高中化学必修一 专题1.1.1 物质的分类

第一章  物质及其变化

第一节 物质的分类和转化

第1课时  物质的分类

（1）通过对生活实例的反思，提炼分类的意义和方法，并迁移至物质分类。

（2）通过对Fe(OH)3胶体性质的讨论，能从微观粒子尺度和宏观性质相结合的角度解释相关的自然现象。

【内容分析】

根据课程标准的要求，以及初、高中化学教学衔接的实际需要，本节安排了两部分内容：物质的分类，物质的转化。

根据物质的组成和性质对纯净物进行分类，学生在初中化学课上已经学过。在初中的基础上，教材重点介绍了 “树状分类法”和“交叉分类法”这两种常用的分类方法，以及同素异形体、酸性氧化物和碱性氧化物的概念。这既有利于初、高中的衔接，又可以为后面元素化合物知识的学习打下基础。

溶液、乳浊液和悬浊液都是混合物，学生在初中化学课上也都接触过。教材以此为基础介绍了分散系、分散质和分散剂的概念，然后以分散质粒子的直径大小作为分类依据，引入胶体的概念，并通过实验1-1引出胶体的重要性质一丁达尔效应。

本节内容的特点是源于初中，高于初中。在编排思路上，教材注意与初中化学相关知识的合理衔接，以物质的分类为线索，复习和巩固旧知识，适当引入新知识。在科学方法和科学观念方面，教材突出分类方法在化学研究中的应用。这样编排，既可以减轻学生进入高中化学学习的不适感，有利于激发学生的学习兴趣；又能够使学生站在更高的角度学习化学，有利于发展化学学科核心素养。

【教学重点和难点】

重点：分类思想的建立

难点：胶体的性质

【教学流程】

【学习任务一】 宏观辨识、学习分类的方法

【创设生活情景】日常生活中在哪些地方用到分类的方法？

【设计意图】通过用学生熟悉的事物提炼分类的意义。

【初高中知识衔接】

【思考与交流1】根据初中所学的知识对化学物质进行分类，并画出图示，说一说分类的标准。

【设计意图】要求学生将物质分类系统化，并学会用树状分类法构建物质分类支架。

【新概念】

【思考与交流2】根据元素的组成可以将下列物质：CO2、Na2O、SO2、MgO、SO3、CaO

分为金属氧化物和非金属氧化物，试分析它们的化学性质，还可以怎样分？

概念辨析

(1)  金属氧化物一定是碱性氧化物？

(2)非金属氧化物一定是酸性氧化物?

(3)酸性氧化物均能溶于水生成相应的酸？

【设计意图】通过问题驱动的方式，在初中基础上学习酸性氧化物及碱性氧化物的概念。

【思考与交流3】对下列盐进行分类Na2SO4、K2SO4、Na2CO3、K2CO3，并说出你的分类标准。

【拓展应用】工业生产中，常需要K2SO4，如何选定原料来制备K2SO4？

【设计意图】通过对盐的分类，学习交叉分类法的使用方法，拓展到实际生产中。

【学习评价一】

练习1、下列每组中的两种物质之间的关系为同素异形体的一组是（     ）

A．CaO和CaS    B．  和

C．C60和C70       D．HCNO和HOCN

练习2、对下列酸用交叉分类法进行分类，并说出你的分类标准。

H2SO4、HCl、H2CO3、H3PO4

【设计意图】加深对同素异形体概念的理解，对酸进行分类，掌握交叉分类法的使用，同时也复习酸的定义。

【学习任务二】分散系

【初高中知识链接】

【思考与交流1】从物质分类的角度看，CuSO4溶液、泥水、振荡后的植物油与水的混合物属于什么类？

【设计意图】链接初中所学的混合物可以分为溶液、悬浊液、乳浊液，提出分散系的概念

【思考与交流2】以CuSO4溶液、泥水、振荡后的植物油与水为例，说说这三种分散系有什么相同点和不同点。

相同点：分散剂相同，属于液体分散系。

不同点：稳定性不同、分散质粒子直径大小不同。

【设计意图】通过宏观现象，建立粒子尺度与宏观性质的关系，提出胶体的概念。

【学习任务三】氢氧化铁胶体的制备和性质

教材P8实验【1-1】（演示实验：氢氧化铁胶体的制备）观察实验现象。

提出问题：如何区分溶液和透明的胶体？

【设计意图】通过实验学习氢氧化铁胶体的制备和性质—丁达尔效应。

列举生活中的丁达尔现象，加深同学们对丁达尔效应的认识。

【学习评价二】

1．（教材P10）当光束通过下列物质时，不会出现丁达尔效应的是(   )

①Fe(OH)3胶体     ②水   ③蔗糖溶液    ④FeCl3溶液      ⑤云、雾

A.②④⑤                                B.③④⑤   

C.②③④                                 D.①③④

2．某混合液中含泥沙、淀粉、氯化钠三种成分，如何将它们逐一分离开来？（提示：淀粉溶液是胶体）可参照下图信息。

【视野拓展】引导学生关注社会，培养科学精神和社会责任

一、新冠病毒的传播

   新型冠状病毒粒子直径约60-220nm，传播方式以飞沫传播和接触传播为主，也可能经气溶胶近距离传播。

   飞沫、气溶胶等都属于分散系。胶体颗粒直径1nm-100nm， 胶体较稳定（介稳性），飞沫的颗粒直径>50um，在空气中悬浮时间较短。气溶胶可在空气中长时间悬浮达几个小时。

二、新冠病毒的检测

一款用于新型冠状病毒蛋白快速检测的试剂盒采用胶体金免疫层析法，做为免疫标记探针的胶体金粒子，其直径应在3-30nm范围内。检测时间短(15分钟以内），操作简单，肉眼可判断结果，可进行快速筛查，大大加快检测速度。

【课后活动】 在工业生产中，存在污水中的胶体物质，常用投加明矾、硫酸铁等电解质的方法进行处理；有的胶体体系，如大气中的飘尘、工业废气中的固体悬浮物、矿山开采地的粉尘、纺织厂或食品加工厂弥漫于空气中的有机纤维或颗粒等都极为有害，均可利用静电除尘的装置加以清除。

请同学们查阅资料这是利用了胶体的什么性质？生活中还有哪些现象与胶体的性质有关？

【学习评价】

1．已知X和Y能发生如下反应：X＋Y=H2O＋盐，下列有关物质X和Y所属种类的判断中一定不正确的是(　　)

A．X为酸、Y为碱    B．X为碱性氧化物、Y为酸

C．X为盐、Y为碱    D．X为碱性氧化物、Y为酸性氧化物

2．从Zn、BaCl2、NaOH、KClO3、CuCl2、Na2SO4、Na2O、H2O、H2SO4等物质中选出适当的物质，按下列要求写出化学方程式。

(1)化合反应 (2)分解反应 (3)置换反应 (4)复分解反应

3．采用不同方法制取下列物质，并写出反应的化学方程式。

(1)以 Fe、CuO、H2SO4三种物质为原料，用两种方法制取Cu。

(2)用三种方法制取MgCl2。

生活情景素材

1、图书馆图书的陈列、超市商品的摆放——导入新课。

2、通过图片展示生活中的丁达尔现象加深对胶体性质的认识。

3、阅读新冠病毒的传播、新冠病毒的传播中与胶体性质相关的资料，培养学生科学态度和社会责任。

实验素材

【实验1-1】取两个 100mL小烧杯，分别加入40mL蒸馏水和 40 mL CuSO4溶液。将烧杯中的蒸馏水加热至沸腾，向沸水中逐滴加入5-6滴饱和FeCl3溶液。继续煮沸至液体呈红褐色，停止加热。观察制得的Fe(OH)3胶体。把盛有CuSO4溶液和Fe(OH)3胶体的烧杯置于暗处，分别用红色激光笔照射烧杯中的液体，在与光束垂直的方向进行观察，并记录现象。

【使用建议】

1、实验所用的FeCl3溶液要饱和但不能浑浊。

2、烧杯里的蒸馏水煮沸后，滴加FeCl3溶液时要不断振荡，不宜用玻璃棒搅拌，也不宜使液体沸腾时间过长，以免发生聚沉。

3、做丁达尔效应的实验时，也可预先用木板或硬纸板做一个暗箱，暗箱用带小孔的隔板分为大小两室，小室装一个聚光灯泡，大室可并排放置两个烧杯，同时大室侧面要留有可看到两个烧杯的观察孔。实验时，两个烧杯中一个盛放胶体，另一个盛放溶液。注意溶液中不要混有灰尘或胶体。

练习与应用 （教材P12）

1．阅读下列科普短文并填空。

燃料电池是一种化学电池，具有能量转化率高、对环境友好等优点。例如，氢氧燃料电池在工作时，从负极连续通入 H2(①)，从正极连续通入O2(②)，二 者在电池内部 (含有H2SO4(③)或 KOH(④)等物质的溶液 )发生反应生成H2O(⑤)，同时产生电能。除了H2、CH4(⑥)、C2H5OH(⑦)等也可以作为燃料电池的燃料。目前已研制成功Al(⑧)-空气(⑨)燃料电池，它可代替汽油(⑩)为汽车提供动力，也可以用作照明电源等。

(1)在上述短文标有序号的物质中，属于混合物的是_________ (填序号，下同)；属于氧化物的是______；属于酸的是______；属于碱的是______；属于有机物的是______。

(2)从物质的类别来看，H2、O2和Al都属于______；请写出与O2互为同素异形体的物质的化学式：______。

2.请从不同的角度对下列5种酸进行分类：盐酸(HCl)、硫酸(H2SO4)、硝酸(HNO3)、磷酸(H3PO4)和氢硫酸 (H2S)，并说出分类的依据。

3.完成下列表格。

 4.当光束通过下列物质时，不会出现丁达尔效应的是(  )

①Fe（OH)3胶体 ②水 ③蔗糖溶液 ④FeCl3溶 液 ⑤云、雾

A.②④⑤                B. ③④③

C.②③④                D. ①③④

答案

1. (1)⑨⑩   ⑤  ③  ④  ⑥⑦

【解析】⑩汽油是由有机物组成的混合物。

⑵单质  O3

2. 以是否含有氧元素为依据，可分为含氧酸和无氧酸（或称不含氧酸）；以每个分子中所含的氢原子个数为依据，可分为一元酸、二元酸、三元酸（其中二元酸和三元酸可以合称多元酸）。
3.  

4. C