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物質的分類及轉化
第一章 物質及其變化
問題1：NaOH溶液的試劑瓶為什么使用橡膠塞而不使用玻璃塞？
環節一：運用分類方法認識物質
環節一：運用分類方法認識物質
資料卡片：玻璃的成分
環節一：運用分類方法認識物質
任務1：預測玻璃中能與NaOH溶液反應的物質
物質 能否反應 預測依據（方程式）
Na2SiO3
CaSiO3
SiO2
環節一：運用分類方法認識物質
證據推理：
事實1：Na2SiO3是可溶物，CaSiO3是難溶物
事實2：SiO2是酸性氧化物
判斷類別
明確通性
預測性質
證據推理
分析解釋
得出結論
認識陌生物質性質一般思路：
普通玻璃（主要成分Na2SiO3、CaSiO3、SiO2）
資料卡片2：形形色色的玻璃
高硅氧玻璃（SiO2含量約95%~98%，含少量B2O3和Na2O），多用于半導體、電光源、光導通信、激光等技術和光學儀器中
鉛硅酸鹽玻璃（主要成分有SiO2和PbO）可用于制造燈泡、真空管芯柱等。含有大量PbO的鉛玻璃能阻擋X射線和γ射線
鋁硅酸鹽玻璃（SiO2和Al2O3為主要成分），用于制作放電燈泡、高溫玻璃溫度計、化學燃燒管等
有色玻璃：普通玻璃制造過程中加入一些金屬氧化物得到。Cu2O——紅色；CuO——藍綠色；CdO——淺黃色；Co2O3——藍色；Ni2O3——墨綠色；MnO2——藍紫色；膠體Au——紅色；膠體Ag——黃色）
光學玻璃（在普通的硼硅酸鹽玻璃原料中加入少量對光敏感的物質，如AgCl、AgBr等）
環節二：運用分類方法將物質分類
任務2：對玻璃中的各種添加劑進行分類，說出分類依據。
任務3：將你所知道的物質類別如混合物、純凈物、單質、化合物、氧化物等進行梳理，確定從屬關系，并用圖示的形式表示出來。
環節二：運用分類方法將物質分類
任務3：將你所知道的物質類別如混合物、純凈物、單質、化合物、氧化物等進行梳理，確定從屬關系，并用圖示的形式表示出來。
環節二：運用分類方法將物質分類
分類的目的
分類的標準
分類的結果
決定
決定
分類法
方便研究物質
按物質的組成分類
任務4 ：請對下列物質進行分類
H2、H2O、H2SO4、金剛石、石墨、C60、CO2、Na、NaCl溶液、NaOH、Na2CO3、CaO、Ca(OH)2、CuSO4、CaCO3、BaSO4濁液
環節二：運用分類方法將物質分類
氧化物
NaCl溶液
BaSO4濁液
Na
物質
純凈物
混合物
單質
金屬
單質
非金屬
單質
按物質的組成分類
CaO
H2O、CO2
H2SO4
NaOH Ca(OH)2
Na2CO3 CaCO3
CuSO4
金屬
氧化物
非金屬
氧化物
酸
堿
鹽
H2
金剛石
石墨、C60
化合物
樹狀分類法
有機化合物
無機化合物
環節二：運用分類方法將物質分類
氧化物
NaCl溶液
BaSO4濁液
Na
物質
純凈物
混合物
單質
金屬
單質
非金屬
單質
按物質的組成分類
CaO
H2O、CO2
H2SO4
NaOH Ca(OH)2
Na2CO3 CaCO3
CuSO4
金屬
氧化物
非金屬
氧化物
酸
堿
鹽
H2
金剛石
石墨、C60
化合物
有機化合物
無機化合物
分散系：一種物質（分散質）以粒子形式分散到另一種（或多種）物質（分散劑）中所形成的混合物。
學生A說：溶液和濁液
是同一類分散系
學生B說：溶液和濁液
不是一類分散系
哪位同學說的對？
活動6 運用分類的思想進行溶液和濁液的比較研究
CuSO4溶液
泥水濁液
觀察、對比：外觀有較大差異
溶液和濁液中分散質粒子直徑大小不同
為什么溶液和濁液的性質存在較大差異？
活動6 運用分類的思想進行溶液和濁液的比較研究
提出問題
猜想假設
查閱資料
溶液 濁液
分散質粒子 存在形式 離子或分子 離子的集合體或分子的集合體
分散質粒子 直徑大小 < 1 nm > 100 nm
結 論
溶液與濁液宏觀性質的差異
與分散質粒子直徑的大小有關
活動6 運用分類的思想進行溶液和濁液的比較研究
1 nm
100 nm
溶液
濁液
宏觀性質
透明
均一穩定
渾濁
不穩定
微觀結構
（分散質粒子直徑大小)
分散系分類
透明？渾濁？
介穩狀態？
二者之間是否存在另一類分散系
【資料】膠體中分散質粒子的直徑為1 100 nm
粒子比較大
光反射
粒子比較小
光透射
粒子較小光散射
光束通過膠體時出現光亮
“通路”的現象稱為“丁達爾效應”
【演示實驗】Fe(OH)3膠體的制備及性質探究
資料
對比實驗 溶液 膠體
證據 宏觀性質 無丁達爾效應 有丁達爾效應
解釋 微觀本質 粒子直徑<1 nm 粒子直徑1～100 nm
結論：
1. 用丁達爾效應來區分溶液和膠體
2. 溶液和膠體的本質區別是分散質粒子直徑的大小不同
【演示實驗】Fe(OH)3膠體的制備及性質探究
1 nm
100 nm
溶液
濁液
宏觀性質
透明
均一穩定
渾濁
不穩定
分散系分類
丁達爾效應
介穩狀態
微觀結構
（分散質粒子直徑大小)
膠體

膠體粒子的直徑大小介于溶液和濁液之間。因此膠體能夠透過濾紙，◆不能透過半透膜—滲析法。
分離、提純膠體
膠體
根據分散劑
的狀態
氣溶膠
液溶膠
固溶膠
Fe(OH)3膠體
環節二：運用分類方法將物質分類
環節二：運用分類方法將物質分類
思考與交流1
（1）CO2、SiO2有什么共同的化學性質？
CuO、Fe2O3有什么共同的化學性質？
寫出化學方程式。
CO2 + 2NaOH Na2CO3 + H2O
SiO2 + 2NaOH Na2SiO3 + H2O
CuO + 2HCl CuCl2 + H2O
Fe2O3 + 6HCl 2FeCl3 + 3H2O
堿性
氧化物
酸性
氧化物
思考：物質組成和性質之間是否存在某種關聯？
基于物質類別研究物質性質
CO2
CO2＋H2O H2CO3
CO2＋Ca(OH)2 CaCO3↓＋H2O
酸性
氧化物
酸性氧化物 + 水 → 酸
酸性氧化物 + 堿 → 鹽 + 水
CaO
Fe2O3
CaO + H2O Ca(OH)2
Fe2O3 + 6HCl 2FeCl3 + 3H2O
堿性氧化物 + 水 → 堿
堿性氧化物 + 酸 → 鹽 + 水
堿性
氧化物
酸性氧化物+堿性氧化物→鹽
如何認識SO2和Na2O的性質？
環節二：運用分類方法將物質分類
思考與交流1
（1）CO2、SiO2有什么共同的化學性質？
CuO、Fe2O3有什么共同的化學性質？
寫出化學方程式。
（2）是否所有的非金屬氧化物都有類似CO2、SiO2的化學性質？舉例說明。
是否所有的金屬氧化物都有類似CuO、Fe2O3的化學性質？舉例說明。
（3）閱讀課本第7頁和資料卡片，從物質變化（即化學性質）的角度對氧化物再次分類。
資料卡片：Cu2O+2HCl = Cu+CuCl2+H2O
Mn2O7+H2O = 2HMnO4(高錳酸)
任務5 ：結合資料，歸納出金屬氧化物、非金屬氧化物、酸性氧化物和堿性氧化物的關系。
CaO
CO2
Fe2O3
SO3
Na2O
氧化物
金屬
氧化物
非金屬
氧化物
大多數非金屬氧化物是酸性氧化物
大多數金屬氧化物是堿性氧化物
堿性氧化物
酸性氧化物
H2O
組成
性質
環節二：運用分類方法將物質分類
環節二：運用分類方法將物質分類
樹狀分類法
交叉分類法
CO2
非金屬氧化物
酸性氧化物
思考與交流2
（1）以HCl、NaOH、Na2CO3為例，列舉常見的酸、堿、鹽，說出它們的組成特點。
（2）回憶學過的這些酸、堿、鹽的化學性質，書寫化學方程式，歸納酸、堿、鹽的通性。
環節二：運用分類方法將物質分類
思考與交流3
HCl、H2SO4、H2CO3從酸的類別上看，完全屬于同一類酸嗎？如何從物質組成和物質變化的視角對酸進行分類？堿和鹽呢？
鹽酸
酸
6HCl + Fe2O3 2FeCl3 + 3H2O
2HCl + Fe FeCl2 + H2↑
HCl + NaOH NaCl + H2O
2HCl+Na2CO3 2NaCl+H2O+CO2↑
能使紫色石蕊變紅
酸+堿→鹽+水
酸+堿性氧化物→鹽+水
酸+鹽→新鹽+新酸
酸+金屬→鹽+氫氣
酸溶液能使酸堿指示劑變色
環節二：運用分類方法將物質分類
思考與交流3
HCl、H2SO4、H2CO3從酸的類別上看，完全屬于同一類酸嗎？如何從物質組成和物質變化的視角對酸進行分類？堿和鹽呢？
NaOH
Ca(OH)2
堿
使紫色石蕊變藍；使無色酚酞變紅
2NaOH + CO2 Na2CO3 + H2O
NaOH + HCl NaCl + H2O
Ca(OH)2+Na2CO3 CaCO3↓+2NaOH
堿溶液能使指示劑變色
堿+鹽→新鹽+新堿
堿+酸→鹽+水
堿+酸性氧化物→鹽+水
環節二：運用分類方法將物質分類
思考與交流3
HCl、H2SO4、H2CO3從酸的類別上看，完全屬于同一類酸嗎？如何從物質組成和物質變化的視角對酸進行分類？堿和鹽呢？
Na2CO3
CuSO4
鹽
CuSO4 + Fe FeSO4 + Cu
Na2CO3+2HCl 2NaCl+H2O+CO2↑
Na2CO3+Ca(OH)2 CaCO3↓+2NaOH
Na2CO3+CaCl2 CaCO3↓+2NaCl
鹽 + 金屬→ 新鹽 + 新金屬
鹽 + 酸→ 新鹽 + 新酸
鹽 + 堿→ 新鹽 + 新堿
鹽 + 鹽→ 新鹽 + 新鹽
環節二：運用分類方法將物質分類
環節三：運用分類方法制備物質
資料卡片
CuCl2常用作玻璃工藝中的著色劑，能使玻璃呈現美麗的顏色。
任務6：運用分類觀念，從物質組成和物質變化兩個視角思考，討論交流和設計制備CuCl2的方案
選擇試劑 理由（方程式）
實驗方案確立
Cu Cl
鹽
CuCl2
CuO
Cu(OH)2
Cu2(OH)2CO3
CuSO4
堿性氧化物
堿
鹽
HCl
酸
BaCl2
鹽
實驗驗證
實驗 方案 現象
Ⅰ 向盛有氧化銅的試管中滴加稀鹽酸，震蕩
Ⅱ 向盛有堿式碳酸銅的試管中滴加稀鹽酸，震蕩
Ⅲ 向盛有CuSO4溶液的試管中逐滴滴加BaCl2溶液
震蕩后黑色固體溶解，
溶液由無色變為藍色
震蕩后綠色固體溶解，
溶液由無色變為藍色
藍色溶液中有白色沉淀產生，
靜置后，上層為藍色溶液。
工業上以輝銅礦石為原料制備CuCl2·2H2O晶體的工藝流程如下:
查閱相關資料得知：①輝銅礦主要含有硫化亞銅(Cu2S)，還有Fe2O3、SiO2及一些不溶性雜質。
②常溫下,Cu2+、Fe3+的氫氧化物開始沉淀和沉淀完全時的pH見下表:
金屬離子 氫氧化物開始沉淀時的pH 氫氧化物完全沉淀時的pH
Fe3+ 1.9 3.2
Cu2+ 4.7 6.7
任務7：結合所給信息，完善工業制備CuCl2·2H2O方案。
THANKS
謝謝聆聽

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