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第3节 物质的分类与转化（第3课时） 教学设计
一、基本信息
学科：初中科学
年级：浙教版九年级下册
课题：第1章 材料及其应用 第3节 物质的分类与转化
课时：第3课时第3课时 化合物之间的转化 材料的合成
课标依据：2022版义务教育科学课程标准。 知道金属、金属氧化物、碱之间的转化，知道非金属、非金属氧化物、酸之间的转化。
二、教材分析
本节是浙教版九下第1章第3节物质的分类与转化的第3课时。前两课时学生已经学习物质的分类，金属及其化合物转化、非金属及其化合物转化规律。本节课聚焦氧化物、酸、碱、盐等化合物之间的相互转化，完善物质转化网络图，是酸碱盐知识的综合应用，也是中考物质推断、物质制备、除杂题型的核心基础。本节课通过典型实验、溶洞形成实例，归纳化合物间转化反应类型与反应条件，建立“物质类别决定转化规律”的模型思想。
三、学情分析
1. 已经掌握酸、碱、盐、氧化物基本概念，会书写基础化学方程式；
2. 掌握单质到氧化物、氧化物到酸/碱的纵向转化；
3. 短板：容易忽略反应条件（沉淀、气体、水生成），不会灵活选用试剂设计物质制备路线，难以把零散反应构建成转化网络。
4. 具备小组实验、观察现象的能力，适合以实验驱动+归纳建模的课堂模式。
四、教学目标（核心素养）
（一）科学观念
1. 掌握氧化物、酸、碱、盐之间相互转化的四类反应；
2. 知道复分解反应发生条件：生成物中有沉淀、气体或水；
3. 能用化学方程式描述碳酸钙与碳酸氢钙的相互转化，解释溶洞、钟乳石形成原理。
4.知道材料合成和制造需要采用绿色工艺
（二）科学思维
1. 归纳、完善物质的转化规律；
2. 能根据目标物质，设计制备方案，对比方案优劣；
3. 学会依据物质类别，预判反应能否发生，建立证据推理模型。
4.能简单分析评价物质制备的原料利用率和环保等方面。
（三）探究实践
1. 通过碳酸钠与氯化钙、盐酸与碳酸钙、二氧化碳通入澄清石灰水的分组实验，观察现象，归纳化合物转化；
2. 小组合作，自主设计制备硫酸锌的多条转化路线。
（四）态度责任
1. 能用化合物转化解释自然现象（溶洞）、生活应用（中和胃酸、工业制备盐）；
2. 实验操作树立安全意识，规范药品取用。
五、教学重难点
重点：酸、碱、盐、氧化物之间的转化规律；复分解反应发生条件。
难点：灵活运用转化规律设计物质制备方案；判断化合物之间反应能否发生。
六、教学准备
多媒体课件、鸡蛋放入白醋的视频。
七、教学过程
（一）情境导入
视频：鸡蛋放入白醋
实验现象：蛋壳表面产生气泡，上下浮沉，蛋壳表面变粗糙，最后软蛋。
写出化学方程式：
引入课题：化合物之间的转化。
（二）新知探究1：溶洞、石笋的形成原理
实验：向澄清石灰水中持续通入CO2，最后用酒精灯加热，观察产生的现象，分析产生的原因。
学生观察现象：先变浑浊后又变澄清，最后又变浑浊。
原因：Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O CaCO3+H2O+CO2=Ca(HCO3)2 Ca(HCO3)2=CaCO3↓+ H2O +CO2↑
（三）新知探究2：归纳、完善物质转化规律
思考与讨论
1.归纳单质、氧化物、酸、碱、盐之间相互转化的规律。
2. 设计制取ZnSO4的4种方法。
（四）新知探究3：材料的合成
探索活动
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）铜加热生成氧化铜加稀硫酸生成硫酸铜和水 。
（3）将铜与硝酸银反应生成硝酸铜，然后将硝酸铜和氢氧化钠反应，生成氢氧化铜和硝酸钠，最后利用氢氧化铜和硫酸反应制取硫铜。
3.实验原理(写出相应的化学方程式):
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。
（1）硫酸利用率低、产生SO2会污染环境。
（2）原料利用率高，无污染。最优途径
（3）成本高、步骤繁锁。
结论:探寻无污染或低污染的绿色新工艺，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
1.废气处理措施：
①源头控制 ：采用原煤脱硫、开发新能源等；②改进燃煤技术，燃烧中减排 ；
③末端净化 ：对烟气进行脱硫脱硝除尘；
④推广清洁生产 ，采用无毒低毒原料、闭路循环工艺，减少废气产生。
2.废渣处理措施
①综合利用 ：实现“变废为宝”；
②安全处置 ：对有毒有害废渣，专设防渗存放场所，或无害化处理。
3.废水处理措施
①分类分级处理，达标后排放或回用； ②提高循环利用率 ，鼓励企业废水“零排放”。
③园区集中处理 ，实现工业废水的集中治理和监管
（五）课堂小结（7分钟）
1. 化合物之间（氧化物、酸、碱、盐）可以相互转化；
2. 利用转化规律，可以预测反应、设计物质制备路线。
3.制造物质需要“绿色”工艺
（六）迁移应用
1.将O2、C、CO、CuO、Na2CO3、稀硫酸六种物质两两混合,在一定条件下能发生的化学反应有(　　)
A.4个 B.5个 C.6个 D.7个
2.有Mg、MgO、Mg(OH)2、H2SO4和CuSO4溶液几种药品，能生成MgSO4的方法有 (　　)
A.3种 B.4种 C.5种 D.6种
3.铜能与浓硫酸反应，生成硫酸铜、二氧化硫和水，是否会不断反应直到硫酸反应完？为什么？
4.(1)实验室提供CuO、H2O、NaOH溶液和稀硫酸四种物质,请写出制备Cu(OH)2时有关反应的化学方程式: 　 。
(2)写出既能跟硫酸铜溶液反应又能跟稀硫酸反应的三种不同类别物质的化学式:　　 　　。
3.下列不属于绿色化学的是( )
A.充分利用资源和能源，采用无毒、无害的原料
B.在无毒、无害的条件下进行反应，以减少废物向环境排放
C.提高原子利用率，实现“零排放” D.禁止使用一切化学产品
（七）布置作业：作业本对应习题；考试这样考。
八、板书设计
九、教学反思
物质制备路线设计，学生思路局限，可增加小组讨论时间，多对比不同方案优劣，对接中考推断题。
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第3节 物质的分类与转化
（第3课时）
浙教版 九年级下
创设情境
探究实践
生命体内物质的转化为机体提供能量、合成蛋白质；石灰岩中通过碳酸钙 和碳酸氢钙之间的转化形成溶洞和钟乳石(如图1.3-7)、石笋(如图1.3-
8)和石柱(如图1.3-9)。
在自然界中不断发生着各种物质间的相互转化。
钟乳石 石笋 石柱
三大营养物质间的转化
研究表明：酸、碱、盐、氧化物在一定条件下能发生相互转化。
探究实践
②过量CO2：浑浊溶液重新变澄清。
向澄清石灰水中持续通入CO2，最后用酒精灯加热，观察产生的现象，分析产生的原因。
①少量CO2：石灰水变浑浊;
Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O
CaCO3+H2O + CO2=Ca(HCO3)2
先变浑浊后又变澄清，最后又变浑浊。
活动
③加热：澄清溶液又变浑浊。
Ca(HCO3)2 == CaCO3↓+ H2O +CO2↑
沉淀的质量/g
0 通入CO2
探究实践
石灰岩岩洞里的钟乳石和石笋，就是岩石中的碳酸钙经过复杂的化学反应转化而成的。
CaCO3 + H2O +CO2 == Ca(HCO3)2
(可溶于水)
(不溶于水)
Ca(HCO3)2 == CaCO3↓+ H2O +CO2↑
Ca(HCO3)2 溶于水形成溶液，会流动。
在漫长地质历史中和特定地质条件下形成的石钟乳、石笋、石柱等不同形态碳酸钙沉淀物。
饱含着碳酸氢钙的水通过洞顶的裂隙慢慢下渗，水分蒸发，碳酸氢钙在较高温度下发生分解。
探究实践
思考与讨论
1.归纳单质、氧化物、酸、碱、盐之间相互转化的规律。
非金属单质 非金属氧化物 酸 盐
①
②
③
⑤
④
盐
⑥
+O2
+H2O
+碱
+盐
+碱
+盐
② 非金属氧化物+H2O→：CO、SiO2不溶于水，与水不反应；
⑤非金属氧化物+碱→：CO与碱不会反应；
④酸+盐→：有沉淀或气体生成；
⑥盐+盐→：反应物都可溶，生成物有沉淀。
探究实践
金属单质 金属氧化物 碱 盐
④
⑦
⑧
⑥
①
②
③
⑤
盐
⑨
+酸
+酸
+盐
+非金属
+O2
+H2O
+酸
+盐
+盐
② 金属氧化物+H2O→：K、Ca、Na等活泼金属氧化物与水反应；
⑧金属+酸→：H前面的金属置换出酸中的H；
④碱+盐→：反应物都可溶，生成物有沉淀；
⑨金属+盐→：前面的金属能将后面的金属从盐溶液中置换出来。
探究实践
思考与讨论
2. 设计制取ZnSO4的4种方法。
① Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2↑
② ZnO + H2SO4 = ZnSO4 + H2O
③ Zn(OH)2 + H2SO4 = ZnSO4 + 2H2O
④ ZnCO3 + H2SO4 = ZnSO4 + H2O + CO2↑
制取一种盐类物质具有多种途径，可以选择合适的方法进行实验。目前，随着科学技术的进步，科学家获得了更多制备新物质的方法。
还有其它制取ZnSO4的方法，课后与同学交流。
探究实践
科学拓展
复分解反应发生的条件
酸、碱、盐在溶液中发生复分解反应的条件是有沉淀产生，或有气体放出，或有水生成。
1.有沉淀生成
氢氧化钠溶液和硫酸铜溶液混合，生成浅蓝色的氢氧化铜沉淀。
CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2↓+Na2SO4
氯化钡溶液与硫酸钠溶液混合，生成白色的硫酸钡沉淀。
BaCl2+Na2SO4=BaSO4↓+2NaCl
2.有气体放出
碳酸钠和盐酸反应，放出二氧化碳气体。
Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O
3.有水生成
盐酸和氢氧化钠发生中和反应，有水生成。
NaOH+HCl=NaCl+H2O
探究实践
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，对一些物质进行开发加工可以制造出满足人们需要的各种材料。
我国化合物半导体
材料进入生产阶段
光导纤维—信息高速公路的基础材料
以超级塑料制成的头盔防弹、抗压
用超级陶瓷制成的刀具削铁如泥
随着科学技术的发展，新型材料不断涌现，促进了通讯、计算机、航空、航天等行业迅速发展。
探究实践
探索活动
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） 。
铜加热生成氧化铜加稀硫酸生成硫酸铜和水
将铜与硝酸银反应生成硝酸铜，然后将硝酸铜和氢氧化钠反应，生成氢氧化铜和硝酸钠，最后利用氢氧化铜和硫酸反应制取硫酸铜。
探究实践
3.实验原理(写出相应的化学方程式):
（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。
。
Cu + H2SO4(浓) = CuSO4 + SO2↑ + H2O
（2）铜加热生成氧化铜加稀硫酸生成硫酸铜和水
。
CuO + H2SO4 == CuSO4 + H2O
2Cu + O2 == 2CuO
（3）将铜与硝酸银反应生成硝酸铜，然后将硝酸铜和氢氧化钠反应，生成氢氧化铜和硝酸钠，最后利用氢氧化铜和硫酸反应制取硫酸铜。
。
Cu + 2AgNO3 = 2Ag + Cu(NO3)2
Cu(NO3)2 + 2NaOH = Cu(OH)2↓+ 2NaNO3
Cu(OH)2 + H2SO4 = CuSO4 + 2H2O
探究实践
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。
（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）铜加热生成氧化铜加稀硫酸生成硫酸铜和水。
（3）将铜与硝酸银反应生成硝酸铜，然后将硝酸铜和氢氧化钠反应，生成氢氧化铜和硝酸钠，最后利用氢氧化铜和硫酸反应制取硫酸铜。
硫酸利用率低、产生SO2会污染环境。
原料利用率高，无污染。
成本高、步骤繁锁。
最优的途径
探究实践
材料的合成和制造给社会带来众多产品与巨大财富的同时，也会向周围环境排放大量的“三废”（废水、废渣、废气），使自然界的生态平衡遭受破坏。
为了减少或消除材料制造过程中的污染，人们需要探寻无污染或低污染的绿色新工艺，探索污染物的防治、转化和综合利用的途径。
废水
废渣
废气
探究实践
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
思考与讨论
1.废气处理措施：
①源头控制 ：采用原煤脱硫、开发新能源等；
②改进燃煤技术，燃烧中减排 ；
③末端净化 ：对烟气进行脱硫脱硝除尘；
④推广清洁生产 ，采用无毒低毒原料、闭路循环工艺，减少废气产生。
①综合利用 ：实现“变废为宝”；
②安全处置 ：对有毒有害废渣，专设防渗存放场所，或无害化处理。
2.废渣处理措施
探究实践
思考与讨论
①分类分级处理，达标后排放或回用；
②提高循环利用率 ，鼓励企业废水“零排放”。
③园区集中处理 ，实现工业废水的集中治理和监管
3.废水处理措施
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
除了要及时处理“三废”,我们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。
化学反应的四种基本类型中，化合反应最符合“绿色化学”。
迁移应用
1.将O2、C、CO、CuO、Na2CO3、稀硫酸六种物质两两混合,在一定条件下能发生的化学反应有(　　)
A.4个 B.5个 C.6个 D.7个
C
2.有Mg、MgO、Mg(OH)2、H2SO4和CuSO4溶液几种药品，能生成MgSO4的方法有 (　　)
A.3种 B.4种 C.5种 D.6种
B　
3.铜能与浓硫酸反应，生成硫酸铜、二氧化硫和水，是否会不断反应直到硫酸反应完？为什么？
不会。
随反应的进行，浓硫酸变成了稀硫酸，
铜排在H后面不会跟稀硫酸发生反应。
迁移应用
4.(1)实验室提供CuO、H2O、NaOH溶液和稀硫酸四种物质,请写出制备Cu(OH)2时有关反应的化学方程式: 　 。
(2)写出既能跟硫酸铜溶液反应又能跟稀硫酸反应的三种不同类别物质的化学式:　　　　　　　　　 　　。
Fe、NaOH、BaCl2(合理即可)
CuO + H2SO4=CuSO4 + H2O
2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO4
3.下列不属于绿色化学的是( )
A.充分利用资源和能源，采用无毒、无害的原料
B.在无毒、无害的条件下进行反应，以减少废物向环境排放
C.提高原子利用率，实现“零排放”
D.禁止使用一切化学产品
D
板书设计
第3节 物质的分类与转化（第3课时）
一、物质的转化规律
二、材料的合成
材料的合成和制造采用无污染或低污染的“绿色”工艺
安全、经济、操作简单、原料利用率高、产量高、环保等
谢谢
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第3节 物质的分类与转化（第3课时）
核心概念聚焦
1.下列物质间的转化，通过一步化学反应不能实现的是（ ）
A.Cu(OH)2→ CuCl2 B.H2SO4→HCl C.NaNO3→Na2CO3 D.CaCl2→CaCO3
2.硫酸锌(ZnSO4)可用于治疗锌缺乏引起的食欲不振、生长发育迟缓等病症。下列选项中的
两种物质，不能直接反应制得硫酸锌的是 （ ）
A.Zn和H2SO4 B.ZnO和H2SO4 C.ZnCO3和H2SO4 D.Zn和Na2SO4
3.甲、乙、丙三种物质的转化关系如图所示（“→”表示反应一步实现，部分物质和反应条
件已略去）。下列选项不能实现图示转化的是（　　）
甲 乙 丙
A CaCl2 CaCO3 CO2
B FeCl2 FeSO4 Fe
C Na2SO4 Na2CO3 NaOH
D CuO O2 H2O
4.如图，给出了三种物质可能存在的转化关系；根据所学的物质性质及化学变化规律，判断
下列选项正确的是（ ）
A.不能一步实现转化的有①②
B.实现③转化，可通入氯化钠溶液中
C.实现⑤转化，可加入碳酸钙粉末
D.实现⑥转化，可加入氢氧化钾溶液
5.“绿色化学”是当今社会提出的一个新概念，在“绿色化学工艺”中理想状态是反应物的原子全部转化为目标产物，即原子利用率为100%，下列符合“绿色化学”理念的是( )
A.实验室制O2∶2KClO32KCl＋3O2↑ B.2C2H5OH＋O22CH3CHO＋2H2O
C．2M＋N===2P＋2Q，2P＋M===Q(M，N为原料，Q为期望产品)
D．用铁屑、CuO、稀硫酸为原料制铜：CuO＋H2SO4=CuSO4＋H2O Fe＋CuSO4=FeSO4＋Cu
6.小舟归纳了金属及其化合物之间的部分转化关系，如图所示。
（1）请写出符合图中转化规律①的化学方程式________（写一个即可）。
（2）我国古代劳动人民最早发明使用湿法炼铜，其原理是：第一步用硫酸将铜矿中的铜
转变为可溶性的硫酸铜，第二步将铁放入硫酸铜溶液中把铜置换出来。其中利用了
图中转化规律⑧的是第______步。
（3）我们学了“金属的冶炼”的内容后，知道了“干法炼铜”。利用一氧化碳的还原性
冶炼出金属铜，这是图中转化规律 。
核心素养提升
7.工业生产中常见“石灰石→生石灰→熟石灰→碳酸钙”的转化，以上转化中一定不涉及的
基本反应类型是( )
A.化合反应 B.分解反应 C.置换反应 D.复分解反应
8.下列物质不用其它试剂就能鉴别的是（　　）
A.HCl Na2CO3 Na2SO4 B.CuSO4 NaOH KOH C.H2SO4 Ba(OH)2 BaCl2 D.FeCl3 NaOH HCl
9.如图所示为小煦构建的甲、乙、丙、丁四种不同物质的关系图，“—”表示相邻的两种物
质能发生反应。若甲为铁，乙、丙、丁分别是稀H2SO4、CuCl2溶液、
NaOH溶液中的任意一种，则下列判断错误的是（　 　）
A.乙可能是CuCl2溶液 B.丙一定是NaOH溶液
C.丁一定是稀H2SO4 D.丙不可能是稀H2SO4
10.某溶液由NaOH、HCl、H2SO4和MgCl2中的一种或几种组成,向该溶液中滴加Ba(OH)2溶液，
产生沉淀的质量与加入Ba(OH)2溶液质量的关系如图所示。下列
说法正确的是(　　)
A.HCl和H2SO4一定存在　
B.NaOH、H2SO4和MgCl2一定不存在
C.HCl和MgCl2一定存在
D.HCl一定存在,NaOH、H2SO4一定不存在,MgCl2可能存在
11.右图是铁、盐酸、氢氧化钙、硫酸铜和氯化镁五种物质的反应与转化关系，“一”表示
两种物质之间能发生化学反应，“→”表示在一定条件下的物质转化。
（1）A物质是 (填化学式)；C与E反应的基本类型是 。
（2）从物质反应规律分析，在单质、氧化物、酸、碱和盐中，能与
B反应生成D的物质有 (填序号)。
①2类 ②3类 ③4类 ④5类
创新素养应用
12.实验室以氧化铜、铁粉和稀硫酸为原料制备铜。
（1）方法一：
①I 中反应的化学方程式是 ；II中反应的基本类型是 。
②该方法利用了铁的金属活动性比铜 (选填“强”或“弱”)。
（2）方法二：用铁粉与稀硫酸制得氢气进行如图实验。
①通入氢气的导管末端应位于试管 (选填“I”
“II”或“III”)处。该制备铜的方法利用了氢气
的 性。
②8g 氧化铜与足量氢气反应，计算参加反应氢气的
质量 。
（3）通过比较，写出方法一和方法二各自的一条优点
。
参考答案
核心概念聚焦
1.C 2.D 3.A 4.A 5.C 6.（1）2Mg+O2=2MgO （2）二 （3）⑥
核心素养提升
7.C 8.D 9.C 10.C 11.（1）Fe 复分解反应 （2）③
创新素养应用
12.（1）CuO+H2SO4=CuSO4+H2O；置换反应；强（2）酒精灯；Ⅰ；还原（3）方法一：节约能源（或操作简单等合理答案）；方法二：得到的铜更纯净（或杂质少等合理答案）
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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