高中化学第一节 物质的分类及转化学案

这是一份高中化学第一节 物质的分类及转化学案，共10页。学案主要包含了知识回顾，新知学习，知识进阶，知识归纳总结，规律方法指导，效果检测等内容，欢迎下载使用。
2022-2023学年高一化学同步学习高效学与练（自主学案）
第一章 物质及其变化
第一节 物质的分类及转化
第1课时 物质的分类
课程学习目标
1．根据物质的组成和性质可以对物质进行分类。
2．感受分类方法对化学研究和学习化学的重要作用，体会日常生产、生活中分类法的应用。
3．知道胶体是一种常见的分散系和胶体的丁达尔效应。
学科核心素养
1．通过对“物质分类”的学习，培养证据推理和宏观辨识能力。
2．通过对“分散系”的学习，培养宏观辨识和微观探析的意识。
【知识回顾】
1．元素分为 元素和 元素；物质分为 和 ；纯净物分为 和 ；化合物可分为酸、碱、盐和 等。化学反应按反应前后物质的数目和种类分为 反应、分解反应、 反应、复分解反应；化学反应按得氧、失氧分为 反应和 反应。
2．按照酸解离的H＋个数，可将酸分为一元酸、 、 ；
按酸中是否含有氧元素，将酸分为 与 。
3．溶液是指 物质分散到 物质里，形成的均一、稳定的 ，溶液由溶质和 组成，溶质可以是 体，也可以是 体或气体。
4．①食盐水、②泥水、③稀硫酸、④石灰乳、⑤碘酒。属于溶液的有 ，属于浊液的有 。
【答案】
1．金属 非金属；纯净物 混合物；单质 化合物；氧化物；化合、置换；氧化 还原。
2．二元酸、多元酸；含氧酸、无氧酸。
3．一种或几种 另一种 混合物 溶剂 固 液。
4．①③⑤ ②④
【新知学习】
处于丰富多彩的物质世界中，你是否想过，这些物质都是如何组成的？为了更好地探讨物质的性质和用途，应怎样对物质进行分类？各类物质之间具有怎样的关系？让我们走进教材，学习物质的分类。
一．根据物质的组成和性质分类
1．根据物质的组成分类
(1)同素异形体：由__同一种__元素形成的几种性质__不同__的__单质__，叫做这种元素的同素异形体。常见的实例：碳元素——金刚石、石墨和__C60__等；氧元素——氧气和__臭氧__；磷元素——白磷和红磷等。
(2)常见的分类法
化学中常见的分类方法有 树状分类法 和 交叉分类法 。

①树状分类法
树状分类法是 按照一定标准对同类事物进行再分类 ，这种分类方法逻辑性很强，有利于从整体上认识问题。
物质
②交叉分类法
交叉分类法是 按照不同的标准对于同一事物进行分类 ，这种分类方法有利于获得更多的信息。

2．根据物质的性质分类
(1)酸性氧化物：能与__碱__反应生成__盐__和__水__的氧化物。如CO2、__SO3__等。多数酸性氧化物可与__水__反应生成对应的__含氧酸__。大多数__非金属__氧化物属于酸性氧化物。
(2)碱性氧化物：能与__酸__反应生成盐和水的氧化物。如CaO、Fe2O3等。大多数金属氧化物属于碱性氧化物。
二、分散系及其分类
1．分散系的概念
分散系： 一种（或多种）物质以粒子的形式分散到另一种（或多种）物质中所形成的混合物 。
分散质： 分散系中被分散成粒子的物质叫做分散质 。
分散剂： 起容纳分散质作用的物质叫做分散剂 。
例如：
对于溶液来说，溶质是 分散质 ，溶剂是 分散剂 ，溶液是一种 分散系 。
乳浊液和悬浊液也是一种分散系，其中被分散成 小液滴 或 固体小颗粒 的物质是分散质，
液体 是分散剂。
2．分类
(1)按照分散质粒子的直径大小分类

(2)按照分散剂的状态分类

如：烟属于 气固 分散系；雾属于 气液 分散系；
悬浊液属于 固液 分散系；乳浊液属于 液液 分散系；合金属于 固固 分散系。
胶体
气溶胶
液溶胶
固溶胶
分散剂状态
气体
液体
固体
实例
云、雾
Fe(OH)3胶体
有色玻璃

3．胶体
(1)Fe(OH)3胶体的制备
将40 mL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，得到的分散系即为Fe(OH)3胶体。
化学方程式： FeCl3＋3H2OFe(OH)3(胶体)＋3HCl 。
(2)丁达尔效应
①实验操作：把盛有40 mL CuSO4溶液和40 mL 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，在与光线__垂直__的方向进行观察。
②实验现象：光束通过Fe(OH)3胶体时，可看到__一条光亮的“通路”__，而光束通过CuSO4溶液时，看不到此现象。
③理论解释：这条光亮的“通路”是胶体粒子对光线__散射__形成的，这种现象称为__丁达尔效应__。
④应用：丁达尔效应可被用来__区分胶体和溶液__。
(3)胶体的本质特征
胶体与溶液、浊液等分散系之间的本质区别是 胶体分散质粒子（胶粒）大小在1nm--100nm之间 。
【知识进阶】
一．物质的组成和分类
问题探究：1.交叉分类法中所涉及的类别之间是什么关系？试举例说明。
2．树状分类法中所涉及的类别之间是什么关系？举例说明。
3．由同一种元素组成的物质一定是纯净物，对吗？
探究提示：1.交叉分类法中所涉及的不同类别之间是并列与交叉关系，如Na2SO4和K2SO4分类：
(1)并列关系：钠盐、钾盐
(2)交叉关系：

2．树状分类法中的类别之间有并列关系，也有从属关系，如：

(1)并列关系：金属单质、非金属单质
(2)从属关系：

3．不一定。金刚石和石墨都是由碳元素组成的单质，但二者混合属于混合物。
【知识归纳总结】
物质的分类：

点拨：酸性氧化物与碱性氧化物的理解
(1)酸性氧化物是与碱反应生成盐和水的氧化物。
①酸性氧化物不一定是非金属氧化物，如Mn2O7。
②非金属氧化物不一定都是酸性氧化物，如CO、NO。
(2)碱性氧化物是与酸反应生成盐和水的氧化物。
①碱性氧化物一定是金属氧化物。
②金属氧化物不一定是碱性氧化物，如Mn2O7是酸性氧化物。
【典例1】按酸、碱、盐、氧化物的顺序排列的一组物质是(　　)
A．H2SO4　Na2CO3　NaCl　CuO
B．H2O　Ca(OH)2　HCl　Na2SO4
C．H2SO4　NaOH　Na2CO3　Fe2O3
D．NaOH　H2CO3　NaCl　CO2
【答案】C
【解析】
H2SO4属于酸，Na2CO3属于盐，故A错误；H2O属于氧化物，HCl属于酸，Na2SO4属于盐，故B错误；NaOH属于碱、H2CO3属于酸，故D错误。
〔变式训练1〕（2020·贵州省织金县第二中学高一期中）下列有关物质的分类正确的是 （ ）
A．混合物：空气、矿泉水、水银 B．碱：Ba(OH)2、 Cu2(OH)2CO3、 NH3·H2O
C．盐：硫酸钠、氯化铵、 纯碱 D．氧化物：H2O、 CO、 HCOOH
【答案】C
【解析】
【分析】
混合物是由不同种物质组成的物质；碱是电离时生成的阴离子全部是氢氧根离子的化合物；盐是电离出金属阳离子或铵根离子和酸根阴离子的化合物；由两种元素组成，其中一种是氧元素的化合物为氧化物。
【详解】
A.水银（Hg）是单质，不是混合物，A错误；
B. Cu2(OH)2CO3是碱式盐，电离时生成的阴离子有氢氧根离子和碳酸根离子，不属于碱类，属于盐类，不是碱，B错误；
C. 硫酸钠、氯化铵、纯碱能电离出金属阳离子或铵根离子和酸根阴离子，属于盐类，C正确；
D. HCOOH是由C、H、O三种元素组成的化合物，是一种羧酸，不是氧化物，D错误。
答案选C。
【点睛】
本题考查学生物质的分类知识，熟记各类物质的概念是解决该题的关键。
二．溶液、胶体、浊液三类分散系的比较
1．胶体的重要性质
(1)丁达尔现象
可见光束通过胶体时，会出现一条光亮的“通路”的现象 ，也叫丁达尔效应。
应用：可以利用来丁达尔效应区分 溶液 和 胶体 。
(2)布朗运动
胶体粒子在不停的做无规则运动 ，这种现象叫做布朗运动。
这说明胶体中在每一瞬间胶体粒子在不同方向受的力是不相同的，这也是胶体比较稳定的原因之一。
(3)电泳现象
在电场作用下，胶体粒子在分散剂中做定向移动的现象 叫电泳。
电泳现象证明 一些胶体粒子带有电荷 。注意，胶体不带电，呈电中性。
应用：工厂静电除尘
常见的胶体微粒如下：
胶体微粒
吸附的离子
胶粒带的电荷
胶粒移动方向
金属氢氧化物、金属氧化物
阳离子
正电荷
阴极
非金属氧化物、金属硫化物
阴离子
负电荷
阳极
在电泳实验中，氢氧化铁胶粒向 阴 极移动，使 阴 极附近颜色加深呈红褐色。
注意：不是所有胶体都有电泳现象，如淀粉胶体，原因是淀粉胶体粒子不带电。
(4)聚沉
胶体粒子聚集成较大颗粒，形成沉淀从分散剂里析出的过程 叫聚沉。
使胶体聚沉的方法有三种：
① 加入电解质
② 加入与胶粒带相反电荷的胶体
③ 加热或搅拌
应用：卤水点豆腐，河流三角洲的形成等。
(5)渗析： 根据胶体粒子的大小不能通过半透膜 。
应用：胶体的提纯，血液透析等。
【总结】胶体、溶液、浊液的比较
分散系
溶液
胶体
浊液
分散质粒子直径大小
100_nm
分散质粒子成分
离子或小分子
高分子化合物或分子集合体
大量分子集合体
外观特征
均匀、透明
均匀、透明或半透明
不均匀、不透明
稳定性
稳定，静置无沉淀
较稳定
不稳定，静置有沉淀或分层
分散质能否透过滤纸
能
能
不能
分散质能否
透过半透膜
能
不能
不能
分类
饱和溶液、
不饱和溶液
固溶胶、液溶胶、
气溶胶
悬浊液、
乳浊液
实例
食盐水、
蔗糖溶液
Fe(OH)3胶体
泥水


【规律方法指导】
正确理解胶体粒子的大小
(1)溶液、胶体、浊液的本质区别是分散质粒子直径的大小，不是是否具有丁达尔效应。
(2)胶体粒子可以是一个有机大分子(如蛋白质胶体)，也可以是多个微粒的集合体(如氢氧化铁胶体)。
(3)纳米材料(是指直径从几纳米至几十纳米的材料)不是胶体，只有纳米材料分散到液体分散剂中才可以形成胶体。
【典例2】（2020·安徽省高一期末）下列关于胶体的说法不正确的是（ ）
A．雾、豆浆、淀粉溶液属于胶体
B．胶体、溶液和浊液这三种分散系的根本区别是分散质粒子直径的大小
C．胶体微粒不能透过滤纸
D．在25 mL沸水中逐滴加入2 mL FeCl3饱和溶液，继续煮沸可得Fe(OH)3胶体
【答案】C
【解析】
A.雾、豆浆、淀粉溶液均属于胶体，A正确；
B.分散质直径介于1nm～100nm之间的分散系是胶体，大于100nm的浊液，小于1nm的是溶液，因此胶体、溶液和浊液这三种分散系的根本区别是分散质粒子直径的大小，B正确；
C.胶体微粒能透过滤纸，C错误；
D.往沸水中逐滴加入FeCl3饱和溶液，继续煮沸可制得Fe(OH)3胶体，D正确。
答案选C。
〔变式训练2〕（2020·长沙市明德中学高一月考）“当晨曦投向街头的雾霾，一道道光束清晰可见”，这句现代诗中描述的“雾霾”应属于胶体，下列关于胶体的叙述中错误的是（ ）
A．能否发生丁达尔效应是溶液和胶体的本质区别 B．胶体粒子的大小应介于 1-100nm 之间
C．有些胶体能发生电泳现象，但所有胶体均不带电 D．河流入海口形成的三角洲与胶体的聚沉现象有关
【答案】A
【解析】
A．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大小，分散质微粒直径在10-9～10-7m之间的分散系属于胶体，故A错误；
B．分散质微粒直径在10-9～10-7m即1-100nm之间的分散系属于胶体，故B正确；
C．胶体不带电，胶粒带电，可以发生电泳现象，故C正确；
D．河水是胶体，而海水是电解质溶液，故河流在入海口发生胶体的聚沉，形成三角洲，和胶体的性质有关，故D正确；
综上所述答案为A。



【效果检测】
1．（2021·浙江绍兴市·高一期末）按物质的组成进行分类，氧化钠属于
A．酸性氧化物 B．碱性氧化物 C．两性氧化物 D．碱
【答案】B
【详解】
Na2O为氧化物，能够与酸反应生成盐和水，不能与碱反应，则Na2O属于碱性氧化物，故选B。
2．（2021·北京高一学业考试）当光束通过下列分散系时，能观察到丁达尔效应的是
A．KCl溶液 B．H2SO4溶液 C．NaOH溶液 D．Fe(OH)3胶体
【答案】D
【详解】
丁达尔效应是胶体的特性，KCl溶液、H2SO4溶液、NaOH溶液都属于溶液，Fe(OH)3胶体属于胶体，Fe(OH)3胶体具有丁达尔效应，故答案为：D
3．（2021·浙江宁波市·高一期末）下列属于碱的是
A．MgO B．SiO2 C．NH3•H2O D．NaNO3
【答案】C
【详解】
A．MgO属于金属氧化物，A错误；
B．SiO2属于非金属氧化物，B错误；
C．NH3•H2O电离时生成的阴离子都是氢氧根离子，属于碱，C正确；
D．NaNO3电离出钠离子和硝酸根离子，没有氢氧根离子，属于盐，D错误；
故选：C。
4．（2021·浙江高一月考）“混盐”是指一种金属离子与多种酸根阴离子构成的盐，如氯化硝酸钙[CaNO3)Cl]就是一种混盐。“复盐”是指多种简单阳离子和一种酸根阴离子构成的盐，如： KAl(SO4)2。下列化合物中属于“混盐”的是
A．Cu2(OH)2CO3 B．(NH4)2Fe(SO4)2 C．Ca(ClO)Cl D．K4Fe(CN)4
【答案】C
【详解】
A．Cu2(OH)2CO3虽有两种阴离子，但OH-不是酸根阴离子，所以不是混盐，A不符合题意；
B．(NH4)2Fe(SO4)2含有两种简单阳离子和一种酸根阴离子，为复盐，B不符合题意；
C．Ca(ClO)Cl含有两种酸根阴离子ClO-和Cl-，属于混盐，C符合题意；
D．K4Fe(CN)4含有一种阳离子(K+)和一种酸根阴离子[Fe(CN)4]4-，为正盐，D不符合题意；
综上所述答案为C。
5．（2021·浙江高一月考）按物质的组成进行分类。CH3COONa属于
A．混合物 B．氧化物 C．酸 D．盐
【答案】D
【详解】
A．混合物是由两种或两种以上物质混合而成的物质，混合物没有固定的化学式，无固定组成和性质，组成混合物的各种成分之间没有发生化学反应，它们保持着原来的性质，故CH3COONa不属于混合物，故A不选；
B．氧化物为由两种元素所组成的，其中一种元素为O元素的化合物，CH3COONa中除O 元素外，还有C、H、Na元素，故不属于氧化物，故B不选；
C．酸为所电离出的阳离子全都为氢离子的化合物，CH3COONa所电离出的阳离子为钠离子，则该物质不属于酸，故C不选；
D．盐为由金属阳离子(或铵根离子)和酸根阴离子所组成的化合物，CH3COONa为醋酸根和钠离子所组成，则该物质属于盐，故选D；
答案选D。
6．（2021·浙江高一月考）根据物质的组成与性质进行分类，CO2属于
A．碱 B．碱性氧化物 C．酸 D．酸性氧化物
【答案】D
【详解】
CO2是由C和O两种元素组成的，且与碱反应只生成盐和水，属于酸性氧化物；故选D。
7．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．化合物与碱性氧化物属于交叉关系
C．溶液与胶体属于并列关系
D．单质与非电解质属于包含关系
【答案】C
【详解】
A．化合物属于纯净物，属于包含关系，A错误；
B．碱性氧化物属于化合物，属于包含关系，B错误；
C．溶液与胶体是不同的分散性属于并列关系，C正确；
D．非电解质属于化合物，所以单质与非电解质属于并列关系，D错误；
答案为：C。
8．（2021·云南省大姚县第一中学高一月考）请对下列化合物：①NaCl、②HCl、③CaCl2、④CuO、⑤H2O、⑥Fe2O3进行分类：
(1)依据通常状况下物质的_______为标准分类，属于固体的是_______，属于液体的是_______，属于气体的是_______。
(2)依据以物质的_______为标准分类，属于氧化物的是_______，属于氯化物的是_______。
(3)依据以物质的_______为标准分类，属于酸的是_______，属于盐的是_______，属于氧化物的是_______。
【答案】存在状态 ①③④⑥ ⑤ ② 元素组成 ④⑤⑥ ①②③ 组成和性质 ② ①③ ④⑤⑥
【详解】
(1)根据物质通常情况下的存在状态进行分类，属于固体的物质序号是①NaCl③CaCl2④CuO⑥Fe2O3；属于液体的物质序号是⑤H2O；属于气体的是②HCl；
(2)依据以物质的元素组成为标准分类，属于氧化物(由两种元素组成，其中一种是氧元素的化合物)的为④CuO、⑤H2O、⑥Fe2O3；属于氯化物(由两种元素组成，其中一种是氯元素的化合物)的为①NaCl②HCl③CaCl2；
(3)依据以物质的组成和性质为标准分类，属于酸(在溶液中电离出的阳离子全是氢离子的化合物)的是②HCl；属于盐[由金属阳离子(或铵根)和酸根阴离子构成的化合物是盐]的是①NaCl③CaCl2；属于氧化物(由两种元素组成，其中一种是氧元素的化合物)的为④CuO、⑤H2O、⑥Fe2O3。
9．（2021·浙江宁波市·高一月考）食品包装袋中有一个小纸袋，上面写着“石灰干燥剂”。
(1)“石灰干燥剂”的主要成分生石灰是___(填化学式)，“生石灰”所属的物质类别是___(填序号)：
①金属氧化物②碱性氧化物③碱④化合物⑤盐
(2)生石灰可做干燥剂的理由是___(用化学方程式表示)；
(3)某同学将浓硫酸、氢氧化钠固体、生石灰等物质划分为一类，该同学的分类依据为___。
A．酸类 B．碱类 C．氧化物 D．干燥剂
【答案】CaO ② CaO+H2O=Ca（OH）2 D
【详解】
(1) 生石灰的主要成分是氧化钙，化学式为CaO；氧化钙能和酸反应生成盐和水，属于碱性氧化物，故答案为：CaO；②；
(2) 氧化钙可以和空气中的水反应生成氢氧化钙，可用做干燥剂，反应的化学方程式为CaO+H2O=Ca（OH）2，故答案为：CaO+H2O=Ca（OH）2；
(3) 浓硫酸、氢氧化钠固体、生石灰都能吸收空气中的水蒸气，是常用的干燥剂，故选D。
10．（2020·江西省兴国县第三中学高一期中）某课外活动小组进行Fe(OH)3胶体的制备实验并检验其相关性质。
(1)若将饱和FeCl3溶液分别滴入下列物质中，能形成胶体的是__。
A．冷水 B．沸水 C．NaOH浓溶液 D．NaCl浓溶液
(2)写出制备Fe(OH)3胶体的化学反应方程式：___。
(3)Fe(OH)3胶体区别于FeCl3溶液最本质的特征是__。
A．Fe(OH)3胶体粒子的直径在1~100nm之间
B．Fe(OH)3胶体具有丁达尔效应
C．Fe(OH)3胶体是均一的分散系
D．Fe(OH)3胶体的分散质粒子能透过滤纸
(4)将制得的胶体放入半透膜制成的袋内，如图所示，放置2min后，取少量半透膜外的液体于试管中，置于暗处，用一束强光从侧面照射，观察__填“有”或“无”丁达尔现象，再向试管中加入用稀硝酸酸化的硝酸银溶液，可观察到的现象为__。

【答案】B FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3HCl A 无 有白色沉淀生成
【详解】
(1)在沸腾的蒸馏水中加入饱和氯化铁溶液，当溶液变为红褐色时立即停止加热，即得到氢氧化铁胶体，饱和FeCl3溶液直接加入NaOH浓溶液得到氢氧化铁沉淀，答案选B；
(2)根据以上分析可知制备Fe(OH)3胶体的化学反应方程式为FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3HCl；
(3)胶体区别于其他分散系的本质特征是分散质微粒直径的大小不同，胶体的分散质微粒直径介于1～100nm之间，故答案为：A；
(4)由于胶体不能透过半透膜，所以取少量半透膜外的液体于试管中，置于暗处，用一束强光从侧面照射，观察不到丁达尔现象；氢氧化铁胶体中的杂质离子是氯离子，可以透过半透膜，所以再向试管中加入用稀硝酸酸化的硝酸银溶液，可观察到的现象为有白色沉淀生成。