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第一单元丰富多彩的化学物质第一课时物质的分类及转化1．了解化学物质从不同角度进行的分类。2．了解物质的转化，学会确定化学反应的基本类型。3．初步认识氧化还原反应。一、物质的分类为了更好地认识和研究物质，人们常根据物质的组成、状态、性能等对物质进行分类。1．根据物质的聚集状态，将物质分为物质、物质和物质。2．根据物质的导电性，将物质分为、和。3．根据物质在水中的溶解性，将物质分为物质、物质和物质。气态液态固态导体半导体绝缘体可溶性微溶性难溶性4．根据物质的组成对物质进行分类5．根据物质的性质进行分类例如，对于能与酸或碱反应的氧化物来说，可将其分为酸性氧化物和碱性氧化物。通常把能与酸反应生成盐和水的氧化物称为，如CaO、Na2O，把能与碱反应生成盐和水的氧化物称为，如CO2、SO2。碱性氧化物酸性氧化物1.碱性氧化物和酸性氧化物能否包含所有氧化物？【提示】不能。像CO、NO等氧化物与酸、碱都难以发生反应，既不是酸性氧化物，也不是碱性氧化物。二、物质的转化1．按照物质的类别研究物质的转化同一类物质在组成及性能方面往往具有一定的相似性。一定条件下，不同类别的物质之间是可以相互转化的。研究物质的转化，不仅可以揭示物质转化所遵循的规律，更重要的是利用物质的转化可以进一步制造人类需要的新物质。在初中阶段，我们已经学习了一些物质转化的知识，现将部分物质的转化类型举例总结如下：物质的转化类型实例(化学方程式)单质―→化合物金属氧化物―→氢氧化物Na2O＋H2O===2NaOH非金属氧化物―→酸SO3＋H2O===H2SO4酸―→盐碱―→盐单质―→单质化合物―→单质2H2＋O22H2OCuO＋H2SO4===CuSO4＋H2OBa(OH)2＋H2SO4===BaSO4↓＋2H2OFe＋CuSO4===FeSO4＋Cu2H2O22H2O＋O2↑=====MnO2=====点燃表达形式反应类型实例(化学方程式)A＋B===ABAB===A＋B分解反应2H2O22H2O＋O2↑AB＋C===A＋CB置换反应Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑AB＋CD===AD＋CB2.按照反应类型研究物质的转化为了更好地研究物质间的相互转化，根据化学反应的特征，将化学反应分为化合反应、分解反应、置换反应和复分解反应等，请根据所学知识填写下列表格：=====MnO2化合反应复分解反应CaO＋2HCl===CaCl2＋H2OCaO＋H2O===Ca(OH)2(1)复分解反应发生的条件酸、碱、盐在水溶液中进行的反应多是复分解反应。复分解反应的发生至少应具备下列条件之一：①生成难溶性物质(包括微溶物)，如生成BaSO4等。②生成易挥发性物质，如生成CO2等。③生成难电离物质，如水、弱酸、弱碱等。(2)金属与另一种金属的盐溶液发生置换反应的条件：活动性强的金属置换活动性弱的金属。金属活动性的强弱，可根据“常见金属活动性顺序表”进行判断。常见金属的活动性顺序表为：其中，位置越靠前的金属活动性越强，金属在水溶液中就越容易失去电子变成金属阳离子。排在氢前面的金属能置换出酸中的氢，排在氢后面的金属则不能。除了K、Ca、Na三种金属外，其余金属能将比自身活动性弱的金属从其盐溶液里置换出来。3．从氧化还原反应的角度研究物质的转化(1)认识氧化还原反应从元素化合价发生变化的角度定义氧化还原反应：元素的反应叫做氧化反应；元素的反应叫做还原反应。有元素的反应叫做氧化还原反应。化合价升高化合价降低化合价发生变化(2)氧化还原反应与四种基本反应类型的关系①置换反应是氧化还原反应(填“一定”或“不一定”，下同)。②化合反应是氧化还原反应，有单质参加的化合反应是氧化还原反应。③分解反应是氧化还原反应，有单质生成的分解反应是氧化还原反应。④复分解反应不是氧化还原反应。一定不一定一定不一定一定一定2.是否有单质参与的化学反应一定是氧化还原反应？【提示】不一定。确定一个反应是否为氧化还原反应关键看反应中有无化合价的变化。如中有单质参加反应，但没有化合价的变化，不属于氧化还原反应。3O2=====放电2O3一、物质的分类为什么要对物质进行分类？[师生互动]【提示】(1)分类可以使大量繁杂的材料系统化、条理化，可以使科学研究对象之间建立起立体的从属关系。这样，既有利于存入和提取资料，为人们分门别类、深入地进行研究打下基础，又便于人们利用分类找出事物之间的本质区别和联系，进而探讨各类事物之间的转化关系，为科学研究提供了更加丰富的线索。(2)由于科学分类系统反映了事物内部的规律性联系，因而可以根据系统的特性推出某些未被发现的事物的性质，进而为科学预见奠定基础。按不同的标准可将盐分为哪些类别？[学生交流]【提示】(1)按酸碱中和的程度盐可分为：正盐、酸式盐、碱式盐。(2)按阳离子不同盐可分为：钠盐、钾盐、钡盐、铜盐等。(3)按阴离子不同盐可分为：盐酸盐、硝酸盐、硫酸盐、碳酸盐等。按照盐中是否含有氧元素、是否为有机物等还可分成其他类别。分类法在研究物质性质中有何应用？试举例说明。[师生互动]【提示】分类是一种简单有效的科学方法。合理地分类可以帮助我们对事物的处理举一反三，触类旁通。(1)用分类法判断或预测物质的性质，例如锌和铁都是金属单质，已知它们均能跟某些非金属单质反应、跟某些酸反应、跟某些盐反应等等。又知铝、锰也是金属单质，则它们也应具有锌、铁等金属单质的一般性质。(2)用分类法寻找具有相同或相似性质的物质。例如盐酸(HCl)、硫酸(H2SO4)都是酸，具有酸的通性。在①磷酸(H3PO4)、②氢氧化镁[Mg(OH)2]、③高氯酸(HClO4)、④氧化钙(CaO)、⑤碘(I2)、⑥氢溴酸(HBr)等物质中，具有酸的通性的是①③⑥。(3)应用分类法对物质进行鉴别。例如选择化学试剂鉴别H2SO4溶液、HCl溶液、NaOH溶液、BaCl2溶液、KNO3溶液、Ca(OH)2溶液等六种溶液时，可将它们按酸、碱性的差异分为三类，用石蕊试液作为化学试剂将六种溶液划分为A.HCl溶液、H2SO4溶液；B.NaOH溶液、Ca(OH)2溶液；C.BaCl2溶液、KNO3溶液三组。然后再将六种溶液按是否能在溶液中生成碳酸盐沉淀分为两类，用Na2CO3溶液作试剂从B组中区别出Ca(OH)2溶液和NaOH溶液，从C组中区别出BaCl2溶液和KNO3溶液。最后将A组溶液按是否能在溶液中生成钡盐沉淀分为两类，用BaCl2溶液和KNO3溶液，最后将A组溶液按是否在溶液中生成钡盐沉淀分为两类，用BaCl2溶液试剂从A组中区别出H2SO4溶液和HCl溶液。同学们吃的零食的包装袋中经常有一个小纸袋，上面写着“干燥剂”，其主要成分是生石灰(CaO)。(1)生石灰属于哪种类别的物质：_____________。作干燥剂的理由是(用化学方程式表示)___________________。(3)生石灰还可以跟哪些类别的物质发生化学反应？列举三例，并写出化学方程式。(4)小纸袋中的物质能否长期、持续地作干燥剂？为什么？【思路指引】解答本题要注意以下两点：(1)CaO属于碱性氧化物。(2)该类氧化物的通性是与酸反应生成盐和水。【解析】(1)CaO按组成属于金属氧化物，按性质分类属于碱性氧化物；(2)(3)CaO作为碱性氧化物具有碱性氧化物的通性，其干燥原理就是能吸收H2O并和H2O反应；(4)当CaO完全和H2O反应后就不再具有干燥作用。【答案】(1)生石灰属于金属氧化物，又是碱性氧化物(2)CaO能与水反应，故可使被干燥的物质得以干燥CaO＋H2O===Ca(OH)2(3)CaO还可与酸、酸性氧化物、某些盐反应。CaO＋2HCl===CaCl2＋H2OCaO＋CO2===CaCO3(或CaO＋SiO2CaSiO3)H2O＋CaO＋Na2CO3===CaCO3↓＋2NaOH(答案合理即可)(4)不能。当CaO与水反应全部生成Ca(OH)2[Ca(OH)2也有吸水性]，Ca(OH)2再潮解，表面呈黏稠状时，即失去吸水干燥物质的能力。=====高温1.将(Ⅰ)中物质与(Ⅱ)中物质分类用短线连起来。(Ⅰ)(Ⅱ)Na2SO4含氧酸盐KHSO4无氧酸盐NaCl钠盐BaSO4硫酸盐NaHCO3酸式盐【解析】Na2SO4属于含氧酸盐、钠盐和硫酸盐；KHSO4属于含氧酸盐、硫酸盐和酸式盐；NaCl属于无氧酸盐和钠盐；BaSO4属于含氧酸盐和硫酸盐；NaHCO3属于含氧酸盐、钠盐和酸式盐。【答案】二、物质的转化填表完成不同类别的含钙物质的相互转化物质的转化类型实例(化学方程式)单质―→碱Ca＋2H2O===Ca(OH)2＋H2↑单质―→盐单质―→氧化物2Ca＋O2===2CaO盐―→单质CaCl2Ca＋Cl2↑氧化物―→碱碱―→盐盐―→碱CaCl2＋2H2OCa(OH)2＋H2↑＋Cl2↑盐―→盐盐―→氧化物氧化物―→盐=====通电=====通电[学生交流]【提示】Ca＋2HCl===CaCl2＋H2↑CaO＋H2O===Ca(OH)2Ca(OH)2＋CO2===CaCO3↓＋H2OCaCl2＋Na2CO3===CaCO3↓＋2NaClCaCO3CaO＋CO2↑CaO＋2HCl===CaCl2＋H2O=====高温如何判断一个反应是否是氧化还原反应？[师生互动]【提示】从氧化还原反应的特征来判断，即看该反应是否有化合价升降，有则是，无则不是。四种基本反应类型都是氧化还原反应吗？[学生交流]【提示】氧化还原反应与四种基本反应类型间的关系(1)置换反应一定属于氧化还原反应。(2)复分解反应一定不属于氧化还原反应。(3)有单质参与的化合反应和有单质生成的分解反应，均属于氧化还原反应。无单质参与的化合反应、分解反应也可能是氧化还原反应。(4)图示关系如下图：用化学方程式表示以CaCO3、Na2CO3、H2O等为原料制取NaOH的各步反应，注明反应类型。【解析】要制得NaOH，给的反应物中只有Na2CO3含有钠元素，可能的反应为：碱＋盐―→另一种碱＋另一种盐，显然作为反应物的碱只能是Ca(OH)2，可考虑由CaCO3制取Ca(OH)2。【答案】CaCO3CaO＋CO2↑，分解反应CaO＋H2O===Ca(OH)2，化合反应Ca(OH)2＋Na2CO3===CaCO3↓＋2NaOH，复分解反应【规律小结】熟练掌握金属、非金属、氧化物、酸、碱、盐相互转化关系，是解答此类题的关键。=====高温2.下列反应中，不属于四种基本反应类型的是()A．2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑B．2HClO2HCl＋O2↑C．Fe＋2FeCl3===3FeCl2D．CuO＋COCu＋CO2【解析】A项中反应为置换反应，B、C项中反应分别为分解反应和化合反应，D项显然不属于四种基本反应类型。【答案】D=====光照下列反应属于氧化还原反应的是()A．CaCO3CaO＋CO2↑B．2KClO3MnO22KCl＋3O2↑C．MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2OD．NaCl(s)＋H2SO4(浓)NaHSO4＋HCl↑【思路指引】该题主要考查氧化还原反应的判断，必须抓住它的特征，若元素化合价变化，则为氧化还原反应。反之，则为非氧化还原反应。=====高温=====MnO2△=====△=====△【解析】A项中，各元素化合价均无变化，属于无单质生成的分解反应，为非氧化还原反应。B项中，氧元素化合价发生变化，属于有单质生成的分解反应，为氧化还原反应。C项中，化合价有变化，属于氧化还原反应。D项中NaCl(s)＋H2SO4(浓)NaHSO4＋HCl↑为复分解反应，属于非氧化还原反应。【答案】BCCa＋2C＋4O3－2=====高温Ca＋2O－2＋C＋4O2－2↑2KCl＋5O3－2=====MnO2△2KCl－1＋3O20↑Mn＋4O2＋4HCl－1(浓)=====△Mn＋2Cl2＋Cl20↑＋2H2O=====△3.下列说法中正确的是()A．凡没有单质参加的化合反应一定是非氧化还原反应B．有单质参加的反应一定是氧化还原反应C．凡有盐参加的反应，都是复分解反应D．置换反应一定是氧化