鲁科版 (2019)必修 第一册第1节 元素与物质分类第1课时导学案

第1课时　物质的分类

1．初步感知各种元素及其化合物，知道元素有游离态和化合态两种形态，培养宏观辨识与微观探析的化学学科核心素养。

2．知道分类是研究物质性质的重要方法，根据元素组成可以将物质分为单质、化合物，化合物又可以分为氧化物、酸、碱、盐等。以碳元素为例，建立起元素与物质家族的关系。形成科学态度与社会责任的化学学科核心素养。

3．通过实验探究，理解并体验研究一类物质性质的方法，掌握各类别物质的一般性质，形成科学探究与创新意识的化学学科核心素养。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

物质是由什么组成的？

现代科学(化学)：现在人类已经发现的几千万种物质，都是由110多种元素组成的。

例如：空气中的氧气是由氧元素组成的；水是由氢、氧两种元素组成的；中老年人骨质疏松要补充钙元素，所以可以食用加钙盐；加碘食盐，是在食盐中添加了碘元素，预防碘缺乏病……

世间万物都是由元素组成的。

1．元素与物质的关系

2．元素的存在形态

(2)元素的化合价：在单质中元素化合价为，在化合物中，元素正、负化合价代数和为0。

3．元素的化合价与物质类别

如图所示是碳及其化合物的“价—类”二维图，请填入对应物质的化学式。

1．元素与物质分类

物质都是由元素组成的。根据物质的元素组成，可以对物质进行分类。

(1)单质：仅由一种元素组成的纯净物。

①金属单质：由金属元素组成的单质。

②非金属单质：由非金属元素组成的单质。

(2)化合物：由两种或两种以上的元素组成的纯净物。

化合物又可以分为氧化物、酸、碱、盐等，其中氧化物还可分为碱性氧化物、酸性氧化物等。

①碱性氧化物：与酸反应生成盐和水的氧化物。

②酸性氧化物：与碱反应生成盐和水的氧化物。

2．元素与物质的关系

(1)物质都是由元素组成的。

(2)同一种元素可以存在于不同类别的物质中。

(3)有些元素在不同的化合物中可能呈现不同的化合价。

3．物质分类

(1)根据物质的组成对物质的详细分类

(2)其他分类方法

[名师点拨]

(1)由一种元素组成的物质不一定是纯净物，如O2与O3的混合物、白磷与红磷的混合物、金刚石与石墨的混合物中均只含有一种元素。

(2)酸性氧化物不一定是非金属氧化物，如Mn2O7是金属氧化物但属于酸性氧化物；非金属氧化物也不一定属于酸性氧化物，如CO、NO都不是酸性氧化物，属于不成盐氧化物。

(3)金属氧化物不一定是碱性氧化物，如Na2O2属于过氧化物，属于不成盐氧化物。

(4)酸性氧化物、碱性氧化物不一定都能与水反应生成相应的酸或碱，如SiO2、Fe2O3。

(5)能与酸反应生成盐和水的氧化物不一定是碱性氧化物，能与碱反应生成盐和水的氧化物也不一定是酸性氧化物，如Al2O3。

(6)酸的“元”数是依据电离出的H＋的数目来确定的，酸分子中含有几个氢原子，不一定就是几元酸，如CH3COOH分子中含有4个H原子，但它是一元酸。

1．下列说法中正确的是(　　)

A．纯净物一定由分子构成

B．同种分子构成的物质一定是纯净物

C．混合物肯定由两种以上元素组成

D．含有氧元素的化合物都是氧化物

解析：选B　纯净物不一定由分子构成，也可能由原子或离子构成，A错误；由同种分子构成的物质一定是纯净物，B正确；混合物不一定是由两种以上的元素组成的，例如氧气和臭氧组成的混合物，C错误；由两种元素组成，其中一种是氧元素的化合物是氧化物，D错误。

2．实验室中的药品常按物质的性质、类别等不同而有规律地放置。药品用完后要放到指定位置，在做“酸的性质”实验时，实验桌上部分药品的摆放如图，小艾同学取用氢氧化钾溶液后应把它放回的位置是(　　)

解析：选D　KOH、NaOH均属于碱，因此应放回D位置。

3．下列各组选项按电解质、非电解质、单质和混合物的顺序排列的一组是(　　)

A．HCl、SO2、石墨、液氯

B．蔗糖、CuSO4、氮气、胆矾

C．NaCl、乙醇、铁、空气

D．KCl、NaNO3、氯气、石灰水

解析：选C　液氯是单质，故A错误；蔗糖是非电解质，故B错误；NaCl、乙醇、铁、空气分别属于电解质、非电解质、单质、混合物，故C正确；NaNO3是电解质，故D错误。

4．同一物质按照不同的分类标准可以分为很多类别，按照物质的成分对下列10种物质进行分类：

①水　②空气　③铁　　④二氧化碳　⑤硫酸　⑥熟石灰[Ca(OH)2]　⑦胆矾(CuSO4·5H2O)　⑧食盐水　⑨碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3]　⑩硫酸氢钠(NaHSO4)

(1)属于混合物的是____________________________________________________；

(2)属于氧化物的是____________________________________________________；

(3)属于碱的是______________________________________________________；

(4)属于酸的是______________________________________________________；

(5)属于盐的是_______________________________________________________；

(6)属于铜盐的是________________________________________________________；

(7)属于钠盐的是______________________________________________________。

解析：胆矾(CuSO4·5H2O)、Cu2(OH)2CO3、NaHSO4都有固定的组成，均为纯净物。食盐水由NaCl和水两种物质组成，属于混合物。酸、碱、盐等都有明确的概念，可以根据物质的分类进行判断。

答案：(1)②⑧　(2)①④　(3)⑥　(4)⑤　(5)⑦⑨⑩　(6)⑦⑨　(7)⑩

[实验]　探究酸的通性

(1)试管①中产生的现象是____________________________________________；

(2)试管②～⑤中发生反应的化学方程式：

________________________________________________________________________、

________________________________________________________________________、

________________________________________________________________________、

________________________________________________________________________；

(3)试分析酸的通性有哪些？

提示：(1)溶液由紫色变成红色

(2)Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑　CuO＋2HCl===CuCl2＋H2O　Cu(OH)2＋2HCl===CuCl2＋2H2O　AgNO3＋HCl===AgCl↓＋HNO3

(3)①遇酸碱指示剂变色；②与活泼金属反应产生氢气；③与碱性氧化物反应生成盐和水；④与碱发生中和反应；⑤与盐反应生成新的盐和新的酸。

1．单质、酸、碱、盐、氧化物之间的转化关系

[名师点拨]

酸与金属反应可以生成氢气和盐，这是一般规律，但并不是所有的酸都能与金属反应生成氢气。

2．常见物质的化学通性

(1)金属的化学通性

金属单质

(2)氧化物的化学通性

氧化物

(3)酸的化学通性

酸

(4)碱的化学通性

碱

(5)盐的化学通性

盐

3．单质、氧化物、酸、碱和盐的转化规律

1．下列四组实验中，不能体现酸的通性的是(　　)

解析：选C　盐酸与BaCl2溶液不反应，而稀H2SO4与BaCl2溶液反应生成BaSO4沉淀，与酸的通性无关。

2. 盐是一种常见的物质，下列物质通过反应可直接形成盐的是(　　)

①金属单质　②碱性氧化物　③碱　④非金属单质

⑤酸性氧化物　⑥酸

A．①②③ B．①④⑥

C．②⑤⑥ D．①②③④⑤⑥

解析：选D　金属单质与酸反应生成对应的盐和氢气；碱性氧化物与酸反应生成盐和水；非金属单质和金属单质化合可得到盐；酸性氧化物或酸与碱(或碱性氧化物)反应可生成盐；故选D。

3．A～F为常见化学物质，固体A在空气中易潮解，B和C能参与光合作用，B和D的组成元素相同。它们相互转化的关系如图所示(“→”表示反应能一步实现，“－”表示相连物质间能发生反应，部分反应物、生成物和反应条件已略)。下列说法错误的是(　　)

A．C和F的组成元素可能相同

B．固体B可用于人工降雨

C．D和E在一定条件下反应生成B

D．A～F属于酸、碱、盐、氧化物、单质中的四类物质

解析：选D　固体A在空气中易潮解，所以A是氢氧化钠，B和C能参与光合作用，B与C能发生反应，B是二氧化碳，C是水，B和D的组成元素相同，二氧化碳能转化成D，所以D是一氧化碳，一氧化碳能与E反应转化成二氧化碳，所以E可以是氧气，F能转化成E和水，F是过氧化氢。C和F的组成元素可能相同(过氧化氢和水都由氢、氧元素组成)，故A正确；固态二氧化碳俗称干冰，干冰升华吸热，可用于人工降雨，故B正确；一氧化碳和氧气在点燃的条件下反应生成二氧化碳，故C正确；A～F属于碱、氧化物、单质中的三类物质，故D错误。

4．现有四种元素：Fe、O、S、H，由这四种元素中的一种或几种组成许多物质。回答下列问题：

(1)写出这些物质中符合下列要求的化学式(只写一种)：

酸性氧化物________，无氧酸________，正盐________。

(2)写出这些物质中符合下列要求的反应的化学方程式：

金属单质与非金属单质______________________。

碱性氧化物和含氧酸____________________________________________________。

解析：(1)酸性氧化物是能跟碱反应生成盐和水的氧化物，SO2和SO3都可以跟碱反应生成盐和水。酸是电离出的阳离子全部是H＋的化合物，无氧酸是酸根离子中没有氧元素的酸，H2S溶于水是氢硫酸，为无氧酸。正盐是酸碱完全中和的生成物，可以是Fe2(SO4)3或FeSO4或FeS。

(2)金属单质铁和非金属单质硫以及氧气都能发生反应：Fe＋SFeS、3Fe＋2O2Fe3O4；碱性氧化物Fe2O3和含氧酸H2SO4能发生复分解反应：Fe2O3＋3H2SO4===Fe2(SO4)3＋3H2O。

答案： (1)SO2或SO3　H2S　Fe2(SO4)3或FeSO4或FeS　(2)3Fe＋2O2Fe3O4　Fe2O3＋3H2SO4===Fe2(SO4)3＋3H2O

[分级训练·课课过关]　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

1．体操运动员比赛前为了防滑，常在手掌上涂抹白色的粉末——碳酸镁，以下有关碳酸镁的说法中正确的是(　　)

①含有3种元素　②所含元素均处于游离态　③属于氧化物　④属于盐

A．①④ B．②④

C．①③ D．②③

解析：选A　碳酸镁(MgCO3)由C、O、Mg三种元素组成，三种元素均以化合物形式存在，MgCO3属于盐类。

2．下列说法正确的是(　　)

A．非金属氧化物都是酸性氧化物

B．凡是酸性氧化物都可直接与水反应生成相应的酸

C．与水反应生成酸的氧化物不一定是酸性氧化物

D．金属氧化物都是碱性氧化物

解析：选C　非金属氧化物不一定都是酸性氧化物，如一氧化碳是不成盐氧化物，故A错误；酸性氧化物不一定都可以直接和水反应生成对应的酸，如二氧化硅不和水反应，故B错误；二氧化氮与水反应生成硝酸和一氧化氮，但二氧化氮不是硝酸的酸酐，故C正确；金属氧化物不一定都是碱性氧化物，如Mn2O7属于酸性氧化物、Al2O3属于两性氧化物，故D错误。

3．下列各组物质中，按酸、 碱、盐、碱性氧化物、酸性氧化物的顺序排列正确的是(　　)

A．盐酸、纯碱、氯酸钾、氧化镁、二氧化硅

B．硝酸、烧碱、次氯酸钠、氧化钙、二氧化硫

C．次氯酸、消石灰、硫酸铵、过氧化钠、二氧化碳

D．醋酸、过氧化钠、碱式碳酸铜、氧化铁、一氧化碳

解析：选B　盐酸属于混合物，纯碱、氯酸钾、氧化镁、二氧化硅分别属于盐、盐、碱性氧化物、酸性氧化物，故A错误；次氯酸、消石灰、硫酸铵、过氧化钠、二氧化碳分别属于酸、碱、盐、过氧化物、酸性氧化物，故C错误；醋酸、过氧化钠、碱式碳酸铜、氧化铁、一氧化碳分别属于酸、过氧化物、盐、碱性氧化物、不成盐氧化物，故D错误；综上所述，本题选B。

4．应用化学反应类型研究物质的变化是一种科学方法。以Mg、MgO、Mg(OH)2、MgSO4 溶液、BaCl2溶液和盐酸为原料，直接制取MgCl2可有多种方法，其中运用复分解反应原理的有(　　)

A．2种　　 B．3种 

C．4种　 D．5种

解析：选B　Mg与盐酸反应生成氯化镁和氢气，属于置换反应；MgO与盐酸反应生成氯化镁和水，属于复分解反应；Mg(OH)2与盐酸反应生成氯化镁和水，属于复分解反应；MgSO4与BaCl2反应生成硫酸钡沉淀和氯化镁，属于复分解反应，所以有3种方法。

5．给图中①～⑤选择适当的物质，使连有“—”线的两物质能发生反应。供选择的试剂有稀硫酸、二氧化碳、铜片、食盐、生石灰、一氧化碳、碳酸钾、铝片和木炭粉。

(1)请推断它们的化学式分别为①________；②________；③______；④________；⑤________。

(2)写出下列序号物质之间反应的化学方程式：

①和②：____________；

②和④：____________；

②和⑤：____________；

④和⑤：____________。

解析：根据可供选择的试剂可知，其中属于酸的只有硫酸，②是H2SO4；能与硫酸反应的单质是铝片，①是Al；能与硫酸反应的盐和氧化物分别为碳酸钾和生石灰，⑤是K2CO3，④是CaO；能与生石灰反应的氧化物为二氧化碳，③是CO2。

答案：(1)①Al　②H2SO4　③CO2　④CaO　⑤K2CO3　(2)2Al＋3H2SO4===Al2(SO4)3＋3H2↑　H2SO4＋CaO===CaSO4＋H2O　H2SO4＋K2CO3===K2SO4＋H2O＋CO2↑　H2O＋CaO＋K2CO3===CaCO3↓＋2KOH