物质的分类及转化

1,化学是在原子、分子水平上研究物质的组成、结构、性质、变化、合成及其应用的一门自然科学。其特征是研究分子和创造分子。,著名科学家R.布里斯罗在就任美国化学会会长期间撰写了一部经典的著作,名为化学的今天和明天，化学被神圣地定义为一门“中心的、实用的、创造性的”科学。,美国著名化学家、诺贝尔化学奖获得者西博格教授：“化学人类进步的关键”,化学是什么？它研究的又是什么？,2,我国在尖端科技上的几个与化学有关的成就,3,丰富多彩的化学物质,4,化学是人类文明、进步的关键,牙膏,氢能轿车,液晶,记忆合金,普钙,味精,5,怎样才能学好化学?,1、课前预习、专心听课、善于思考、勤做笔记、课后复习、及时巩固2、协作学习、善于交流、不耻下问3、独立作业、注重反思4、科学记忆、重视归纳5、注重实验、善于探究,6,物质的分类与转化,7,【知识回顾】物质的组成,物质,宏观角度,由元素组成,微观角度,8,由分子构成的物质：,由离子构成的物质：,由原子构成的物质：,金属单质：由金属阳离子和自由电子构成,大多数非金属单质：H2、Cl2、O2、O3、N2、P4、C60、稀有气体等非金属氢化物：HCl、H2O、NH3、H2S、CH4、C2H4（乙烯）、乙炔（C2H2）等大多数非金属氧化物：SO2、CO2、SO3、P2O5、N2O5等酸类：H2CO3、HCl、HNO3、H2SO4、H3PO4等大多数有机物：乙酸、酒精、淀粉、葡萄糖等,强碱：NaOH、KOH、Ba(OH)2、Ca(OH)2等大多数盐类：NaCl、K2S、KNO3、Na2CO3、K2SO4、NH4Cl等活泼金属氧化物：Na2O、CaO、MgO等,金刚石、石墨、晶体硅、SiO2、SiC等,【知识总结】物质的组成,9,2.若到大型超市买一瓶可乐，如何以最快的速度找到它？,分类的意义在于方便人们迅速找到所需要的物质，提高学习和研究的效率。,讨论：1.图书馆里有许许多多的书籍,怎么找到你想要的书?,10,分类是学习和研究化学物质及其变化的一种常用的科学方法。,一、物质的分类,分类标准(物质的各种属性）,物质的分类关键在于什么？,问题解决1：请你对下列物质进行分类，并说明分类的依据。,空气、乙醇、硫酸铵、铜、碘酒、碘、氧气、石墨、食盐水,从上面的分类看，多种物质的分类呈交叉状态。这是由于有的物质具有多种属性，所以在分类时，就会呈现交叉状态。这种分类法也称交叉分类法。,讨论汇总,1）将物质分成了混合物和纯净物,2）将物质分成了单质和化合物,3）将物质分成了导体和非导体。,4）将物质分成了气态、液态和固态。,5）将物质分成了易溶、微溶、难溶。,结论物质分类标准的不同，分类形式的结果各不相同。,6）,11,结论物质分类标准的不同，分类形式的结果各不相同。,另一种分类方法,单质：,有机化合物：,氧化物：,酸：,碱：,盐：,混合物：,空气、碘酒、食盐水,铜、碘、氧气、石墨,酒精,干冰,烧碱,硫酸铵,硫酸,你能谈谈上述各类物质间的关系吗？,12,物质,此种分类方法称为树状分类法。,13,概念回顾整理：,混合物,纯净物,单质,化合物,酸,碱,盐,氧化物,氢化物,由多种物质混合而成的，没有固定的组成和性质，没有固定的熔、沸点。,由同一种物质组成的，其中又分为单质和化合物，有固定的组成和性质，有固定的熔、沸点。,由同种元素组成的纯净物。元素在单质中存在时称为元素的游离态。,在水溶液中电离出的阳离子完全是氢离子的化合物，如HCl、H2SO4等。,由两种或两种以上的元素组成的纯净物。元素在化合物中存在时称为元素的化合态。,在水溶液中电离出的阴离子完全是氢氧根离子的化合物，如Ca(OH)2、NaOH、NH3H2O等。,由金属阳离子或铵根离子(NH4+)与酸根离子或非金属离子结合组成的化合物，如NaCl、(NH4)2SO4等。,由两种元素组成且其中一种是氧元素的化合物，如CO2、SO2等。,由两种元素组成且其中一种是氢元素的化合物，如NaH、HCl等。,14,酸、碱、盐、氧化物能否按其他分类标准继续进行分类？,H2SO4、HNO3、H2CO3,HCl、H2S,HNO3、HCl、CH3COOH,H2SO4H2CO3,酸,从是否含氧,无氧酸,含氧酸,稳定性酸H2SO4和不稳定酸H2CO3、H2SO3,强酸和弱酸,难挥发酸H2SO4和易挥发酸HNO3、HCl,15,【活动】,请你模仿酸继续分类的方法，尝试将碱和盐继续分类。,16,盐,从是否溶于水分,按盐的组成分,无氧酸盐,正盐,酸式盐,碱式盐,Na2CO3、K2SO4,NaHCO3、KHCO3,Cu2(OH)2CO3、Mg(OH)Cl,按酸根是否含氧分,含氧酸盐,可溶盐,难溶盐,NaCl、AgNO3、CuSO4,CaCO3、BaSO4、ZnS,KNO3、KMnO4、FeSO4,NaCl、ZnS、CaCl2,中和反应的程度,从组成盐的酸碱名称分,钾盐、钠盐、硫酸盐、碳酸盐等,明矾：KAl(SO4)212H2O摩尔盐：(NH4)2Fe(SO4)26H2O,复盐由两种金属阳离子(或铵根离子)与一种酸根阴离子组成的盐,MgClBr、Ca5F(PO4)3、CaOCl2=CaCl(ClO),混盐由一种金属阳离子(或铵根离子)与两种酸根阴离子组成的盐,微溶盐,CaSO4、Ag2SO4,17,成盐氧化物,【问题解决】请分别写出下列四个反应的化学方程式,CaO+2HCl=CaCl2+H2O,Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O,碱性氧化物能与酸反应生成盐和水的氧化物,CO2+Ca(OH)2=CaCO3+H2O,SO2+2KOH=K2SO3+H2O,酸性氧化物能与碱反应生成盐和水的氧化物,1.CaO与盐酸反应,2.Fe2O3与稀硫酸反应,3.CO2与足量石灰水反应,4.SO2与足量KOH溶液反应,18,酸性氧化物,碱性氧化物,概念,能与碱反应生成盐和水的氧化物,能跟酸起反应生成盐和水的氧化物,制法,1、C+O2=CO2,1、2Cu+O2=2CuO,2、(难溶性)的含氧酸分解,CaCO3=CaO+CO2,2、(难溶性)的含氧酸分解,MgCO3=MgO+CO2,3、含氧酸加热分解,H2CO3=H2O+CO2,3、难溶性的碱加热分解,Cu(OH)2=CuO+H2O,点燃,1、酸性氧化物+碱=盐+水,CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O,1、碱性氧化物+酸=盐+水,CuO+2HCl=CuCl2+H2O,SO3+H2O=H2SO4,2、酸性氧化物+水=酸,2、碱性氧化物+水=碱,Na2O+H2O=2NaOH,酸性氧化物+碱性氧化物=含氧酸盐,SiO2+CaO=CaSiO3,大多数非金属氧化物(CO、H2O等除外)和少数金属氧化物(Mn2O7),大多数金属氧化物(Al2O3，Mn2O7等除外),主要化学性质,范围,【整理归纳】氧化物,19,（1）分类是学习和研究化学物质及其变化的一种常用方法，它不仅可以使有关化学物质及其变化的知识系统化，还可以通过分门别类的研究，了解物质及其变化规律。,（2）同一类物质在组成或某些性能方面往往具有一定的相似性。因此，对物质进行合理的分类，有助于我们按物质的类别进一步研究物质的结构、组成和性能。,（3）由于分类的标准不同，根据不同的标准可以对不同的化学物质及其变化进行不同的分类。常用的分类法有：交叉分类法和树状分类法。,小结：,20,二、物质间的转化(化学反应的分类）,交流与讨论1物质的转化类型(不同类别物质相互转化),酸性氧化物酸,酸盐,单质化合物,碱性氧化物氢氧化物,21,上述转化过程中元素化合价发生改变的反应有_。,交流与讨论2不同类别的含钙物质的相互转化,Ca(OH)2,CaCO3,CaO,Ca,CaCl2,1、2、3、8,22,整理与归纳单质、氧化物、酸、碱和盐间的相互关系,红、绿、黑、蓝线分别代表化合、置换、分解、复分解反应。,说明：(1)碱性氧化物跟水化合生成的碱可溶。(2)少数酸性氧化物不跟水反应。(3)活泼金属能从盐溶液里置换出不活泼金属。(4)比铜活泼的金属能置换出稀硫酸、稀盐酸里的氢。(5)、(6)反应物可溶，生成物中至少有一种不溶。(5)、(6)、(7)生成沉淀或弱碱或挥发性酸(或弱酸)。,23,Fe+CuSO4=Cu+FeSO4,（1）认识氧化还原反应,请同学们讨论下列反应的化合价？,0,+2,-2,0,+2,-2,交流与讨论3按反应类型研究物质的转化,物质所含元素化合价升高的反应是氧化反应物质所含元素化合价降低的反应是还原反应,氧化还原反应元素的化合价发生变化的反应,非氧化还原反应元素的化合价不发生变化的反应,24,Fe+CuSO4=FeSO4+Cu,Zn+H2SO4(稀)=ZnSO4+H2,CaCl2+Na2CO3=2NaCl+CaCO3,2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O,HCl+NH3=NH4Cl,不一定,不一定,不一定,不一定,一定,一定,一定不是,一定不变,整理与归纳,（2）四种基本类型的化学反应和氧化还原反应,25,（3）两类反应发生的条件,在水溶液中，发生复分解反应的条件：a、生成沉淀（包括微溶物）b、生成挥发性物质（气体）c、生成难电离物（如水),在水溶液中，一种金属与另一种可溶性金属的盐溶液发生置换反应具备的条件是：活动性强的金属置换活动性弱的金属,整理与归纳,26,总结：,27,无机化合物转化为有机化合物,28,问题解决2：请你根据物质的组成对下列物质进行分类。,钠（Ca）、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）,讨论按上表进行分类,29,1.对若干物质分类，下列说法错误的是A.可能有多种标准B.一定只有一种标准C.可能用树状分类法进行分类D.可能用交叉分类法进行分类D2,【课堂练习】,3.下列物质中符合图中阴影部分表示的分类标准的是A.NaClB.NaHCO3C.K2CO3D.Na2CO3,4.请例举出你熟悉的现实生活中采用树状分类的一个例子。,请例举出你熟悉的现实生活中交叉分类的一个例子。,2.在下列各组物质中分别找出一种与其它三种类型不同的物质，并说明