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第一章　物质及其变化
第一节　物质的分类及转化
第2课时　物质的转化
课程标准 核心素养目标
1.同类物质具有相似的性质，在一定条件下各类物质可以相互转化。
2．能从物质类别的角度，依据复分解反应原理，预测物质的化学性质和变化，设计实验进行初步验证，并能分析、解释有关实验现象。 1.证据推理与模型认知：建立物质转化认知模型，认识物质的变化规律。
2．变化观念与平衡思想：能认识物质是运动和变化的，知道化学变化需要一定的条件，并遵循一定规律。
一、酸、碱、盐的性质
1．酸的主要化学性质
盐酸、硫酸等酸具有相似的化学性质。请以稀硫酸为例，列举反应实例，完成下表。
酸的主要
化学性质 反应实例(写出化学方程式) 反应类型
与酸碱指示
剂作用 能使紫色石蕊溶液 . —
与活泼金属
(如Zn)反应 .
Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑
变红
置换反应
酸的主要
化学性质 反应实例(写出化学方程式) 反应类型
与碱性氧化物
(如CuO)反应 复分解反应
与碱(如NaOH)反应
与某些盐
(如BaCl2)反应 复分解反应
CuO＋H2SO4===CuSO4＋H2O
2NaOH＋H2SO4===Na2SO4＋2H2O
复分解反应
BaCl2＋H2SO4===BaSO4↓＋2HCl
[微点归纳]　酸具有相似的化学性质的原因：从微观角度来看，不同的酸溶液中都含有H＋。
2．碱的主要化学性质
NaOH、Ca(OH)2等碱具有相似的化学性质。请以Ca(OH)2为例，列举反应实例，完成下表。
碱的主要化学性质 反应实例(写出化学方程式)
与酸碱指示剂作用 能使无色酚酞溶液显 。
红色
碱的主要化学性质 反应实例(写出化学方程式)
与酸性氧化物
(如CO2)反应
与酸(如盐酸)反应
与某些盐
(如MgCl2)反应
Ca(OH)2＋CO2===CaCO3↓＋H2O
Ca(OH)2＋2HCl===CaCl2＋2H2O
MgCl2＋Ca(OH)2===Mg(OH)2↓＋CaCl2
[微点归纳]　碱具有相似的化学性质的原因：从微观角度来看，不同的碱溶液中都含有OH—。
3．盐的主要化学性质
Na2CO3、K2CO3等碳酸盐具有相似的化学性质。请以Na2CO3为例，列举反应实例，完成下表。
盐的主要化学性质 反应实例(写出化学方程式)
与酸(如稀硫酸)反应
与碱[如Ca(OH)2]反应
与某些盐(如CaCl2)反应
Na2CO3＋H2SO4===Na2SO4＋CO2↑＋H2O
Na2CO3＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋2NaOH
Na2CO3＋CaCl2===CaCO3↓＋2NaCl
[微点归纳]　不同碳酸盐具有相似的化学性质的原因：从微观角度来看，不同的碳酸盐溶液中都含有 。
二、物质的转化
1．由单质到盐的转化
(1)由金属单质到盐的转化
以Ca到CaSO4的转化为例，写出各物质之间转化反应的化学方程式：
(2)由非金属单质到盐的转化
以C到CaCO3的转化为例，写出各物质之间转化反应的化学方程式：
① ；② ；
③ 。
CaO＋H2O===Ca(OH)2
Ca(OH)2＋H2SO4===CaSO4↓＋2H2O
① ；② ；
③ 。
CO2＋H2O===H2CO3
H2CO3＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋2H2O
2．确定制取物质的方法
(1)基本依据
根据物质的 和 ，以及物质之间的 ，我们可以确定制取某类物质的可能方法。
例如，制取碱(如NaOH)通常可以采取两种方法：碱性氧化物(如Na2O)与水发生反应，反应的化学方程式为 ；盐(如Na2CO3)与另一种碱[如Ca(OH)2]发生反应，反应的化学方程式为 。
Na2O＋H2O===2NaOH
Na2CO3＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋2NaOH
组成
性质
转化关系
(2)工业生产中考虑的因素
在工业生产中要制取某种物质，除了要考虑反应进行的可能性，还要考虑 、 和设备要求等因素，以选取最适当的方法。
原料来源
成本高低
◆深度剖析
酸与活泼金属及某些盐的反应
(1)酸与活泼金属的反应模型
酸＋氢前金属 盐＋H2↑(酸主要指盐酸和稀硫酸；不讨论浓硫酸和硝酸)
(2)酸与某些盐的反应
①反应模型
较强酸＋较弱酸盐 较弱酸＋较强酸盐。
②反应条件
必须符合复分解反应条件，即反应生成沉淀或气体或水(或弱酸、弱碱)。
◆思维建模
碱与酸性氧化物(多元酸的酸酐)的反应
(1)反应规律
(2)反应实例
NaOH溶液与少量CO2反应：
2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O。
NaOH溶液与足量CO2反应：
NaOH＋CO2===NaHCO3。
◆方法导引
根据物质类别预测陌生物质的性质
(1)首先判断陌生物质所属的物质类别，根据该类别物质的一般性质及相关反应规律，预测该物质能与哪些类别的物质发生反应。
(2)然后选择可能与该物质发生反应的各类物质的代表物，预测可能发生的具体反应和反应产物。预测是否正确，需要用实验验证。
◆名师点拨
物质之间的转化
(1)根据物质的组成和性质，通过化学变化可以实现物质之间的转化。
(2)在化学变化过程中，元素是不会改变的(即遵循质量守恒定律)，这是考虑如何实现物质之间的转化时最基本的依据。
◆易错警示
(1)并非所有酸性氧化物、碱性氧化物都能与水反应。如CuO、MgO是碱性氧化物，但不与水反应。
(2)有盐和水生成的反应不一定是中和反应，如酸与碱性氧化物、碱与酸性氧化物的反应等。
探究一 酸、碱、盐的性质——物质分类观的应用
“三酸两碱”是最重要的通用基础化工原料，广泛应用于化学、国防、石油、冶金、纺织和食品等工业，这里的“三酸”是指硝酸、硫酸和盐酸，“两碱”是指纯碱和烧碱。
[问题设计]
(1)从物质的分类角度看，“三酸两碱”中不恰当的一种物质是__________ ____。
(2)工业上利用硝酸与氨水(NH3·H2O)反应制取NH4NO3，反应的化学方程式为 ，反应类型为 ________ ______。
提示：纯碱(或Na2CO3)
提示： HNO3＋NH3·H2O===NH4NO3＋H2O 　复分解反应(或中和反应)
(3)工业上常用稀盐酸除去铁锈(Fe2O3)，反应的化学方程式为____________________________；从性质角度判断，Fe2O3属于________氧化物。　
(4)玻璃工业是纯碱的最大消费来源，制造玻璃时，纯碱和石英(SiO2)在高温时反应生成Na2SiO3和CO2，反应的化学方程式为____________________________________。
提示：Fe2O3＋6HCl===2FeCl3＋3H2O　碱性
1．酸的化学通性
2．碱的化学通性
3．盐的化学通性
[例1] 下图是关于盐酸化学性质的知识网络图，图中“－”表示相连的两种物质能发生反应，“→”表示一种物质能转化为另一种物质。若A、B、C分别属于不同类别的化合物，则A、B、C可能是(　　)
A．CuO、Ba(OH)2、CuSO4
B．NaOH、HNO3、K2CO3
C．KOH、FeCl3、Na2CO3
D．NaOH、Ba(NO3)2、H2SO4
B
HCl与CuSO4、Ba(OH)2与CuO均不发生反应，HCl不能转化为Ba(OH)2，A错误；FeCl3、Na2CO3均属于盐，C错误；HCl不能转化为Ba(NO3)2，HCl与H2SO4、NaOH与Ba(NO3)2均不发生反应，D错误。
解析：
解答本题的思路如下：
(1)明确物质之间的反应：①A与B、HCl，C与B、HCl均能发生反应；②HCl→B，即HCl能转化为B。
(2)明确物质的类别：A、B、C分别属于不同类别的化合物。
1．现有A、B、C、D四种物质，它们分别是Fe、稀盐酸、NaOH溶液、AgNO3溶液中的一种，它们的反应关系及反应类型如下图所示，则物质B为(　　)
A．Fe
B．稀盐酸
C．NaOH溶液
D．AgNO3溶液
B
解析：
A和B反应属于中和反应，A和B应是稀盐酸和NaOH溶液中的一种；B和C反应属于置换反应，置换反应是单质＋化合物→单质＋化合物，根据所给物质可知，应是Fe和盐酸或Fe与AgNO3反应，由题中所给关系可知，B为稀盐酸，A为NaOH溶液，C为Fe；B和D反应属于复分解反应，则D为AgNO3溶液。
探究二 物质的转化——物质转化观的应用
摩擦剂是牙膏中重要的固体原料成分，通过与牙刷的共同作用，除去牙齿表面的牙垢，减轻牙渍、牙菌斑、牙结石等。
某品牌牙膏中的摩擦剂是碳酸钙，可用大理石(主要成分是CaCO3)制备。某研究性学习小组设计了一种制备高纯碳酸钙的实验方案，实验流程如图所示：
[问题设计]
(1)写出上述流程中各步反应的化学方程式，并指明反应类型。
①__________________________________________________________；
②__________________________________________________________；
③__________________________________________________________。
②CaO＋H2O===Ca(OH)2，化合反应　
③Ca(OH)2＋Na2CO3===CaCO3↓＋2NaOH，复分解反应
(2)以大理石、稀盐酸和纯碱为原料设计另一种制备CaCO3的实验方案，用流程图的形式表示出来，并写出各步反应的化学方程式。
流程图：
化学方程式：
______________________________________________________________________。
提示：
①CaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2O；
②CaCl2＋Na2CO3===CaCO3↓＋2NaCl
1．单质、氧化物、酸、碱和盐之间的转化关系
2．基于转化观理解常见物质的性质及转化关系
3．常见物质之间转化的反应条件
金属与酸
反应的条件 金属活动性顺序中排在氢之前的金属与酸(盐酸、稀硫酸)反应生成氢气
金属与盐
反应的条件 ①金属活动性顺序中靠前的金属(K、Ca、Na除外)与靠后的金属对应的盐发生置换反应；
②反应物中的盐必须易溶于水
盐与盐
反应的条件 反应物中两种盐要易溶于水，生成物中至少有1种沉淀
碱与盐
反应的条件 反应物中两种盐要易溶于水，生成物中要有沉淀或气体
[例2] 有关物质之间的部分转化关系如右图所示，其中“—”表示物质之间能发生化学反应，“→”表示物质之间的转化关系。下列说法正确的是(　　)
A.物质X可以是一种常见的酸性氧化物
B．反应②一定有盐参加
C．向Ca(OH)2溶液中加入CaO，所得溶液的溶质质量分数一定增大
D．图中的部分反应可能是置换反应
A　
解析：
X可以是CO2，CaCO3受热分解生成CO2，CO2可与Ca(OH)2溶液反应生成CaCO3，A正确；Ca(OH)2与可溶性碳酸盐(如Na2CO3)、H2CO3、CO2均可发生反应生成CaCO3，反应②不一定有盐参加，B错误；若Ca(OH)2溶液已达到饱和，加入的CaO与水反应生成Ca(OH)2，同时放出热量，溶液温度升高，Ca(OH)2的质量分数略减小，C错误；图中涉及分解反应、化合反应、复分解反应，不涉及置换反应，D错误。
2．下列物质在给定条件下的转化均能一步实现的是(　　)
A
铁与硫酸铜溶液反应生成铜，铜在加热条件下与氧气反应生成氧化铜，A正确；H2O2分解生成O2而不是H2，B错误；CaCl2溶液不与CO2反应，C错误；Fe与盐酸反应生成FeCl2，D错误。
解析：
1．古典诗词源远流长，包罗万象，是中华文化的瑰宝。下列诗句包含化学变化的是(　　)
A．绿蚁新醅酒，红泥小火炉
B．遥见寻沙岸，春风动草衣
C．荷风送香气，竹露滴清响
D．日落山水静，为君起松声
A
绿蚁新醅酒，“新醅酒”即新酿的酒，在酿酒过程中，发生了化学变化，A正确；诗句译文为远远望去，渔夫似在寻找沙岸泊船，春风轻拂，吹动着他们的蓑衣，无新物质生成，没有发生化学变化，B错误；译文为微风送来荷花的香气，露水从竹叶上滴下发出清脆的响声，无新物质生成，没有发生化学变化，C错误；译文为当红日西沉、大地山川一片寂静的时候，风又自松林间吹起，响起一片松涛声，无新物质生成，没有发生化学变化，D错误。
解析：
2．物质之间的转化体现了化学学科核心素养之一——变化观念。下列物质之间的转化不能一步实现的是(　　)
A．Na2CO3→NaOH B．CaCO3→CaO
C．KCl→KNO3 D．MgO→Mg(OH)2
D
Na2CO3与Ba(OH)2反应可生成NaOH；CaCO3在高温下分解得到CaO；KCl与AgNO3反应生成KNO3；MgO不与水反应，不能一步转化为Mg(OH)2。
解析：
解析：
3．下列四组物质中，任意两种物质之间均能发生反应的是(　　)
A．HCl、AgNO3、NaCl
B．NaOH、MgSO4、BaCl2
C．CO2、CaO、H2O
D．Fe、Na2CO3、H2SO4
C
HCl和NaCl不能发生反应；NaOH和BaCl2不能发生反应；CO2与CaO反应生成CaCO3，CaO与H2O反应生成Ca(OH)2，CO2和H2O反应生成H2CO3，C符合题意；Fe、Na2CO3不能发生反应。
4．以下是从碳单质到碳酸钠的转化关系：
其中涉及的基本反应类型依次是(　　)
A．化合反应、置换反应、分解反应、复分解反应
B．置换反应、复分解反应、化合反应、分解反应
C．置换反应、化合反应、分解反应、复分解反应
D．置换反应、化合反应、复分解反应、分解反应
D
解析：
5．在生产、生活中，我们会遇到各种各样的化学物质及化学反应。下面是几个实例，请写出相关反应的化学方程式。
(1)将生石灰与水反应，可得到建筑用的熟石灰：_________________________________。
(2)复方氢氧化铝可用于治疗胃酸(主要成分是盐酸)过多：
_________________________________________________________。
CaO＋H2O===Ca(OH)2
Al(OH)3＋3HCl===AlCl3＋3H2O
我国古代采用“湿法炼铜”——“曾青得铁则化为铜”，其中，“曾青”是指天然硫酸铜：____________________________。
(4)厨房中可以用食醋(含CH3COOH) 除去水壶中的水垢(含CaCO3)：____________________________________________________。
CuSO4＋Fe===FeSO4＋Cu
CaCO3＋2CH3COOH===(CH3COO)2Ca＋CO2↑＋H2O

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