专题二 物质的组成、性质和分类-2023届（新高考）高考化学二轮复习课件

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1.认识元素可以组成不同种类的物质,根据物质的组成和性质可以对物质进行分类。2.同类物质具有相似的性质,一定条件下各类物质可以相互转化。3.认识元素在物质中可以具有不同价态,可通过氧化还原反应实现含有不同价态同种元素的物质的相互转化。4.认识胶体是一种常见的分散系。
物质的组成、性质和分类多结合化学与STSE进行考查,体现化学的实用性;或以前沿科技为载体进行命题,体现化学的创新性;或以古代科技文明、古诗词等为载体进行命题,推介传统文化,增强文化自信。 预计2022年高考会结合与社会热点相关的物质、材料、工艺流程等对物质的性质、应用以及物质之间的相互转化进行考查。
考点1 物质的组成、性质和分类
考法1 物质的性质和变化
考点2 分散系及其分类　胶体
考法2 胶体的性质、制备和应用
考点帮▪必备知识通关
2.物质的分类 (1)常见物质分类标准及分类结果
(2)常见的分类方法 ①树状分类法——按不同层次对物质进行逐级分类,各层之间属于包含关系 高中阶段,无机化合物的分类中常涉及的元素有H、O、Na、Mg、Al、K、Ca、Ba、S、N、C、Si、Cl、Br、I等,这些元素的常见化合物分类如下:
②交叉分类法——从不同角度对物质进行分类
③“价—类”二维图法——从元素在不同化合物中呈现的化合价进行分类。碳及其化合物的“价—类”二维图如下。
(3)有关物质分类中的易混易错点
①纯净物和混合物的区别a.只含一种元素的物质不一定是纯净物。只含一种元素的物质也可能是混合物,如O2和O3的混合物、金刚石和石墨的混合物。b.含水的物质不一定是混合物。物质含水时一般是混合物,如CuSO4的水溶液。但含结晶水的物质就不是混合物而是纯净物,如CuSO4·5H2O。c.常见混合物
②氧化物a.能与酸反应生成盐和水的氧化物叫碱性氧化物。碱性氧化物一定是金属氧化物,但金属氧化物不一定是碱性氧化物。如Mn2O7为酸性氧化物,Al2O3为两性氧化物。b.能与碱反应生成盐和水的氧化物叫酸性氧化物。酸性氧化物一般是非金属氧化物或过渡金属元素的高价氧化物,如SO3、Mn2O7、CrO3等;非金属氧化物大多是酸性氧化物,CO、NO不是酸性氧化物,其为不成盐氧化物。c.酸性氧化物SiO2不能与水反应生成相应的酸,碱性氧化物Fe2O3不能与水反应生成相应的碱。d.酸性氧化物都是对应酸的酸酐,但酸酐不一定都是酸性氧化物,如乙酸酐[(CH3CO)2O],含C、H、O三种元素,就不是酸性氧化物。e.与酸反应能生成盐和水的氧化物不一定是碱性氧化物,如Al2O3。f.与碱反应能生成盐和水的氧化物不一定是酸性氧化物,如NO2、Al2O3。
考法帮▪解题能力提升
2.物理变化和化学变化的判断方法
注意1.化学变化中常伴随有物理变化。观察到的实验现象不一定是由发生化学变化造成的,如变化过程中的吸热、放热现象。2.同素异形体之间的转化为化学变化,如O3与O2间的转化。3.化学是在分子和原子层次上研究物质的变化。原子核发生改变不属于化学研究的范畴。
3.物质变化过程中的“三馏”“四色”“五解”和“十八化(华)”
4.化学与STSE中的常考知识点[高频](1)化学与生活、科技①过氧化钠:呼吸面具和潜水艇里作氧气的来源。②碳酸钠:制造玻璃、造纸等。③NaHCO3、Al(OH)3:治疗胃酸过多,NaHCO3还是发酵粉的主要成分之一。④硅:制造晶体管、集成电路和太阳能电池等。⑤二氧化硅:制光导纤维、石英玻璃、普通玻璃等。⑥P:白磷制高纯度磷酸;红磷制安全火柴、农药等。⑦H2O2:氧化剂、漂白剂、消毒剂、脱氯剂、助燃剂等;O3:漂白剂、脱色剂、杀菌消毒剂。
⑧陶瓷:传统硅酸盐陶瓷的原料是黏土,主要成分为硅酸盐;氧化铝陶瓷常用作耐火材料,如制坩埚、高温炉管等;氮化硅陶瓷具有较高的硬度和耐磨性、较强的抗化学侵蚀性和电绝缘性等,可用于制陶瓷发动机;碳化硼陶瓷广泛应用于航空航天等领域。⑨玻璃:普通玻璃的主要成分是Na2SiO3、CaSiO3、SiO2,是混合物;石英玻璃的主要成分是SiO2,可制作光导纤维;有机玻璃的主要成分为聚甲基丙烯酸甲酯。⑩塑料:主要成分是合成树脂。热塑性塑料是线型高分子材料,主要有聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯,这类塑料可以反复加热熔融加工。热固性塑料具有网状结构,如酚醛树脂,这类塑料加工成型后受热不能软化或熔融,也不溶于任何溶剂。
合金:由两种或两种以上的金属(或金属和非金属)熔合而成的具有金属特性的物质,其硬度比它的成分金属的大, 熔点比它的成分金属的低。K、Na合金用作原子能反应堆导热剂。
高分子分离膜:有选择性地传递能量和物质。广泛应用于废液的处理及废液中有用成分的回收,海水和苦咸水的淡化,食品工业、氯碱工业中物质的分离等。
常见的消毒剂:体积分数为75%的酒精溶液、过氧化氢(H2O2)、过氧乙酸(CH3COOOH)、“84”消毒液(有效成分为NaClO)、漂粉精[主要成分为Ca(ClO)2]、漂白粉[有效成分为Ca(ClO)2]、二氧化氯(ClO2)、KMnO4溶液、苯酚。
食品添加剂a.防腐剂:苯甲酸钠()、亚硝酸钠、二氧化硫等。b.抗氧化剂:维生素C、茶多酚等。c.膨松剂:碳酸氢钠、碳酸氢铵等。d.营养强化剂:加碘盐中的KIO3。e.着色剂:胭脂红、柠檬黄等。
(2)化学与环境、能源、燃料①绿色化学的特点:a.充分利用资源和能源,采用无毒、无害的原料;b.在无毒、无害的条件下进行反应,以减少向环境排放废水、废渣和废气;c.提高原子利用率,力图使原料的原子全部转化为产品,实现零排放;d.生产出有利于环境保护、社会安全和人体健康的环境友好型产品。
②酸雨:pH<5.6的雨水,主要有硫酸型酸雨、硝酸型酸雨。③光化学烟雾——大气中的碳氢化合物和氮氧化物等一次污染物,在阳光的作用下发生一系列光化学反应生成臭氧、醛、酮等二次污染物,这些一次污染物与二次污染物形成的混合物称为光化学烟雾。④水体富营养化:水体中氮、磷等元素超标,破坏水体生态平衡的现象,发生在河流或湖泊中称为“水华”,发生在海洋中称为“赤潮”。⑤“白色污染”是指难降解的塑料垃圾(多指塑料包装物)造成环境污染的现象。⑥化石能源:煤、石油、天然气和页岩气等。⑦绿色能源:狭义的绿色能源是指可再生能源,如水能、风能、太阳能等。⑧新能源:人类尚未利用或未大规模利用的能源,如地热能、风能、太阳能等。
⑨火箭燃料:如N2H4、C2H4等。
(3)文献记载中涉及的实验操作文献记载中涉及的实验操作一般有过滤、蒸发结晶、升华、蒸馏、萃取分液、渗析等。可根据物质状态变化(如固态变为气态为升华)、实验条件等确定实验操作的种类。
命题角度1　物质的组成、分类与用途
示例1[2020浙江7月选考,9改编]下列说法不正确的是A.高压钠灯可用于道路照明B.电热水器用镁棒防止内胆腐蚀,原理是牺牲阳极的阴极保护法C.工业上可采用高温冶炼黄铜矿的方法获得粗铜D.BaCO3不溶于水,可用作医疗上检查肠胃的钡餐
解析：钠的焰色为黄色,透雾能力强,A项正确。活泼金属镁易失去电子,形成原电池时为负极(阳极),发生反应受到腐蚀,电热水器内胆被保护,此为牺牲阳极的阴极保护法,B项正确。较活泼的金属常用热还原的方法得到金属单质,C项正确。BaSO4不溶于胃酸可作钡餐,BaCO3溶于胃酸不能作钡餐,D项错误。
命题角度2　结合中华民族优秀文化考查物质的分类及性质
示例2[2020全国卷Ⅱ,7,6分]北宋沈括《梦溪笔谈》中记载:“信州铅山有苦泉,流以为涧。挹其水熬之则成胆矾,烹胆矾则成铜。熬胆矾铁釜,久之亦化为铜”。下列有关叙述错误的是A.胆矾的化学式为CuSO4B.胆矾可作为湿法冶铜的原料C.“熬之则成胆矾”是浓缩结晶过程D.“熬胆矾铁釜,久之亦化为铜”是发生了置换反应
解析： 胆矾的化学式为CuSO4·5H2O,A项错误;湿法冶铜的原理是CuSO4+Fe FeSO4+Cu,即胆矾可作为湿法冶铜的原料,B项正确;CuSO4溶液经熬制可以得到胆矾,是CuSO4溶液浓缩结晶的过程,C项正确;熬胆矾的铁釜中发生的反应为CuSO4+Fe FeSO4+Cu,属于置换反应,D项正确。
命题角度3　结合科研成果等考的组查物质成、性质和变化
示例3[2018北京,6,6分]下列我国科技成果所涉及物质的应用中,发生的不是化学变化的是
解析： 由甲醇制备氢气的过程中有新物质生成,显然属于化学变化,A项不符合题意。原子是化学变化中的最小粒子,核聚变过程中原子发生了变化,所以核聚变属于核反应,而不是化学反应,B项符合题意。偏二甲肼用作火箭燃料,是利用其还原性,与氧化剂(常见的是四氧化二氮)发生氧化还原反应,反应时放出大量的热,把火箭送入太空,C项不符合题意。可燃冰作为能源是由于其主要成分(甲烷)燃烧时放出大量的热,燃烧属于化学变化,D项不符合题意。
考点2　分散系及其分类　胶体
1.分散系的分类(1)按照分散质和分散剂聚集状态(气、液、固)的不同对分散系进行分类,有九种类型,如图所示。(2)按照分散质的粒子直径大小对分散系进行分类,共有三种类型,如图所示。
(3)溶液、胶体、浊液的比较
1.不是所有胶体都有电泳现象,如淀粉胶体没有电泳现象。有电泳现象的胶体是因为胶粒吸附带有电荷的粒子而带电荷。2.胶体聚沉属于物理变化,蛋白质的盐析就属于胶体聚沉现象。但蛋白质的变性不属于胶体的聚沉,其属于化学变化。
1.胶体粒子是多个分子形成的集合体或高分子。将含1 ml FeCl3的饱和溶液逐滴滴入沸腾的蒸馏水中,生成的Fe(OH)3胶体粒子数目远小于NA的原因是胶体粒子为若干个Fe(OH)3分子的集合体。2.胶体属于分散系,是混合物。很多纳米级物质的微粒直径也在1~100 nm之间,但不属于胶体,属于纯净物,如纳米铜等。
3.Fe(OH)3胶体的制备将5~6滴饱和FeCl3溶液逐滴加入25 mL沸腾的蒸馏水中,并继续煮沸至液体呈红褐色,停止加热,即得Fe(OH)3胶体。FeCl3+3H2O Fe(OH)3(胶体)+3HCl
书写制备胶体的化学方程式时,生成的胶体不加沉淀符号“↓”,应注明“胶体”两字,用等号表示;如果不写胶体两字,用可逆号表示。
1.不能用自来水制备Fe(OH)3胶体,因为自来水中有电解质会使胶体发生聚沉,应用蒸馏水。2.不能加热时间过长,否则Fe(OH)3胶体会聚沉生成Fe(OH)3沉淀。3.向Fe(OH)3胶体中逐滴加入稀硫酸时,现象为先产生红褐色沉淀后沉淀溶解,溶液变为棕黄色。开始时产生红褐色沉淀是由于胶体遇电解质溶液发生聚沉,后来红褐色沉淀溶解是由于发生了中和反应。4.向Fe(OH)3胶体中加入饱和(NH4)2SO4溶液发生的现象是产生红褐色沉淀,原因是电解质溶液使胶体发生了聚沉。
4.明矾的净水原理Al3+(或Fe3+)水解生成的Al(OH)3[或Fe(OH)3]胶体表面积很大,吸附能力很强,易吸附水中悬浮的杂质而聚沉,达到净水的目的。
考法帮▪解题能力提升
命题角度　胶体的性质、制备和应用示例4[高考组合]下列叙述正确的是A.[重庆高考]浓氨水中滴加FeCl3饱和溶液可制得Fe(OH)3胶体B.[江苏高考]明矾溶于水产生Al(OH)3胶体:Al3++3H2O Al(OH)3↓+3H+C.[2017天津,1B]用可溶性的铝盐和铁盐处理水中的悬浮物D.[重庆高考]沸水中滴加适量饱和FeCl3溶液,形成带电的胶体,导电能力 增强