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1.3 物质的分类与转化
第2课时 非金属、金属及其化合物的转化
（一）非金属及其化合物的转化
科学家利用物质与物质之间的反应，制造出新的物质，使物质世界更加丰富多彩。那么，哪些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？
在学习氧气的性质时，我们知道碳、硫等非金属在一定条件下都可以与氧气反应（如图1.3-3）。转化为二氧化碳、二氧化硫等非金属氧化物。二氧化碳还能转化为碳酸，那么二氧化硫能否转化为相应的酸呢？
图1.3-3 碳、硫分别在氧气中燃烧
二、物质的转化
1. 非金属单质
非金属氧化物
+ O2
S + O2 === SO2
点燃
（1）硫的燃烧：
（2）碳的燃烧
① O2充足
C + O2 === CO2
② O2不足
点燃
C + O2 === CO2
点燃
C + CO2 === 2CO
高温
2C + O2 === 2CO
点燃
（3）磷的燃烧
4P + 5O2 === 2P2O5
点燃
（4）氢气的燃烧
2H2 + O2 === 2H2O
点燃
硫的燃烧
碳的燃烧
磷的燃烧
氢气的燃烧
1.参照右图连接装置。用手轻轻挤压塑料瓶壁，使二氧化硫缓缓通入滴有紫色石蕊试液的水中。观察并记录实验现象，说明原因。
图1.3-4 二氧化硫与水的反应
SO2
+
H2O
H2SO3
相关的化学方程式为 。
现象：
紫色石蕊试液变红。
说明：
溶液由中性变成酸性。
2.设计实验处理塑料瓶中残留的二氧化硫气体。
二氧化硫是一种有刺激性气体、有毒的气体，尽量不要将其排放到空气中。建议该实验在通风橱中进行。
在塑料瓶中倒入适量的氢氧化钠溶液，盖紧瓶盖，振荡。
3.根据实验方案，进行二氧化硫处理实验。
SO2
+
NaOH
=
2
Na2SO3
H2O
+
2. 非金属氧化物
酸
+ H2O
CO2
+
H2O
H2CO3
（碳酸）
SO2
+
H2O
H2SO3
（亚硫酸）
SO3
+
H2O
H2SO4
（硫酸）
P2O5
+
3H2O
2H3PO4
（磷酸）
注意：
CO、NO不与水反应。
不是所有非金属氧化物能和水反应生成酸。
3. 非金属氧化物
盐
+ 碱
+ 水
SO2
+
NaOH
=
2
CO2
+
Ca(OH)2
=
SO3
+
NaOH
=
2
CO2
+
NaOH
=
2
SO2
+
Ca(OH)2
=
SiO2
+
NaOH
=
2
CO2
+
Ba(OH)2
=
Na2SO3
H2O
+
CaCO3
H2O
+
Na2SO4
H2O
+
Na2CO3
H2O
+
CaSO3
H2O
+
Na2SiO3
H2O
+
BaCO3
H2O
+
4.酸
盐
碱、金属氧化物、盐、金属
酸
Cu(OH)2
+
H2SO4
H2O
=
CuSO4
+
2
CuO
+
H2SO4
H2O
=
CuSO4
+
BaCl2
+
H2SO4
HCl
=
BaSO4
+
2
Zn
+
H2SO4
H2
=
ZnSO4
+
CaCO3
+
HCl
=
CaCl2
+
+
H2O
CO2
2
Fe2O3
+
HCl
H2O
=
FeCl3
+
6
2
3
实验表明：有的非金属可以转化为非金属氧化物，非金属氧化物又可以转化为酸，非金属氧化物或酸还可以转化为盐。
怎样用化学方程式表示C→CO2→H2CO3→Na2CO3之间的物质转化？
C
+
O2
CO2
点燃
CO2
+
H2O
H2CO3
H2CO3
+
NaOH
Na2CO3
+
H2O
2
2
写化学方程式
CaCO3
CO
C
CO2
H2CO3
①
②
③
④
⑤
⑥
⑦
⑧
Ca(HCO3)2
⑩
⑨
（二）金属及其化合物之间的转化
Mg
+
O2
点燃
MgO
2
2
Fe
+
O2
点燃
Fe3O4
3
2
1. 金属单质
+
氧气
金属氧化物
(大多数是碱性氧化物）
（1）在空气中可以燃烧：
K、Ca、Na、Mg
（2）在空气中不燃烧，氧气中可燃：
Al、Fe
（3）在空气、氧气中不燃烧，但会氧化：
Cu
Cu
+
O2
Δ
CuO
2
2
我们知道镁、铝、铁、铜等金属在一定条件下都可以与氧气反应，转化成金属氧化物，氧化铁、氧化铜等金属氧化物可以与盐酸、硫酸等反应转化为盐。
酸
+
2. 金属氧化物
盐
+
水
CuO
+
HCl
H2O
=
CuCl2
+
2
Fe2O3 + 6HCl== 2FeCl3 + 3H2O
CuO
+
H2SO4
H2O
=
CuSO4
+
Fe2O3
+
H2SO4
H2O
=
Fe2(SO4)3
+
3
3
氧化铜与盐酸反应
1.取少量铁粉放在白纸上，再取一定量的硫磺和铁粉混合（铁与硫磺的质量比约为7：5）。
图1.3-5 铁粉和硫磺的实验
2.将白纸或透明塑料薄膜包住此贴一端接近混合物，如图1.3-5甲所示，观察并记录实验现象。
铁粉被磁铁吸出
甲
乙
视频：铁和硫磺混合
3.把混合物放进试管内，用酒精灯加热，如图1.3-5乙所示，有什么现象发生？______________________。
发出光，有热量生成
4.当试管内的反应混合物全部红热后，停止加热，静置，冷却。
5.将反应后的混合物倒在白纸上，观察生成物的外观，再用磁铁靠近生成物，磁铁能否吸引生成物？为什么？
乙
不能吸引，
说明：
生成物不再是铁
Fe
+
S
FeS
视频：铁粉和硫粉的反应
实验表明：有的金属与非金属可以发生反应，转化成化合物。
写化学方程式：
Fe
+
S
FeS
Na
+
Cl2
NaCl
2
2
Fe
+
Cl2
2FeCl3
2
3
Cu
+
Cl2
CuCl2
2Cu
+
S
Cu2S
点燃
点燃
3. 金属
+
非金属
无氧酸盐
1.在烧杯中放1小块生石灰，加少量水，搅拌，如图1.3-6所示，观察并记录现象。
使溶液沸腾。
溶解，反应放出大量热，
化学方程式：
CaO
+
H2O
Ca(OH)2
2.取上层清液分别放入2支试管内，在1支试管中
滴加几滴无色酚酞试液，再逐滴滴入稀盐酸，
观察到的现象为：
无色溶液变红，滴入盐酸后，溶液又变回无色。
在另1支试管中滴入少量碳酸钠溶液，观察到的现象为：
无色溶液中产生白色沉淀。
Ca(OH)2
+
2HCl
2H2O
=
CaCl2
+
化学方程式：
Na2CO3
+
Ca(OH)2
CaCO3↓
+
NaOH
2
化学方程式为：
图1.3-6 生石灰与水反应
水
+
4. 金属氧化物
可溶性碱
CaO
+
H2O
=
Ca(OH)2
Na2O
+
H2O
=
2 NaOH
BaO
+
H2O
=
Ba(OH)2
K2O
+
H2O
=
2 KOH
水
+
金属氧化物
难溶性碱
Cu（OH)2
=
CuO
+
H2O
Δ
Fe(OH)3
=
Fe2O3
+
H2O
Δ
2
3
Mg（OH)2
=
MgO
+
H2O
Δ
Δ
另外：
5.金属
盐
酸、盐、非金属单质
较活泼金属
Cu
+
2AgNO3
2Ag
=
Cu(NO3)2
+
Zn
+
H2SO4
H2
=
ZnSO4
+
酸
+
（1）活泼金属
盐
+
H2
盐
+
（2）金属
金属
+
盐
2Cu
+
S
=
Cu2S
非金属
+
（3）金属
盐
2Fe
+
3Cl2
=
2FeCl3
Δ
点燃
1.下列非金属氧化物中,不能和水反应生成酸的是（ ）
A.二氧化碳 B.二氧化硫 C.二氧化硅 D.三氧化硫
C
2.下列物质转化（“→”表示一种物质转化为另一种物质）中，每次转化只通过一步反应，不可能全部实现的是（　　）
A．H2O2→O2→CO2→H2CO3 B．NaOH→NaNO3→Na2CO3→NaCl
C．CaCO3→CaO→Ca（OH）2→NaOH
D．Mg→H2→HCl→AlCl3
B
3.自热火锅发热包的主要成分是碳酸钠、铝粉、焦炭粉、生石灰等，往发热包中注入冷水，可以使其温度升至以上，产生的蒸汽的温度达到，即可用来蒸煮食物。
（1）自热火锅中的食材温度升高，是通过________的方式使食材的内能增加。
（2）关于自热包的使用，下列观点中正确的有____（多选，填字母）。
A．自热食品使用方便，能节省燃料，应该大力提倡
B．分析自热包成分可知使用后的物质溶于水呈碱性
C．自热包使用后不含任何化学成分，可随意丢弃
D．自热包使用时剧烈膨胀，可能引起小型爆炸、发生烫伤等事故
热传递
BD
2.CuO是一种无机胶黏剂的组分之一，实验室中模拟制备的流程如下：
下列说法正确的是（ ）
A. 混合热解时发生的反应为
B. “过滤”时需使用蒸发皿、玻璃棒和陶土网
C. “洗涤”时可用稀盐酸溶液冲洗滤渣
D. 向“滤液X”中滴加溶液，产生白色沉淀
D
4.有一包固体样品，可能含氯化铁、硫酸钠、氢氧化钡、氢氧化钠中的一种或几种。小宁进行了如下实验：
根据实验现象，下列判断错误的是 （ ）
A. 滤液丙中含有氯化铁
B. 沉淀乙为氢氧化铁、硫酸钡
C. 滤液甲中一定不存在氢氧化钠
D. 样品中一定有氯化铁、硫酸钠、氢氧化钡
C
5.复习和梳理酸碱盐的相关知识时，思维模型能较好地帮助我们解决问题。小科同学在进行物质鉴别时，概括出以下物质鉴别的思维模型：
（1）思维模型中的“？”处应填________。
（2）在鉴别溶液和 NaCl溶液时，小科选用氢氧化钙溶液，依据的是溶液和 NaCl溶液中滴加氢氧化钙溶液时，溶液中会出现_____________现象。
（3）小丽认为还可以选择其他类别物质来鉴别溶液和 NaCl溶液，请写出一种可以用来鉴别的物质：___________。
性质
白色沉淀
稀硫酸
再见

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