資源簡介

物質的分類及轉化
教案
【教材分析】
學生在初中就已經學習了根據物質的組成對純凈物進行分類，基于初中，教材介紹了常見的兩種分類方法：樹狀分類法和交叉分類法。還介紹了新的概念：同素異形體。從簡單的物質組成深入到物質的性質，學習氧化物的分類，引出酸性氧化物和堿性氧化物的定義，為后面學習元素化合物的知識起到了鋪墊的作用。
【學情分析】
學生在初中已經學習了根據物質的組成和性質對純凈物進行分類。但對分類的思想還沒有完全建構起來，因此在高中需要進一步加強。對于酸、堿、鹽、氧化物的定義也在初中學習過，但對其進行分類的知識需要進一步拓展，由從物質的組成發展到認識物質的性質為主。
【教學目標】
1、學會從不同角度對常見物質進行分類。
2、掌握化學物質的分類方法，認識比較和分類等科學方法對化學研究的作用。
3、理解單質、氧化物、酸、堿、鹽等物質之間的相互轉化關系。
4、初步了解通過化學反應實現物質相互轉化的重要意義。
【教學重難點】
重點：
1.理解單質、氧化物、酸、堿、鹽等物質之間的相互轉化關系。
2.初步了解通過化學反應實現物質相互轉化的重要意義。
難點：引導學生從物質的宏觀性質的學習和研究轉入從微觀角度分析研究問題。
【新課導入】
【師】“雙11”快到的時候，有成千上萬的快遞需要運輸，這么多快遞是如何運輸到全國各地的？
【生】快遞小哥運輸，但很辛苦。
【師】是的，大家有沒有聽過智能機器人，它們可以幫忙運輸快遞，它們是如何工作的呢？
【生】觀看視頻了解
【師】從中可以看出這是運用了怎樣的手段或方法？
【生】分類
【師】很好！在日常生活中我們還會在什么地方用到分類的方法呢？
【生】超市買東西，圖書館買書......
【師】我們可以看到，采用合理的分類方法，能讓我們的生活更加便捷，那么什么是分類呢？
【PPT展示】方法導引——分類（課本有，請翻開課本，看資料卡片）
設計意圖：從生活中常見的例子入手，激發學生的學習熱情，引出分類的科學方法，為后面化學知識學習運用分類的方法埋下了伏筆。
【新課講解】
（一）物質的分類
[板書]物質的分類
[提問]應該如何將物質進行分類呢？
[回答]首先應該有分類標準，還要有分類方法，還要思考分類能起到的作用。
[師]我們可以從不同的角度、用不同的標準對物質進行分類。物質分類的方法并不是一成不變的，只要調整一下思維方式，用不同的角度思維，就會“山窮水盡疑無路，柳暗花明又一村”，所以衡量事物的標準不止一個。例如：可以從物質的組成和性質宏觀角度或者從物質的構成、結構和參與化學反應的粒子等微觀角度，常見的分類方法有樹狀分類法、交叉分類法。通過分類我們可以發現新的物質及其變化規律，預測物質的性質及可能發生的變化。
[師]什么是樹狀分類法？
[投影]依據物質的組成和性質進行分類。
[生]觀察并理解樹狀分類法的特征。
[學以致用]將下列物質按照組成和性質分類
H2SO3 NaCl K2SO4 S Na2O O2 SO2 NaOH SO3 H2SO4 K2SO3 Na Na2CO3
[設計意圖]通過具體的實例加深對同素異形體概念的認識。
[設疑]化合物一定是酸、堿、鹽或氧化物嗎？
[強調]最后無機化合物的分類并不完全，例如，氨氣不屬于酸、堿、鹽或者氧化物。
[設計意圖]將初中所學單一物質進行系統分類，為后續尋找同類物質的共性做鋪墊。
[追問]同種元素形成的物質一定是純凈物嗎？
[師]在初中階段，同學們學習了很多的單質，其中有一些單質是由同種元素形成的，例如：金剛石、C60和石墨都是由碳元素形成的。在化學上，我們將這樣的單質命名為同素異形體。
[板書]同素異形體：同種元素形成的性質不同的單質
[設疑]還能舉出哪些些同素異形體？（紅磷和白磷、氧氣和臭氧等）
[生]紅磷和白磷、氧氣和臭氧等。
[學以致用]CaO Al2O3 Mn2O7 Na2O2 CO2 H2O SO3 CO
將上述物質進行分類
[師]還可以將氧化物按性質分為酸性氧化物、堿性氧化物、兩性氧化物、不成鹽氧化物
[師]我們知道CO2和SO2都可以與堿反應生成鹽和水，將這類氧化物稱為酸性氧化物，而CuO和Fe2O3都可以與酸反應生成鹽和水，將這類氧化物稱為堿性氧化物，按照氧化物性質上的差異，將氧化物分為酸性氧化物和堿性氧化物。
[投影]酸性氧化物：與堿反應只生成鹽和水
堿性氧化物：與酸反應只生成鹽和水
[設疑]CO2和SO2屬于非金屬氧化物，CuO和Fe2O3屬于金屬氧化物，那么非金屬氧化物一定屬于酸性氧化物嗎？金屬氧化物一定屬于堿性氧化物嗎？
[師]大多數非金屬氧化物屬于酸性氧化物，大多數金屬氧化物屬于堿性氧化物。比如，CO不屬于酸性氧化物的非金屬氧化物，Mn2O7不屬于堿性氧化物的金屬氧化物。
[投影]堿性氧化物一定是金屬氧化物，但金屬氧化物不一定是堿性氧化物；酸性氧化物不一定是非金屬氧化物，非金屬氧化物不一定是酸性氧化物。
[師]樹狀分類法是一種比較單一的分類方法，就像，在利用詞典查閱成語“陽春白雪”的含義，可以按照成語中開頭漢字的首字母進行查找。而在研究具體物質的時候我們還會從不同角度對同一物質進行不同分類，這種方法叫做交叉分類。
[投影]請同學們按照分類進行連線
[過渡]同一類物質在組成或某些性能方面往往具有一定的相似性，因此，對物質進行合理的分類，有助于我們按物質的類別進一步研究物質的結構、組成和性能。下面，我們就用分類的思想學習一下分散系。
（二）物質的轉化
[板書]2.物質的轉化
[師]在初中階段，我們已經初步學習了酸、堿、鹽的性質，請同學以鹽酸為例，回想鹽酸能與哪些物質反應？舉例說明。
[學生活動]學生回答：鹽酸可以與Fe、NaOH、CuO、AgNO3等物質反應。
[教師活動]將能夠與鹽酸反應的物質進行分類，將其推廣為酸的通性，填入表格。
[投影]酸的通性
酸的主要化學性質 實例（化學反應方程式） 反應類型
與指示劑反應 使紫色石蕊試液變紅
酸與活潑金屬的反應 置換反應
酸與堿性氧化物的反應 復分解反應
酸與堿的反應 復分解反應
酸與某些鹽的反應 復分解反應
[設疑]為什么酸具有這些性質？
[生]不同酸在組成上具有相似的化學性質，取決于不同酸溶液中含有H+。
[過渡]只要提到這里的任何一種酸，我們沒必要在一一研究其性質，我們可以馬上回顧酸所有的通性，這就是分類法學習的意義。請同學按照相同的方法，分析總結堿和鹽的通性，填入表格。
[學生活動]學生交流討論初中學習的堿及鹽的化學性質，總結堿和鹽的簡單通性，完成表格。
[投影]堿的通性
堿的主要化學性質 實例（化學反應方程式） 反應類型
與指示劑反應 使紫色石蕊試液變藍；使無色酚酞變紅
堿與酸性氧化物的反應 復分解反應
堿與酸的反應 復分解反應
堿與某些鹽的反應 復分解反應
[強調]不同堿在組成上具有相似的化學性質，取決于不同堿溶液中含有OH_。
[投影]鹽的化學性質
鹽的主要化學性質 實例（化學反應方程式） 反應類型
與金屬反應 置換反應
與堿反應 復分解反應
與酸的反應 復分解反應
與某些鹽的反應 復分解反應
[師]不同碳酸鹽在組成上具有相似的化學性質，取決于不同碳酸鹽溶液中含有CO32-。
[設計意圖]總結歸納酸、堿、鹽的反應規律，體現物質類別是在探究物質轉化中的重要依據，培養學生歸納總結提升的能力。
[思考討論]1.金屬單質、氧化物有哪些化學性質？
金屬單質的通性：與單質（氧氣)反應 ——化合反應；與酸反應——置換反應；與鹽反應——置換反應。
氧化物的通性：
[知識補充]
（1）能溶于水的含氧酸，對應的酸性氧化物一般都能與H2O反應生成相應的含氧酸，如H2SO4：SO3+H2O=H2SO4。
（2）能溶于水的堿（NH3 H2O除外），對應的堿性氧化物一般都能與H2O反應生成相應的堿，如NaOH：Na2O+H2O=2NaOH。
（3）有鹽和水生成的反應不一定是中和反應，如酸性氧化物與堿性氧化物、堿性氧化物與酸反應均有鹽和水生成，但不是中和反應。
[思考討論]2.寫出下列物質之間轉化的方程式，體會由金屬單質到鹽、非金屬單質到鹽的轉化關系。
2Ca+O2=2CaO 、CaO+H2O=Ca(OH)2、Ca(OH)2+H2SO4=CaSO4+H2O
C+O2CO2、CO2+H2O=H2CO3、H2CO3+NaOH=Na2CO3+2H2O
[知識補充]
(1)鈣轉化為硫酸鈣的流程：
(2)碳轉化為碳酸鈉的流程：
3.對于上述轉化關系，從物質分類的角度看，你發現了什么規律？
物質可以依據其組成進行分類，而組成相似的物質在性質上也有相似性。可以基于這種規律預測物質間的轉化關系。
某些類別的物質之間較易發生化學反應，如酸性物質（包括酸、酸性氧化物）和堿性物質（包括堿、堿性氧化物）之間較易發生反應，其中以酸堿中和反應最為典型。
[學生活動]根據上面的轉化過程，寫出非金屬單質S到對于鹽Na2SO3的轉化過程。
[師]基于以上兩點探究，利用“八圈圖”，完善各物質之間的轉化關系。
[投影]單質、酸、堿、鹽、氧化物之間的轉化關系。
[學生活動]完成“八圈圖”的書寫。
[設計意圖]“八圈圖”是物質轉化規律的集中體現，也是重要工具，可以深入理解物質類別與各類物質的轉化路徑。
[誤區點撥](1)S燃燒不能直接生成SO3而是生成SO2。
(2)Al2O3、SiO2、Fe2O3與H2O不反應，不能直接轉化為Al(OH)3、H2SiO3、Fe(OH)3
(3)NH3催化氧化不能直接生成NO2。
(4)Fe與Cl2反應不能生成FeCl2。
(5)Fe與H＋、Cu2＋、S、I2反應不能生成Fe3＋。
[學生活動]完成例題。
[設疑]工業生產過程中，如何制備NaOH
[師]通常情況下，采用電解飽食鹽水的方法。
[板書]
[追問]為什么不采用Na2O和H2O反應制取？
[生]Na2O來源少、成本高。
[強調]在實際生產中，通過物質的轉化制備具體物質時，除了要考慮反應進行的可能性，還需要考慮原料來源 、成本高低 、設備要求 等因素。
【板書】
1物質的分類
2物質的轉化
一、酸、堿、鹽的性質
二、各類物質的轉化
1、單質、酸、堿、鹽、氧化物之間的轉化關系
2、物質轉化的應用
【課后反思】
從生活實際入手，進行教學，設置對應的問題情境，進行教學，會使學生學習的熱情較為高漲。設置問題，引導學生學習分類的方法，有利于學生思考分類在化學中的應用，分類的意義是什么？從學生的反應來看，學生對初中所學的知識大多數還是有印象的，就是在講物質的分類的依據時，學生回答人數較少，這也與自身引導學生回答的能力有關，在后面的教學中要思考怎么提問學生可以更容易讓學生接受？怎樣設置對應問題能達到與學生共頻？這是作為老師要時刻關注的問題。

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