人教新课标化学九年级《反应基本类型及发生条件》教学设计.docx

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人教新课标化学九年级《反应基本类型及发生条件》教学设计

第二节反应基本类型及发生条件

一、背景资料

背景资料1.氧化-还原反应理论的发展

　　拉瓦锡根据实验，在1777年向巴黎科学院提出报告指出：

物质燃烧或金属在空气中燃烧并不是燃素学说所谓脱去燃素的分解反应，而是金属和氧化合：

金属十氧=金属氧化物

　　物质跟氧化合的反应叫做氧化反应。

这就推翻了统治化学界达百年之久的燃素学说，我们今天学习的氧化—还原反应理论诞生了。

　　拉瓦锡于1783年才宣布他的化学理论的革新，拉瓦锡夫人还仪式性地焚烧了斯塔尔的书和燃素学说的书籍，以标志新化学的开始。

的确，拉瓦锡的燃烧的氧化学说开拓了化学的新时代。

恩格斯对拉瓦锡的燃烧的氧化学说给予很高评价，把燃素学说之于燃烧的氧化学说与黑格尔辩证法之于马克思主义的辩证法相比拟，燃烧的氧化学说使过去在燃素学说形式上倒立着的全部化学正立过来了，而批评普利斯特里等坚持错误的燃素学说的人，由于被传统的燃素学说所束缚，“本来可以推翻全部燃素观点并使化学发生革命的元素，在他们手中没有能结出果实”。

　　以上介绍的是氧化一还原反应理论的建立过程或者说是氧化—还原反应理论发展的第一阶段。

这个阶段是以氧的得失为基础的氧化—还原反应理论。

　　氧化—还原反应理论发展的第二阶段就是我们以化合价升高（氧化）、降低（还原）一为基础的氧化—还原反应理论。

第三阶段是以电子得失（得电子为还原，失电子为氧化）为基础的氧化—还原反应理论。

　　从氧化—还原反应理论发展的第一阶段的历史，即人类经过千辛万苦才弄明白燃烧的本质的史实，我们可得到下列几点启示。

　　第一，科学的发展是由生产和科学实验水平决定的。

　　第二，人类对自然界的认识是几代人或几百年、几千年人们劳动的积累，经过去粗取精，去伪存真，改正错误，才达到比较正确的认识。

　　第三，要尊重事实、不迷信权威，勇于实践。

实践是发现真理、检验真理的标准。

　　第四，现在大家公认的理论，它也不是百分之百的正确，它还有缺点或错误，在人们的实践中，还要克服缺点、纠正错误，向前发展。

背景资料2.湿法冶金的起源

湿法冶金：

亦称“水法冶金”，即在溶液中，特别是在酸、碱、盐类的水溶液中冶金作业的总称。

属于湿法冶金范畴的有：

浸出、过滤、沉淀、结晶、萃取、离子交换、水溶液电解等过程。

湿法冶金适于处理金属含量较低和组分比较复杂的原料。

其综合回收率高、劳动条件较好、广泛用于有色和稀有金属，如锌、铀、稀土金属等生产。

在宋初，我国发明了胆水浸铜法，是湿法冶金技术的起源。

刘安是我国西汉时的炼丹家，他著的《淮南万毕术》中记载着“曾青得铁，则化为铜。

”意思是说铜遇到铁时，就有铜生成。

实质就是我们现在所说的铁和可溶性的铜盐发生的置换反应。

这一发现要比西方国家早1700多年。

在宋朝时采用这一方法炼铜已有相当规模，每年炼铜达5×105kg，占当时铜产量的15%—25%。

这种炼铜方法在我国最早，是湿法冶金的先驱。

二、实验探究

神奇的阿拉丁神灯-过氧化氢的分解反应

一、实验步骤：

　　1．取一个125mL之锥形瓶并附瓶塞。

　　2．加入30-50mL的30％过氧化氢溶液于上述瓶内。

　　3．将约2g的碘化钾固体填装入茶包内，小心地将茶包袋口封紧，如图一所示。

　　4．将捆好之茶包悬吊于锥形瓶之瓶颈处，在瓶口塞入塞子以使茶包保持悬空，如图二所示。

　　5．取出塞子让茶包掉入过氧化氢溶液中，随即产生大量的烟雾，而获得神灯内巨人出现时之效果，如图三和图四所示。

二、讨论实验原理和相关的问题：

　　1．这个实验牵涉到过氧化氢溶液的分解反应，产生氧气和水蒸气，总反应式为：

2H2O2（aq）→O2（g）+2H2O（g）+Q

　　2．这个实验以两步进行，而IO－为反应的中间物质。

　　H2O2（aq）+I－（aq）→H2O（l）+IO－（aq）+Q

　　H2O2（aq）+IO－（aq）→H2O（g）+O2（g）+I－（aq）+Q

　　3．过氧化氢在常态下分解速率不快，加入碘化钾后瓶内立即发生剧烈作用，产生大量氧气与水气，显示碘化钾在反应中发挥了催化作用。

　　4．这个实验所产生的大量气体是什么？

（这个实验所产生的大量气体是由过氧化氢分解所产生的氧气与水蒸气。

）

　　5．有其它物质可以代替碘化钾参与过氧化氢分解反应吗？

（可以使用二氧化锰代替碘化钾作为过氧化氢分解反应的催化剂。

）

　　四、注意事项：

　　1．可使用固体的MnO2代替固体的KI，来催化过氧化氢的分解反应。

　　2．实验配置H2O2前，应戴上手套以避免皮肤接触到H2O2而造成灼伤。

　　3．教师在演示前必须事先预作，以确定反应发生所产生烟雾状水蒸气之效果，准确控制H2O2浓度与KI之用量。

（注意：

H2O2浓度过高会使反应过于激烈而瞬间产生大量氧气及水气喷出。

）

三、网络导航

谈谈初中化学总复习

中学化学中常见的置换反应类型归纳

化合反应、氧化反应、分解反应的视屏教案

分解反应教案

化学反应的分类

:

8010/RESOURCE/GZ/GZHX/HXBL/HXTS0154/12710_SR.HTM氧化反应

四、例题解析

[经典试题]：

例1．下列关于基本反应类型说法中，正确的是（）

A.化合反应的反应物是单质

B.分解反应的生成物可能都是化合物

C.有单质和化合物参加反应，并有单质和化合物生成的反应一定是置换反应

D.两种化合物反应生成另外两种化合物的反应都是复分解反应

[分析解答]：

A选项，举反例否定之CaO+H2O=Ca（OH）2，反应物都是化合物，故A选项错误；B选项，可试举正例肯定之，CaCO3

CaO+CO2↑，故B正确。

C选项，抽象思维法判断，置换反应的定义不仅限定反应物和生成物的类型，而且也限定了“种数”各为两种，C项叙述中没有确定“种数”，叙述不完整，错误。

D选项没有确定这两种化合物反应的方式是否是“相互交换成分”，例如：

CO2+Ca（OH）2=CaCO3↓+H2O，该反应不属与复分解反应。

答案为B。

[知识点拨]：

解此类题可用形象举例法，也可用抽象思维法，或者是两种方法相合，本题涉及到四种基本反应类型的概念，掌握好概念的内涵和外延是答题的关键。

化合反应的定义只是从反应物和生成物的“种类”类限定的，即“多变一”形式，而对反应物和生成物的类别并限定，反应物可能全都是单质或全都是化合物，也可能既有单质又有化合物，只不过由于“多变一”反应，其反应物一定是化合物。

分解反应的定义也只是从“种数”来限定的,即“一变多”形式，，而未限定反应物、生成物类别，只不过由于“一变多”反应，其反应物一定是化合物，但是生成物可能全部是单质或全是化合物，也可能既有单质又有化合物。

置换反应的定义既限定了反应物的种数和类别，也限定了生成物的种类和类别。

复分解反应的定义既限定了反应物和生成物的“种数”都是两种，且它们都是化合物，同时还限定了“相互交换成分”的转化方式，即对化合物的组成和构成特征作了相应的限定。

[举一反三]：

下列叙述正确的是（）

A．复分解反应得到的产物都是化合物

B．化合反应的反应物都是单质

C．有单质生成的反应一定时置换反应

D．化合物加热时才能发生分解反应

[分析解答]：

举例否定法。

B选项反例：

CaO+H2O=Ca（OH）2，反应物都不是单质，C选项反例：

Fe2O3+CO

2Fe+3CO2↑，该反应虽然有单质生成，但是反应物都是化合物，故不符合置换反应的定义。

D选项反例：

Na2CO3·10H2O的风化就不需要加热，其反应的化学方程式为Na2CO3·10H2O=Na2CO3+10H2O。

A选项，复分解反应要求反应物“相互交换成分”的转化方式，如果用以字母表达式可表示为：

AB+CD=AD+BC（A、C为阳离子或阳离子团，B、D为阴离子或阴离子团），由此可看出其生成物必定是化合物。

答案选A。

例2.下列各物质相互在水中混和后，能发生化学反应的是（）

A．Fe与AgClB．Cu（OH）2与ZnCl2

C．KNO3与CuCl2D．MgCO3与稀硫酸

[思维点击]：

判断化学反应能否发生，先要确定物质有没有与另一种物质反应的性质，若没有这样的性质，当即否定；有这样的性质，再继续分析，看它属于何种反应，再分别从反应发生的条件对反应能否发生进行肯定和否定。

[知识点拨]：

规律

发生条件

置换反应

氢气+金属氧化物→金属+水

①加热②K、Ca、Na、Mg、Al等的氧化物除外

碳+金属氧化物→金属+CO2

①高温加热②K、Ca、Na、Mg、Al等的氧化物除外

金属+酸→盐+氢气

①浓硫酸、硝酸因有强氧化性，与金属反应不能生成氢气②在金属活动性顺序中排在氢前面的金属才能置换酸中的氢

金属+盐→新盐+新金属

①盐可溶②在金属活动性顺序中排在前面的金属才能置换后面的金属③K、Ca、Na很活泼，在盐溶液中不能置换出其它金属

复分解反应

酸+碱→盐+水

中和反应，有水生成，都能反应

酸+盐→新酸+新盐

①不溶酸的盐如BaSO4、AgCl等除外②生成物中要有沉淀、气体或水

碱+盐→新碱+新盐

①反应物都溶于水②生成物中要有沉淀、气体或水

盐+盐→两种新盐

①反应物都溶于水②生成物中要有沉淀

[分析解答]：

根据置换反应和复分解反应发生的条件，A中Fe的活泼性虽然比Ag强的多，但是因为AgCl难溶于水，不能配成溶液，反应不可能发生；B乍一看碱能与盐反应，而且相互交换成分后生成的Zn（OH）2是沉淀，但是细想因为Cu（OH）2也难溶于水，不能形成溶液，故也不能反应；C中盐能与盐反应，但是交换成分后生成物中既没有沉淀，也没有水和气体，不符合复分解反应的条件，不选；D中盐能与酸反应，虽然其中的MgCO3难溶于水，但是反应物中有硫酸，不需要考虑其它物质的溶解性，而且反应后有气体和水生成，反应可以发生。

答案选D。

例3.对于化学反应A+B=C+D，则可推知下列叙述错误的是   （  ）

A.若生成物C和D分别是盐和水，则反应物一定是酸和碱

B.若A和C是单质，B和D是化合物，则该反应一定是置换反应

C.若A是可溶性碱，B是可溶性盐，则C、D可能是两种沉淀

D.若A、B各取10克混合，使其充分反应，则C、D质量的总和不一定等于20克

[思维点击]：

解本题时要牢牢把握四种反应类型的定义，把字母表达式具体化。

[分析解答]：

A选项，因为有两种物质反应产物是盐和水的一共可以使三种情况：

（1）酸+碱=盐+水，如NaOH＋HCl=NaCl＋H2O；

（2）酸性氧化物+碱=盐+水，如CO2+Ca（OH）2=CaCO3↓+H2O；

（3）酸+碱性氧化物=盐+水，如2HCl+CaO=CaCl2+H2O

A错误，B选项叙述正确，单质+化合物=新单质+新化合物，从反应物和生成物的种数和类型上均符合置换反应定义，故可以用该表达式表示，C选项正确，举例如：

CuSO4+Ba（OH）2=Cu（OH）2↓+BaSO4↓。

D选项正确，A、B反应，可能出现一种物质已反应完而另一种物质有剩余即过量，则根据质量守恒原理，C、D质量等于参加了反应的A、B的质量总和，故必小于20。

答案选A。

例4.在AgNO3和Cu（NO3）2的混合溶液中，加入少量的铁粉，充分反应后，发现有少量金属析出，过滤后，往滤液中滴加盐酸有白色沉淀生成，则析出的少量金属可能是；并写出有关的化学方程式。

[思维点击]：

解本题需要对置换反应发生的条件、金属活动性顺序、盐的溶解性，盐酸的检验方法等知识具有综合分析和应用的能力。

[知识点拨]：

熟记常见金属活动性顺序，并理解它的含义。

常见金属的活动性顺序可分为三个阶段来记忆：

金属活动性顺序的实质是金属原子在水溶液中失去电子变为阳离子的能力由强到弱的顺序，也是金属阳离子在水溶液中得到电子变中性原子的能力又弱到强的顺序。

例如在金属活动性顺序中，锌位于铜前面，锌的化学活动性比铜强。

在水溶液中锌原子比铜原子易失去电子变为原子，因此，锌可以把铜从它的盐溶液里置换出来，而铜不能把锌从它的盐溶液中置换出来。

[分析解答]：

首先明确AgNO3和Cu（NO3）2均为硝酸盐，可溶。

根据题意，在其混合物溶液中加入少量铁粉，由于铁比银、铜活泼，所以铁能将银、铜分别从它们的盐溶液置换出来，此时析出的是银和铜的混合物。

但根据题意还知，充分反应后过滤，往滤液中滴加盐酸又白色沉淀生成，这说明反应后溶液中一定有AgNO3剩余，既然溶液中尚剩余AgNO3，则析出的少量金属中就不可能有铜存在。

因为铜比银活泼。

生成的铜会继续跟AgNO3反应析出银，所以本题析出的少量金属只有Ag。

答案：

析出的少量金属只有Ag

2AgNO3+Fe=Fe（NO3）2+Ag；Cu（NO3）2+Fe=Fe（NO3）2+Cu；

2AgNO3+Cu=Cu（NO3）2+Ag；AgNO3+HCl=HNO3+AgCl↓

[举一反三]：

往AgNO3、Cu（NO3）2、Zn（NO3）2的混合溶液中加入一些铁粉，待反应完成后再过滤，不可能存在的情况是（   ）

A.滤纸上有Ag，滤液中有Ag＋、Cu2＋、Zn2＋、Fe2＋

B.滤纸上有Ag、Cu，滤液中有Ag＋、Zn2＋、Fe2＋

C.滤纸上有Ag、Cu、Fe，滤液中有Zn2＋、Fe2＋

D.滤纸上有Ag、Cu、Fe、Zn，滤液中有Zn2＋、Fe2＋

[分析解答]：

例5.选用盐酸、氧气、氯酸钾、碳酸钙、镁条等5种物质中的一种或若干种。

按下述反应类型写一个化学反应方程式。

（1）分解反应:

;

（2）化合反应:

;

（3）置换反应:

;

（4）复分解反应:

.

[思维点击]：

本题是按特殊要求书写化学方程式。

首先要全面考虑物质所述类型、性质，然后按照要求书写。

题中单质有镁和氧气，酸有盐酸，盐类有氯酸钾和碳酸钙。

再回忆它们的化学性质，如镁和氧气都属较活泼的金属和非金属，会发生化合反应；氯酸钾和碳酸钙都易发生分解反应等。

然后按四类反应的要求逐一选出合适的反应物，再写出正确化学方程式。

[分析解答]：

（1）CaCO3

CaO+CO2↑；

（2）2Mg+O2

2MgO；

（3）2HCl+Mg=MgCl2+H2↑；（4）2HCl+CaCO3=CaCl2+CO2↑+H2O

例6.用置换反应与复分解反应实现下列各步转化：

[思维点击]：

本题是置换反应与复分解反应的具体应用。

其中

（1）→（3）各物质组成变化的负价部分，可分别加入适当的、含有相当负价部分的化合物，通过复分解反应实现转化。

（4）→（6）各物质组成变化是正价部分，且生成物中的金属元素比反应物中的金属活动性强，可考虑用置换反应实现转化（但要注意（6）的特殊情况:

ZnSO4→Na2SO4）。

[分析解答]：

（1）CuCl2+2AgNO3=2AgCl↓+Cu（NO3）2，若改Mg（NO3）2、KNO3用等硝酸盐，不产生沉淀，不能实现规定的转化。

（2）Cu（NO3）2+2NaOH=Cu（OH）2↓+2NaNO3,若改用Fe（OH）3等不溶性碱，反应不能进行。

（3）Cu（OH）2+H2SO4=CuSO4+2H2O,若改用Na2SO4等硫酸盐，反应不能进行。

（4）CuSO4+Fe=FeSO4+Cu，若改用FeCl3等可溶性铁盐代替Fe，复分解反应不能发生。

（5）FeSO4+Zn=Fe+ZnSO4，若改用Zn（NO3）2等可溶性铁盐代替Fe，复分解反应不能发生。

（6）ZnSO4+Na2CO3=Na2SO4+ZnCO3↓，若向ZnSO4溶液中加入金属钠，Na跟H2O剧烈反应生成的NaOH再和ZnSO4反应，也能得到Na2SO4，但是如果将此反应写成Na置换ZnSO4中的Zn元素就错了。

[视野拓宽]：

在金属活动顺序表中氢前面的金属可与酸反应，生成盐并放出氢气。

Mg前面的金属可与冷水剧烈反应，并放出氢气。

在金属活动顺序表中前面的金属可与后面的盐溶液反应，生成后面的不活泼金属和新的盐。

但是Mg前面的金属与后面的金属的盐溶液反应情况复杂，可以粗略认为它们先和水反应生成氢气和氢氧化物（碱）。

然后，生成的对应的碱可能再和盐反应。

[综合学科]：

例7.A、B、C、D、E、F、G、H、I、9种物质是初中化学课本中的常见物质。

已知A、B、F、H是单质，B、C、D是气体，A、E为黑色固体，G能与NaOH溶液反应生成蓝色沉淀。

它们之间有下图所示关系，请回答下列问题：

（1）写出下列物质的化学式：

A：

；C：

；I：

；

（2）完成下列变化化学方程式：

B+F；

D+E；G+NaOH；

[思维点击]：

利用物质的一些特有性质，通过各种反应类型之间的某些特征来进行物质的推断，是初中化学元素化合物知识的一个重要内容，也是考查学生对元素化合物知识进行综合应用，提高分析问题、解决问题的能力的重要题型。

在进行物质推断的过程中，除了对知识点的把握外，我们往往还要解题的方式方法，尤其是要熟练运用逆向思维方法进行推导。

[分析解答]：

本题的关键是如何通过推导出A、B、C、D、E、F、G、H、I9种物质的化学式。

虽然题目告诉我们该9种物质是初中化学课本中常见的物质，但是在整个化学学习过程中，我们所截粗的物质远远不止9种。

所以要解决本题，我们不仅要抓住题目中漏出的蛛丝马迹，还要充分利用各种物质特有的性质，同时考虑各类不同的化学反应之间的特点，以便各个击破，逐步前进，最终完成目标

本题惟一的已知条件，也是我们惟一可以用的信息是I+Ba（NO3）2=Fe（NO3）2+白色沉淀↓（不溶于稀硝酸），这正是解决问题的关键所在，细想改反应是硝酸钡和某一物质发生反应生成另一盐与一个不溶于稀硝酸白色沉淀，依初中化学获得的物质知识，发现这一反应应该是一个复分解反应，而不溶于稀硝酸的白色沉淀钡盐只有一种即是BaSO4，也就是说I+Ba（NO3）2=Fe（NO3）2+BaSO4↓，由此可推导出I为FeSO4，再在此基础上，利用已知条件就可以向前推导可得出F是Fe，G是CuSO4；再推导得出H为Cu，再利用物质之间反应的特性，可得E为Fe3O4，D为CO，C为CO2，B为O2，A为C。

在做此类物质的推断题时，切忌一步到位的思想，必须由初始状态一步一步追溯推理，这是逆向思维方法的关键所在，也是解题思维的关键所在。

答案为：

（1）C、CO2、FeSO4

（2）3Fe+O2

Fe3O4；4CO+Fe3O4

3Fe+CO2；

CuSO4+2NaOH=Cu（OH）2↓+Na2SO4

[链接奥赛]：

例8．请你根据“在化学反应前后，按元素化合价有无变化，将化学反应分为两类；有变动的叫氧化还原反应，无变化的叫非氧化还原反应“这个定义，指出：

（1）在四种基本类型（化合、分解、置换、复分解）化学反应中，哪种一定属于、哪种一定不属于，哪种不一定属于氧化还原反应？

并举化学方程式实例说明之

（2）用4个小圆分别代表化合、分解、置换、复分解反应，应怎么样绘在右图所示的大圆中（上半圆为氧化还原反应区、下半圆为非氧化还原反应）

[思维点击]：

本题主要测试学生按题目提供信息，对所学化学反应基本类型知识的归纳、迁移、探究和创新能力。

[分析解答]：

（1）见下表

四种基本反应类型

是否属于氧化还原反应

化学方程式实例

化合反应

不一定属

有单质参加的属

H2+O2

H2O

（H：

0→+1价，O：

0→-2价）

无单质参加的不属

CO2+Ca（OH）2=CaCO3↓+H2O

（各元素化合价在反应前后都没有变化）

分解反应

不一定属

有单质生成的属

2KClO3

2KCl+3O2↑

（Cl：

+5→-1价，O：

-2→0-1价）

无单质生成的不属

CaCO3

CaO+CO2↑

（各元素化合价在反应前后都没有变化）

置换反应

一定属（因有单质参

加和生成）

H2+CuO

Cu+H2O

（H：

0→+1价，Cu：

+2→0价）

复分解反应

一定不属（各成分的

交换，组成各成分的

元素化合价不变）

NaOH+HCl=NaCl+H2O

（各元素化合价在反应前后都没有变化）

（2）代表化合、分解反应的两个小圆，其上半圆在氧化还原反应区，下半圆在非氧化还原区（见右图）。

代表置换、复分解反应的两个小圆，分别在氧化还原反应区、非氧化还原区。

[视野拓宽]：

初中阶段根据在化学反应中得氧或失氧后化合价的变化情况分为氧化反应和还原反应。

物质跟氧发生的反应是氧化反应；含氧纯净物理的氧元素被夺去的反应是还原反应。

在反应中，向其他物质提供氧元素（即自身失去氧元素）的物质称为氧化剂，它具有的这种性质称为氧化性。

具体关系如下：

[举一反三①]：

氧化还原反应得一种广泛定义是：

凡是有化合价升降的反应，就是氧化还原反应；元素化合价不变的反应，称为非氧化还原反应。

按照这种定义，下列物质在隔绝空气加强热过程中，只发生氧化还原反应的是（）

A．KMnO4

B．Cu（OH）2和C的混合物

C．NH4HCO3

D．CaCO3和Cu的混合物

[分析解答]：

先写出有关的化学方程式：

2KMnO4

K2MnO4+MnO2+O2↑

Cu（OH）2

CuO+H2O；2CuO+C

CO2↑+2Cu

NH4HCO3

NH3↑+H2O+CO2↑

CaCO3

CaO+CO2↑

由化学方程式可判断各反应有无化合价变化。

根据题中信息，可判断A只发生氧化还原反应；B既发生氧化还原反应，也发生非氧化还原反应；C、D中只发生非氧化还原反应。

[举一反三②]：

有化学反应A+B=C+D，如果A和D都是单质，B和C都是氧化物，则可推知下列叙述错误的是（）

A．该反应一定属于置换反应

B．A是还原剂，它发生还原反应

C．B具有氧化性，反应中B被氧化

D．该反应实质上是A从B中获取氧

[思维点击]：

本题从基本反应类型角度和得氧、失氧角度对同一个用通式表达的化学反应进行综合分析，也可以采用形象举例法，即举一个符合题意的具体反应实例，然后运用该实例

进行分析、判断。

比如：

H2（A）+CuO（B）

Cu（C）+H2O（D）,就是符合题意的一个反应实例，然后借助这个反应实例，再进行分离、判断、解答问题容易多了。

五、单元练习

一、选择题（每小题只有一个正确答案）

1．在一定条件下发生的下列反应不属于置换反应的是（）

A.3H2+WO3

W+3H2OB.4CO+Fe3O4

3Fe+4CO2

C.Mg+H2SO4===MgSO4+H2↑D.Cu+2AgNO3===Cu（NO3）2+2Ag

2.下列反应中属于复分解反应的是（　）

A．Ba（OH）2+H2SO4==BaSO4↓+2H2O  B．CuO+CO