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第1章第3节 物质的分类与转化4教学设计
一、教学目标
（一）科学观念
1.知道物质的分类有助于我们认识物质的特性，物质转化的规律有助于合成各种物质；知道对物质进行开发加工可制造出各种材料。
2.理解材料合成的本质是利用物质间的转化规律，从原料定向制取目标产物。
3.认识“三废”（废水、废气、废渣）对环境的危害，理解绿色工艺的含义。
（二）科学思维
1.能依据物质转化规律设计由铜制取硫酸铜的多种路线，并从原料利用率、污染、能耗、步骤、成本等角度进行比较与评价，选出最优方案。
2.通过四种制取硫酸铜方法的对比分析，发展证据推理能力与择优决策能力。
（三）探究实践
1.能正确书写铜及其化合物转化的化学方程式：2Cu+O =2CuO（加热）、CuO+H SO =CuSO +H O、Cu+H SO +H O =CuSO +2H O、2Cu+O +2H SO =2CuSO +2H O（加热）。
2.能对实验方案在原料利用率及产生的污染方面进行讨论与交流，探讨绿色工艺的可行性。
（四）态度责任
1.树立绿色化学理念，认同“提高原料利用率、从源头减少污染”的清洁生产思想。
2.了解我国处理“三废”的措施以及炼钢“三废”的回收利用，增强环境保护意识与社会责任感。
二、教学重点与难点
教学重点：依据物质转化规律设计并优选由铜制取硫酸铜的方案；绿色工艺的判断标准。
教学难点：从原料利用率、污染、能耗、步骤、成本等多角度综合评价并选择最优合成路线；理解“三废”的防治、转化与综合利用。
三、教学准备
教师：多媒体课件（含试剂瓶、彩色溶液、废水废渣废气、炼钢回收设备等图片）、铜及其化合物转化的相关资料、炼钢“三废”回收利用的资料或视频。
学生：复习物质分类与物质转化规律、酸碱盐的性质、化学方程式的书写。
四、教学过程
（一）情境导入，明确课题
展示实验室中盛有各种彩色溶液的试剂瓶与试管图片，引导学生观察并思考：我们身边的材料是怎样从原料一步步加工制造出来的？
师生共同归纳：三、材料的合成。物质的分类有助于我们认识物质的特性；物质转化的规律有助于合成各种物质。对物质开发加工可制造出各种材料。
板书课题：第四课时 材料的合成。
（二）材料合成的本质与基本思路
材料合成的本质是利用物质间的转化规律，从原料定向制取目标产物，其主线是“转化关系”。
1.明确对象：先看反应物、生成物的类别和性质。
2.依据规律：按物质转化规律设计路线。
3.优选路线：选反应合理、步骤少、无污染、成本低的方案。
4.优先原则：尽量一步实现、条件温和、产物纯净；避开有毒、易爆、副反应多的路径。
5.操作关注：气体制备要注意发生、净化、收集、尾气处理；固体或溶液制备要注意除杂、结晶、过滤等。
（三）任务驱动：以铜为主要原料制备硫酸铜
1.提出问题
根据物质相互转化的规律，以金属为主要原料制备相应的盐有多种途径。我们应选择最优的途径（如原料利用率高、产生的污染少）。请以铜为主要原料制备硫酸铜。
2.设计制备方法（学生分组讨论后交流）
（1）铜能与浓硫酸在加热条件下反应，生成硫酸铜、二氧化硫和水。
（2）将铜屑在空气中灼烧，使铜转化为氧化铜，再用稀硫酸与氧化铜反应生成硫酸铜。
（3）将铜屑与稀硫酸混合，加热并加入适量过氧化氢，生成硫酸铜和水。
（4）将铜屑与稀硫酸混合，不断通入空气，生成硫酸铜和水。
3.写出相应的化学方程式
Cu+2H SO (浓)△CuSO +SO ↑+2H O
2Cu+O △2CuO ； CuO+H SO =CuSO +H O
Cu+H SO +H O =CuSO +2H O
2Cu+O +2H SO △2CuSO +2H O
4.讨论与交流：对以上方法在原料的利用率及产生的污染方面进行讨论，交流并探讨绿色工艺的可行性
方法1　浓硫酸法：Cu+2H SO (浓)△CuSO +SO ↑+2H O。每生成1个CuSO 分子需消耗2个H SO 分子，硫酸利用率约为50%；同时产生有毒的SO 气体，影响健康，污染空气，易形成酸雨，需尾气处理。该方法原料利用率低、污染大，不是绿色工艺。
方法2　铜—氧化铜—稀硫酸法：2Cu+O =2CuO（加热），CuO+H SO =CuSO +H O。理论上1个Cu原子消耗1个H SO 分子，硫酸根全部进入CuSO ，原料利用率高，污染少；缺点是灼烧铜需要一定能耗、步骤多。
方法3　过氧化氢法：Cu+H SO +H O =CuSO +2H O。硫酸利用率高，产物中除硫酸铜外主要是水，基本无有害产物，用过氧化氢条件温和，但成本较高。
方法4　空气氧化法：2Cu+O +2H SO =2CuSO +2H O（加热）。硫酸利用率高，无有害副产物，虽需加热，但成本较低，步骤少。
5.归纳较优的绿色工艺
综合比较，较优的绿色工艺是：方法2，以空气或氧气为氧化剂，将铜转化为氧化铜后与稀硫酸反应，步骤稍多；方法4，直接向铜屑和稀硫酸中通入空气（或氧气）加热反应，总反应为2Cu+O +2H SO =2CuSO +2H O。该法原料利用率高、不产生SO ，符合绿色化学要求，是制备硫酸铜的较优途径。
（四）“三废”污染与绿色工艺
展示废水、废渣、废气图片。液体有流动性，随容器改变形状；固体有固定形状和体积；气体无固定形状，会扩散。
材料合成会产生“三废”（废水、废渣、废气），使生态平衡遭受破坏。我们要探寻无污染的绿色工艺，探索污染物的防治、转化和综合利用的途径。
思考与讨论：为了防治污染，保护环境，在维持良好环境的条件下发展工业，我国采取了哪些处理“三废”的措施？
废水：建污水处理厂，净化后达标排放，并循环利用。
废气：消烟除尘、脱硫脱硝，安装净化装置，达标后排放。
废渣：综合利用，回收有用成分进行利用，其余无害化处理后安全填埋。
管理措施：预防为主、防治结合，推行清洁生产，实行“谁污染谁治理”和排污收费。
除了及时处理“三废”，还要努力提高原料的利用率，增加产品的产量，从根本上减少生产对环境造成的污染。
（五）炼钢与“三废”的回收利用
炼钢过程中会产生大量的棕色烟气，其主要成分是氧化铁尘粒和高浓度的一氧化碳气体等，因此工厂安装了回收设备，将这些“放在错误地点的原料”进行回收利用。
从烟气中回收的氧化铁尘粒可以用来炼钢；得到的一氧化碳可以作化工原料或燃料；烟气带出的热可以用于加热产生水蒸气。此外，炼钢时生成的炉渣可以用来做矿渣水泥，含磷量较多的炉渣则可加工成磷肥等。
（六）课堂小结
1.浓硫酸法：Cu+2H SO (浓)△CuSO +SO ↑+2H O，硫酸利用率低，产生SO ，污染大。
2.氧化铜法：2Cu+O △2CuO，CuO+H SO =CuSO +H O，污染少，但灼烧耗能、步骤多。
3.过氧化氢法：Cu+H SO +H O =CuSO +2H O，污染少，但成本较高。
4.空气（氧气）氧化法：2Cu+2H SO +O △2CuSO +2H O，硫酸利用率高，污染少，步骤简单、能耗低。
5.“三废”：废水、废气、废渣。绿色工艺：提高原料利用率，减少或消除污染，实现废物防治、转化和综合利用。
6.炼钢“三废”回收：烟气中回收氧化铁尘粒炼钢，一氧化碳作燃料或化工原料，余热产蒸汽。
（七）课堂练习
1.下列从原料到制取的最终产物的实验设计中，理论上正确、操作上可行、经济上合理的是（B）
2.科学家利用新型催化剂将CO 转化为化工原料乙烯（C H ），该反应的微观示意图如下，利用上述原理在密闭容器内制取乙烯，下列说法正确的是（C）
A.新型催化剂可以增加生成乙烯的质量
B.乙烯由2个碳元素和4个氢元素组成
C.参加反应的二氧化碳和氢气的分子个数比为1∶3
D.反应后元素种类增加了
3.氨气（NH ）是制取硝酸的主要原料，其中H的化合价为+1价，则N的化合价为（A）
A.-3　　B.-1　　C.+1　　D.+3
4.中国科学家利用CO 等原料，通过光、电作用制取甲酸（化学式为CH O ），下列说法正确的是（D）
A.甲酸相对分子质量为46g
B.甲酸分子由碳、氢、氧三种元素组成
C.甲酸中碳、氢元素质量比为1∶2
D.甲酸分子中碳、氢、氧的原子个数比为1∶2∶2
5.在实验室中制取下列气体，所用原理最合理的是（D）
A.用Na CO 和稀盐酸反应制取CO
B.用CaCO 和稀硫酸反应制取CO
C.用HgO加热分解制取气体
D.用H O 和MnO 制取O
五、板书设计
第四课时　材料的合成
一、材料合成的本质：利用物质间的转化规律，从原料定向制取目标产物
主线：明确对象→依据规律→优选路线→条件温和、产物纯净
二、以铜为原料制备硫酸铜的方案比较
1.浓硫酸法：Cu+2H SO (浓)△CuSO +SO ↑+2H O，利用率低、产生SO 污染
2.氧化铜法：2Cu+O △2CuO，CuO+H SO =CuSO +H O，污染少、步骤多、耗能
3.过氧化氢法：Cu+H SO +H O =CuSO +2H O，污染少、成本高
4.空气氧化法：2Cu+O +2H SO △2CuSO +2H O，利用率高、污染少、步骤少
最优方案：方法4
三、“三废”与绿色工艺
废水：净化达标排放、循环利用。废气：消烟除尘、脱硫脱硝，净化后排放。
废渣：综合利用、无害化处理后安全填埋。
四、炼钢“三废”回收：氧化铁尘粒炼钢；一氧化碳作燃料或化工原料；余热产蒸汽；炉渣制水泥、磷肥
六、教学反思
本节课以“如何以铜为原料制备硫酸铜”为主线任务，把物质分类、物质转化规律与材料合成、绿色工艺串联起来。学生在比较四种方案的过程中，能主动从原料利用率、污染、能耗、步骤、成本等角度进行评价，较好地落实了科学思维与态度责任两个方面的培养目标。
教学中发现，部分学生对“硫酸利用率”的定量分析（如浓硫酸法中每生成1个CuSO 需消耗2个H SO ）理解不够深入，需要结合化学方程式进一步引导计算；对“三废”处理措施等记忆性内容，宜结合本地污水处理厂、垃圾焚烧发电等实例，增强真实感。
后续增加学生分组设计“以其他金属为原料制备相应盐”的开放任务，进一步提高学生设计与评价方案的能力，同时注意规范化学方程式中反应条件的书写。(共24张PPT)
第1章 材料及其利用
金属材料、有机合成材料以及新型材料的广泛应用，促进了人们对物质的性质和物质间的转化关系的研究，深化了对物质及其转化规律认识。
科学家是如何研制材料的？物质的转化规律对材料的开发和利用有什么指导意义？
第3节 物质的分类与转化
形形色色的物质构成了丰富多彩、功能各异的材料。通过对物质的分类和转化规律的研究，可以更好地开发材料。如何将物质分类？如何研制更多的新材料？
第四课时 材料的合成
第3节 物质的分类与转化
三、材料的合成
1.物质的分类有助于我们认识物质的特性；
2.物质转化的规律有助于合成各种物质。
对物质开发加工可制造出各种材料。
材料合成的本质是利用物质间的转化规律，从原料定向制取目标产物。其主线是“转化关系”：
明确对象：先看反应物、生成物的类别和性质。
依据规律：按物质转化规律设计路线。
优选路线：选反应合理、步骤少、无污染、成本低的方案。
优先原则：尽量一步实现、条件温和、产物纯净；避开有毒、易爆、副反应多的路径。
操作关注：
气体制备：发生、净化、收集、尾气处理；
固体或溶液制备：除杂、结晶、过滤等。
1.根据物质相互转化的规律，以金属为主要原料制备相应的盐有多种途径。我们选择最优的途径（如原料利用率高、产生的污染少），以铜为主要原料制备硫酸铜。
2.设计制备方法：
（1）铜能与浓硫酸在加热条件下反应，生成硫酸铜、二氧化硫和水。
（2）
（3）
（4）
将铜屑在空气中灼烧，使铜转化为氧化铜，再用稀硫酸与氧化铜反应生成硫酸铜。
将铜屑与稀硫酸混合，加热并加入适量过氧化氢，生成硫酸铜和水。
将铜屑与稀硫酸混合，不断通入空气，生成硫酸铜和水。
3.实验原理（写出相应的化学方程式）：
（1）
（2）
（3）
（4）
Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O
2Cu+O22CuO
CuO+H2SO4=CuSO4+H2O
Cu+H2SO4+H2O2=CuSO4+2H2O
2Cu+O2+2H2SO4 2CuSO4+2H2O
4.请对以上方法在原料的利用率及产生的污染方面进行讨论，交流并探讨绿色工艺的可行性。
方法1 浓硫酸法：
Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O
每生成 1 个 CuSO4分子 需消耗 2 个H2SO4分子，硫酸利用率约为 50%。同时产生有毒的SO2气体，影响健康，污染空气，易形成酸雨，需尾气处理。
该方法原料利用率低、污染大，不是绿色工艺。
4.请对以上方法在原料的利用率及产生的污染方面进行讨论，交流并探讨绿色工艺的可行性。
方法2 铜—氧化铜—稀硫酸法：
先将铜氧化为 CuO，再用稀硫酸反应：
2Cu+O22CuO
CuO+H2SO4=CuSO4+H2O
理论上 1 个 Cu原子 消耗1个H2SO4分子 ，硫酸根全部进入 CuSO4 ，原料利用率高；污染少。
缺点是灼烧铜需要一定能耗、步骤多。
4.请对以上方法在原料的利用率及产生的污染方面进行讨论，交流并探讨绿色工艺的可行性。
方法3 过氧化氢：
Cu+H2SO4+H2O2=CuSO4+2H2O
硫酸利用率高，产物中除硫酸铜外主要是水，基本无有害产物，用过氧化氢条件温和，但成本较高。
4.请对以上方法在原料的利用率及产生的污染方面进行讨论，交流并探讨绿色工艺的可行性。
方法4 空气氧化法：
2Cu+O2+2H2SO4 2CuSO4+2H2O
硫酸利用率高，无有害副产物，虽需加热，但成本较低，步骤少。
综合比较，较优的绿色工艺是：
方法2：以空气或氧气为氧化剂，将铜转化为氧化铜后与稀硫酸反应。步骤稍多。
方法4：直接向铜屑和稀硫酸中通入空气/氧气加热反应。总反应为：
2Cu+O2+2H2SO4 2CuSO4+2H2O
该法原料利用率高、不产生 SO2 ，符合绿色化学要求，是制备硫酸铜的较优途径。
材料合成会产生“三废”（废水、废渣、废气），使生态平衡遭受破坏。我们要探寻无污染的绿色工艺，探索污染物的防治、转化和综合利用的途径。
三废污染与绿色工艺
为了防治污染，保护环境，在维持良好环境的条件下发展工业，我国采取了哪些处理“三废”的措施？
除了及时处理“三废”，还要努力提高原料的利用率，增加产品的产量，从根本上减少生产对环境造成的污染。
废水：建污水处理厂，净化后，达标排放，并循环利用。
废气：消烟除尘、脱硫脱硝，安装净化装置，达标后排放。
废渣：综合利用，回收有用成分进行利用，其余无害化处理后安全填埋。
管理措施：预防为主、防治结合，推行清洁生产，实行“谁污染谁治理”和排污收费。
炼钢与“三废”的回收利用
炼钢过程中会产生大量的棕色烟气，其主要成分是氧化铁尘粒和高浓度的一氧化碳气体等，因此工厂安装了回收设备，将这些“放在错误地点的原料”进行回收利用。例如，从烟气中回收的氧化铁尘粒可以用来炼钢；得到的一氧化碳可以作化工原料或燃料；烟气带出的热可以用于加热产生水蒸气。此外，炼钢时生成的炉渣可以用来做矿渣水泥，含磷量较多的炉渣则可加工成磷肥等。
一、以铜制硫酸铜
1.浓硫酸法：Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O
硫酸利用率低，产生 SO2，污染大。
2.氧化铜法：2Cu+O22CuO
CuO+H2SO4=CuSO4+H2O 污染少但灼烧耗能、步骤多。
3.过氧化氢：Cu+H2SO4+H2O2=CuSO4+2H2O
污染少，但成本较高。
4.空气/氧气氧化法：2Cu+2H2SO4+O2 2CuSO4+2H2O
硫酸利用率高，污染少， 步骤简单、能耗低。
二、 “三废”：废水、废气、废渣。
绿色工艺：提高原料利用率，减少或消除污染，实现废物防治、转化和综合利用。
三、炼钢“三废”回收
烟气：回收氧化铁尘粒炼钢，一氧化碳作燃料或化工原料，余热产蒸汽。
1．下列从原料到制取的最终产物的实验设计中，理论上正确、操作上可行、经济上合理的是（　　）
A．溶液
B．溶液 NaOH溶液
C．FeFe2O3Fe2 (SO4) 3溶液
D． CuSO4溶液
B
硝酸银比较昂贵
2．科学家利用新型催化剂将CO2转化为化工原料乙烯(T2H4)，该反应的微观示意图如下，利用上述原理在密闭容器内制取乙烯，下列说法正确的是（　　）
A．新型催化剂可以增加生成乙烯的质量
B．乙烯由2个碳元素和4个氢元素组成
C．参加反应的二氧化碳和氢气的分子个数比为 1：3
D．反应后元素种类增加了
C
3．氨气(NH3)是制取硝酸的主要原料，其中H的化合价为+1价，则N的化合价为（　　）
A．- 3
B．- 1
C．+1
D．+3
A
4．中国科学家利用CO2等原料，通过光、电作用制取甲酸(化学式为 CH2O2)，下列说法正确的是（　　）
A．甲酸相对分子质量为46g
B．甲酸分子由碳、氢、氧三种元素组成
C．甲酸中碳、氢元素质量比为1：2
D．甲酸分子中碳、氢、氧的原子个数比为1：2：2
D
5．“胜哥”在实验室中制取下列气体，所用原理最合理的是 (　　)
A．用 Na2CO3和稀盐酸反应制取 CO2
B．用CaCO3和稀硫酸反应制取 CO2
C．用HgO加热分解制取 O2
D．用H2O2和MnO2制取O2
D第 1章第 3 节 物质的分类与转化 4练习
1．下列情况可能会引起水污染的是（ ）
①城市生活污水的任意排放；②植物的光合作用；③农业上的农药、化肥任
意使用；④植树造林；⑤工业“三废”的任意排放；⑥大量酸雨下个不停
A．①③⑤⑥ B．①②③④⑤⑥ C．①③⑤ D．③⑤⑥
2．国产“手撕钢”在世界领先的基础上再次突破极限，将厚度降到了 0.015 毫米！：
百炼钢做成了绕指柔”，这是对国产“手撕钢”的称赞、“百炼钢做成了绕指柔”主
要利用了金属的（ ）
A．硬度大 B．导热性 C．导电性 D．延展性
3．“胜哥”利用硫酸铜溶液进行硫酸铜晶体的制备和生长实验，判断硫酸铜溶液
已经饱和的方法是（ ）
A．观察颜色，溶液蓝色较深 B．溶液冷却，有蓝色晶体析出
C．蒸发少量水，有蓝色晶体析出 D．再加入硫酸铜晶体，晶体质量不变
4．中国科学院在实验室中首次实现二氧化碳到淀粉的人工全合成。人工合成淀
粉的化学式为( 6 10 5) 。下列说法错误的是（ ）
A．人工合成淀粉是由 C、H、O 三种元素组成
B．人工合成淀粉中碳、氢元素质量比为 36：5
C．构成人工合成淀粉分子的原子数目为 21
D．人工合成淀粉中氧元素的质量分数最大
5．我国科学家首次实现了二氧化碳到淀粉的人工合
成，将光能转化为淀粉中储存的化学能，其合成原
理如图所示。该人工合成淀粉装置可以模拟植物叶
肉细胞中的（ ）
A．叶绿体 B．细胞膜 C．细胞核 D．细胞壁
6．小科通过微信公众号“胜哥课程”知道了绿矾 ( 4 · 7 2 )和胆矾
( 4 · 5 2 )两者都是含结晶水的盐，均为蓝绿色晶体。
（1）能鉴别出这两种盐溶液的物质是 （选填字母）。
A．铁丝 B．铜丝 C．硫酸 D．氢氧化钠
（2）《图经本草》中描述了加热绿矾制取稀硫酸的过程：取此一物（绿矾），置
于铁板上，聚炭封之，囊袋吹令火炽，其矾沸流出，色赤如融金汁。发生的化学
方程式为：2 △4 · 7 2 = + 14 2 + 2 ↑ + 3 ↑，SO3+H2O=H2SO4，X 的
化学式是 。
7．中国科学院在国际学术期刊《科学》上发表论文，宣布在实验室中首次实现
二氧化碳到淀粉的人工全合成。经科研人员检测发现，人工合成淀粉和自然生产
的淀粉成分和性质是相同的。
（1）已知淀粉的化学式为(C6H10O5)n，则碳、氢元素质量比为 。
（2）科研人员认为人工合成淀粉和自然生产的淀粉相同，下列能作为他判断
的依据是 (填字母)。
A．都由 C、H、O 三种元素组成 B．构成分子的原子数目相同
C．构成分子的原子种类相同 D．具有相同的分子结构
8．写出下列以铜为主要原料制备硫酸铜所涉及反应的化学方程式并回答问题。
（1）铜与浓硫酸在加热的条件下反应生成硫酸铜、二氧化硫和水。
。
（2）铜与氧气在加热的条件下反应生成氧化铜，氧化铜与稀硫酸反应生成硫酸
铜。 ； 。
（3）铜与硝酸银溶液反应生成硝酸铜，硝酸铜再与氢氧化钠溶液反应生成氢氧
化铜沉淀，氢氧化铜沉淀再与稀硫酸反应生成硫酸铜。 ；
； 。
（4）交流讨论：方法(1)原料利用率 ，会产生 ；
方法(2)不会产生污染空气的气体，原料利用率 ；方法(3)
成本 ，步骤多。所以选用方法 最适宜。
9．“胜哥”想在铁板上“画”出一朵小花(如图甲)，制作流程如图乙，请回答：
（1）“去除铁锈”中，加入的硫酸不宜过多，且反应时间不宜过长，原因
是 ；
（2）“铁板浸蜡”是将铁板浸没在熔化的石蜡液中，然后取出、冷却，形成厚度
适宜的石蜡保护层。此过程属于 变化(填“化学”或“物理”)；
（3）“蜡上画花”是用尖锐的硬物在蜡上刻画出花的图案，使刻画部位的铁裸露
出来。然后将铁片浸泡在能与铁反应的蚀刻液中，过一段时间后取出。实验后，
“胜哥”看到铁片上出现红色图案，则他选择的蚀刻液是 (填字母)；
A．硫酸铜溶液 B．硝酸银溶液 C．稀盐酸 D．硫酸镁溶液 E．氯化铜
（4）“胜哥”选择稀硫酸作为蚀刻液，他将
刻画过的铁片浸入稀硫酸中，并借助数字传
感器，绘制了产生氢气的速率、溶液温度随
反应时间的变化曲线(如图丙和丁)。为什么
在 0-90s 内，硫酸的浓度不断减小，但产生氢气的速率却反而增大了呢 请根据
信息推测原因 。
10．为了帮同学们便于理解和记
忆，“胜哥”总结了碱的化学性质
如图，请完成下列问题。
（1）为了验证④，“胜哥”将
紫色石蕊溶液分别滴入氢氧化钠溶液和澄清石灰水中，溶液变成蓝色，原因是它
们在水溶液中能电离出 。
（2）依据反应③，氢氧化钠必须密封保存，否则在空气中要变质，反应的化
学方程式为 。
（3）依据反应②，氢氧化钙溶液能与下列物质反应的是____(填序号)。
A．稀硫酸 B．氯化钠溶液 C．硫酸铜溶液 D．碳酸钠溶液
11．北宋沈括在《梦溪笔谈》中记载了用“苦泉水”(硫酸铜溶液)制取铜的方法，
其主要生产流程如图所示。请回答下列问题：
（1）由硫酸铜热饱和溶液制得硫酸铜晶体的结晶方法是
（2）方法一：炼铜原理利用铁的金属活动性 (选填“>” “=”或“<”)铜。
（3）方法二：②中反应的化学反应方程式为：
12．如图是我国科研人员以二氧化碳和水为原料人工合成淀粉的原理示意图。人
工合成淀粉的合成速率是玉米植株的 8.5倍，太阳能利用率是玉米植株的 3.5倍，
有望实现淀粉生产模式从农业向工业的突破。请据图回答：
（1）该系统模拟了植物细胞结构中 的作用，它是光合作用的场所。
（2）若光线强烈，电能充沛，水量充足，可通过增加 的供应量，
提高糖类合成速率，从而提高淀粉的产量。
（3）相比植物的光合作用，人工光合作用的优点是
（写出一条即可）。
13．氨气(NH3)是一种无色、有强
烈刺激性气味的气体，常用于制
氨水、硝酸、氮肥等。氨气的合
成过程如图所示。
（1）合成氨气的原料是氮气和 (填化学式)。
（2）氮气中氮元素的化合价是 价。
（3）1 个氨气分子是由 构成的。
14．转炉炼钢是以铁水、废钢、铁合金为主要原料，不借助外加能源，靠铁液本
身的物理热和铁液组分间化学反应产生热量而在转炉中完成炼钢过程。氧气转炉
炼钢是其中的一种方式，炼钢过程中向炉中吹入氧气，能够快速去除生铁中的碳、
硫、磷、硅等杂质，同时利用氧化反应产生的热量进行冶炼。
（1）按照物质的组成分类，生铁属于 (选填“纯净物”或“混合物”)
（2）转炉炼钢过程中，一些液态铁会在高温下被氧化成 FeO，请写出此反应的
化学方程式： ；
（3）例举转炉炼钢的一种优点： 。
第 1章第 3 节 物质的分类与转化 4练习答案
1．A 2．D 3．D 4．C 5．A
6．（1）A；D （2）Fe2O3
7．（1）36：5 （2）D
8．（1）Cu + 2H2SO
△
4（ ）= CuSO4 + SO2 ↑ +H O浓 2
（2）2Cu + O △2 = 2CuO；CuO + H2SO4 = CuSO4 + H2O
（3）Cu + 2AgNO3 = Cu(NO3)2 + 2Ag；
Cu(NO3)2 + 2NaOH = Cu(OH)2 ↓ +2NaNO3；Cu(OH)2 + H2SO4 = CuSO4 + 2H2O
（4）低；有毒气体；高；高；（2）
9．（1）铁能与硫酸反应 （2）物理 （3）A；E
（4）反应放热，温度升高加快反应速率
10．（1）OH （2）2NaOH + CO2 = Na2CO3 + H2O （3）C；D
高温
11．（1）冷却热饱和溶液/降温结晶 （2）> （3）2CuO + C = 2Cu + CO2↑
12．（1）叶绿体 （2）二氧化碳 （3）合成速率快（合理即可）
13．（1）H2 （2）0 （3）一个氮原子和三个氢原子
高温
14．（1）混合物 （2）2Fe + O2 = 2FeO （3）节约能源

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