示范教案(物质的分类及转化)

专题1 化学家眼中的物质世界

专题概要

专题1“化学家眼中的物质世界”由3个单元组成，分别为“丰富多彩的化学物质”“研究物质的实验方法”“人类对原子结构的认识”。通过本专题的学习，学生能够体验和感受化学家研究和认识物质的科学方法，了解化学学科研究的主要内容和基本方法：(1)化学家通过假说—模型—实验—假说的方法研究物质的结构，特别是研究原子的结构；(2)为了研究物质的性质和应用，化学家采用多种方法对物质进行分类，研究不同种类物质之间的转化关系；(3)无论是对自然界存在的物质还是化学家新合成的物质，化学家首先将他们分离提纯，然后对其结构、组成、性质等进行实验研究；(4)化学家需要通过定量研究的方法，研究物质的组成和物质的转化关系等。

通过本专题的学习，让学生体验到化学既是一门好学、有用、有趣的学科，又是一门与人类发展、人类生活有着紧密联系的学科。本专题第一单元“丰富多彩的化学物质”，就是要让学生初步了解在人类发展的历史过程中，化学学科已经为改善人类的生活作出了重大的贡献，并还将起着更大的作用。从而在高中化学学习的起始阶段就能让学生体验科学探究的艰辛和喜悦，感受化学世界的奇妙与和谐，培养和发展学习化学的兴趣。第二单元“研究物质的实验方法”，就是要让学生懂得实验方法不仅是化学家研究化学物质的一种重要的方法，也是高中阶段学习化学的最重要的方法，要学好化学必须亲自动手进行实验探究。第三单元中安排“原子的构成”等内容，一方面是让学生明白化学学习和研究必须进入原子、分子等微观世界；另一方面为后续专题中有关钠、镁、氯、溴等元素及化合物的学习作准备。

专题1，既是初中化学学习的总结和概括，又必须为高中化学的学习打下新的基础。在本专题的学习中，学生将接触到有关原子结构、物质的分类和转化规律、氧化还原反应、分散系、物质的量和物质的量浓度等重要概念，将要进行过滤、萃取、层析等物质的分离实验，这些都是后阶段化学学习的基础。所以本专题的学习将为后阶段的化学学习和高中阶段其他课程的学习及学生科学素质的提高，打下必要的基础。

在教学过程中要注意把握知识与技能，过程与方法，情感、态度与价值观三个方面教学目标的协调和统一，力求达到最佳的整体效果。这是本专题教学中必须处理好的一个关键问题。从认知性学习目标的水平考虑，由于这是高中化学的起始内容，加上初中阶段学生学过的化学内容要求较低，所以本专题教学一定要注意与初中化学衔接，把握教学难度。本专题的许多教学内容只要求学生达到“知道、说出、识别、描述、举例”和“了解、认识、能表示、辨认、区分、比较”等水平。像有关原子结构的学习中，本专题只要求学生了解原子核的构成、核外电子的分层排布、最外层电子与化学性质的关系等最基础的内容，要对原子结构方面的知识有更进一步的了解必须学完《化学2》和《物质结构与性质》等高中化学其他模块才能做到，教师不要片面提高认知性学习目标，使学生在起始阶段就产生畏难情绪，对后续教学产生影响。像氧化还原反应、物质的量、物质的量浓度和胶体等内容的教学过程中都存在类似的情况，需要教师严格把握教学难度。

教学过程中教师要充分挖掘教材内、外的各种素材，运用多种教学手段，创设情景，这是本专题教学中要注意的第二个关键。教学中教师要利用化学实验、录像材料、多媒体资料、网上资源及图书馆资料等多种资源，让学生进行多种方式的学习。教师要着力利用、开发各种教学资源来创设有利于学生自主学习的情景，让学生在生动活泼的学习活动中理解化学基本概念，体验化学探究过程。

第一单元丰富多彩的化学物质

单元规划

本单元教材是以“物质的分类及转化”“物质的聚集状态”“物质的分散体系”等化学物

质的一般属性为主线进行编写的。由于物质的分类和转化实质是分子等微观粒子的变化，物质聚集状态的变化实质是分子等微观粒子间相互作用的变化和分子间距离的变化，物质的分散体系也涉及分子等微观粒子，所以本单元很自然地引出了“物质的量”“气体摩尔体积”等基本概念。

从化学学科的知识体系来看，物质的量、气体摩尔体积、胶体等都是非常重要的基本概念，被广泛应用于生产、科学研究中，是学生提高自身科学素质所必需的基础知识。从本专题的三个单元之间的关系看，经过第一单元的学习，学生已经了解有关原子的一些基础知识，第二单元转向从分子层面去认识化学物质，同时又为第三单元“研究物质的实验方法”打下基础，起着承前启后的作用。

从知识与技能，过程与方法，情感、态度和价值观等教学目标角度分析，本单元内容为教学留下了自主发挥的余地，为教师开发利用其他教学资源留下通道，许多地方需要教师发挥能动性自主开发教学资源，根据不同教师的不同理解、不同经历，不同学校的实际情况，教师必须因地制宜地开发教学资源，在课堂教学中补充不同的实例、增加不同的实验，来达到教学目标。

本单元教学设计中必须把握好的重点是：充分发挥学生的自主性，让学生在开放的问题情景中自由讨论、自主研究、自主形成结论。教师要转变教学观念，充分关注学生学习化学兴趣的培养，激发学生积极自主学习的热情，使学生形成探究、自主、合作的科学学习方式。

教学设计中要有针对性地精心设计问题情景，让学生在这样的情景中自然而然地从已有的记忆和基础为起点，进入新问题的研究，达到“温故而知新”的效果。如在开始讨论“物质的分类和转化”时，可以向学生提出下列具有一定开放性的问题：

在以往的化学学习中，你已经知道了哪些纯净的化学物质?举出6种以上的例子。

这样就自然地从学生原有的基础引到新的课题上来了。

重视“过程和方法”的目标达成。本单元中第一部分直接讨论“物质的分类及转化”，实际上后续的“物质的聚集状态”和“物质的分散体系”也是物质的分类和转化问题，只不过分类和转化的角度不同而已，教学设计中要注意本单元内容的这种前后联系。教学设计中要充分利用这类素材，创设情景让学生尝试用多种不同的方法对化学物质进行分类，让学生从中体会分类的研究方法，培养学生学会从不同角度考虑问题，增强思维的发散性品质。要让学生体会到：学会物质分类的目的是为了更好地研究化学物质的性质，更好地了解化学物质的应用，懂得物质的分类就可以实现由“掌握了一种物质”向“贯通一类物质”的转变，大大提高学习和认识化学的效率。

物质的量概念中包含着微观粒子的计量方法，气体摩尔体积中包含着气体物质的计量方法，物质的量和气体摩尔体积等概念中还包含着有关化学计算的技能。教学设计中要注意这方面知识和技能目标的把握。

物质的分类及转化

从容说课

本单元开头的几幅图片中展示的化学物质都是人工制取的，以图片形式展示在开头，是要告诉学生化学已经为人类生活作出了巨大的贡献，使学生了解人类生活离不开化工生产、化学合成。这样安排，一方面提高了学生学习化学的兴趣，另一方面可以比较顺利地引入本课时内容。要精心体会教材编写者的意图，挖掘和利用教材中的教学素材。

本课时的教学可以采用如下形式进行：教师提出开放性的问题——学生自主思考、发问、探索和讨论——学生自主总结归纳得出结论——学生自主应用自己得到的结论——教师点评。

当然，引入本单元，除了可以利用教材第9页的插图外，也可利用其他图片、录像和一些媒体素材来引发学生思考。如利用有关铜、铝、铁等材料应用的素材提问：

(1)化学物质在我们的日常生活中有很多重要应用，在你的生活经历中留下深刻印象的有哪些?请各位同学各自在纸上写出一些实例，再进行交流。

(2)在学习和生活中你曾有意识地利用化学物质来制作什么工具吗?

(3)在过去的学习和生活中你有没有进行这样的实验(或有没有看见他人进行过这样的实验)：用一种化学物质来制取另一种化学物质?

教学重点培养学生学会从不同角度、不同的标准对物质进行分类是。

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。

教具准备多媒体、投影仪、图片若干。

三维目标

1.学会从不同角度对常见物质进行分类。

2.理解单质、氧化物、酸、碱、盐等物质之间的相互转化关系。

3.掌握化学物质的分类方法，了解物质的组成、结构和性质的关系，认识化学变化的本质。

4.了解化学家研究物质及其变化的方法和重要内容。认识比较和分类等科学方法对化学研究的作用，尝试按不同的方法对物质进行分类，体会定量研究的方法和学习化学的重要作用。

5.初步了解通过化学反应实现物质相互转化的重要意义。

教学过程

导入新课

我先给同学们表演一个魔术。（课前，先在白纸上用酸液写上“化学真奇妙”几个字，在一个浇花的水壶里，放些石蕊试液）

先拿一张白纸给学生看，然后，用浇花的水壶朝白纸上喷水。白纸上立刻出现红色的“化学真奇妙”字样。接着，在学生的惊喜中，指出生活中的一些魔术的化学原理。

师“科学是美的，每个科学家都有这种感觉。”（杨振宁语）化学世界绚丽多彩、千姿百态、奥秘无穷，下面我们一起来看一组图片。

多媒体展示：

教材的几幅图片。

自然界中千姿百态的钟乳石、石笋；

蓝色的胆矾、紫色的碘、银白色的钠；

镁条在空气中燃烧发出耀眼的强光，氨气溶于水形成美丽的喷泉。

推进新课

板书：

物质的分类及转化

一、物质的分类

师化学物质在我们日常生活中有很多重要应用，在你的生活经历中留下深刻印象的有哪些？请各位同学在纸上写出一些实例，再进行小组交流。

（学生活动）自己完成实例后，小组讨论。

师老师巡视，了解学生的想法，给出适当的一些提示，让学生思考的范围更广泛一些。生在日常生活中我们经常接触的化学物质有：水、氧气、金属、碳、塑料、二氧化碳、汽油、淀粉、纤维素、蛋白质等。

师在这些丰富多彩的化学物质中，为了获得生活和发展需要的物质，并更好地利用这些物质为人类服务，化学家们需要将众多的物质进行分类研究，需要探索物质转化的条件和转化时所遵循的规律。如何来分类呢？

师给出常见的一些物质，如：空气、乙醇、硫酸铵、铜、碘、氢气、石墨、食盐水等。请同学们分组讨论，如何给这些物质进行分类。

（学生活动）分组讨论。

（老师巡视，同时参与到某一小组和学生一起讨论，引导学生进行讨论的学习方法，建立与学生之间的感情，零距离与学生接触在一起，让学生有亲切感）

师刚才各小组讨论得非常激烈，下面我们请每个小组选派一名代表，叙述小组讨论的方案。生1 我们小组将物质分成了混合物和纯净物。

混合物有：空气和食盐水

纯净物有：乙醇、硫酸铵、铜、碘、氢气、石墨。

生2 我们小组将物质分成了单质和化合物。

单质有：铜、碘、氢气、石墨。

化合物有：乙醇、硫酸铵。

空气和食盐水是混合物。

生3 我们小组将物质分成了导体和非导体。

导体为：铜、石墨、食盐水，硫酸铵晶体不导电，其水溶液能导电。

绝缘体为：空气、乙醇、碘、氢气。

生4 我们小组将物质分成了气态、液态和固态。

气态为：空气、氢气。

液态为：乙醇、食盐水。

固态为：硫酸铵、铜、碘和石墨。

生5 我们小组将物质分成了易溶、微溶、难溶。

易溶为：乙醇、食盐水、硫酸铵。

微溶为：碘。

难溶为：空气、氢气、铜、石墨。

师以上同学提出的分类形式都非常好。是从组成、导电性、状态、溶解能力等方面来分析的，看来，我们只要调整一下思维方式，从不同的角度思维，就会“山穷水尽疑无路，柳暗花明又一村”，得到异乎寻常的答案，说明衡量事物的标准不止一个。

板书：

物质分类标准的不同，分类形式的结果各不相同

（展示）老师在此也提出一种分类方式与同学们一起共享。

问题解决：1.通过初中化学的学习，我们知道氧化物、酸、碱、盐等物质的有关性质和应用。应用上表，氧化物、酸、碱、盐属于哪一类物质？请同学们讨论得出结论。

（学生活动）小组讨论。

生依据初中所学的氧化物、酸、碱、盐的定义，均为不同元素组成的物质属于化合物，而这些化合物又可细分为无机化合物。

师同学们的理解和接受能力很强，我们再来看看下面一个问题。

问题解决：2.根据物质的组成对下列物质进行分类。

钙(Ca) 氯气(Cl2) 氯化钙(CaCl2) 溶液硫酸(H2SO4) 碳酸钙(CaCO3) 氧化钙(CaO) 氢氧化钙〔Ca(OH)2〕葡萄糖（C6H12O6）

请同学们讨论得出结论。

(学生活动)小组讨论。

生按上表进行分类:

混合物为：氯化钙溶液，其余为纯净物。

在纯净物中，单质为：钙和氯气，其中钙为金属单质，氯气为非金属单质。

化合物有：硫酸、碳酸钙、氧化钙、氢氧化钙。

在化合物中葡萄糖为有机化合物，其余为无机化合物。在无机化合物中又可分为氧化物、酸、碱、盐。

属于氧化物的为：氧化钙；

属于酸的为：硫酸；

属于碱的为：氢氧化钙；

属于盐的为：碳酸钙。

［过渡］除了这一小组同学的分类，实际上对上述物质我们同样还可以用不同的依据进行分类。同一类物质在组成或某些性能方面往往具有一定的相似性。因此，对物质进行合理的分类，有助于我们按物质的类别进一步研究物质的结构、组成和性能。

提出问题：在过去的学习和生活中你有没有进行这样的实验（或有没有看见他人进行这样的实验）：用一种化学物质来制取另一种化学物质？

生有，我们在初中做过用Zn与稀硫酸反应制取氢气，用氢气还氧化铜制取铜等实验。

师联系得很好。在一定条件下，一些不同类别的物质之间是可以转化的，如酸和碱反应转化成盐和水。

板书：

二、物质的转化

师你还知道哪些类别的物质之间可以发生转化吗？它们转化的条件是什么？请同学思考、讨论。

（学生活动）围绕问题充分发表自己的想法。

生1 在光照条件下，绿色植物能将二氧化碳和水转化成葡萄糖和氧气，实现无机物向有机物的转化；在高温下，氧化铁和一氧化碳反应能生成铁和二氧化碳，反应中金属氧化物转化成金属单质；煅烧碳酸钙可以得到氧化钙和二氧化碳，反应中盐转化成氧化物。

师在一定条件下，物质间可以转化，根据初中所学一些物质转化的知识，讨论教材中的问题。

（学生活动）自己完成后，小组讨论。

师注意学生书写的化学方程式是否正确，及时加以指导。

气反应又能生成氯化钙。请你尽可能多地写出图中物质之间转化的化学方程式，并将你的结果与同学交流讨论。

（学生活动）学生先自己完成，然后小组讨论。

生1 展示自己完成的化学方程式。

①CaO+H2O====Ca(OH)2CaO+2HCl====CaCl2+H2O

②CaCO3△

CaO+CO2↑CaCO3+2HCl====CaCl2+CO2↑+H2O

③Ca+2H2O====Ca(OH)2+H2↑2Ca+O2====2CaO Ca+2HCl====CaCl2+H2↑

④Ca(OH)2+2HCl====CaCl2+2H2O Ca(OH)2+Na2CO3====CaCO3↓+2NaOH

⑤CaCl2+Na2CO3====CaCO3+2NaCl CaCl2+2H2O电解Ca(OH)2+H2↑+Cl2↑

师这位同学归纳的转化关系和反应方程式较全面，我想其他同学也会有类似的转化关系及反应方程式。请同学们对照自己书写的方程式进行检查，并将刚才书写的反应方程式，按化学反应类型进行分类。

整理与归纳：根据化学反应的特征，完成下表的填充。

（学生活动）填写表格。

师 刚才这位同学归纳出了初中学习过的四种基本反应类型，这四种基本反应类型的特征非常清楚，我们再请一位同学来给大家归纳一下这四种基本反应类型的特点。

生 化合反应是两种或两种以上的物质参加反应生成一种物质的反应类型；分解反应为一种物质在一定条件下反应生成两种或两种以上的物质的反应类型；置换反应为一种单质与一种化合物反应生成一种新的单质与新的化合物的反应类型；复分解反应为两种化合物相互交换成分生成两种新的化合物的反应类型。

师 总结得很好，我们一起来整理、归纳下面一个问题。

整理与归纳：若在水溶液中发生下列两种类型的化学反应：（1）复分解反应；（2）一种金属与另一种可溶性金属的盐溶液发生置换反应。这两类反应的条件是什么？请将两类反应的条件填写到下列横线上。（1）______________________，（2）________________________。 （学生活动）学生独自完成后，与小组同学一起讨论，得出小组中最好的结论与其他组同学一起分享。

生 复分解反应的条件是：①要有沉淀生成，②要有气体生成，③要有水生成。第二个反应的条件是：在金属活动顺序表中，排在前面的金属单质能把排在后面的金属从它们的盐溶液中置换出来。

［化学史话］历史上曾经认为有机化合物只能由生物的细胞在一种特殊力量——生命力的作用下才能产生，人工合成有机物是不可能的。1828年，德国化学家维勒通过蒸发氰酸铵（NH 4CNO ，一种无机化合物，由氯化铵和氰酸银反应制得）水溶液得到尿素〔CO(NH 2)2〕。尿素的获得，揭开了人工合成有机物的序幕。

课堂小结

这一课我们学习了物质的分类和物质之间的相互转化，根据不同的分类标准，物质可以分成很多种类别，不仅无机物与无机物之间可以相互转化，实际上无机物与有机物之间也可以转化。

布置作业

P 35本专题作业：6

补充一题：用化学方程式完成下列物质间的相互转化。

Ca ?→?

CaO ?→?CaCO 3?→?CaO ?→?Ca(OH)2?→?CaCl 2 补充题答案：2Ca+O 2====2CaO CaO+CO 2 △ CaCO 3 CaCO 3 △ CaO+CO 2↑ CaO+H 2O====Ca(OH)2 Ca(OH)2+2HCl====CaCl 2+2H 2O

板书设计

物质的分类及转化

一、物质的分类

物质分类标准的不同，分类形式的结果各不相同。

二、物质的转化