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2.2物质转化的规律(四课时)

发布时间:2013-10-08 08:04:56  

一、非金属单质与其化合物的转化

火山喷射的产物-硫磺

硫磺

1、实验操作

2、实验的化学方程式

点燃

S+O2

SO2

还有哪些单质可以转化为相应的化合物?

如C、Fe、P、Mg等单质都可以在氧气中燃烧。
点燃

O2充足 O2不充足

C+O2
点燃

CO2 2CO

2C+O2

点燃

3Fe+2O2
点燃

Fe3O4 2P2O5
点燃

4P+5O2 2Mg+O2
高温

2MgO 2CO

C+CO2

C+2S

CS2

1、实验操作
取2杯蒸馏水,向其中的1杯蒸馏水中吹气或通CO2 。 分别向2只烧杯中滴加几滴紫色石蕊试液,观察烧杯中的 现象并说明原因。 分别搅拌2只烧杯中的液体,3分钟后,静置片刻,你 发现什么? 将盛有液体的2只烧杯分别放到热水中,搅拌3分钟, 你又发现什么?

2、化学方程式 CO2+H2O H2CO3 H2CO3 非金属氧化物与酸间
的转化

CO2 +H2O

现在我国的常用能源煤和石油中都含有 硫,在燃烧时生成SO2,导致大气污染 而降酸雨。
点燃

S+O2
SO2+H2O 2H2SO3+O2

SO2
H2SO3 2 H2SO4

注意:二氧化硅不能与水化合生成硅酸。

讨论:
正常的降水是碱性、中性还是酸性的?

CO2+H2O

H2CO3

怎样用化学方程式表示 下列物质间的转化? C
C+O2 CO2+H2O

CO2
点燃

H2CO3
CO2 H2CO3

二、金属单质与其化合物的转化
1、 实 验 操 作

2、化学方程式

Fe+S

FeS

还有哪些金属单质可以转化为相应的化合物?
点燃

3Fe+2O2
点燃

Fe3O4 2MgO
点燃 金属单质 与非金属 单质在一 定条件下 生成相应 的盐。

2Mg+O2 2Fe+3Cl2
点燃

2FeCl3

Cu+Cl2

CuCl2

1、实验操作
在蒸发皿中放1小块生石灰,加少量水,搅 拌,观察现象。

2、化学方程式 CaO+H2O Ca(OH)2 金属氧化物与
碱间的转化

CaO+H2O Na2O+H2O K2O+H2O BaO+H2O

Ca(OH)2 2NaOH 2KOH Ba(OH)2

注意:CuO、Fe2O3等与水不能化合成相应的碱。

给生石灰加水-实验

给生石灰加水-建筑用

怎样用化学方程式表示 下列物质间的转化? Ca (OH)2
2CaO Ca(OH)2

Ca
2Ca+O2 CaO+H2O

CaO
点燃

三、金属的冶炼

赤铁矿石 (主要成分Fe2O3)

方铅矿(主要成分PbS)

孔雀石[主要成分Cu2(OH)2CO3 ]

自然界中少数金属是以游离态(即单质) 的形式存在,大多数金属是以化合态(化合 物)的形式存在。

金属的冶炼就是把金属从化合态变成游离态。 冶炼的方法: 碳等还原剂与金属氧化物在高温下反应, 还原剂夺取金属氧化物中的氧,得到游离的 金属单质。

1 、 实 验 操 作

2、化学方程式
C+2CuO 2Cu+CO2

炽热的炭在高温条件下能与二氧化 碳反应,生成一氧化碳。一氧化碳也可 以夺取金属氧化物中的氧,产生游离的 金属单质。
高温

C+CO2

2CO

CO+CuO

Cu+CO2

除了C、CO可以还原金属氧化物外,氢 气也可以还原金属氧化物。 H2+CuO Cu+H2O

1、 实 验 操 作

2、化学方程式 Cu2(OH

)2CO3
H2+CuO

2CuO+CO2 +H2O
Cu+H2O

1、由氧化铜制取铜,还可用其他什么方法?
可用C、H2、CO等还原剂在一定条件下还原氧化铜 还可以将氧化铜转化为盐,用活泼金属置换出铜

2、为什么在氢气还原氧化铜实验开始时,要先通 氢气后给氧化铜加热?
排尽试管内的空气,防止氢气与空气混合加热时试管

3、实验停止后,为什么还要继续通氢气,直到 试管冷却为止?
防止灼热的铜被空气中的氧气氧化变成氧化铜

1 、 实 验 操 作

2、化学方程式
高温

3CO+Fe2O3

2Fe+3CO2

金属冶炼的原理:
活泼金属 金属氧化物 游离态金属(还原法)

C、H2或CO
活泼金属 金属盐溶液 游离态金属(置换法) 比盐中金属活泼

置换法比还原法优越,因为置换法操作 简便,安全,节约原料。
还原反应:含氧化合物里的氧被夺取的反应。

还原剂:具有从含氧化合物里夺取氧的能力, 还原性是化学性质。
铁矿石的冶炼是一个复杂的过程,但它的主要反 应原理是在高温下,用还原剂(主要是一氧化 碳)从铁矿石里把铁还原出来。
高温

3CO+Fe2O3

2Fe+3CO2

四、有关纯度的计算
方法一: 计算分步设计:
(1)根据混合物质量及其纯度,如何计算纯净物质量

纯净物质量=混合物质量×纯度

例题 100吨含Fe2O3质量分数为85%的铁矿 石中,可炼出含铁质量分数为96%的生铁为多 少吨? 解: 铁矿石中含Fe2O3的质量为: 100吨×85% = 85 吨

(2)根据纯净物的质量,求出其中组成元素的质量

组成元素的质量=纯净物的质量× 纯净物中某组成元素的质量分数

例题 100吨含Fe2O3质量分数为85%的铁矿 石中,可炼出含铁质量分数为96%的生铁为多 少吨? 解: 铁矿石中含Fe2O3的质量为: 100吨×85% = 85 吨
2Fe

Fe的质量为:85吨×
Fe2O3 112

× 100%

= 85吨×
160

× 100%

=59.5吨

(3)求工业产品中的含杂质的物质的质量(即混合 物质量)
纯净物质量

混合物质量=
纯度

例题 100吨含Fe2O3质量分数为85%的铁矿石 中,可炼出含铁质量分数为96%的生铁为多少吨? 解: 铁矿石中含Fe2O3的质量为: 100吨×85% = 85 吨
2Fe

Fe的质量为:85吨×
Fe2O3 112 = 85吨×
=59.5吨 160

× 100%

× 100%

炼出的生铁的质量为:59.5吨÷96%=62吨
答:炼出的生铁质量为62吨。

方法二
解:设可炼出含铁96%的生铁的质量为 x 。
高温

3CO+Fe2O3
160

2Fe+3CO2
112

100吨×85% x×96% 160:112=100吨×85% : x×96% 112 × 100吨×85%
x= 160 ×96% 答:炼出的生铁质量为62吨。 = 62吨

一、金属单质
Ca

盐的转变关系:
金属

O2
CaO
碱性 氧化物

H2O
Ca(OH)2


HCl
CaCl2


二、非金属单质
C
非金属

盐的转变关系:

O2
CO2 H2O
H2CO3
酸 酸性 氧化物

Ca(OH)2
CaCO3


加热

Fe + S == FeS
?

金属 + 非金属

盐 (无氧酸盐)

一、单质、氧化物、酸、碱、盐各类物质的相互关系
金属 非金属


金属 氧化物 非金属 氧化物

一条横线









一、实验探究: 1 、现有CuSO4、NaOH、HCl、 Na2SO4、BaCl2溶液、酚酞试液、 鸡蛋壳等药品。

(1)你能说出它们分别属于哪类物质吗? (2)认真观察实验,研究它们之间的 相互反应关系如何? (3)如果能反应的,请写出相关的 化学方程式,并指明反应类型?

2、比较分析: ( 1) 从①—④反应的化学方程式中, 对生成物的状态进行分析,为什么有些 物质之间能反应,有些却不能?
(2)生成物的类别上有什么共同之处?

(3)能否写出反应规律的文字表达式, 并在8点图中用连线表示出来。 (同桌合作互助)

一、单质、氧化物、酸、碱、盐各类物质的相互关系
金属 非金属


金属 氧化物 非金属 氧化物

盐+水




盐+碱


盐+酸


两种新盐

二、挑战自我:
1、练写化合物相互反应的化学方程式, 归纳8点图中两两反应的文字规律。 (1)熟石灰粉刷后的转化可用下式 表示: Ca(OH)2 → CaCO3 ,要生 成CaCO3 ,还有哪些方法和途径? 请写出有关的化学方程式:

(2)你写出的化学方程式表示了图中 哪些物质两两之间的相互关系? 写出文字表达式。 (3)你能在图中把这些物质之间的 两两反应关系用连线表示出来吗?

总结:单质、氧化物、酸、碱、盐各类物质的相互关系
金属 非金属


金属 氧化物 非金属 氧化物

盐+水




盐+碱


盐+酸


两种新盐

三、合作互助,再提高!
观察8点图,联系和思考:

1、 8点图中哪些物质是能够两两反应的?
2、你能列举出相应的化学反应方程式吗? 3、你能在8点图上再添上一些连线吗? 怎样才能做到简洁美观,又能表示 物质的相互反应规律呢?。

总结:单质、氧化物、酸、碱、盐各类物质的相互关系
金属
非金属


金属 氧化 物 非金属 氧化物

盐 + H2

三条横线

盐 + 金属

盐+水

盐+碱 盐+盐

两对叉线


两条弯线




2种新盐

总结:单质、氧化物、酸、碱、盐各类物质的相互关系
金属 非金属


碱性 氧化物 盐 和 金 属 碱 碱和盐 两种新盐 盐和水 酸性 氧化物 盐和氢气

酸 酸和盐




二 三 练1 练2 作业

1、对比:我们自己构建的8点图与课本的图

2、提炼:9大成盐规律:
(1)金属氧化物 + 酸 → 盐 + 水 (2)非金属氧化物 + 碱 →盐 + 水。 (3)酸 + 碱 → 盐 + 水 (4)盐 + 盐 → 新盐 + 新盐 (5)金属 + 盐 → 新金属 + 新盐 (6)金属 + 酸 →盐 + 氢气 (7)酸 + 盐 → 新盐 + 新酸 (8)碱 + 盐 → 新盐 + 新碱 (9)金属 +

非金属 →无氧酸盐

四:观赏自然界绚丽多姿的溶洞景观:

1、拓展探究长知识:
(1)溶洞的形成原因:
在自然界里,含有碳酸钙的石灰石岩层遇到溶 有二氧化碳的水时,不溶水的碳酸钙就会变成 可溶性的碳酸氢钙〖Ca(HCO3)2〗而被地下水带 走,在长年累月的作用下会慢慢地形成溶洞。

CaCO3 +CO2+ H2O = Ca(HCO3)2

(2)钟乳石、石笋、石柱的形成原因:
?

当含有碳酸氢钙的地下水从溶洞顶渗出, 一滴一滴落下来时,由于水分蒸发,水里 的碳酸氢钙又会变成碳酸钙而沉积下来, 附在洞顶的石壁上,年深日久,洞顶就垂 下乳状石条,这就石钟乳石。滴落地洞底 的水也发生着同样的变化,形成了向上生 长的石笋。钟乳石和石笋慢慢伸长连在一 起成了石柱。 Ca(HCO3)2 ? CaCO3↓ +H2O+ CO2↑

2、想一想 ? 1、溶洞原理体现了哪两种物质之 间的相互关系? 2、钟乳石的形成原理又给了我们 哪些启示? CaCO3 +CO2+ H2O = Ca(HCO3)2
Ca(HCO3)2 ?
===

CaCO3↓ +H2O+ CO2↑

五、实战演习:
1、设计制备ZnSO4 或 MgCl2的可能方法。
Zn(OH)2 + CuSO4
MgSO4 + ZnCl2 (1)Zn + H2SO4 == ZnSO4 + H2↑ (2)ZnO + H2SO4 == ZnSO4 + H2O (3)Zn(OH)2 + H2SO4== ZnSO4 + 2H2O (4)ZnCO3 + H2SO4 == ZnSO4 + CO2↑ + H2O


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