苏教版高一必修一1.1《物质的分类及转化》教学设计

第一课时物质的分类及转化

1、本节教材分析：

（1）三维目标

知识与技能：

1.能根据不同的标准对物质进行分类；

2.了解两种分类方法，树状分类法和交叉分类法；

3.感悟分类法是一种行之有效、简单易行的科学方法。

过程与方法：

1．培养学生分析﹑比较﹑归纳和解决实际问题的能力；

2．培养学生学会从不同角度、不同的标准去思考问题的能力。

情感态度与价值观：

1．了解化学家研究物质的方法和重要内容；

2．体会化学研究的方法和学习化学的密切联系。

（2）教学重点

培养学生学会从不同角度、按不同标准对物质进行分类。

（3）教学难点

引导学生从物质的宏观性质的学习和研究转入从微观角度分析研究问题。

（4）教学建议

分类思想是人们认识世界，改造世界的一种重要科学方法。引导学生把握各种事物的共同属性，认识其差异性，能很好地培养其分析、归纳、推理能力。研究物质的转化规律，合成制造新的物质是化学家的一个根本任务。物质分类及转化思想贯穿整个化学科学习的始终。所以，本课题在化学科中的地位甚为重要。在初中化学学习中，学生已对物质的分类的各种类别如酸、碱、盐、氧化物等已有初步认识，对物质转化的规律也有一定的基础。因此，在这一节课的教学中我们要做的就是引导学生在理性认识上进行升华。在实践中学会应用和创新，在能力上提升，在活动过程中体验科学研究的乐趣，提高学生参与科学研究的热情。苏教版化学必修一中这一节教学内容的编排很好地体现了这一特点，归纳总结的文字精辟简明。学生活动内容翔实而丰富。所以我认为在教学中，我们基本上按教材编排的内容和顺序进行教学即可。基本上按教材编排的内容和顺序进行教学还有一个很重要的作用，就是在潜移默化中让学生学会自主学习和应用苏教版新教材，认识苏教版新教材的特点。当然，

根据各校实际情况，进行必要的深化拓展创新也必不可少。

【教学方法】启发讨论、分析讲解

【教学过程】

2．新课导入设计

（1）导入一

大千世界，芸芸众生，物质形态多样而丰富（教材P2图1-1丰富多彩的化学物质）。如此之多的东西，如果不进行分类，那对于科学研究是一个致命的打击。比如到图书馆借书，如果书目没有进行分类的，要找一本书简直是大海捞针。所以说分类研究方法是科学研究必备的手段，物质进行分类后，同一类物质由于具有相似的性质，更方便对比。

（2）导入二

（创设问题情境）同学们，假设你是一个大商场的经理，仓库有成千上万种物质，你为了要让顾客顺利地找到所需的商品，在商品上货架之前，你会让员工做什么？

（引导学生讨论，然后总结）对将商品进行分类，即根据各种商品的性能和用途进行分类。（转化问题情景）我们身边有无数数不胜数，丰富多彩的化学物质，我们为了更好地研究和使用它们，我们应当怎么做？

（引导学生讨论，然后总结）对，将丰富多彩的化学物质进行分类。那么，怎么分类呢？（引入课题并板书）第一单元丰富多彩的化学物质

第一节物质的分类及转化

（创设问题情境）同学们，假设你是一个大商场的经理，仓库有成千上万种物质，你为了要让顾客顺利地找到所需的商品，在商品上货架之前，你会让员工做什么？

（引导学生讨论，然后总结）对将商品进行分类，即根据各种商品的性能和用途进行分类。（转化问题情景）我们身边有无数数不胜数，丰富多彩的化学物质，我们为了更好地研究和使用它们，我们应当怎么做？

（引导学生讨论，然后总结）对，将丰富多彩的化学物质进行分类。那么，怎么分类呢？学生活动：（投影问题1）请将下列物质进行分类，并说明分类的依据。（课本P3：大家交流讨论）空气、乙醇(C2H5OH)、硫酸铵、铜、碘酒、碘、氢气、石墨、食盐水

（讨论并归纳）第一种分类结果

混合物：空气、碘酒、食盐水

纯净物：乙醇、硫酸铵、铜、碘、氢气、石墨

第二种分类结果

固体：硫酸铵、铜、碘、石墨

液体：乙醇、碘酒、食盐水

气体：空气、氢气

再如：可分为导体、半导体、绝缘体等等……

（总结并讲述）物质分类的方法并不是一成不变的，同一种物质，分类的依据不同，所属的类别也不同，在化学学科中，科学家常根据物质的组成将物质进行分类。

（投影）根据物质的组成对物质进行分类的实例

化学物质

混合物纯净物

非均匀混合物均匀

混合物

（按物质的组成分类）

单质化合物

非金属

单质

金属

单质

无机

化合

物

有机

化合

物

酸碱盐氧化物……

（问）上述各类物质的组成有什么特点呢？下课后请同学们讨论一下。

（复习巩固各类物质的组成特点）

学生活动：（练习）P3问题

实验室中有下列物质，请根据物质的组成对它们进行分类。

钠（Na）、氯气（Cl２）、氯化铁(FeCl3)溶液、硫酸（H2SO4）、碳酸钙（CaCO３）、氧化钙（CaO）、氢氧化钠（NaOH）

（讲述）同一类物质的组成相似，性质也有很多相似性，在同一个类别中人们了解了一些常见物质的组成性质，就能应用迁移的方法了解并预测一些不熟悉的物质的性能，如NaOH 有强碱性CsOH也有强碱性等等。

（创设新的问题情境）在实际的生产、生活和科研中，科学家为了更好的认识世界和改造世界，需要研究物质间的转化规律，研究合成新物质的方法，下面我们一起研究物质间的转化规律。

学生活动：（投影问题1和问题2）1、我国正在研究用Na2SO3溶液吸收SO2气体，作为治理酸雨的一种新方法。第一步是用Na2SO3溶液吸收SO2生成NaHSO3；第二步是加热吸收液，使之重新生成Na2SO3，同时得到含高浓度SO2的副产品。试写出上述两步反应的化学方程式。

第一步：________________________________________________

第二步：__________________________________________________

2、金属单质、非金属单质、酸性氧化物、碱性氧化物、酸、碱、盐等物质在一定条件下能够发生转化，请回忆初中化学中学习的内容，填写下表：

酸性氧化物与碱性氧化物反应生成盐CaO + CO2 = CaCO3

（引导学生练习和讨论上述两个问题然后总结）物质间的转化很复杂，但其实是有规律可寻的，下图就是揭示物质间相互转化规律的一个关系图。

（投影）单质、酸、碱、盐、氧化物的相互转化的关系图

学生活动：（练习）P4含钙物质相互转化练习

学生活动：（练习）P5有关问题

（提醒）化学反应往往需要一定的条件。有些反应需要加热，有些反应需要催化剂，

有些反应需要特殊条件如：（1)在水溶液中，发生的复分解反应，至少要具备下列条件之一：a: 生成沉淀（包括微溶物）b:生成挥发性物质（气体）c:生成难电离物（如水)

(2)在水溶液中，一种金属与另一种可溶性金属的盐溶液发生置换反应具备的条件是：活动性强的金属置换活动性弱的金属。

（创设新的问题情景）化学反应非常复杂，科学家为了更好地研究化学反应，常将化学反应进行分类，下图是科学家依据反应中物质组成和种类的变化特点简单分类的示意图。

（投影）化学反应的简单分类方法

化学反应???????置换反应

复分解反应分解反应化合反应

类根据物质类别和组成分 （创设新情景）与物质分类一样，化学反应也能从不同的角度进行分类，如前面含钙的系列化合的互相转化的练习中，我们会发现有些反应中元素的化合价会改变，而有些反应中，我们会发现有些反应中所有的化合价都没有改变，从反应中元素化合价是否有改变这个角度，化学反应又可以分成两类即氧化还原反应和非氧化还原反应。

化学反应???非氧化还原反应

氧化还原反应变根据元素化合价是否改

（讲述）氧化还原反应比较复杂，我们在今后的学习中还要进一步深化研究。

（课堂小结）今天我们学习了将物质分类的一些方法，值得提醒的是分类是人们研究事物的一种重要思想，它可以将复杂的东西变得简单明了。而物质的转化规律则是化学家的一个重要课题，研究物质转化的规律，使我们能更好的改造世界。

（作业）一，P14 1， 2，

补充：1、今有下列三组物质，每组中都有一种物质跟其他三种属于不同的种类。将此种物质（写化学式）和分类依据（选出的物质与其他物质不同之处）写在下面相应的表格内。三组物质分别为：（1）O 2、F 2、S 、N 2；（2）Fe 、Na 、Al 、Si ；（3）NO 、CO 2、SO 2、P 2O 5。

组别被选出的物质挑选依据

第（1）组

第（2）组

第（3）组

解析：本题中，第（1）组物质可根据物质在通常状态下的聚集状态分类，第（2）组物质可根据物质的性质分成金属和非金属两种类型，第（3）组物质均为非金属氧化物，可根据它们在通常状态下的聚集状态分类。

故答案为：第（1）组：S 通常情况下，S是固体，其余均为气体。

第（2）组：Si 只有Si是非金属单质，其余是金属单质。

第（3）组：P2O5均为非金属氧化物，但P2O5为固体，其余的通常情况下为气体。

2、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？

（2）生石灰可做干燥剂的理由是什么？（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？列举两例，并写出化学方程式（4）小纸袋中的物质能否长期持续地做干燥剂？为什么？

（5）在你所认识的化学物质中，还有哪些可以用作干燥剂？列举一例。

答案：（1）化合物、金属氧化物、固态物质等。

（2）CaO + H2O = Ca(OH)2

（3）与酸的反应：CaO + 2HCl = CaCl2 + H2O ；与非金属氧化物反应：CaO + CO2 = CaCO3

（4）不能，因为生石灰全部变为Ca(OH)2后，就不能持续起到干燥作用。

（5）浓硫酸、CaCl2、P2O5 、碱石灰等

纯净物：由同种物质组成的称为纯净物，组成固定,有固定的物理性质和化学性质的物质例：氧气、氮气、氯酸钾等都是纯净物。

举例

O2、N2、C、Mg、Fe、P2O5、Fe3O4、MgO、P……

注意：如果某纯净物中含有某元素的同位素（例如“水”中既有H2O，又有D2O），那么此物依然是纯净物。

分类: (1)化合物: 含有不同种元素的纯净物

如: 二氧化碳、氧化铁、高锰酸钾

(2)单质: 由同种元素组成的纯净物

如: 氢气、氮气、氧气

判断物质是否属纯净物时，不要只看表面字眼“纯”或“混”，而要看实质。

例如：“冰和水的混合物”其实不是混合物而是纯净物，因为冰和水都是由水分子组成的；又如“纯盐酸”，则是混合物而不是纯净物。因盐酸是氯化氢的水溶液，当然是混合物。像这类似是而非的习题，在解答时要特别小心；以免误入圈套。

结晶水合物是纯净物吗？

结晶水合物（如胆矾CuSO4·5H2O)，从化学式看，有CuSO4和H2O，似乎是混合物，孰不知CuSO4和H2O不是简单地混合，而是二者之间有强烈的相互作用，按照一定的质量比化合CuSO4+5H2O=CuSO4·5H2O）成新物质——一胆矾，因此CuSO4·5H2O 是纯净物。

两种单质的化合产物一定是纯净物吗？

如果我们能找到一个反面的例子来说明，那结论就出来了。像碳的燃烧，其生成物可能是CO2，可能是CO，也可能是CO2和CO的混合物。

聚合物是纯净物吗？

不是。虽然聚合物一般是由相同的单体聚合得到的，但是聚合得到的分子链所含单体的数目不同，即聚合度不同（n的值不同），如聚乙烯-[-CH2-CH2-]n-中，不同的链中，n值可能不同，一般视做是不同的分子。

由同一种元素组成的物质是纯净物吗？

不是。例如臭氧（O3）和氧气（O2），混合在一起，他们都是由氧元素组成的，但并不是纯净物，必须是“同一物质”才能是纯净物。

混合物：混合物是由多种物质【由多种纯净物(单质或化合物)】混合而成的。混合物没有化学式。无固定组成和性质，而其中的每种单质或化合物都保留着各自原有的性质。在混合物中，内含有的多种物质互相不发生化学反应，仍然保持原有的化学性质。

混合物可以用物理方法将所含物质加以分离。没有经化学合成而组成。

如：含有氧O、氮N、稀有气体、二氧化碳CO2等多种气体的空气，含有各种有机物的石油(原油)、天然水、溶液、泥水、牛奶、合金、化石燃料（煤、天然气，石油）、石灰水、海水、盐水……

混合物的分离有不同的方法，常用的包括过滤、蒸馏、分馏、萃取、重结晶等。

1．液体混合物。其中细分：浊液，溶液，胶体。

2．固体混合物。例如：钢铁，铝合金

3．气体混合物。例如：空气

注意：混合物还可以进一步分为均匀混合物和非均匀混合物。例如，空气、溶液属于均匀混合物，而泥浆则属于非均匀混合物。

由一种元素的原子组成的以游离形式较稳定存在的物质。例如氧气（O2）、氯气（Cl2）、硫黄（S）、铁（Fe）等。单质和元素是两个不同的概念。元素是具有相同核电荷数(质子数)的原子的统称。一种元素可能有几种单质，例如氧元素有氧（O2）、臭氧（O3）O4（意大利的一位科学家合成的一种新型的氧分子）三种单质。

酸性氧化物：凡能跟碱起反应，生成盐和水的氧化物，叫做酸性氧化物。它们多数是非金属氧化物，也有一些是金属高价的氧化物。主要的酸性氧化物有：CO2、SO2、SO3、P2O5、SiO2等其中除SiO2外，都能直接和水反应，生成对应的酸

碱性氧化物：能跟酸起反应，生成盐和水的氧化物叫碱性氧化物(且生成物只能有盐和水,不可以有任何其它物质生成)。如Na2O、CaO、BaO和CrO、MnO。碱性氧化物的对应水化物是碱。

化学中的盐分为正盐、酸式盐和碱式盐。

正盐的定义及性质定义：既不含能电离的氢离子，又不含氢氧根离子的盐。正

盐是酸和碱完全中和的产物，但正盐的水溶液不一定显中性，如Na2CO3（碳酸钠）溶液显碱性，(NH4)2SO4（硫酸铵）溶液显酸性。酸跟碱完全中和生成的盐中，不会有酸中的氢离子，也不会有碱中的氢氧根离子，只有金属阳离子和酸根离子，这样的盐为正盐。生成正盐的反应，如：HCl+NaOH=NaCl+H2O H2SO4+Cu(OH)2 = CuSO4+2H2O H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O等

酸式盐

定义：电离时生成的阳离子除金属离子（或NH4+）外还有氢离子，阴离子为酸根离子的盐。根据酸式盐的组成以及溶于水可能发生的变化，大致有以下几种情况：(1)多元强酸的酸式盐这种盐溶于水时，能完全电离，使溶液显强酸性，如NaHSO4（硫酸氢钠）NaHSO4＝Na+ ＋H+ ＋SO4 2- (2)多元弱酸的酸式盐这一类盐溶于水时，酸式酸根离子同时发生水解和电离，因水解与电离程度的差异，导致溶液显出不同的酸碱性。例如NaH2PO4（磷酸二氢钠）溶液显弱酸性，Na2HPO4（磷酸氢二钠）溶液显弱碱性。通常弱酸的酸式盐中只有含H2PO4根和HSO3根显酸性。NaH2PO4＝Na+ ＋H2PO4- H2PO4- ?HPO4 2- ＋H+ H2PO4- ＋H20 ?H3PO4 ＋OH- H2PO4-电离产生的ｃ(H+)大于它水解生成的ｃ(OH-),所以，溶液显弱酸性；而Na2HPO4溶液里，HPO4电离产生的ｃ(H+)小于它水解生成的ｃ(OH-),所以，溶液显弱碱性。酸跟碱反应时，弱酸中的氢离子部分被中和，生成的盐中除了金属阳离子和酸根离子外，还有氢离子存在，这样的盐为酸式盐。如NaHSO4、KHCO3、KH2PO4、K2HPO4、Ca(HCO3)2等都属于酸式盐。一元酸不能形成酸式盐，二元酸或多元酸才能形成酸式盐。酸式盐的种类很多，性质各不相同。酸式盐的水溶液有的呈酸性，如NaHSO4、KHSO4、KH2PO4等；

HSO4根酸式盐在水溶液中可电离出H+ 和SO4 2- 有的却呈碱性，如KHCO3、K2HPO4等水解了。Na2SO3呈碱性.

碱式盐

定义：电离时生成的阴离子除酸根离子外还有氢氧根离子，阳离子为金属离子（或NH4+）的盐。酸跟碱反应时，弱碱中的氢氧根离子部分被中和，生成的盐为碱式盐。一元碱不能形成碱式盐，二元碱或多元碱才有可能形成碱式盐。碱式盐的组成及性质复杂多样。碱式碳酸铜Cu2(OH)2CO3和碱式氯化镁Mg(OH)Cl等都属于碱式盐。碱式盐中除了金属离子和酸根离子以外，还含有1个或n个羟基或氧基。碱式盐也可以被认为是碱中的氢氧根没有被酸完全中和所得的产物。羟基盐可看成金属离子与OH-及其他阴离子构成的复盐，如Mg（OH）Cl可看成Mg2+与OH-、Cl-构成的复盐。氧基盐又称氧化盐，可看成金属离子与O2-及其他阴离子构成的复盐，如SbOCl可看成Sb3+与O2-、Cl-构成的复盐。许多碱式盐的溶解度都不大。某些碱式盐的组成因制备条件不同而异。例如,在封闭管中将硫酸铜溶液和碳酸钙混合物加热到423～443K得Cu(OH)2·CuCO3, 而在较低温度下生成Cu(OH)2·2CuCO3。

复盐

定义:由两种或两种以上的简单盐类组成的同晶型化合物，叫做复盐(由两种或两种以上阳离子和一种阴离子组成的盐）。复盐又叫重盐。复盐中含有大小相近、适合相同晶格的一些离子。例如，明矾（硫酸铝钾）是KAl（SO4）2·12H2O，莫尔盐（硫酸亚铁铵）是（NH4）2Fe（SO4）2·6H2O，铁钾矾（硫酸铁钾）是KFe（SO4）2·12H2O。复盐溶于水时，电离出的离子，跟组成它的简单盐电离出的离子相同。使两种简单盐的混合饱和溶液结晶，可以制得复盐。例如，使CuSO4和（NH4）2SO4的溶液混合结晶，能制得硫酸铜铵[（NH4）2SO4·CUSO4·6H2O]。