐）请你举出其他金属与非金属之间转化的实例。2Na+ Cl 2=点燃= 2NaCl过滤 Cu + Cl 2=点燃= Cu Cl 2Hg+S= HgS 2Fe + 3Cl 2=点燃=2 Fe Cl 3Mg + S=点燃= Mg S二、 金属氧化物与其化合物的转化演示4：生石灰与水的反应将生石灰投入加有水的蒸发皿中，在清液中滴几滴酚酞试液。观察有何现象？答：生石灰溶于水变成白色粉末/放出大量的热/试液变红。 写出有关的化学方程式。CaCaOCa(OH)2 注意点：不要在建筑工地的石灰坑边玩耍，以免掉入烫伤。CaO与水化合生成的熟石灰有腐蚀性，Ca(OH)2的微溶于水。小结：金属氧化物水碱（可溶性碱）延伸：氧化钾、氧化钠、氧化钙、氧化钡与水化合可生成相应的碱。即金属活动性较强的钾、钠、钡、钙所对应的氧化物能与水直接化合，生成对应的碱，这些碱溶液的碱性都较强。氧化铜等与水不会反应。即不溶性碱所对应的氧化物，不能直接跟水化合。如：Fe 2 O3+ 3H2O-不反应。常见碱的溶解性：可溶性碱：K OH 、Na OH 、Ba（OH）2的/微溶性碱：氢氧化钙/不溶性碱：Cu（OH）2，（蓝色）Fe（OH）3 （红褐色）Mg（OH）2（白色） 碱转化为金属氧化物活动：在蒸发皿中放入氢氧化铜粉末，加热。现象：蓝色固体变黑。结论：Cu（OH）2=加热= Cu O+ H2O；归纳：不溶性碱受热易分解，生成对应的金属氧化物和水。又如：2Fe（OH）3=加热= Fe 2 O3+ 3H2O/但可溶性碱加热不容易分解。讲授：由于人类所需的金属主要是游离态的，所以需要通过冶炼，将化合物转变为单质。金属冶炼就是在金属氧化物中加入还原剂夺取金属氧化物中的氧，使金属从化合态变成游离态。作为还原剂的物质有碳、氢气、一氧化碳。写出它们分别与氧化铜反应的方程式。常用的金属冶炼的方法是碳与金属氧化物在高温下反应。碳能夺取金属氧化物中的氧，得到金属单质。演示1：碳与氧化铜的反应观察现象？试管中的变化和石灰水中的变化装置说明：应使试管口略向下倾斜，根据酒精灯外焰的高度固定试管。为使现象明显，最好用酒精喷灯。实验结束时，应先移去盛有石灰水的烧杯或试管，再熄灭酒精灯，以免石灰水倒吸入试管内，引起试管炸裂。现象：加热一段时间后，发现试管壁出现红色物质，澄清石灰水变浑浊。说明有二氧化碳生成。可见木炭跟氧化铜反应生成了铜和二氧化碳。写出有关的化学方程式C2CuO高温2Cu+ C O2介绍其它有关碳和一氧化碳的化学反应。炽热的碳能在高温条件下与二氧化碳反应，生成一氧化碳。一氧化碳也会夺取金属氧化物中的氧，产生游离的金属单质。CCO2高温2 COCOCuO加热Cu+ C O2思考：一氧化碳是否具有还原性？为什么？答：因为一氧化碳能跟氧结合，故具还原性。一氧化碳与金属氧化物反应。先通一氧化碳，估计玻璃管中空气排尽后开始加热。观察到的现象是红褐色的氧化铁固体变为黑色，（产生的气体能使）澄清石灰水变浑浊。这是工业上冶炼铁的原理。铁的冶炼原理：在高温下利用还原剂（主要是一氧化碳）从铁矿石里把铁Fe 2 O3+ 3CO=高温= 2Fe +3CO2思考：该实验设计有何不足之处？答：该装置中没有尾气处理装置，尾气中含有一氧化碳，一氧化碳有毒。尾气的直接排放会污染空气。如何除去反应过程中的尾气？答：在尾气排放处用酒精灯点燃，除去过量的一氧化碳，即点燃除去。或收集处理。 氢气还原氧化铜。活动：观察氧化铜颜色：黑色。现象：黑色固体变成红色，试管口产生水滴。化学方程式：H2+ Cu O =加热= Cu+ H2O实验步骤：装氧化铜；固定试管通氢气：排尽试管内空气，以免发生爆炸。加热：（点灯）黑色粉末逐渐变成光亮的红色物质（试管中黑色粉末逐渐变为红色物质），同时试管口有水珠出现（管壁出现小液滴）。停止加热（熄灯）继续通氢气，直至试管冷却，以免红热的铜重新被氧化，（防止灼热的铜和空气中的氧气反应又变成黑色氧化铜。）影响实验效果。停止氢气。思考：如果两步颠倒，后果是可能引起爆炸。如果两步颠倒，后果是灼热的铜和空气中的氧气反应又变成黑色的氧化铜。讨论由氧化铜制铜，还可以用其他什么方法？答：还可用炭或一氧化碳与氧化铜在高温或加热条件下制取铜。为什么在氢气还原氧化铜实验开始时，要先通氢气，后给氧化铜加热？答氢气是可燃性气体，与空气混合后遇明火容易发生爆炸。实验开始要先通氢气再加热，就是为了防止氢气和空气混合加热时试管内爆炸。铜在空气中加热很容易被氧化成氧化铜，在实验过程中要注意什么？答：实验结束时要先熄灭酒精灯，继续通氢气直到试管冷却为止，防止灼热的铜被空气中的氧气重新氧化成氧化铜。盛放氧化铜的试管口为什么需略向下倾斜？防止反应生成的水倒流到受热的试管底部引起炸裂。（防止水蒸气冷凝后倒流引起试管破裂）。导管应伸到试管底部、药品的上方，这样有利于排尽管内空气。还原反应与还原剂含氧化合物里的氧被夺取的反应，叫做还原反应。如氧化铜中的氧被C、H2、CO等夺取，氧化铜发生了还原反应。C、H2、CO等能从氧化铜、氧化铁中夺取氧的能力叫做还原性。具有还原性的物质（在反应中）可做还原剂。如2Al+ Fe 2 O3=点燃=2 Fe+ Al 2 O3W+ 3H2 =加热= W O3 +3 H2O，其中还原剂是氢气。铁的冶炼原理：在高温下利用还原剂（主要是一氧化碳）从铁矿石里把铁还原出来。主要反应的化学方程式为：Fe 2 O3+ 3CO=高温= 2Fe +3CO2金属冶炼原理：还原法：金属氧化物与还原剂C、H2、CO共热游离态金属置换法：金属盐溶液加活泼金属（比盐中金属活泼）游离态金属三含杂质的化学方程式计算化学方程式所表示的是纯净物之间的质量比，因此不纯物的质量要先换算成纯物质的质量，才能代入计算。计算方法：纯度=纯物质质量/不纯物质质量100%;纯物质的质量=含杂质物质的质量纯度。例题1：现有含氧化铁80%（其他成分不含铁）的赤铁矿石400吨，其中含Fe 2 O3+多少吨？能炼出含铁元素98%的生铁多少吨？（计算结果保留一位小数）解析：400吨80%=320吨设能炼出含铁元素98%的生铁的质量为XFe 2 O3+ 3CO=高温= 2Fe +3CO2 160 112 320吨 X*98%160/320吨=112/ X*98% X=228.6吨答：做一做：（见b本16页题7）计算5吨含80%氧化铁的赤铁矿中含铁是多少吨？（208吨）课题2.2物质转化的规律课型新授课时第3课时教学目标1知识与技能：化合物之间的相互转化，掌握物质间相互转化的规律。2过程与方法：练习寻找物质转化的规律，并运用归纳法加以综合。3、情感、态度、价值观：使学生接受物质是变化证唯物主义的物质观。重点利用物质转化规律图来了解物质的化学性质及物质间转化规律难点材料的发展和利用对人类文明的促进作用教学方法讲授法，讨论法板书设计第2节物质转化的规律一、两条纵线 金属金属氧化物碱盐非金属非金属氧化物酸盐二、四条横线 三、四条斜线 四、两条折线教学反思1.用一种试剂分别滴入硝酸铜溶液、碳酸钠溶液和稀盐酸中，能观察到三种不同现象的，该试剂是氢氧化钙溶液。教 学 过 程（一）引入新课观看视频片段，思考所发生的化学变化。溶洞原理CO2CaCO3H2O Ca（HCO3）2 不溶 可溶钟乳石形成原理：Ca（HCO3）2加热CO2CaCO3H2O 演示：蛋壳的变化1、 将生鸡蛋投入稀盐酸中，观察有何现象？答：鸡蛋表面产生大量气泡。鸡蛋一会儿沉下去，一会儿又浮起来，不断地上下沉浮。蛋壳表面有小坑，且逐渐变软。2解释：蛋壳的主要成分是碳酸钙，当把鸡蛋放入盐酸中时，鸡蛋重力大于所受浮力，因此鸡蛋下沉。与盐酸接触后立刻发生化学反应：CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2生成的二氧化碳气体就附着在鸡蛋壳表面，将鸡蛋托起，此时，鸡蛋受到的浮力大于重力，鸡蛋就向上浮起；接近液面时，二氧化碳气泡破裂，二氧化碳气体逸到空气中，鸡蛋的重力又大于其受到的浮力，又向下沉。不断循环，上下沉浮。（二）新课教学根据图217，小结物质转化的规律。1、两条纵线：金属金属氧化物碱盐如CaCaOCa（OH）2Ca C O3+（两种方法：二氧化碳、氢氧化钙）金属氧气金属氧化物金属氧化物水碱（可溶性碱）Na2O+ H2O = 2 Na OH；CaO+ H2O = Ca（OH）2 /BaO+ H2O = Ba（OH）2注：不能把反应的一般规律绝对化。例如，金属氧化物中，只有氧化钾、氧化钠、氧化钙、氧化钡等能跟水化合生成对应的碱。碱盐新碱新盐（各举例）Ca（OH）2 + Na 2CO3= Ca C O3+2Na OH非金属非金属氧化物酸盐如：CC O2H2 C O3Na2C O3+H2 C O32Na OH=Na2 C O3+2 H2O非金属氧气非金属氧化物S +O2 =点燃= S O2/4P +5O2=点燃= 2P 2O5非金属氧化物水酸C O2 +H2O = H2 C O3；/S O2 +H2O = H2S O3S O3+H2O = H2S O4注：非金属氧化物中，SiO2+及一些不成盐氧化物（如 C O、NO 等）不能与水反应生成酸。酸盐新酸新盐CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO22、四条横线：金属非金属盐如：2Na+ Cl 2= 2NaCl过滤 Cu + Cl 2=加热= Cu Cl 2Fe + S=加热= Fe S说明：当非金属为氧气时，生成物应为氧化物。金属氧化物非金属氧化物含氧酸盐如：CaO+ SiO2 =高温= Ca SiO3Na2O+ C O2= Na2 C O3碱酸盐水条件：反应物中至少有一种可溶。Na OH+ H Cl =NaCl+ H2O；Cu（OH）2 + H2 SO4 = Cu SO4+ 2H2O盐盐新盐新盐；条件：参加反应的盐必须可溶，因为只有盐溶液之间才有可能交换离子。生成的盐中至少有一种是沉淀。B a Cl2+ 2Ag N O3= 2AgCl+ B a （N O3）2B a Cl2+ Na 2C O3 = B a C O3+2Na ClB a Cl2+ Mg SO4= Mg Cl2+ B a SO4(误服碳酸钡引起中毒，用硫酸镁或硫酸钠来解毒)NaCl + Ag N O3= AgCl+ NaN O33、四条斜线（交叉线）：金属氧化物酸盐水Fe2O3 + 6HCl = 2FeCl3 + 3H2O说明：三大强酸能跟绝大多数金属氧化物反应。这类反应属于复分姐反应。非金属氧化物碱盐水2Na OH+ CO2Na2CO3+ H2O，Ca (OH)2+C O2= Ca C O3+ H2OBa（OH）2+ C O2=B a C O3+ H2O（盛放氢氧化钡的试剂瓶附着一层白色物质，白色物质B a C O3形成的原因。无法用水洗掉的原因是：它不溶于水。可用稀盐酸或稀硝酸清洗：）B a C O3+ 2HN O3= B a （N O3）2+ H2O+ C O 2）说明：反应物中的碱一般为碱溶液。此类反应不属于复分解反应，因为没有相互交换成分。可溶性碱可溶性盐新碱新盐Ca（OH）2 + Na 2CO3= Ca C O3+2Na OH可再举氢氧化钠和盐反应生成难溶性碱，如氢氧化铜、氢氧化铁等方程式。条件：反应物可溶，生成物中至少有一种沉淀，若盐为铵盐则放出氨气。如：2NH4 N O3Ca(OH)2 = Ca(NO3)2+2H2O+2NH3酸盐新酸新盐B a Cl 2 + H2 SO4 = B a SO4+2 HCl/ Ca C O3+ 2HCl= CaCl2+H2O+ CO2B a C O3+2 HCl= B a Cl 2 + H2O+ C O 2（误服碳酸钡会引起中毒）注意点：弱酸不能制取强酸。例如：H2 C O3+ B a Cl 2 =不反应。H2 C O3+ CaCl2 =不反应。4、两条折线（弯线）：活泼金属酸盐氢气Zn + 2HCl= Zn Cl2+H2说明：酸一般指稀硫酸和稀盐酸。浓硫酸和硝酸具有强氧化性，跟金属反应不能生成氢气。金属的活动性必须排在氢的前面，但钾、钙、钠的金属活动性太强，会跟酸中的水反应生成对应的碱和氢气。跟酸反应的金属一般有镁、铝、锌、铁等。较活泼金属盐较不活泼金属新盐/如：Cu+ 2A gNO3=Cu(NO3)2+ 2A g；Fe+CuSO4=FeSO4+Cu条件：金属的活动性要比盐中金属活动性强。盐必须是盐溶液。讨论：试设计制备ZnSO4的4种方法。根据物质转化规律中各类物质之间的反应规律，生成盐的途径有：金属+非金属无氧酸盐中和反应：酸+碱盐+水盐盐新盐新盐金属氧化物酸盐水非金属氧化物碱盐水酸盐新酸新盐可溶性碱可溶性盐新碱新盐较活泼金属盐较不活泼金属新盐活泼金属酸盐氢气但具体问题问题必须具体分析，这里制取ZnSO4的方法可以是：Zn + H2SO4 = Zn SO4+H2；ZnO + H2SO4 = Zn SO4+H2O；Zn（OH）2 + H2SO4 = Zn SO4+2H2OZn + Cu SO4 = Zn SO4+ Cu；延伸1：写出制取氯化钠的6种方法，用化学方程式表示。2Na+ Cl 2= 2NaClNa2O+2 HCl=2NaCl+ H2ONa OH+ H Cl =NaCl+ H2O；2 Na OH +Mg Cl 2 = Mg（OH）2+ 2NaClNa 2C O3+2 HCl = 2NaCl+H2O+ C O 2B a Cl 2 + Na 2SO4 = B a SO4+2NaCl延伸2.请分别写出硫酸钾、氢氧化钾、氯化钾、碳酸钾、硝酸等转变成硝酸钾的化学反应方程式。K2SO4 +B a （N O3）2 = B a SO4+2 K N O3K Cl+Ag N O3= AgCl+ K N O3K OH+ HN O3 = K N O3 +H2OK 2C O32HN O3 =2 K N O3+ +H2O+ C O 2K OH+ HN O3 = K N O3 +H2O拓展：制备氯化镁的七种方法。（三）布置作业1、课本P53第三、四题。2、作业本第2节第三部分。教学反思：复习几种基本反应类型：一、化合反应：由两种或两种以上的物质生成一种物质的反应通式：A+B +=C，特点：多变一几个化合反应的规律：金属+氧气金属氧化物。2Mg+ O2=点燃= 2Mg O；Cu + O 2=加热=2CuO；金属氧化物+水碱（可溶性）Na2O+ H2O = 2 Na OH；CaO+ H2O = Ca（OH）2 /BaO+ H2O = Ba（OH）2非金属+氧气非金属氧化物S +O2 =点燃= S O2/4P +5O2=点燃= 2P 2O5非金属+水酸。C O2 +H2O = H2 C O3；/S O2 +H2O = H2S O3S O3+H2O = H2S O4金属+非金属无氧酸盐2Na+ Cl 2= 2NaCl过滤 Cu