章材料及其利用物質(zhì)轉(zhuǎn)化課件共

第5節(jié)物質(zhì)的轉(zhuǎn)化一、非金屬單質(zhì)與其化合物的轉(zhuǎn)化硫磺火山噴射的產(chǎn)物-硫磺實(shí)驗(yàn)一：硫磺的燃燒1、實(shí)驗(yàn)操作2、實(shí)驗(yàn)的化學(xué)方程式

S+O2SO2點(diǎn)燃還有哪些單質(zhì)可以轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的化合物？如C、Fe、P、Mg等單質(zhì)都可以在氧氣中燃燒。C+O2CO2點(diǎn)燃2C+O22CO點(diǎn)燃O2充足O2不充足C+CO22CO高溫C+2SCS23Fe+2O2Fe3O4點(diǎn)燃4P+5O22P2O5點(diǎn)燃2Mg+O22MgO點(diǎn)燃實(shí)驗(yàn)二：對比的實(shí)驗(yàn)1、實(shí)驗(yàn)操作取2杯蒸餾水，向其中的1杯蒸餾水中吹氣或通CO2。分別向2只燒杯中滴加幾滴紫色石蕊試液，觀察燒杯中的現(xiàn)象并說明原因。

分別攪拌2只燒杯中的液體，3分鐘后，靜置片刻，你發(fā)現(xiàn)什么？將盛有液體的2只燒杯分別放到熱水中，攪拌3分鐘，你又發(fā)現(xiàn)什么？2、化學(xué)方程式CO2+H2OH2CO3非金屬氧化物與酸間的轉(zhuǎn)化H2CO3CO2+H2OSO2+H2OH2SO3注意：二氧化硅不能與水化合生成硅酸。

S+O2SO2點(diǎn)燃2H2SO3+O22H2SO4現(xiàn)在我國的常用能源煤和石油中都含有硫，在燃燒時(shí)生成SO2，導(dǎo)致大氣污染而降酸雨。討論：CO2+H2OH2CO3正常的降水是堿性、中性還是酸性的？討論：CCO2H2CO3怎樣用化學(xué)方程式表示下列物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化？C+O2CO2點(diǎn)燃CO2+H2OH2CO3二、金屬單質(zhì)與其化合物的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)三：鐵粉與硫磺的實(shí)驗(yàn)1、實(shí)驗(yàn)操作2、化學(xué)方程式Fe+SFeS3Fe+2O2Fe3O4點(diǎn)燃2Mg+O22MgO點(diǎn)燃2Fe+3Cl22FeCl3點(diǎn)燃

Cu+Cl2CuCl2點(diǎn)燃還有哪些金屬單質(zhì)可以轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的化合物？金屬單質(zhì)與非金屬單質(zhì)在一定條件下生成相應(yīng)的鹽。實(shí)驗(yàn)四：生石灰與水的實(shí)驗(yàn)1、實(shí)驗(yàn)操作在蒸發(fā)皿中放1小塊生石灰，加少量水，攪拌，觀察現(xiàn)象。2、化學(xué)方程式CaO+H2OCa（OH）2金屬氧化物與堿間的轉(zhuǎn)化CaO+H2OCa（OH）2Na2O+H2O2NaOHK2O+H2O2KOHBaO+H2OBa（OH）2注意：CuO、Fe2O3等與水不能化合成相應(yīng)的堿。給生石灰加水-建筑用給生石灰加水-實(shí)驗(yàn)討論：CaCaO

Ca（OH）2怎樣用化學(xué)方程式表示下列物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化？CaO+H2OCa（OH）22Ca+O22CaO點(diǎn)燃方鉛礦（主要成分PbS）赤鐵礦石（主要成分Fe2O3）三、金屬的冶煉孔雀石[主要成分Cu2（OH）2CO3]實(shí)驗(yàn)六：孔雀石受熱分解、氫氣還原氧化銅的實(shí)驗(yàn)1、實(shí)驗(yàn)操作2、化學(xué)方程式Cu2（OH）2CO32CuO+CO2+H2OH2+CuOCu+H2O自然界中少數(shù)金屬是以游離態(tài)（即單質(zhì)）的形式存在，大多數(shù)金屬是以化合態(tài)（化合物）的形式存在。金屬的冶煉就是把金屬從化合態(tài)變成游離態(tài)。冶煉的方法：碳等還原劑與金屬氧化物在高溫下反應(yīng)，還原劑奪取金屬氧化物中的氧，得到游離的金屬單質(zhì)。實(shí)驗(yàn)五：碳與氧化銅的實(shí)驗(yàn)1、實(shí)驗(yàn)操作2、化學(xué)方程式C+2CuO2Cu+CO2熾熱的炭在高溫條件下能與二氧化碳反應(yīng)，生成一氧化碳。一氧化碳也可以奪取金屬氧化物中的氧，產(chǎn)生游離的金屬單質(zhì)。CO+CuOCu+CO2C+CO22CO高溫除了C、CO可以還原金屬氧化物外，氫氣也可以還原金屬氧化物。H2+CuOCu+H2O討論：1、由氧化銅制取銅，還可用其他什么方法？2、為什么在氫氣還原氧化銅實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，要先通氫氣后給氧化銅加熱？3、實(shí)驗(yàn)停止后，為什么還要繼續(xù)通氫氣，直到試管冷卻為止？排盡試管內(nèi)的空氣，防止氫氣與空氣混合加熱時(shí)發(fā)生爆炸防止灼熱的銅被空氣中的氧氣氧化變成氧化銅可用C、H2、CO等還原劑在一定條件下還原氧化銅還可以將氧化銅轉(zhuǎn)化為鹽，用活潑金屬置換出銅實(shí)驗(yàn)七：一氧化碳還原氧化鐵的實(shí)驗(yàn)1、實(shí)驗(yàn)操作2、化學(xué)方程式3CO+Fe2O32Fe+3CO2高溫金屬冶煉的原理：

金屬氧化物游離態(tài)金屬（還原法）

C、H2或CO活潑金屬金屬鹽溶液游離態(tài)金屬（置換法）比鹽中金屬活潑置換法比還原法優(yōu)越，因?yàn)橹脫Q法操作簡便，安全，節(jié)約原料。還原反應(yīng)：含氧化合物里的氧被奪取的反應(yīng)。還原劑：具有從含氧化合物里奪取氧的能力，還原性是化學(xué)性質(zhì)。鐵礦石的冶煉是一個(gè)復(fù)雜的過程,但它的主要反應(yīng)原理是在高溫下，用還原劑（主要是一氧化碳）從鐵礦石里把鐵還原出來。3CO+Fe2O32Fe+3CO2高溫四、有關(guān)純度的計(jì)算方法一：計(jì)算分步設(shè)計(jì)：（1）根據(jù)混合物質(zhì)量及其純度，如何計(jì)算純凈物質(zhì)量純凈物質(zhì)量＝混合物質(zhì)量×純度例題100噸含F(xiàn)e2O3質(zhì)量分?jǐn)?shù)為85%的鐵礦石中，可煉出含鐵質(zhì)量分?jǐn)?shù)為96%的生鐵為多少噸?解:鐵礦石中含F(xiàn)e2O3的質(zhì)量為:100噸×85%=85噸

組成元素的質(zhì)量＝純凈物的質(zhì)量×

純凈物中某組成元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)

（2）根據(jù)純凈物的質(zhì)量，求出其中組成元素的質(zhì)量

2Fe

Fe的質(zhì)量為：85噸×

×100%

Fe2O3

112

＝85噸××100%160＝59.5噸例題100噸含F(xiàn)e2O3質(zhì)量分?jǐn)?shù)為85%的鐵礦石中，可煉出含鐵質(zhì)量分?jǐn)?shù)為96%的生鐵為多少噸?解:鐵礦石中含F(xiàn)e2O3的質(zhì)量為:100噸×85%=85噸純凈物質(zhì)量混合物質(zhì)量＝

純度（3）求工業(yè)產(chǎn)品中的含雜質(zhì)的物質(zhì)的質(zhì)量（即混合物質(zhì)量）

2Fe

Fe的質(zhì)量為：85噸×

×100%

Fe2O3

112

＝85噸××100%160＝59.5噸例題100噸含F(xiàn)e2O3質(zhì)量分?jǐn)?shù)為85%的鐵礦石中，可煉出含鐵質(zhì)量分?jǐn)?shù)為96%的生鐵為多少噸?解:鐵礦石中含F(xiàn)e2O3的質(zhì)量為:100噸×85%=85噸煉出的生鐵的質(zhì)量為：59.5噸÷96%＝62噸答：煉出的生鐵質(zhì)量為62噸。方法二解：設(shè)可煉出含鐵96%的生鐵的質(zhì)量為x。3CO+Fe2O32Fe+3CO2高溫

160112100噸×85%x×96%160：112＝100噸×85%：x×96%

112×100噸×85%x＝＝62噸

160×96%答：煉出的生鐵質(zhì)量為62噸。一、金屬單質(zhì)鹽的轉(zhuǎn)變關(guān)系：CaCa(OH)2CaOCaCl2O2H2OHCl堿性氧化物堿金屬鹽二、非金屬單質(zhì)鹽的轉(zhuǎn)變關(guān)系：O2酸CCO2H2CO3CaCO3H2OCa(OH)2非金屬鹽酸性氧化物二、金屬單質(zhì)與其化合物的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)三：鐵粉與硫磺的實(shí)驗(yàn)1、實(shí)驗(yàn)操作2Fe+3Cl22FeCl3點(diǎn)燃

Cu+Cl2CuCl2點(diǎn)燃還有哪些金屬單質(zhì)可以轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的化合物？金屬單質(zhì)與非金屬單質(zhì)在一定條件下生成相應(yīng)的鹽。Fe+SFeS金屬+非金屬鹽（無氧酸鹽）金屬鹽金屬氧化物堿鹽非金屬非金屬氧化物酸一、單質(zhì)、氧化物、酸、堿、鹽各類物質(zhì)的相互關(guān)系兩條縱線鹽一條橫線金屬鹽金屬氧化物堿鹽非金屬非金屬氧化物酸一、單質(zhì)、氧化物、酸、堿、鹽各類物質(zhì)的相互關(guān)系兩條縱線鹽鹽+水鹽+堿鹽+酸兩種新鹽金屬鹽金屬氧化物堿鹽非金屬非金屬氧化物酸總結(jié)：單質(zhì)、氧化物、酸、堿、鹽各類物質(zhì)的相互關(guān)系兩條縱線鹽鹽+水鹽+堿鹽+酸兩種新鹽四條叉線三條橫線金屬鹽金屬氧化物堿鹽非金屬非金屬氧化物酸總結(jié)：單質(zhì)、氧化物、酸、堿、鹽各類物質(zhì)的相互關(guān)系兩條縱線鹽鹽+水三條橫線兩對叉線2種新鹽鹽+鹽鹽+堿兩條彎線鹽+H2鹽+金屬總結(jié)：單質(zhì)、氧化物、酸、堿、鹽各類物質(zhì)的相互關(guān)系金屬堿非金屬鹽鹽鹽和水兩種新鹽堿和鹽酸和鹽鹽和金屬鹽和氫氣酸性氧化物鹽酸堿性氧化物二三作業(yè)練1練21、對比：我們自己構(gòu)建的8點(diǎn)圖與課本的圖2、提煉：9大成鹽規(guī)律：（1）金屬氧化物+酸→鹽

+水（2）非金屬氧化物+堿→鹽

+水。（3）酸+堿→鹽+水（4）鹽+鹽→新鹽+新鹽

（5）金屬+鹽→新金屬+新鹽

（6）金屬+酸→鹽

+氫氣（7）酸+鹽→新鹽

+新酸（8）堿+鹽→新鹽

+新堿（9）金屬+非金屬→無氧酸鹽

四：觀賞自然界絢麗多姿的溶洞景觀:（1）溶洞的形成原因：在自然界里，含有碳酸鈣的石灰石巖層遇到溶有二氧化碳的水時(shí)，不溶水的碳酸鈣就會(huì)變成可溶性的碳酸氫鈣〖Ca(HCO3)2〗而被地下水帶走，在長年累月的作用下會(huì)慢慢地形成溶洞。CaCO3

＋CO2＋

H2O＝Ca(HCO3)2

1、拓展探究長知識：當(dāng)含有碳酸氫鈣的地下水從溶洞頂滲出，一滴一滴落下來時(shí)，由于水分蒸發(fā)，水里的碳酸氫鈣又會(huì)變成碳酸鈣而沉積下來，附在洞頂?shù)氖谏希晟钊站?，洞頂就垂下乳狀石條，這就石鐘乳石。滴落地洞底的水也發(fā)生著同樣的變化，形成了向上生長的石筍。鐘乳石和石筍慢慢伸長連在一起成了石柱。（2）鐘乳石、石筍、石柱的形成原因：?Ca(HCO3)2CaCO3↓

＋H2O＋CO2↑2、想一想？1、溶洞原理體現(xiàn)了哪兩種物質(zhì)之間的相互關(guān)系？2、鐘乳石的形成原理又給了我們哪些啟示？CaCO3

＋CO2＋

H2O＝Ca(HCO3)2

Ca(HCO3)2===CaCO3↓

＋H2O＋CO2↑?2、想一想？1、溶洞原理體現(xiàn)了哪兩種物質(zhì)之間的相互關(guān)系？2、鐘乳石的形成原理又給了我們哪些啟示？CaCO3

＋CO2＋

H2O＝Ca(HCO3)2

Ca(HCO3)2===CaCO3↓

＋H2O＋CO2↑?五、實(shí)戰(zhàn)演習(xí)：1、設(shè)計(jì)制備ZnSO4

或MgCl2的可能方法。（1）Zn+H2SO4==ZnSO4+H2↑（2）ZnO+H2SO4==ZnSO4+H2O（3）Zn（OH）2+H2SO4==ZnSO4+2H2O（4）ZnCO3+H2SO4==ZnSO4+CO2↑+H2OZn（OH）2+CuSO4