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浙教版九年级上册第2章 物质转化与材料利用第5节 物质的转化集体备课课件ppt
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这是一份浙教版九年级上册第2章 物质转化与材料利用第5节 物质的转化集体备课课件ppt，共60页。PPT课件主要包含了学习目标，1硫黄的燃烧实验，1生石灰与水反应，木炭还原氧化铜，氢气还原氧化铜，还原反应，拓展培优高炉炼铁，特别提醒，高炉炼铁，2换算关系等内容，欢迎下载使用。
1.掌握非金属单质及其化合物之间的转化规律、金属单质及其化合物之间的转化规律以及化合物之间的相互转化规律。
2.知道金属冶炼的方法，了解还原反应，知道一些常见的还原剂。
3.能运用归纳法和类比推理法寻找物质间转化的普遍规律。
4.能利用物质转化的规律寻找制取物质的途径。
5.学会有关纯度问题的计算，并提高分析问题和解决问题的能力。
知识点1 非金属及其化合物之间的转化 重难点
1.某些非金属可以转化为非金属氧化物
2.非金属氧化物与相应的酸之间的转化
4.非金属与其化合物之间的相互转化
[解析]碳与氧气反应，不充分燃烧生成一氧化碳；与二氧化碳在高温下反应生成一氧化碳，X可以是单质或氧化物，故A正确。一氧化碳转化为二氧化碳，得到了氧，反应①中CO发生了氧化反应，故B正确。二氧化碳不能与氯化钙溶液反应，Y不能是CaCl2溶液，故C错误。打开碳酸饮料瓶盖时，碳酸分解生成二氧化碳和水，故D正确。
知识点2 金属及其化合物之间的转化 重点
1.某些金属与非金属（不包括氧气）可以发生反应，转化成化合物
（1）铁粉和硫黄的实验
3.某些金属氧化物可与水反应生成碱
4.金属与其他化合物之间的转化
[解析]NaNO3有三种元素，不是氧化物，故A错误；由方程式可知，一种单质和一种化合物反应，生成另一种单质和另一种化合物，属于置换反应，故B错误；反应前后氮元素和钠元素的化合价都发生了变化，故C错误；生成物N2的化学性质由氮气分子（N2）保持正确，因为分子是保持物质化学性质的最小微粒，故D正确。
知识点3 金属的冶炼 重难点
1.金属资源在自然界中的存在形式
2.金属的冶炼原理与方法
（1）冶炼原理：金属冶炼就是把金属从化合态变为游离态。
（1）概念：含氧化合物里的氧被夺取的反应，叫做还原反应。
（2）还原性：能从含氧化合物中夺取氧的性质叫做还原性。
6.一氧化碳还原氧化铁的实验
[解析] 一氧化碳有毒，所以一氧化碳还原氧化铜的实验中需要尾气处理装置；氢气没有毒性，反应中也没有有毒气体生成，不需要尾气处理，B错误。
7.有关纯度问题的计算（1）注意问题
①实际生产过程中，所用的原料或产物一般都含有杂质。在计算用料和产量时，应考虑到杂质问题。
②化学方程式所表示的各物质发生化学反应时的关系，是纯净物之间的质量关系。因此在计算中必须将含杂质的物质的质量换算成纯净物的质量再进行计算。
典例4 用2 000 t含氧化铁80%的赤铁矿石，理论上可以炼出含铁96%的生铁多少吨(结果精确至0.1)？
[解析] 本题考查含杂质物质的计算，可采用一题多解法：①根据化学方程式进行计算;②利用化学式结合铁元素的质量守恒进行计算。
知识点4 化合物之间的相互转化 重点
2.物质间相互转化的规律
酸、碱、盐、氧化物在一定条件下能发生相互转化，它们之间相互转化的规律如图所示。
（4）两条主纵线表示单质到相应盐的转化
[解析] 硫酸钾和氯化钡反应生成硫酸钡沉淀和氯化钾，硫酸钡不能和稀硝酸反应，A不符合题意；加热时铜和氧气反应生成氧化铜，氧化铜不能和其他物质反应生成氢氧化铜，B不符合题意；锌和盐酸反应生成氯化锌和氢气，氯化锌和硝酸银反应生成氯化银沉淀和硝酸锌，C符合题意；硝酸钾不能和其他物质反应生成氢氧化钾，D不符合题意。
1.物质鉴别的方法（物质的鉴别就是根据几种物质的不同特性，用实验方法将它们一一区别）
（1）物理方法：根据特性，如对颜色、气味、溶解性进行观察、分析、判断，得出结论。
（2）化学方法：①分别取少量待鉴别的溶液（若为固体应取少量配成溶液）于试管中；②分别加入试剂充分反应；③观察反应现象；④根据反应现象分析、判断，得出结论。
2.鉴别下表中的各对物质
3.鉴别硫酸铜、氯化钠、硝酸钾和氢氧化钠（固体）首先分析四种物质的特性：一种是碱，其余三种是盐；四种物质中，有一种白色粉末溶于水能形成蓝色溶液，其余三种白色粉末溶于水形成无色溶液；氯化钠溶液中含有氯离子，遇到硝酸银溶液中的银离子能生成白色沉淀，该沉淀不溶于稀硝酸。鉴别方法如下：
典例6 （2022·义乌期中）化学常常需要鉴别不同物质，实验室中，以下鉴别方法不可行的是( )
A.用观察法鉴别高锰酸钾和硫黄B.用二氧化锰鉴别水和过氧化氢C.用飘闻法鉴别二氧化硫和二氧化碳D.用品尝法鉴别食盐和白糖
[解析] 实验室中，不能品尝药品。
例题点拨物质鉴别的物理方法1.看:看物质的颜色、状态、形状等；2.闻:可以闻某些气体的气味；3.摸：可以通过摸容器的外壁，感觉是否有热量的改变；4.溶：看物质是否能溶解；5.吸：看是否能被磁铁吸引。
题型 1 物质间的相互转化
角度1 物质的单向转化 ★★★★
[解析]电解水生成氢气和氧气，或水与氧化钙反应生产氢氧化钙，方框中可填Ca(OH)2或H2等。
[解析] A中硫酸钡不能转化成氢氧化钡；B中氧化钡和盐酸反应生成氯化钡和水，氯化钡和硝酸银反应生成氯化银沉淀和硝酸钡，硝酸钡和硫酸钠反应生成硫酸钡沉淀和硝酸钠，该选项符合题意；C中氧化钡和水反应生成氢氧化钡，氢氧化钡和二氧化碳反应生成碳酸钡和水，碳酸钡和盐酸反应生成氯化钡、水和二氧化碳，氯化钡和硝酸银反应生成氯化银沉淀和硝酸钡，硝酸钡和硫酸钠反应生成硫酸钡沉淀和硝酸钠，该选项符合题意；D中硝酸钡不能转化成氢氧化钡。
归纳总结由此题可知，制取一种盐类物质有多种途径，我们可以根据原料及器材条件，选择合适的方法进行实验。
角度2 物质的循环转化 ★★★
（1） 有关诗句内容从科学的角度理解，说法不合理的是___（选填选项序号）。
A.“千锤万凿出深山”是物理变化B.“烈火焚烧若等闲”是石灰石的高温分解反应C.“粉骨碎身浑不怕”是生石灰与水反应转化为熟石灰的过程D.“要留清白在人间”的“白色”物质是指熟石灰
[解析] “千锤万凿出深山”是开采石灰石，该变化中没有新物质生成，属于物理变化，故A正确；“烈火焚烧若等闲”是石灰石在高温的条件下分解成氧化钙和二氧化碳，故B正确；“粉骨碎身浑不怕”是生石灰与水反应转化为熟石灰的过程，块状生石灰会变成熟石灰粉末，故C正确；“要留清白在人间”的“白色”物质是指熟石灰和二氧化碳反应生成的碳酸钙，故D错误。
[解析] 反应②是氧化钙和水反应生成氢氧化钙，该反应发生时，会放出热量；氧化钙俗称生石灰，能够和水反应，所以能做食品干燥剂的物质是生石灰。
题型 2 金属矿石 ★★★
典例9 &2& 虎年春晚，一幅《千里江山图》，一舞《只此青绿》，成为整台节目的爆点。《千里江山图》是北宋王希孟创作的绢本设色画，其颜料选用各色天然矿石，一些矿石的主要成分及颜色如下表。
（1） 四种矿石主要成分中，属于氧化物的是_______。
[解析] 氧化物是由两种元素组成的化合物，且其中一种是氧元素。由表中四种矿石的主要成分可知，赭石中的氧化铁属于氧化物。
方法点拨从经济效益角度分析，要考虑铁矿石所含铁元素的质量分数；从环境保护角度分析，要考虑在炼铁过程中是否会产生污染环境的物质。炼铁时要选择含铁量高、不含有害元素（如硫元素）的铁矿石。
黄铁矿中铁元素的质量分数比赤铁矿中铁元素的质量分数低，且在冶炼过程中会产生SO2，污染环境
角度1 CO还原氧化铁 ★★★★
典例10 &3& 钢铁是非常重要的金属材料。实验室可用下列装置模拟工业炼铁。
（1） 该实验开始时，要先通一会儿CO再加热，其目的是 。&4&
[解析]CO为易燃、易爆气体，实验前通入 CO是为了排尽装置内的空气，防止CO与空气混合后遇热爆炸。
排尽装置内的空气，防止CO与空气混合后遇热爆炸
（2） 硬质玻璃管内发生反应的化学方程式是__________________________。判断该反应发生的实验现象是__________________________________________。
红棕色粉末逐渐变为黑色，澄清石灰水变浑浊
（3） 该实验的尾气处理方式可以为_________________________________________________（写出两种）。
用小气球（气囊）收集、直接点燃（答案合理即可）
[解析]CO有毒，如果不进行尾气处理会污染空气。CO尾气处理方法有：用小气球（气囊）收集、直接点燃等。
3CO+Fe2O3 ==== 2Fe+3CO2
（4） 反应停止后，同学们对冷却后硬质玻璃管内固体物质的组成成分产生了兴趣，大家纷纷提出自己的猜想。请写出你的猜想。猜想一：__________________。猜想二：__________________________________。
[解析]对反应后硬质玻璃管中的固体成分进行分析，分两种情况，一种情况是若反应彻底，生成的单质铁未被重新氧化，则固体物质只有Fe；另一种情况是若反应不彻底，Fe2O3剩余，或实验结束后未继续通CO至装置冷却，使生成的部分Fe在高温下又重新被氧化，则固体物质为Fe和Fe2O3的混合物。
固体物质可能是Fe和Fe2O3的混合物
角度2 其他金属的冶炼 ★★★★
[解析]反应区中，ZnCO3分解生成ZnO和另一种氧化物，结合质量守恒定律可知，另一种氧化物为二氧化碳；C具有还原性，能与ZnO反应生成Zn和CO2。
ZnCO3 ==== ZnO+CO2↑
C+2ZnO ==== 2Zn+CO2↑
（2） “其底铺薪”指利用燃烧的柴火将煤引燃，从燃烧条件分析，燃烧柴火的作用是________________________________。
提供热量，使温度达到煤的着火点
生成的锌在较高温度下又被氧化成氧化锌
[解析]由于锌的熔点为419.5 ℃，沸点为 907 ℃ ，冷凝区中，锌由气态转化为液态，理论上该区应控制的温度范围是419.5～907 ℃。
题型 4 物质鉴别 ★★★★
典例12 （2023·杭州二模）一包白色固体粉末，可能由氯化钠、氢氧化钠、碳酸钠、硫酸钠、氢氧化钙中的一种或几种组成，为了探究这包粉末的组成，进行以下实验。（提示：碳酸钠溶液具有弱碱性）①取少量样品，加水溶解，无现象。加入足量的稀盐酸，有气泡产生。②另取少量样品，加水溶解，滴加无色酚酞试液，溶液变红色。③取第②步红色溶液，进行了如下实验。
1.掌握非金属单质及其化合物之间的转化规律、金属单质及其化合物之间的转化规律以及化合物之间的相互转化规律。
2.知道金属冶炼的方法，了解还原反应，知道一些常见的还原剂。
3.能运用归纳法和类比推理法寻找物质间转化的普遍规律。
4.能利用物质转化的规律寻找制取物质的途径。
5.学会有关纯度问题的计算，并提高分析问题和解决问题的能力。
知识点1 非金属及其化合物之间的转化 重难点
1.某些非金属可以转化为非金属氧化物
2.非金属氧化物与相应的酸之间的转化
4.非金属与其化合物之间的相互转化
[解析]碳与氧气反应，不充分燃烧生成一氧化碳；与二氧化碳在高温下反应生成一氧化碳，X可以是单质或氧化物，故A正确。一氧化碳转化为二氧化碳，得到了氧，反应①中CO发生了氧化反应，故B正确。二氧化碳不能与氯化钙溶液反应，Y不能是CaCl2溶液，故C错误。打开碳酸饮料瓶盖时，碳酸分解生成二氧化碳和水，故D正确。
知识点2 金属及其化合物之间的转化 重点
1.某些金属与非金属（不包括氧气）可以发生反应，转化成化合物
（1）铁粉和硫黄的实验
3.某些金属氧化物可与水反应生成碱
4.金属与其他化合物之间的转化
[解析]NaNO3有三种元素，不是氧化物，故A错误；由方程式可知，一种单质和一种化合物反应，生成另一种单质和另一种化合物，属于置换反应，故B错误；反应前后氮元素和钠元素的化合价都发生了变化，故C错误；生成物N2的化学性质由氮气分子（N2）保持正确，因为分子是保持物质化学性质的最小微粒，故D正确。
知识点3 金属的冶炼 重难点
1.金属资源在自然界中的存在形式
2.金属的冶炼原理与方法
（1）冶炼原理：金属冶炼就是把金属从化合态变为游离态。
（1）概念：含氧化合物里的氧被夺取的反应，叫做还原反应。
（2）还原性：能从含氧化合物中夺取氧的性质叫做还原性。
6.一氧化碳还原氧化铁的实验
[解析] 一氧化碳有毒，所以一氧化碳还原氧化铜的实验中需要尾气处理装置；氢气没有毒性，反应中也没有有毒气体生成，不需要尾气处理，B错误。
7.有关纯度问题的计算（1）注意问题
①实际生产过程中，所用的原料或产物一般都含有杂质。在计算用料和产量时，应考虑到杂质问题。
②化学方程式所表示的各物质发生化学反应时的关系，是纯净物之间的质量关系。因此在计算中必须将含杂质的物质的质量换算成纯净物的质量再进行计算。
典例4 用2 000 t含氧化铁80%的赤铁矿石，理论上可以炼出含铁96%的生铁多少吨(结果精确至0.1)？
[解析] 本题考查含杂质物质的计算，可采用一题多解法：①根据化学方程式进行计算;②利用化学式结合铁元素的质量守恒进行计算。
知识点4 化合物之间的相互转化 重点
2.物质间相互转化的规律
酸、碱、盐、氧化物在一定条件下能发生相互转化，它们之间相互转化的规律如图所示。
（4）两条主纵线表示单质到相应盐的转化
[解析] 硫酸钾和氯化钡反应生成硫酸钡沉淀和氯化钾，硫酸钡不能和稀硝酸反应，A不符合题意；加热时铜和氧气反应生成氧化铜，氧化铜不能和其他物质反应生成氢氧化铜，B不符合题意；锌和盐酸反应生成氯化锌和氢气，氯化锌和硝酸银反应生成氯化银沉淀和硝酸锌，C符合题意；硝酸钾不能和其他物质反应生成氢氧化钾，D不符合题意。
1.物质鉴别的方法（物质的鉴别就是根据几种物质的不同特性，用实验方法将它们一一区别）
（1）物理方法：根据特性，如对颜色、气味、溶解性进行观察、分析、判断，得出结论。
（2）化学方法：①分别取少量待鉴别的溶液（若为固体应取少量配成溶液）于试管中；②分别加入试剂充分反应；③观察反应现象；④根据反应现象分析、判断，得出结论。
2.鉴别下表中的各对物质
3.鉴别硫酸铜、氯化钠、硝酸钾和氢氧化钠（固体）首先分析四种物质的特性：一种是碱，其余三种是盐；四种物质中，有一种白色粉末溶于水能形成蓝色溶液，其余三种白色粉末溶于水形成无色溶液；氯化钠溶液中含有氯离子，遇到硝酸银溶液中的银离子能生成白色沉淀，该沉淀不溶于稀硝酸。鉴别方法如下：
典例6 （2022·义乌期中）化学常常需要鉴别不同物质，实验室中，以下鉴别方法不可行的是( )
A.用观察法鉴别高锰酸钾和硫黄B.用二氧化锰鉴别水和过氧化氢C.用飘闻法鉴别二氧化硫和二氧化碳D.用品尝法鉴别食盐和白糖
[解析] 实验室中，不能品尝药品。
例题点拨物质鉴别的物理方法1.看:看物质的颜色、状态、形状等；2.闻:可以闻某些气体的气味；3.摸：可以通过摸容器的外壁，感觉是否有热量的改变；4.溶：看物质是否能溶解；5.吸：看是否能被磁铁吸引。
题型 1 物质间的相互转化
角度1 物质的单向转化 ★★★★
[解析]电解水生成氢气和氧气，或水与氧化钙反应生产氢氧化钙，方框中可填Ca(OH)2或H2等。
[解析] A中硫酸钡不能转化成氢氧化钡；B中氧化钡和盐酸反应生成氯化钡和水，氯化钡和硝酸银反应生成氯化银沉淀和硝酸钡，硝酸钡和硫酸钠反应生成硫酸钡沉淀和硝酸钠，该选项符合题意；C中氧化钡和水反应生成氢氧化钡，氢氧化钡和二氧化碳反应生成碳酸钡和水，碳酸钡和盐酸反应生成氯化钡、水和二氧化碳，氯化钡和硝酸银反应生成氯化银沉淀和硝酸钡，硝酸钡和硫酸钠反应生成硫酸钡沉淀和硝酸钠，该选项符合题意；D中硝酸钡不能转化成氢氧化钡。
归纳总结由此题可知，制取一种盐类物质有多种途径，我们可以根据原料及器材条件，选择合适的方法进行实验。
角度2 物质的循环转化 ★★★
（1） 有关诗句内容从科学的角度理解，说法不合理的是___（选填选项序号）。
A.“千锤万凿出深山”是物理变化B.“烈火焚烧若等闲”是石灰石的高温分解反应C.“粉骨碎身浑不怕”是生石灰与水反应转化为熟石灰的过程D.“要留清白在人间”的“白色”物质是指熟石灰
[解析] “千锤万凿出深山”是开采石灰石，该变化中没有新物质生成，属于物理变化，故A正确；“烈火焚烧若等闲”是石灰石在高温的条件下分解成氧化钙和二氧化碳，故B正确；“粉骨碎身浑不怕”是生石灰与水反应转化为熟石灰的过程，块状生石灰会变成熟石灰粉末，故C正确；“要留清白在人间”的“白色”物质是指熟石灰和二氧化碳反应生成的碳酸钙，故D错误。
[解析] 反应②是氧化钙和水反应生成氢氧化钙，该反应发生时，会放出热量；氧化钙俗称生石灰，能够和水反应，所以能做食品干燥剂的物质是生石灰。
题型 2 金属矿石 ★★★
典例9 &2& 虎年春晚，一幅《千里江山图》，一舞《只此青绿》，成为整台节目的爆点。《千里江山图》是北宋王希孟创作的绢本设色画，其颜料选用各色天然矿石，一些矿石的主要成分及颜色如下表。
（1） 四种矿石主要成分中，属于氧化物的是_______。
[解析] 氧化物是由两种元素组成的化合物，且其中一种是氧元素。由表中四种矿石的主要成分可知，赭石中的氧化铁属于氧化物。
方法点拨从经济效益角度分析，要考虑铁矿石所含铁元素的质量分数；从环境保护角度分析，要考虑在炼铁过程中是否会产生污染环境的物质。炼铁时要选择含铁量高、不含有害元素（如硫元素）的铁矿石。
黄铁矿中铁元素的质量分数比赤铁矿中铁元素的质量分数低，且在冶炼过程中会产生SO2，污染环境
角度1 CO还原氧化铁 ★★★★
典例10 &3& 钢铁是非常重要的金属材料。实验室可用下列装置模拟工业炼铁。
（1） 该实验开始时，要先通一会儿CO再加热，其目的是 。&4&
[解析]CO为易燃、易爆气体，实验前通入 CO是为了排尽装置内的空气，防止CO与空气混合后遇热爆炸。
排尽装置内的空气，防止CO与空气混合后遇热爆炸
（2） 硬质玻璃管内发生反应的化学方程式是__________________________。判断该反应发生的实验现象是__________________________________________。
红棕色粉末逐渐变为黑色，澄清石灰水变浑浊
（3） 该实验的尾气处理方式可以为_________________________________________________（写出两种）。
用小气球（气囊）收集、直接点燃（答案合理即可）
[解析]CO有毒，如果不进行尾气处理会污染空气。CO尾气处理方法有：用小气球（气囊）收集、直接点燃等。
3CO+Fe2O3 ==== 2Fe+3CO2
（4） 反应停止后，同学们对冷却后硬质玻璃管内固体物质的组成成分产生了兴趣，大家纷纷提出自己的猜想。请写出你的猜想。猜想一：__________________。猜想二：__________________________________。
[解析]对反应后硬质玻璃管中的固体成分进行分析，分两种情况，一种情况是若反应彻底，生成的单质铁未被重新氧化，则固体物质只有Fe；另一种情况是若反应不彻底，Fe2O3剩余，或实验结束后未继续通CO至装置冷却，使生成的部分Fe在高温下又重新被氧化，则固体物质为Fe和Fe2O3的混合物。
固体物质可能是Fe和Fe2O3的混合物
角度2 其他金属的冶炼 ★★★★
[解析]反应区中，ZnCO3分解生成ZnO和另一种氧化物，结合质量守恒定律可知，另一种氧化物为二氧化碳；C具有还原性，能与ZnO反应生成Zn和CO2。
ZnCO3 ==== ZnO+CO2↑
C+2ZnO ==== 2Zn+CO2↑
（2） “其底铺薪”指利用燃烧的柴火将煤引燃，从燃烧条件分析，燃烧柴火的作用是________________________________。
提供热量，使温度达到煤的着火点
生成的锌在较高温度下又被氧化成氧化锌
[解析]由于锌的熔点为419.5 ℃，沸点为 907 ℃ ，冷凝区中，锌由气态转化为液态，理论上该区应控制的温度范围是419.5～907 ℃。
题型 4 物质鉴别 ★★★★
典例12 （2023·杭州二模）一包白色固体粉末，可能由氯化钠、氢氧化钠、碳酸钠、硫酸钠、氢氧化钙中的一种或几种组成，为了探究这包粉末的组成，进行以下实验。（提示：碳酸钠溶液具有弱碱性）①取少量样品，加水溶解，无现象。加入足量的稀盐酸，有气泡产生。②另取少量样品，加水溶解，滴加无色酚酞试液，溶液变红色。③取第②步红色溶液，进行了如下实验。
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