2020-2021学年第一章 物质及其变化第一节 物质的分类及转化第1课时导学案及答案

第1课时　物质的分类

一、物质的分类

　(1)纯净物的分类。

(2)树状分类法：根据物质的组成可以采用树状分类法对物质进行分类。

(3)交叉分类法(以Na2CO3为例)

(4)根据元素组成和性质对氧化物分类。

①从元素组成分类。

②从物质性质分类。

a．酸性氧化物：能与碱反应生成盐和水的氧化物。大多数酸性氧化物能溶于水，与水化合生成酸。大多数非金属氧化物属于酸性氧化物。

b．碱性氧化物：能与酸反应生成盐和水的氧化物。大多数金属氧化物属于碱性氧化物。

二、分散系及其分类

1．分散系：

按照分散质粒子的直径大小分类。

2．胶体：

(1)丁达尔效应：光束通过胶体时有一条光亮的“通路”，原因是胶体粒子对光线散射形成的。

(2)丁达尔效应常用于鉴别溶液和胶体。

1．判断下列说法是否正确：

(1)根据组成元素的差异，可以把物质分为纯净物和混合物。(　×　)

提示：根据组成物质种类的差异，可以把物质分为纯净物和混合物。

(2)氯化钠属于盐，也属于化合物。(　√　)

提示：氯化钠属于化合物中的盐类。

(3)胶体区别于其他分散系的本质特征是丁达尔效应。 (　×　)

提示：胶体的本质特征是分散质粒子直径介于1～100 nm之间，与其他分散系粒子直径大小不同。

2．教材中描述“我们可以根据分散质粒子的直径大小对分散系进行分类”，将分散系分为溶液、浊液和胶体，运用了什么分类方法？氢氧化铁胶体和氢氧化铁悬浊液两种分散系的本质区别是什么？它们之间的转化属于物理变化还是化学变化？

提示：树状分类法。两种分散系的本质区别是分散质粒子的大小不同。它们之间转化时只是颗粒大小发生了变化，成分没有发生变化，所以属于物理变化。

3．当阳光从窗隙射入暗室，或者光线透过树叶间的缝隙射入密林中时，可以观察到丁达尔效应；放电影时，放映室射到银幕上的光柱的形成也属于

丁达尔效应。请思考：

(1)分散系是不是都能产生丁达尔效应？

(2)如何快速简单地区别溶液和胶体？

提示：(1)丁达尔效应是胶体特有的性质。(2)利用能否产生丁达尔效应可以快速简单地区别溶液和胶体。

物质的组成与分类

　闻名于世的桂林溶洞、北京石花洞、娄底梅山龙宫，是由于水和二氧化碳的缓慢侵蚀而创造出来的杰作。

物质的分类

(1)根据交叉分类法将碳酸钙、碳酸氢钙进行分类。

提示：碳酸钙属于钙盐、碳酸盐和正盐；碳酸氢钙属于钙盐、碳酸盐和酸式盐。

(2)二氧化碳属于酸性氧化物，也属于非金属氧化物，那么酸性氧化物一定是非金属氧化物，非金属氧化物一定是酸性氧化物吗？

提示：不一定。Mn2O7是金属氧化物，也是酸性氧化物；CO、NO等是非金属氧化物但不是酸性氧化物。

用树状分类法对物质进行分类

【特别提醒】酸性、碱性氧化物理解的1个“一定”和3个“不一定”

(1)碱性氧化物一定是金属氧化物，如Na2O、CaO等。

(2)金属氧化物不一定是碱性氧化物，如Na2O2、Mn2O7等。

(3)酸性氧化物不一定是非金属氧化物，如Mn2O7等。

(4)非金属氧化物不一定是酸性氧化物，如CO、NO等。

【思考讨论】

(1)用交叉分类法对碱进行分类。(请连线)

提示：

(2)溶液显酸性的物质是酸，显碱性的是碱吗？

提示：不一定是。NaHSO4溶液显酸性属于盐类，Na2CO3溶液显碱性属于盐类。

【典例】下图是对物质进行分类的图示。

(1)上图应用的分类法是______________法。

(2)下表是利用上述图中涉及的元素组成的几种常见的物质，请你按照“酸”“碱”“盐”“氧化物”的分类标准进行分类。

(3)请利用图中展示的物质，用化学反应方程式说明CO2和MgO分别属于酸性氧化物和碱性氧化物的理由。

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

【解析】(1)由图示可知，该分类方法是树状分类法。

(2)根据酸、碱、盐、氧化物的定义进行区分。H2SO4属于酸，Cu(OH)2属于碱，MgSO4属于盐，CuO为氧化物。

(3)CO2属于酸性氧化物是因为能和碱反应生成盐和水，反应方程式为CO2＋2NaOH===Na2CO3＋H2O；MgO属于碱性氧化物是因为能与酸反应生成盐和水，反应方程式为MgO＋2HCl===MgCl2＋H2O。

答案：(1)树状分类　(2)酸　碱　盐　氧化物　(3)CO2＋2NaOH===Na2CO3＋H2O，MgO＋2HCl===MgCl2＋H2O

(1)请按照不同的分类标准判断HCl的类别？(关键能力——理解与辨析)

提示：HCl属于氢化物、氯化物、一元酸、无氧酸、强酸等。

(2)利用图示中的物质，写出符合下列要求的化学方程式。(关键能力——理解与辨析)

提示：Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑　C＋O2CO2　HCl＋NaOH===NaCl＋H2O(答案不唯一，合理即可)

【规律方法】1.交叉分类法和树状分类法的区别：

(1)交叉分类法中的类别之间存在交叉关系，如Na2SO4、K2SO4分别属于钠盐、钾盐，但它们又都属于硫酸盐；

(2)树状分类法中的物质类别间存在从属关系，如盐属于化合物，而化合物又属于纯净物等。

2．物质分类的两点注意：

(1)根据不同标准可以对化学物质和化学反应进行不同的分类，因此没有固定的分类标准，就不会有正确的分类。如把某物质分为混合物、纯净物、化合物，就是分类标准不统一导致的错误。混合物和纯净物是并列关系，而纯净物包含化合物。

(2)概念间的关系——“并列”与“包含”。

①并列关系：纯净物与混合物，单质与化合物，酸与碱、盐；

②包含关系：纯净物＞化合物＞氧化物。

　(2021·湛江高一检测)下列物质的分类正确的是(　　)

【解析】选D。纯碱是碳酸钠，属于盐，不是碱，A错误；一氧化碳不是酸性氧化物，B错误；氧化铝是两性氧化物，C错误；五种物质的类别正确，D正确。

【补偿训练】

1．化学在国防方面有着重要的作用，在2019年中华人民共和国成立70周年大阅兵上，某隐形飞机表面就涂有一种由铁氧体、金属和金属氧化物超细粉末组成的涂料。上述这种涂料属于(　　)

A．纯净物    B．混合物

C．有机物    D．氧化物

【解析】选B。该涂料由铁氧体、金属和金属氧化物超细粉末组成，组成物质不止一种，故为混合物。

2．分类思想方法在化学发展中起到了重大的作用，以下分类正确的是(　　)

【解析】选A。B项黄铜、盐酸、石灰水属于混合物，错误；C项中碘酒、食盐属于混合物，错误；D项中纯碱属于盐，错误。

　牙膏是日常生活中常用的清洁用品，由粉状摩擦剂、湿润剂、表面活性剂、黏合剂、香料、甜味剂及其他特殊成分构成。表中列出了三种牙膏中的摩擦剂。

(1)将上述摩擦剂所属物质的正确类别填入空格。

(2)推测上述三种摩擦剂都________(填“溶于”或者“不溶于”)水，理由是____________________________________________________________________

___________________________________________________________________。

(3)已知二氧化硅的化学式为SiO2 ，该物质能与NaOH溶液反应，化学方程式为2NaOH＋SiO2===Na2SiO3＋H2O，Na2SiO3属于________(填“酸”“碱”或“盐”)类。由此可知SiO2属于________(填“酸性”或“碱性”)氧化物。非金属氧化物SO2也具有类似的性质，请你写出SO2与NaOH溶液反应的化学方程式____________________________________________________________________

___________________________________________________________________。

【解析】(1)三种摩擦剂分别属于碱、盐和氧化物。(2)三者都不溶于水，因为摩擦剂是通过牙刷的运动摩擦以清洁牙齿，所以均不溶于水。(3)Na2SiO3属于盐类。因为SiO2能与碱反应生成盐和水，所以属于酸性氧化物，根据类比，可知SO2与NaOH溶液反应的化学方程式为2NaOH＋SO2===Na2SO3＋H2O。

答案：(1)碱　盐　氧化物　(2)不溶于　因为摩擦剂是通过牙刷的运动摩擦以清洁牙齿，所以均不溶于水(合理即可)　(3)盐　酸性　2NaOH＋SO2===Na2SO3＋H2O

溶液、胶体和浊液三类分散系的比较

　将浑浊的黄河水变成清澈的饮用水，其中明矾会起到举足轻重的作用。

分散系的种类及胶体的性质

 (1)黄河水有哪些分散系？用什么方法提纯河水中的胶体？

提示：黄河水含有浊液、胶体、溶液。先过滤再渗析。

(2)素材中得到的饮用水是什么分散系？

提示：溶液。

(3)Al(OH)3胶体作净水剂的原理是什么？

提示：Al(OH)3胶体表面积很大能吸附水中悬浮物。

1．溶液、胶体和浊液三类分散系的比较：

【误区警示】(1)胶体的本质是胶体粒子的直径介于1～100 nm之间的分散系，并不是颗粒直径介于1～100 nm之间的物质就是胶体，如果是单一物质就不是胶体。例如不能说粒子直径1～100 nm的氢氧化铁是胶体。

(2)因为胶体和溶液通常都是均一、透明的分散系，所以不能用是否均一、透明来区别胶体和溶液，应采用是否具有丁达尔效应来区别。

2．Fe(OH)3胶体的制备：

(1)制备：将烧杯中的蒸馏水加热至沸腾，向沸水中逐滴加入5～6滴FeCl3饱和溶液，继续煮沸至液体呈红褐色，停止加热。

(2)原理：FeCl3＋3H2OFe(OH)3(胶体)＋3HCl。

【知识拓展】胶体性质在生产、生活中的应用

(1)工厂中静电除尘——电泳。

(2)医疗上血液透析——胶体粒子不能透过半透膜(渗析)。

(3)生产生活中明矾净水——胶体吸附。

(4)自然界中江、河入海口处形成三角洲——胶体聚沉。

【思考讨论】

(情境应用)甲同学在实验室制备Fe(OH)3胶体，操作及现象如下：

①将烧杯中的蒸馏水加热至沸腾；

②向沸水中逐滴加入5～6滴FeCl3饱和溶液，继续煮沸至液体呈红褐色；

③继续加热，出现红褐色沉淀。

(1)上述三种分散系分别属于哪一类？它们的本质区别是什么？

提示：分别属于溶液、胶体和浊液，本质区别是分散质粒子直径的大小。

(2)向②中滴加稀硫酸，刚开始有浑浊出现，继续滴加发现浑浊消失。浑浊是因为加入了电解质，胶体发生了聚沉现象，那么后期浑浊消失是什么原因呢？

提示：后期浑浊消失是稀硫酸与氢氧化铁沉淀反应生成了硫酸铁和水。

(3)氯化铝也具有类似氯化铁的性质，写出常温下生成氢氧化铝胶体的化学反应方程式。

提示：AlCl3＋3H2O===Al(OH)3(胶体)＋3HCl。

【典例】现有如下各实验：(已知淀粉分子的直径在1～100 nm之间)

①将1 g KCl加入99 g水中。

②将1 g可溶性淀粉加入100 g水中，搅拌均匀后煮沸。

③将1 g CaCO3粉末加入100 g水中，充分振荡。

④将0.1 g植物油加入10 g水中，充分振荡混匀。

⑤将96 mL酒精与5 mL水充分混合。

其中所得到的分散系，属于溶液的有________(填序号，下同)，属于胶体的有____________，属于浊液的有________。

【解题指南】解答本题应明确以下两点：

(1)明确三种分散系的特点。

(2)理解胶体的特点。

【解析】①KCl溶于水后以离子形式存在，分散质粒子直径小于1 nm，属于溶液；②可溶性淀粉分子的直径在1～100 nm之间，溶于水后，形成的是胶体；③CaCO3不溶于水，振荡后所形成的是不稳定的体系，久置会沉淀，所以属于悬浊液；④油不溶于水，与水混合振荡后形成的是乳浊液；⑤中二者以任意比混溶，形成的是溶液。

答案：①⑤　②　③④

(1)可以采用什么方法鉴别①②？(关键能力——理解与辨析)

提示：①②分别属于溶液和胶体，可以采用丁达尔效应鉴别，产生明显“通路”的是②。

(2)分离①②③中的分散质和分散系可以分别用什么方法？(关键能力——探究与创新)

提示：①蒸发结晶；②渗析；③过滤。

　(2021·肇庆高一检测)新冠肺炎的传播途径之一是飞沫传播，喷嚏、呼出的水蒸气形成的飞沫属于气溶胶。下列有关气溶胶的说法错误的是(　　)

A．气溶胶是一种分散系

B．气溶胶能发生丁达尔效应

C．喷嚏气溶胶的分散剂是其中的水蒸气

D．气溶胶中存在直径为1～100 nm的粒子

【解析】选C。A.气溶胶是气体和液体形成的分散系，A正确，不符合题意；B.气溶胶属于胶体，能发生丁达尔效应，B正确，不符合题意；C.气溶胶的分散剂是其中的空气，C错误，符合题意；D.胶体中分散质直径为1～100 nm的粒子，D正确，不符合题意。

【拔高题组】

1．我国科学家在世界上第一次为一种名为“钴酞菁”的分子(直径为1.3×10－9m)恢复了磁性。“钴酞菁”分子结构和性质与人体内的血红素及植物体内的叶绿素非常相似。下列说法中正确的是(　　)

A．其分子直径比氯离子小

B．在水中形成的分散系属于悬浊液

C．在水中形成的分散系具有丁达尔效应

D．“钴酞菁”分子不能透过滤纸

【解析】选C。分散质“钴酞菁”分子的直径(1.3×10－9m)介于1～100 nm之间(大于氯离子的直径)，为胶体粒子，其分散系为胶体，能透过滤纸，具有丁达尔效应。

2．FeCl3溶液、Fe(OH)3胶体、Fe(OH)3浊液是三种重要的分散系，下列叙述中错误的是(　　)

A．Fe(OH)3胶体区别于其他分散系的本质特征是分散质粒子的直径在1～100 nm之间

B．分别用一束光透过三种分散系，只有Fe(OH)3胶体具有丁达尔效应

C．三种分散系的颜色都相同，且均能与盐酸反应，具有吸附性

D．三种分散系均属于混合物

【解析】选C。A项，胶体区别于溶液或浊液的本质特征是胶体粒子的直径在1～100 nm之间，正确；B项，胶体能产生丁达尔效应，溶液和浊液不会产生丁达尔效应，正确；C项，只有胶体具有吸附性，FeCl3溶液和Fe(OH)3浊液没有吸附性，FeCl3溶液为棕黄色，而Fe(OH)3胶体和Fe(OH)3浊液都为红褐色，FeCl3溶液不与盐酸反应，错误；D项，溶液、胶体、浊液均属于混合物，正确。

3．清晨树林中五彩缤纷的霞光是胶体的杰作。下列事实不能用胶体性质解释的是(　　)

A．向FeCl3溶液中滴加NaOH溶液产生红褐色沉淀

B．河水与江河交汇处形成三角洲

C．向豆浆中加入硫酸钙可制成可口的豆腐

D．黑暗影院中，放映口发出的光会形成光柱

【解析】选A。FeCl3与NaOH能发生复分解反应生成氢氧化铁沉淀，氢氧化铁沉淀为红褐色，与胶体的性质无关，故A错误；河中的泥浆属于胶体，江河入海口三角洲的形成是胶体聚沉的结果，故B正确；豆浆属于胶体，在豆浆中加电解质溶液，会发生聚沉，所以向豆浆中加入硫酸钙可制成可口的豆腐与胶体的性质有关，故C正确；黑暗影院中，放映口发出的光会形成光柱，是胶体的丁达尔效应，与胶体的性质有关，故D正确。

　用白磷还原法可制得一种金的分散系，该分散系在临床诊断及药物检测等方面有着广泛的应用。

其操作步骤如下：

①取20%白磷的乙醚溶液0.5 mL，加蒸馏水60 mL。

②先滴加1%氯化金水溶液0.75 mL，再滴加0.1 mol·L－1的K2CO3 0.6 mL，振荡变成棕红色。

③加热煮沸至溶液变成透明红色。

④分离提纯，除去无机溶质。

所得分散系中，金颗粒直径在5～12 nm。

请回答下列问题：

(1)该分散系属于哪一类？其分散质是什么？

提示：胶体，金颗粒。所得分散系中金颗粒的直径在5～12 nm之间，所以形成的分散系属于胶体，其分散质是金颗粒。

(2)步骤④的分离方法是什么？

提示：渗析。无机杂质可以透过半透膜，故可以用渗析的方法进行分离提纯而得到纯净的胶体。

1．(水平1)日常生活中常用到下列物质，其中属于纯净物的是(　　)

A．降温用的冰水共存物　　　　 B．做饭用的不锈钢锅

C．餐饮用的某品牌凉茶      D．消毒用的碘酒

【解析】选A。降温用的冰水共存物为同种物质水，为纯净物，故A正确；不锈钢是合金，为混合物，故B错误；餐饮用的某品牌凉茶是多种物质组成的混合物，故C错误；消毒用的碘酒是溶液，为混合物，故D错误。

【补偿训练】

将下列各组物质，按单质、氧化物、酸、碱、盐分类顺序排列正确的是(　　)

A．银、二氧化硫、硫酸、烧碱、食盐

B．碘酒、冰、硫酸氢钠、烧碱、碳酸钙

C．氢气、干冰、硝酸、烧碱、硝酸钾

D．铜、氧化铜、醋酸、石灰水、碳酸氢钠

【解析】选C。选项A中的食盐为混合物；选项B中的碘酒为混合物，硫酸氢钠属于盐而不属于酸；选项D中的石灰水为混合物。

2．(水平1)科学家在《自然》杂志上报告，他们用DNA制造出了一种臂长只有7 nm的纳米级镊子，这种镊子能够钳起分子或原子并对它们随意组合。下列分散系中的分散质的粒子直径与纳米级镊子可能具有相同数量级的是(　　)

A．糖水          B．石灰乳

C．氢氧化铁胶体       D．豆腐脑

【解析】选C。溶液中分散质粒子直径小于1 nm；悬浊液、乳浊液中分散质粒子直径大于100 nm；胶体中分散质粒子直径在1～100 nm之间，所以分散系中的分散质的粒子直径与纳米级镊子可能具有相同数量级的是氢氧化铁胶体，故C正确。

【补偿训练】

雾属于下列分散系中的(　　)

A．溶液　　B．悬浊液　　C．乳浊液　　D．胶体

【解析】选D。因分散质粒子直径在1～100 nm之间的分散系属于胶体，胶体具有丁达尔效应，大雾时用灯照射时会出现一条光亮的“通路”，则雾属于胶体，所以D选项是正确的。

3．(水平1)高一学生小强的化学笔记中有如下内容：

①物质按照组成可以分为单质和化合物　②单质可分为金属单质、非金属单质和稀有气体　③化合物主要包括酸、碱、盐和氧化物　④按照分散质粒子直径大小可将分散系分为溶液、浊液和胶体　⑤溶液呈电中性，胶体带有电荷　你认为他的笔记中有几处错误(　　)

A．二处　　　B．三处　　　C．四处　　　D．五处

【解析】选B。①物质按照组成物质的种类多少可以分为混合物和纯净物，纯净物根据组成元素种类多少可以分为单质和化合物，①不正确；②单质可分为金属单质、非金属单质和稀有气体，②正确；③化合物可分为无机物和有机物，无机物主要包括酸、碱、盐和氧化物等。有机物比无机物多很多，所以③不正确；④按照分散质粒子直径大小可将分散系分为溶液、浊液和胶体，④正确；⑤溶液呈电中性，胶体也是电中性的，只是有些胶体粒子带有电荷，⑤不正确；所以他的笔记中有3处错误，B正确。

4．(水平2)化学概念在逻辑上存在如下关系：

对下列概念的说法正确的是(　　)

A．化合物与纯净物属于重叠关系

B．金属氧化物与碱性氧化物属于交叉关系

C．分解反应与复分解反应属于并列关系

D．钠盐与碳酸盐属于并列关系

【解析】选C。A中，化合物属于纯净物，二者属于包含关系；B中，碱性氧化物属于金属氧化物，二者属于包含关系；D中，钠盐与碳酸盐属于交叉关系。

5．(水平2)下列说法中错误的是(　　)

A．向沸水中逐滴加入少量饱和FeCl3溶液，可制得Fe(OH)3胶体

B．胶体区别于其他分散系的本质特征是分散质的微粒直径在10－9～10－7m

C．光线透过胶体时，胶体中可发生丁达尔效应

D．用平行光照射NaCl溶液和Fe(OH)3胶体时，产生的现象相同

【解析】选D。向沸水中逐滴加入少量饱和FeCl3溶液，可制得Fe(OH)3胶体，A正确；溶液、胶体和浊液这三种分散系的本质的区别在于分散质粒子直径的大小，B正确；胶体中可发生丁达尔效应，C正确；丁达尔效应是胶体的特性，溶液无此性质，D错误。

6．(水平2)一些明胶企业将皮革废料熬制成工业明胶，出售给某些制药企业，最终变成药用胶囊。由工业明胶制成的胶囊往往含有超标的重金属铬，从而对人体造成伤害。

明胶是水溶性蛋白质混合物，溶于水形成胶体。

(1)已知Fe(CrO2)2中铬元素是＋3价，则其中铁元素是________价。CrO是一种酸根离子，则Fe(CrO2)2属于______________(填“酸”“碱”“盐”或“氧化物”)。

(2)区分明胶的水溶液和K2SO4溶液的方法是____________。分离提纯明胶的水溶液和K2SO4溶液的混合物的方法是________________________。

(3)已知胶体的分散质不能透过半透膜，但水分子等小分子或离子能透过半透膜。现有10 mL明胶的水溶液与5 mL NaCl溶液混合装入半透膜内，将此半透膜袋浸入盛蒸馏水的烧杯中，设计一个实验证明Cl－能够透过半透膜：___________________________________________________________________。

【解析】(1)Fe(CrO2)2中氧元素的化合价是－2价，总的负价是－8价，铬元素的化合价是＋3价，2个铬原子化合价是＋6价，所以铁元素化合价是＋2价；Fe(CrO2)2是由Fe2＋和CrO组成的盐；(2)明胶的水溶液属于胶体，能够产生丁达尔效应，而K2SO4溶液属于溶液，无丁达尔效应，因此可通过丁达尔效应进行鉴别；胶体分散质微粒不能透过半透膜，而溶液的离子能够透过半透膜，因此可根据分散质微粒直径大小，用渗析的方法提纯胶体；(3)可以根据Cl－和Ag＋发生反应产生不溶于硝酸的AgCl白色沉淀，证明Cl－能透过半透膜，操作方法是取烧杯中的液体，加入少量的硝酸银溶液，出现白色沉淀，再加入稀硝酸，白色沉淀不溶解，证明Cl－透过了半透膜。

答案：(1)＋2　盐　(2)丁达尔效应　渗析　(3)取烧杯中的液体，加入少量的AgNO3溶液，出现白色沉淀，再加入稀硝酸，白色的沉淀不溶解，证明Cl－透过了半透膜

【补偿训练】

小高同学在某食品包装内发现有一包白色颗粒状固体A的小纸袋，上面写着“生石灰干燥剂，请勿食用”。

小高同学随手将小纸袋放在窗台上，过一段时间后发现纸袋内的白色颗粒粘在一起成为块状固体B。

(1)A固体的化学名称是____________。物质类别属于________________。

(2)A固体干燥原理是___________________________________________________________________。

(3)块状固体B中除含A外，还有________，物质类别分别属于________。块状固体B溶于水可能有________(填“放热”或“吸热”)现象。

【解析】(1)白色干燥剂为氧化钙，属于金属氧化物或碱性氧化物；(2)氧化钙吸水变为氢氧化钙，用于干燥；(3)氧化钙吸水变为氢氧化钙后，氢氧化钙可以吸收空气中的二氧化碳变为碳酸钙；两者分别属于碱、盐。

答案：(1)氧化钙　金属氧化物(或碱性氧化物)

(2)氧化钙吸水变为氢氧化钙，用于干燥

(3)Ca(OH)2、CaCO3　碱、盐　放热