高中化学第一节 物质的分类及转化第1课时学案

第1课时　物质的分类

课程解读

(见学生用书P1)

知识点一　根据物质的组成和性质分类

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。如__金刚石__、石墨和C60是碳元素的同素异形体；氧气和__臭氧(O3)__是氧元素的同素异形体。

2．物质的分类方法

(1)根据物质的组成对物质进行分类

①树状分类法

②交叉分类法(按照分类进行连线)

(2)根据物质的性质对氧化物进行分类

①酸性氧化物：__能与碱反应生成盐和水的氧化物__，如CO2、SO2。写出少量CO2、SO2分别与NaOH溶液反应的化学方程式：

CO2与NaOH溶液反应：__CO2＋2NaOH===Na2CO3＋H2O__；

SO2与NaOH溶液反应：__SO2＋2NaOH===Na2SO3＋H2O__。

②碱性氧化物：__能与酸反应生成盐和水的氧化物__，如MgO、CaO。写出CaO、MgO分别与稀盐酸反应的化学方程式：

CaO与稀盐酸反应：__CaO＋2HCl===CaCl2＋H2O__；

MgO与稀盐酸反应：__MgO＋2HCl===MgCl2＋H2O__。

知识点二　分散系及其分类

1．分散系及其分类

(1)分散系的概念：把一种(或多种)物质以__粒子形式__分散到另一种(或多种)物质中所形成的混合物。

(2)分散系的组成

分散系中__被分散成粒子__的物质叫做分散质；另一种物质叫做__分散剂__。

(3)根据分散质粒子的直径大小对分散系进行分类

分散系

2．胶体的制备与丁达尔效应

(1)氢氧化铁胶体的制备

(2)用激光笔分别照射上述实验1和实验2得到的液体，观察实验现象。

丁达尔效应：__胶体粒子对光线散射形成的光亮的“通路”现象__。

丁达尔效应是一种区别__胶体和溶液__的有效方法。

1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。

(1)金属氧化物均为碱性氧化物。(　×　)

(2)SO2、SiO2、CO均为酸性氧化物。(　×　)

(3)盐酸、硝酸、硫酸都是纯净物。(　×　)

(4)HCl气体是纯净物，盐酸是混合物。(　√　)

(5)溶液是纯净物，浊液是混合物。(　×　)

(6)溶液、胶体、浊液的本质区别是有无丁达尔效应。(　×　)

2．科学家用DNA制造出一种臂长只有7nm的纳米级镊子，这种镊子能钳起分子或原子，并对它们随意组合。下列分散系中分散质的粒子直径与纳米粒子具有相同数量级的是(　B　)

A．溶液　　　　　　B．胶体

C．悬浊液D．乳浊液

【解析】按照分散系中分散质粒子的直径大小将分散系分为溶液、胶体、浊液。溶液中分散质粒子的直径小于1nm；胶体中分散质粒子的直径为1～100nm；悬浊液、乳浊液中分散质粒子的直径大于100nm，B正确。

3．(1)树状分类法为“家族谱”式的分类方法，物质之间存在“并列”和“从属”两种关系。请结合数学的“集合”关系图，表示纯净物和混合物，以及纯净物、氧化物和酸性氧化物之间的关系图。

(2)食用碱的成分之一是纯碱(化学式Na2CO3)，碳酸钠为钠盐、碳酸盐，请用交叉分类法画出上述数学集合关系图。

(3)明矾或白矾[化学式KAl(SO4)2·12H2O]在洪水、地震等自然灾害发生时常用于净水，即利用其形成的“溶液”产生的胶状Al(OH)3胶体的吸附作用，除去水中的悬浮物。如何鉴别该液体是AlCl3溶液还是Al(OH)3胶体？

答：(1)

(2)

(3)用光束照射该液体，若能产生丁达尔效应，则是Al(OH)3胶体；若不能，则是AlCl3溶液。

(见学生用书P2)

角度1：物质的两种分类方法

1．树状分类法是根据被分对象的整体与分出的类型间关系的阵列式形状(像树)来定义的。如：

(1)树状分类法是对同类事物按照属性进一步进行细化分类的方法，分级、递进，每一级一个分类标准。

(2)树状分类法中“并列”与“包含”关系

①并列关系：纯净物与混合物，单质与化合物，酸、碱、盐与氧化物。

②从属关系：纯净物＞化合物＞氧化物，或纯净物＞单质＞金属(或非金属)单质。

2．交叉分类法是将被分类的对象应用多种不同的单一分类法进行分类。如：

(1)交叉分类法是对同一事物按照多种标准进行分类的方法，对事物认识较全面，可弥补单一分类法的不足。

(2)交叉分类法中物质类别之间存在交叉关系，如CaCO3属于钙盐、碳酸盐、难溶性盐等。

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(　B　)

A．盐酸、纯碱、氯酸钾、氧化镁、二氧化硅

B．硝酸、烧碱、纯碱、氧化钙、二氧化硫

C．碳酸、消石灰、硫酸铵、一氧化碳、三氧化硫

D．醋酸、烧碱、生石灰、氧化铁、二氧化碳

【解析】纯碱是碳酸钠，属于盐，A项错误；一氧化碳不是碱性氧化物，C项错误；生石灰是CaO，属于碱性氧化物，D项错误。

可根据纯净物的组成和性质进行如下分类。

(1)如图所示的分类方法属于__B__(填字母)。

A．交叉分类法　　　　　B．树状分类法

(2)以H、O、S、N、K、Ca六种元素中任意两种或三种组成合适的常见物质，分别将其中一种常见物质的化学式填在下表相应类别中。

　　(其他合理答案也可)

(3)从上表中选出一种酸和一种氧化物，写出它们之间反应的化学方程式：__K2O＋H2SO4===K2SO4＋H2O__。

【解析】(1)图中是对同类事物按照某种属性进行再分类的分类法，属于树状分类法。

(2)题干中的六种元素可以组成H2SO4、HNO3、H2S等酸；可以组成KOH、Ca(OH)2、NH3·H2O等碱；可以组成Ca(NO3)2、KNO3、K2SO4、CaSO4、NH4NO3等盐；可以组成H2O、SO2、NO、NO2、K2O、CaO等氧化物。

(3)如CaO＋2HNO3===Ca(NO3)2＋H2O、K2O＋H2SO4===K2SO4＋H2O。

角度2：氧化物的分类标准

氧化物的分类标准有多种，如图所示：

下列关于物质分类的组合，正确的是(　A　)

　　【解析】碳酸钠属于盐，B项错误；二氧化氮(NO2)属于非金属氧化物，C项错误；烧碱为NaOH，属于碱，D项错误。

下列物质的分类合理的是(　A　)

A．氧化物：CO2、NO、SO2、H2O

B．碱：NaOH、KOH、Ba(OH)2、Na2CO3

C．铵盐：NH4Cl、NH4NO3、(NH4)2SO4、NH3·H2O

D．碱性氧化物：Na2O、CaO、Mn2O7、MgO

【解析】CO2、NO、SO2、H2O都为氧化物，A项正确；NaOH、KOH、Ba(OH)2属于碱，Na2CO3属于盐，B项错误；NH4Cl、NH4NO3、(NH4)2SO4属于铵盐，NH3·H2O属于碱，C项错误；Na2O、CaO、MgO属于碱性氧化物，Mn2O7属于酸性氧化物，D项错误。

1．下列各组物质，按化合物、单质、混合物顺序排列的是　　(　A　)

A．烧碱、液态氧、碘酒　　B．生石灰、白磷、熟石灰

C．干冰、水银、氯化氢D．空气、氮气、胆矾

【解析】熟石灰属于化合物，B项错误；氯化氢属于化合物，C项错误；空气属于混合物，胆矾属于化合物，D项错误。

2．下列有关物质的分类正确的是(　C　)

【解析】水银是汞的俗称，属于单质，冰水混合物属于化合物，A项错误；生石灰是氧化钙，属于氧化物，B项错误；氯化钠、CaCO3、无水硫酸铜均属于盐，C项正确；CO属于不成盐氧化物，D项错误。

3．下列各组物质分类正确的是(　B　)

【解析】纯碱是Na2CO3，属于盐，A项错误；硝酸属于酸，烧碱即NaOH，属于碱，碳酸铵属于盐，氧化铜属于氧化物，B项正确；生石灰是CaO，属于氧化物，C项错误；CO2属于氧化物，石灰石的主要成分是CaCO3，CaCO3属于盐，D项错误。

角度1：分散系的分类

几种液体分散系的比较

下列物质不属于分散系的是(　A　)

A．水　　　　　　　　B．氯化钠溶液

C．泥浆水　D．淀粉溶液

【解析】水是纯净物，不属于分散系；氯化钠溶液属于溶液，泥浆水属于悬浊液，淀粉溶液属于胶体，溶液、悬浊液和胶体均属于分散系。

角度2：胶体的性质及应用

1．胶体的丁达尔效应

(1)丁达尔效应：光束通过胶体时，会形成一条光亮的“通路”，胶体的这种现象叫丁达尔效应。

(2)丁达尔效应产生的原因：胶体粒子对光线散射。

(3)丁达尔效应的应用：可以用来区别胶体和溶液。

2．区分胶体和溶液的方法

(1)根据分散质粒子的直径大小。分散质粒子的直径为1～100nm的分散系称为胶体，小于1nm的分散系为溶液。

(2)根据丁达尔效应。胶体具有丁达尔效应，而溶液无丁达尔效应。

下列几个方面不能用来区分胶体和溶液：①是否均一、透明，因为胶体和溶液通常都是均一、透明的分散系；②是否透过滤纸，因为胶体和溶液的分散质粒子都很小，其分散质均能透过滤纸。

下列属于胶体的是(　B　)

①云、雾　②蔗糖溶液　③氢氧化铁胶体

④食盐水

A．①④B．①③

C．②④D．③④

【解析】云、雾是气溶胶，属于胶体，氢氧化铁胶体属于胶体，选①③，B正确。

胶体区别于其他分散系的本质特征是(　C　)

A．胶体的分散质能透过滤纸孔隙，而浊液的分散质不能

B．胶体能产生丁达尔效应

C．胶体分散质粒子的直径为1～100nm

D．胶体在一定条件下能稳定存在

【解析】胶体区别于其他分散系的本质特征是胶体分散质粒子的直径大小为1～100nm。

1．日常生活中人们常用明矾净水，明矾在水中溶解后形成的Al(OH)3胶体具有吸附作用，下列物质与Al(OH)3胶体有相同作用的是(　C　)

A．糖水B．石灰乳

C．氢氧化铁胶体D．CuSO4溶液

【解析】可与Al(OH)3胶体发挥相同作用的物质应为胶体。糖水属于溶液，分散质粒子直径小于1nm，A项错误；石灰乳属于悬浊液，分散质粒子直径大于100nm，B项错误；氢氧化铁胶体的分散质粒子直径为1～100nm，C项正确；CuSO4溶液属于溶液，分散质粒子直径小于1nm，D项错误。

2．下列有关氢氧化铁胶体的说法错误的是(　B　)

A．氢氧化铁胶体是一种混合物

B．向饱和的氯化铁溶液中加足量氢氧化钠后煮沸可得到氢氧化铁胶体

C．氢氧化铁胶体中分散质的粒子直径为1～100nm

D．氢氧化铁胶体为红褐色的液体

【解析】取100mL烧杯，加入40mL蒸馏水，加热至沸腾，逐滴加入5～6滴FeCl3饱和溶液，继续煮沸至液体呈红褐色得到氢氧化铁胶体，B错误。

3．下列按溶液、浊液、胶体的顺序排列正确的是(　B　)

A．苏打水、牛奶、豆浆

B．碘酒、泥水、有色玻璃

C．白糖水、食盐水、汽水

D．Ca(OH)2悬浊液、澄清石灰水、石灰浆

【解析】苏打水是碳酸氢钠的水溶液，牛奶、豆浆都是胶体，A项错误；碘酒是碘的酒精溶液，泥水是浊液，有色玻璃为固溶胶，属于胶体，B项正确；白糖水是蔗糖水溶液，食盐水是氯化钠的水溶液，汽水是溶液，C项错误；Ca(OH)2悬浊液为浊液，澄清石灰水为溶液，石灰浆为浊液，D项错误。

1．下列家庭小实验不能制得溶液的是(　B　)

A.　　　　　B.　　　C.　　　　　D.

【解析】A项得到NaCl水溶液；B项泥水为悬浊液；C项为植物油的汽油溶液(二者互溶)；D项为蔗糖溶液，故选B。

2．下列关于分散系的说法正确的是(　D　)

A．稀硫酸不是分散系

B．一种分散系里只有分散质和分散剂两种物质

C．分散剂一定是液体

D．有色玻璃属于胶体

【解析】稀硫酸是一种溶液，属于分散系，A错误；一种分散系里可能存在多种分散质，B错误；分散剂可以是固体、液体或气体，C错误；有色玻璃属于胶体，D正确。

3．下列物质中属于化合物的是(　B　)

A．石墨B．干冰

C．盐酸D．食盐水

【解析】石墨是由碳元素组成的物质，是单质而不是化合物。干冰是固态二氧化碳的俗称，是由同种分子(CO2)构成的物质，且CO2是由不同元素组成的物质，是化合物。盐酸和食盐水分别是氯化氢和氯化钠的水溶液，都是混合物。

4．下列说法正确的是(　D　)

A．硫酸、纯碱、醋酸钠和生石灰分别属于酸、碱、盐和氧化物

B．生石灰与水混合的过程只发生物理变化

C．O3是由3个原子构成的化合物

D．CuSO4·5H2O是一种化合物

【解析】A项中纯碱属于盐；B项中CaO＋H2O===Ca(OH)2，发生了化学反应，有化学变化；C项中O3属于单质；D项正确。

5．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(　C　)

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．分解反应与复分解反应属于并列关系

D．硫酸与硝酸只有交叉关系

【解析】化合物与纯净物、化合物与碱性氧化物均属于包含关系；分解反应与复分解反应属于并列关系；硫酸与硝酸既有交叉关系(都是含氧酸)，又有并列关系(一元酸、二元酸)。

6．现有①空气、②蔗糖、③碳酸铵、④铁、⑤硝酸钾、⑥氧气、⑦石墨、⑧氯化钠、⑨石灰水、⑩蒸馏水10种物质，根据物质的组成将它们进行分类，则：

(1)属于混合物的是__①⑨__(填序号)。

(2)若将铁、氧气、石墨分为一类，其分类依据是__它们都属于单质__。

(3)若将碳酸铵、硝酸钾、氯化钠分为一类，其分类依据是__它们都属于盐__。

(4)若将蔗糖、碳酸铵、蒸馏水分为一类，你认为分类的依据可能是__它们都是由非金属元素组成的化合物(或它们都是不含有金属元素的化合物)__。