第一章第一节 物质分类及转化 导学案 2022-2023学年高一上学期化学人教版(2019)必修第一册(Word版)

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第一章第一节 物质分类及转化 导学案 2022-2023学年高一上学期化学人教版(2019)必修第一册(Word版)

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第一章第一节物质的分类及转化
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Hi,在开始挑战之前,先来热下身吧!
1. 酸性氧化物:能与 反应生成盐和 的氧化物称为酸性氧化物,如二氧化碳、二氧化硫等。
2. 碱性氧化物:能与 反应生成 和水的氧化物称为碱性氧化物,如氧化钠、氧化钙等。
◆学习任务
(一)读教材,首战告捷
让我们一起来阅读教材,并做好色笔区分吧。
(二) 试身手, 初露锋芒
让我们来试试回答下面的问题和小练习吧。
问题1. 金属的性质:
  (1)与非金属反应,可得无氧酸盐或金属氧化物。
2Na+Cl2 ;3Fe+2O2
  (2)与酸反应
  i金属活动表H前面的金属与酸发生置换反应生成盐和H2
Fe+H2SO4==
ii金属与HNO3、浓H2SO4不发生置换反应(而发生复杂的氧化还原反应)。
  (3)与盐溶液反应
  i在金属活动顺序表中,排在前面的金属将后面的金属从盐溶液中置换出来。例如:Fe+CuSO4=
  ii K、Na、Ca等非常活泼的金属与盐溶液不直接发生置换反应,其反应比较复杂。
问题2. 非金属的性质
  (1)与金属反应(见前述)
  (2)与非金属反应:C+ O2CO2↑ 
(3)与氢气反应:O2+2H22H2O
  (4)与H2O的反应 C+H2O(气)
问题3. 碱性氧化物的性质
  (1)与H2O反应: 碱性氧化物+H2O→可(微)溶性碱
  如:K2O+H2O= CaO+H2O=
  (2)与酸性氧化物反应:碱性氧化物+酸性氧化物→含氧酸盐
  如:Na2O+SO3=Na2SO4
  (3)与酸反应:碱性氧化物+酸→含氧酸盐+水
如:CuO+2HNO3=
问题4. 酸性氧化物的性质
  (1)与水反应:酸性氧化物+水→酸
如:CO2+H2O=H2CO3
  注意:SiO2难溶于水,不与水反应
  (2)与碱性氧化物反应:碱性氧化物+酸性氧化物→含氧酸盐
例如:CO2+CaO=CaCO3
  (3)与碱反应:酸性氧化物+碱→盐+水;
如:CO2+2NaOH=
  注意:难溶性的碱与酸性氧化物不反应
问题5. 碱的性质
  (1)与酸性氧化物反应:碱+酸性氧化物→盐+水
  (2)与酸反应: 碱+酸 盐+水
  (3)与盐反应:强碱+弱碱盐→弱碱+强碱盐,即强碱制弱碱
  如:3NaOH+FeCl3= ;
  KOH+NH4Cl=NH3·H2O+KCl,若反应物是浓溶液或加热时,则NH3·H2O分解生成NH3↑+H2O
(4)难溶性碱的不稳定性:难溶性碱受热易分解, 难溶性碱碱性氧化物+水
  例如:Cu(OH)2 ; 2Fe(OH)3
  注意:强碱稳定,受热难分解
问题6. 酸的性质
  (1)与金属反应(见前述)
  (2)与碱性氧化物反应:酸+碱性氧化物→含氧酸盐+水;
例如:CuO+2HNO3=
  (3)与碱反应:碱+酸 盐+水
  (4)与盐反应: 强酸+弱酸盐→弱酸+强酸盐 ,即强酸制弱酸;
  例如:2HCl+Na2CO3=
问题7. 盐的性质
  (1)与金属反应(见前述)
  (2)与碱反应(见前述)
  (3)与酸反应(见前述)
  (4)与盐反应: 盐+盐→生成两种新盐; 生成物要有沉淀
  例如:CaCl2+Na2CO3= ;
BaCl2+Na2SO4=
问题8.单质到盐的转化关系
对于Ca、C而言,单质到盐的转化关系可表示为
上述关系涉及到的化学方程式分别为:
金属到盐:
非金属到盐:
练习1. 下列反应能一步完成的是
A.Fe2O3 Fe(OH)3 B.CuO Cu(OH)2
C.CaCO3 Ca(OH)2 D.Na2CO3 NaOH
【答案】
练习2. 同种类型的物质往往具有某些相同的性质。下列性质中不属于酸通性的是
A.与活泼金属反应生成盐和氢气
B.与碱反应生成盐和水
C.使紫色石蕊试液变红色
D.与氯化钡溶液反应生成白色沉淀
【答案】
(三)攻难关,自学检测
让我们来挑战吧!你一定是最棒的!
(

)
1. 钙的金属活泼性比镁强,电解熔融的氯化钙可以得到金属钙与氯气,钙与氯气反应又能生成氯化钙。请你尽可能多地写出下图所示物质之间转比的化学方程式。
【答案】
【举一反三】写出5个有CO2生成,且符合下列要求的化学方程式:
(1)一种盐分解________ ;
(2)一种金属氧化物跟单质反应________ ;
(3)一种非金属氧化物跟单质反应________ ;
(4)两种氧化物反应________ ;
(5)一种盐跟一种酸反应________ 。
(
☆☆
)2. 请选择尽可能多的途径制备NaCl,用化学方程式表示:
(四)找规律,方法总结
单质、氧化物、酸、碱、盐间有什么关系?
我发现的规律是:
测一测,大显身手
一、选择题(每小题只有1个选项符合题意)
1. 二氧化硅是酸性氧化物是因为
A.硅是非金属单质
B.二氧化硅不能与水反应生成对应的酸
  C.二氧化硅能跟氢氧化钠反应生成盐和水
  D.二氧化硅是光导纤维的主要成分
2.盐是一类常见物质,下列物质可直接和适当的物质反应生成盐的是
①金属 ②碱性氧化物 ③碱 ④非金属 ⑤酸性氧化物 ⑥酸
A.只有①②③ B.只有①④⑥ C.只有②⑤⑥ D.全部
3.小美在奥运五连环中填入了5种物质(如下图所示),相连环的物质间所发生的反应中,没有涉及的基本反应类型是( )。
A.分解反应 B.复分解反应 C.化合反应 D.置换反应
4.下列每小题最后的物质是要制取的物质,其中不可能得到的是( )。
A.CaCO3CaOCa(OH)2NaOH溶液
B.CuCuOCuSO4溶液Cu(OH)2沉淀
C.KMnO4O2SO2SO3H2SO4溶液
D.BaCO3BaCl2溶液BaCO3沉淀
(
☆☆
)二、填空题
5.对牙膏的探究要用到许多化学知识。
(1)下表列出了三种牙膏中的摩擦剂,请在表中填写三种摩擦剂所属的物质类别:
X牙膏 Y牙膏 Z牙膏
摩擦剂 氢氧化铝 碳酸钙 二氧化硅
物质类别(指酸、碱、盐、氧化物)
(2)根据你的推测,牙膏摩擦剂在水中的溶解性是________(填“易溶”或“难溶”)。
(3)Y牙膏中的摩擦剂——碳酸钙可以用石灰石来制备,某学生设计了一种实验室制备碳酸钙的实验方案,其流程如下图所示:
请写出上述方案中有关反应的化学方程式:
①________________________________________________________________________;
②________________________________________________________________________;
③________________________________________________________________________。
(4)请你仍用石灰石作原料(其他试剂自选),设计实验室制备碳酸钙的另一种实验方案,依照(3)所示的方式,将你的实验方案用流程图表示出来:
你设计的方案的优点是__________________________________。
(5)检验牙膏中是否含有碳酸钙的实验方法是_______________。
参考答案
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Hi,在开始挑战之前,先来热下身吧!
1. 酸性氧化物:能与 碱 反应生成盐和 水 的氧化物称为酸性氧化物,如二氧化碳、二氧化硫等。
2. 碱性氧化物:能与 酸 反应生成 盐 和水的氧化物称为碱性氧化物,如氧化钠、氧化钙等。
◆学习任务
(二) 试身手, 初露锋芒
让我们来试试回答下面的问题和小练习吧。
问题1. 金属的性质:
  (1)与非金属反应,可得无氧酸盐或金属氧化物。
2Na+Cl22NaCl;3Fe+2O2Fe3O4
  (2)与酸反应
  i金属活动表H前面的金属与酸发生置换反应生成盐和H2
Fe+H2SO4==FeSO4+ H2↑
ii金属与HNO3、浓H2SO4不发生置换反应(而发生复杂的氧化还原反应)。
  (3)与盐溶液反应
  i在金属活动顺序表中,排在前面的金属将后面的金属从盐溶液中置换出来。例如:Fe+CuSO4=Cu+FeSO4
  ii K、Na、Ca等非常活泼的金属与盐溶液不直接发生置换反应,其反应比较复杂。
问题2. 非金属的性质:
  (1)与金属反应(见前述)
  (2)与非金属反应:C+ O2CO2↑ 
(3)与氢气反应:O2+2H22H2O
  (4)与H2O的反应 C+H2O(气)CO+H2
问题3. 碱性氧化物的性质:
  (1)与H2O反应: 碱性氧化物+H2O→可(微)溶性碱
  如:K2O+H2O=2KOH CaO+H2O=Ca(OH)2
  (2)与酸性氧化物反应:碱性氧化物+酸性氧化物→含氧酸盐
  如:Na2O+SO3=Na2SO4
  (3)与酸反应:碱性氧化物+酸→含氧酸盐+水
如:CuO+2HNO3=Cu(NO3)2+H2O
问题4. 酸性氧化物的性质:
  (1)与水反应:酸性氧化物+水→酸
如:CO2+H2O=H2CO3
  注意:SiO2难溶于水,不与水反应
  (2)与碱性氧化物反应:碱性氧化物+酸性氧化物→含氧酸盐
例如:CO2+CaO=CaCO3
  (3)与碱反应:酸性氧化物+碱→盐+水;
如:CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O
  注意:难溶性的碱与酸性氧化物不反应
问题5. 碱的性质:
  (1)与酸性氧化物反应:碱+酸性氧化物→盐+水
  (2)与酸反应: 碱+酸 盐+水
  (3)与盐反应:强碱+弱碱盐→弱碱+强碱盐,即强碱制弱碱
  如:3NaOH+FeCl3=Fe(OH)3↓+3NaCl;
  KOH+NH4Cl=NH3·H2O+KCl,若反应物是浓溶液或加热时,则NH3·H2O分解生成NH3↑+H2O
(4)难溶性碱的不稳定性:难溶性碱受热易分解,
难溶性碱碱性氧化物+水
  例如:Cu(OH)2 CuO+H2O ; 2Fe(OH)3 Fe2O3+3H2O
  注意:强碱稳定,受热难分解
问题6. 酸的性质:
  (1)与金属反应(见前述)
  (2)与碱性氧化物反应:酸+碱性氧化物→含氧酸盐+水;
例如:CuO+2HNO3=Cu(NO3)2+H2O
  (3)与碱反应:碱+酸 盐+水
  (4)与盐反应: 强酸+弱酸盐→弱酸+强酸盐 ,即强酸制弱酸;
  例如:2HCl+Na2CO3=2NaCl+H2O+CO2↑
问题7. 盐的性质:
  (1)与金属反应(见前述)
  (2)与碱反应(见前述)
  (3)与酸反应(见前述)
  (4)与盐反应: 盐+盐→生成两种新盐; 生成物要有沉淀
  例如:CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl;
BaCl2+Na2SO4=BaSO4↓+2NaCl
问题8.单质到盐的转化关系:
对于Ca、C而言,单质到盐的转化关系可表示为
上述关系涉及到的化学方程式分别为:
2Ca+O2===2CaO,CaO+H2O===Ca(OH)2,
H2SO4+Ca(OH)2===CaSO4+2H2O;
C+ O2CO2,CO2+H2O===H2CO3,
H2CO3+Ca(OH)2===CaCO3↓+2H2O
练习1.
【答案】D
【解析】Fe2O3 、CuO 与水都不反应;CaCO3 难溶,不与碱反应;
Na2CO3+Ca(OH)2=== CaCO3↓+2NaOH
【总结升华】要注意复习巩固初中化学有关酸碱盐氧化物之间的相互关系。
练习2.
【答案】D
【解析】酸的通性有:1与指示剂的颜色变化;2与金属反应生成盐和氢气;3与碱性氧化物生成盐和水;4与碱反应生成盐和水;5与盐反应生成新盐和新酸。通性指的是酸中电离出氢离子的性质。
(三)攻难关,自学检测
让我们来挑战吧!你一定是最棒的!
(

)
1. 【答案】
Ca—→CaO:2Ca+O2==2CaO
Ca—→CaCl2:Ca+Cl2CaCl2
Ca+2HCl==CaCl2+H2↑
CaO—→Ca(OH)2:CaO+H2O==Ca(OH)2
CaCO3—→CaO:CaCO3CaO+CO2↑
Ca(OH)2—→CaCl2:Ca(OH)2+2HCl==CaCl2+2H2O
Ca(OH)2—→CaCO3:Ca(OH)2+CO2—→CaCO3↓+H2O
CaCl—→Ca:CaCl2Ca+Cl2↑
【解析】本题以钙的单质及化合物为例,考查酸、碱、盐、氧化物、单质问的转化关系。涉及物质转化的试题大多具有一定的开放性,有多组合理答案。这类试题的主要价值体现在熟悉物质之间的转化关系和提高书写化学方程式、准确使用化学用语的能力等方面。
【举一反三】
【答案】
(1)CaCO3CaO+CO2↑ (2)2CuO+C2Cu+CO2↑
(3)2CO+O22CO2 (4)CuO+COCu+CO2
(5)CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑(其他正确答案也可)
(
☆☆
)2. 请选择尽可能多的途径制备NaCl,用化学方程式表示:
【答案】请参考以下方法: 
  ①金属+非金属:2Na+Cl2=2NaCl
  ②酸+碱:HCl+NaOH=NaCl+H2O
  ③盐+盐:Na2CO3+CaCl2=2NaCl+CaCO3↓
  ④酸+盐:Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑
  ⑤碱+盐:2NaOH+MgCl2=Mg(OH)2↓+2NaCl
  ⑥碱性氧化物+酸:Na2O+2HCl=2NaCl+H2O
  ⑦金属+酸:2Na+2HCl=2NaCl+H2↑
(四)找规律,方法总结
单质、氧化物、酸、碱、盐间有什么关系?
我发现的规律是:
测一测,大显身手
【参考答案】
1. 【答案】C
【解析】判断酸性氧化物的依据是能与碱反应生成对应的盐和水的氧化物。
2.【答案】D 
【解析】金属与酸可生成盐和氢气;碱性氧化物与酸生成盐和水;碱与酸反应生成盐和水;非金属和金属反应可生成盐;酸性氧化物和碱反应生成盐和水。
3.【答案】A 
【解析】Fe与HCl发生置换反应,HCl与NaOH发生复分解反应,CO2与H2O发生化合反应。
4.【答案】D 
【解析】BaCl2溶液与CO2不反应。
5. 【答案】(1)碱 盐 氧化物 (2)难溶
(3)①CaCO3CaO+CO2↑
②CaO+H2O===Ca(OH)2
③Ca(OH)2+Na2CO3===CaCO3↓+2NaOH
(4)
反应条件简单,不需要高温,易于操作,所得碳酸钙纯度高等
(5)取少量牙膏于试管中,加入少量蒸馏水,再加入少量稀盐酸,若有气体产生且产生的气体能使澄清石灰水变浑浊,证明牙膏中含有碳酸钙。
【解析】本题结合日常生活实际,从物质的类别出发研究各类物质的性质和相互转化关系。(1)中氢氧化铝属于碱,碳酸钙属于盐,二氧化硅属于氧化物。
(2)摩擦剂的作用是除去牙齿上残留的食物,联系日常生活中用砂纸来摩擦金属以除去金属表面的锈迹的事实,可知摩擦剂应为坚硬难溶的物质。
(3)中所发生的反应依次为:CaCO3CaO+CO2↑,CaO+H2O===Ca(OH)2,Ca(OH)2+Na2CO3===CaCO3↓+2NaOH。
(4)是从碳酸钙的其他性质去认识物质的转化关系,方案有多种。
例如:。这种制法的优点是反应条件简单、易于操作(实验室中)、所得碳酸钙的纯度高等。
(5)检验碳酸钙的存在,可利用碳酸钙与酸反应产生二氧化碳气体的原理来进行。

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