资源简介

物质的分类及转化
教案
【教材分析】
学生在初中就已经学习了根据物质的组成对纯净物进行分类，基于初中，教材介绍了常见的两种分类方法：树状分类法和交叉分类法。还介绍了新的概念：同素异形体。从简单的物质组成深入到物质的性质，学习氧化物的分类，引出酸性氧化物和碱性氧化物的定义，为后面学习元素化合物的知识起到了铺垫的作用。
【学情分析】
学生在初中已经学习了根据物质的组成和性质对纯净物进行分类。但对分类的思想还没有完全建构起来，因此在高中需要进一步加强。对于酸、碱、盐、氧化物的定义也在初中学习过，但对其进行分类的知识需要进一步拓展，由从物质的组成发展到认识物质的性质为主。
【教学目标】
1、学会从不同角度对常见物质进行分类。
2、掌握化学物质的分类方法，认识比较和分类等科学方法对化学研究的作用。
3、理解单质、氧化物、酸、碱、盐等物质之间的相互转化关系。
4、初步了解通过化学反应实现物质相互转化的重要意义。
【教学重难点】
重点：
1.理解单质、氧化物、酸、碱、盐等物质之间的相互转化关系。
2.初步了解通过化学反应实现物质相互转化的重要意义。
难点：引导学生从物质的宏观性质的学习和研究转入从微观角度分析研究问题。
【新课导入】
【师】“双11”快到的时候，有成千上万的快递需要运输，这么多快递是如何运输到全国各地的？
【生】快递小哥运输，但很辛苦。
【师】是的，大家有没有听过智能机器人，它们可以帮忙运输快递，它们是如何工作的呢？
【生】观看视频了解
【师】从中可以看出这是运用了怎样的手段或方法？
【生】分类
【师】很好！在日常生活中我们还会在什么地方用到分类的方法呢？
【生】超市买东西，图书馆买书......
【师】我们可以看到，采用合理的分类方法，能让我们的生活更加便捷，那么什么是分类呢？
【PPT展示】方法导引——分类（课本有，请翻开课本，看资料卡片）
设计意图：从生活中常见的例子入手，激发学生的学习热情，引出分类的科学方法，为后面化学知识学习运用分类的方法埋下了伏笔。
【新课讲解】
（一）物质的分类
[板书]物质的分类
[提问]应该如何将物质进行分类呢？
[回答]首先应该有分类标准，还要有分类方法，还要思考分类能起到的作用。
[师]我们可以从不同的角度、用不同的标准对物质进行分类。物质分类的方法并不是一成不变的，只要调整一下思维方式，用不同的角度思维，就会“山穷水尽疑无路，柳暗花明又一村”，所以衡量事物的标准不止一个。例如：可以从物质的组成和性质宏观角度或者从物质的构成、结构和参与化学反应的粒子等微观角度，常见的分类方法有树状分类法、交叉分类法。通过分类我们可以发现新的物质及其变化规律，预测物质的性质及可能发生的变化。
[师]什么是树状分类法？
[投影]依据物质的组成和性质进行分类。
[生]观察并理解树状分类法的特征。
[学以致用]将下列物质按照组成和性质分类
H2SO3 NaCl K2SO4 S Na2O O2 SO2 NaOH SO3 H2SO4 K2SO3 Na Na2CO3
[设计意图]通过具体的实例加深对同素异形体概念的认识。
[设疑]化合物一定是酸、碱、盐或氧化物吗？
[强调]最后无机化合物的分类并不完全，例如，氨气不属于酸、碱、盐或者氧化物。
[设计意图]将初中所学单一物质进行系统分类，为后续寻找同类物质的共性做铺垫。
[追问]同种元素形成的物质一定是纯净物吗？
[师]在初中阶段，同学们学习了很多的单质，其中有一些单质是由同种元素形成的，例如：金刚石、C60和石墨都是由碳元素形成的。在化学上，我们将这样的单质命名为同素异形体。
[板书]同素异形体：同种元素形成的性质不同的单质
[设疑]还能举出哪些些同素异形体？（红磷和白磷、氧气和臭氧等）
[生]红磷和白磷、氧气和臭氧等。
[学以致用]CaO Al2O3 Mn2O7 Na2O2 CO2 H2O SO3 CO
将上述物质进行分类
[师]还可以将氧化物按性质分为酸性氧化物、碱性氧化物、两性氧化物、不成盐氧化物
[师]我们知道CO2和SO2都可以与碱反应生成盐和水，将这类氧化物称为酸性氧化物，而CuO和Fe2O3都可以与酸反应生成盐和水，将这类氧化物称为碱性氧化物，按照氧化物性质上的差异，将氧化物分为酸性氧化物和碱性氧化物。
[投影]酸性氧化物：与碱反应只生成盐和水
碱性氧化物：与酸反应只生成盐和水
[设疑]CO2和SO2属于非金属氧化物，CuO和Fe2O3属于金属氧化物，那么非金属氧化物一定属于酸性氧化物吗？金属氧化物一定属于碱性氧化物吗？
[师]大多数非金属氧化物属于酸性氧化物，大多数金属氧化物属于碱性氧化物。比如，CO不属于酸性氧化物的非金属氧化物，Mn2O7不属于碱性氧化物的金属氧化物。
[投影]碱性氧化物一定是金属氧化物，但金属氧化物不一定是碱性氧化物；酸性氧化物不一定是非金属氧化物，非金属氧化物不一定是酸性氧化物。
[师]树状分类法是一种比较单一的分类方法，就像，在利用词典查阅成语“阳春白雪”的含义，可以按照成语中开头汉字的首字母进行查找。而在研究具体物质的时候我们还会从不同角度对同一物质进行不同分类，这种方法叫做交叉分类。
[投影]请同学们按照分类进行连线
[过渡]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。下面，我们就用分类的思想学习一下分散系。
（二）物质的转化
[板书]2.物质的转化
[师]在初中阶段，我们已经初步学习了酸、碱、盐的性质，请同学以盐酸为例，回想盐酸能与哪些物质反应？举例说明。
[学生活动]学生回答：盐酸可以与Fe、NaOH、CuO、AgNO3等物质反应。
[教师活动]将能够与盐酸反应的物质进行分类，将其推广为酸的通性，填入表格。
[投影]酸的通性
酸的主要化学性质 实例（化学反应方程式） 反应类型
与指示剂反应 使紫色石蕊试液变红
酸与活泼金属的反应 置换反应
酸与碱性氧化物的反应 复分解反应
酸与碱的反应 复分解反应
酸与某些盐的反应 复分解反应
[设疑]为什么酸具有这些性质？
[生]不同酸在组成上具有相似的化学性质，取决于不同酸溶液中含有H+。
[过渡]只要提到这里的任何一种酸，我们没必要在一一研究其性质，我们可以马上回顾酸所有的通性，这就是分类法学习的意义。请同学按照相同的方法，分析总结碱和盐的通性，填入表格。
[学生活动]学生交流讨论初中学习的碱及盐的化学性质，总结碱和盐的简单通性，完成表格。
[投影]碱的通性
碱的主要化学性质 实例（化学反应方程式） 反应类型
与指示剂反应 使紫色石蕊试液变蓝；使无色酚酞变红
碱与酸性氧化物的反应 复分解反应
碱与酸的反应 复分解反应
碱与某些盐的反应 复分解反应
[强调]不同碱在组成上具有相似的化学性质，取决于不同碱溶液中含有OH_。
[投影]盐的化学性质
盐的主要化学性质 实例（化学反应方程式） 反应类型
与金属反应 置换反应
与碱反应 复分解反应
与酸的反应 复分解反应
与某些盐的反应 复分解反应
[师]不同碳酸盐在组成上具有相似的化学性质，取决于不同碳酸盐溶液中含有CO32-。
[设计意图]总结归纳酸、碱、盐的反应规律，体现物质类别是在探究物质转化中的重要依据，培养学生归纳总结提升的能力。
[思考讨论]1.金属单质、氧化物有哪些化学性质？
金属单质的通性：与单质（氧气)反应 ——化合反应；与酸反应——置换反应；与盐反应——置换反应。
氧化物的通性：
[知识补充]
（1）能溶于水的含氧酸，对应的酸性氧化物一般都能与H2O反应生成相应的含氧酸，如H2SO4：SO3+H2O=H2SO4。
（2）能溶于水的碱（NH3 H2O除外），对应的碱性氧化物一般都能与H2O反应生成相应的碱，如NaOH：Na2O+H2O=2NaOH。
（3）有盐和水生成的反应不一定是中和反应，如酸性氧化物与碱性氧化物、碱性氧化物与酸反应均有盐和水生成，但不是中和反应。
[思考讨论]2.写出下列物质之间转化的方程式，体会由金属单质到盐、非金属单质到盐的转化关系。
2Ca+O2=2CaO 、CaO+H2O=Ca(OH)2、Ca(OH)2+H2SO4=CaSO4+H2O
C+O2CO2、CO2+H2O=H2CO3、H2CO3+NaOH=Na2CO3+2H2O
[知识补充]
(1)钙转化为硫酸钙的流程：
(2)碳转化为碳酸钠的流程：
3.对于上述转化关系，从物质分类的角度看，你发现了什么规律？
物质可以依据其组成进行分类，而组成相似的物质在性质上也有相似性。可以基于这种规律预测物质间的转化关系。
某些类别的物质之间较易发生化学反应，如酸性物质（包括酸、酸性氧化物）和碱性物质（包括碱、碱性氧化物）之间较易发生反应，其中以酸碱中和反应最为典型。
[学生活动]根据上面的转化过程，写出非金属单质S到对于盐Na2SO3的转化过程。
[师]基于以上两点探究，利用“八圈图”，完善各物质之间的转化关系。
[投影]单质、酸、碱、盐、氧化物之间的转化关系。
[学生活动]完成“八圈图”的书写。
[设计意图]“八圈图”是物质转化规律的集中体现，也是重要工具，可以深入理解物质类别与各类物质的转化路径。
[误区点拨](1)S燃烧不能直接生成SO3而是生成SO2。
(2)Al2O3、SiO2、Fe2O3与H2O不反应，不能直接转化为Al(OH)3、H2SiO3、Fe(OH)3
(3)NH3催化氧化不能直接生成NO2。
(4)Fe与Cl2反应不能生成FeCl2。
(5)Fe与H＋、Cu2＋、S、I2反应不能生成Fe3＋。
[学生活动]完成例题。
[设疑]工业生产过程中，如何制备NaOH
[师]通常情况下，采用电解饱食盐水的方法。
[板书]
[追问]为什么不采用Na2O和H2O反应制取？
[生]Na2O来源少、成本高。
[强调]在实际生产中，通过物质的转化制备具体物质时，除了要考虑反应进行的可能性，还需要考虑原料来源 、成本高低 、设备要求 等因素。
【板书】
1物质的分类
2物质的转化
一、酸、碱、盐的性质
二、各类物质的转化
1、单质、酸、碱、盐、氧化物之间的转化关系
2、物质转化的应用
【课后反思】
从生活实际入手，进行教学，设置对应的问题情境，进行教学，会使学生学习的热情较为高涨。设置问题，引导学生学习分类的方法，有利于学生思考分类在化学中的应用，分类的意义是什么？从学生的反应来看，学生对初中所学的知识大多数还是有印象的，就是在讲物质的分类的依据时，学生回答人数较少，这也与自身引导学生回答的能力有关，在后面的教学中要思考怎么提问学生可以更容易让学生接受？怎样设置对应问题能达到与学生共频？这是作为老师要时刻关注的问题。

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