第01讲 物质的分类及转化 （讲）- 2024年高考化学大一轮复习【讲义+练习+专题】

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考纲和考试说明是备考的指南针，认真研究考纲和考试说明，可增强日常复习的针对性和方向性，避免盲目备考，按方抓药，弄清楚高考检测什么，检测的价值取向，高考的命题依据。
2.精练高考真题，明确方向
经过对近几年高考题的横、纵向分析，可以得出以下三点：一是主干知识考查“集中化”，二是基础知识新视角，推陈出新，三是能力考查“综合化”。
3.摸清问题所在，对症下药
要提高后期的备考质量，还要真正了解学生存在的问题，只有如此，复习备考才能更加科学有效。所以，必须加大信息反馈，深入总结学情，明确备考方向，对症开方下药，才能使学生的知识结构更加符合高考立体网络化要求，才能实现基础→能力→分数的转化。
4.切实回归基础，提高能力
复习训练的步骤包括强化基础，突破难点，规范作答，总结方法，通过这样的总结，学生印象深刻，应用更加灵活。
第01讲 物质的分类及转化
【化学学科素养】
宏观辨识与微观探析：能从不同层次、不同角度认识物质的多样性，能输对物质进行分类；能够运用物质分类的方法理解物质的性质。
变化观念与平衡思想：理解物理变化和化学变化的区别，明确化学变化的研究范围和遵循的规律。
科学态度与社会责任：要注意胶体的有关知识与实际生产，生活相联系，赞赏化学对社会发展的重大贡献，能对与化学有关的社会热点问题做出正确的价值判断。
【必备知识解读】
一、物质的组成
1.元素、物质及微粒间的关系
（1）宏观上物质是由元素组成的，微观上物质是由分子、原子或离子构成的。
①分子：保持物质化学性质的最小微粒。
②原子：化学变化中的最小微粒。
③离子：带电荷的原子或原子团。
④原子团：在许多化学反应里，作为一个整体参加反应，如同一个原子一样的原子集团。
【特别提醒】“基”与“官能团”“原子团”的区别
①基是指带有单电子的原子团。如—CH3、—CH2—(亚甲基)、—CH2CH3。
②官能团是指决定有机物化学性质的原子或原子团。如—OH、—CHO、—COOH、—X(卤素原子)等。
③“基”和“官能团”呈电中性，而COeq \\al(2－,3)、NOeq \\al(－,3)、SOeq \\al(2－,4)、NHeq \\al(＋,4)等原子团可带负电荷或正电荷。
（2）元素：具有相同核电荷数的一类原子的总称。
元素在自然界的存在形式有游离态和化合态。
①游离态：元素以单质形式存在的状态。
②化合态：元素以化合物形式存在的状态。
（3）元素与物质的关系
元素eq \(――→,\s\up7(组成))eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(单质：只由一种元素组成的纯净物。,化合物：由多种元素组成的纯净物。))
2.混合物和纯净物
（1）纯净物：由同种单质或化合物组成的物质。
（2）混合物：由几种不同的单质或化合物组成的物质。
纯净物和混合物的区别
二、物质的分类
1.树状分类法在无机化合物分类中的应用
eq \a\vs4\al(无,机,化,合,物)eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(氢化物：HCl、H2S、H2O、NH3等,氧化物\b\lc\{(\a\vs4\al\c1(不成盐氧化物：CO、NO等,成盐氧化物\b\lc\{(\a\vs4\al\c1(碱性氧化物：Na2O、CaO等,酸性氧化物：CO2、P2O5等,两性氧化物：Al2O3等)),特殊氧化物：Na2O2、H2O2、Fe3O4等)),酸\b\lc\{(\a\vs4\al\c1(按电离出的H＋数\b\lc\{(\a\vs4\al\c1(一元酸：HCl、HNO3等,二元酸：H2SO4、H2S等,三元酸：H3PO4等)),按酸根是否含氧\b\lc\{(\a\vs4\al\c1(无氧酸：HCl、H2S等,含氧酸：HClO4、H2SO4等)),按酸性强弱\b\lc\{(\a\vs4\al\c1(强酸：HCl、H2SO4、HNO3等,弱酸：CH3COOH、HF等)),按有无挥发性\b\lc\{(\a\vs4\al\c1(挥发性酸：HNO3、HCl等,难挥发性酸：H2SO4、H3PO4等)))),碱\b\lc\{(\a\vs4\al\c1(按水溶性\b\lc\{(\a\vs4\al\c1(可溶性碱：NaOH、KOH、Ba（OH）2等,难溶性碱：Mg（OH）2、Cu（OH）2等)),按碱性强弱\b\lc\{(\a\vs4\al\c1(强碱：NaOH、Ba（OH）2、KOH等,弱碱：NH3·H2O等)))),盐\b\lc\{(\a\vs4\al\c1(正盐：BaSO4、KNO3、NaCl等,酸式盐：NaHCO3、KHSO4等,碱式盐：Cu2（OH）2CO3等,复盐：KAl（SO4）2·12H2O等))))
【特别提醒】记住物质分类中的一些特例
①纯净物和混合物
a．只含一种元素的物质不一定是纯净物，也可能是混合物，如O2和O3，金刚石和石墨，正交硫和单斜硫。
b．结晶水合物属于纯净物，如CuSO4·5H2O、KAl(SO4)2·12H2O等物质。
c．同位素形成的单质或化合物是纯净物，如H2与D2、H2O与D2O。
②酸性氧化物和碱性氧化物
a．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。
b．能与酸反应生成盐和水的氧化物不一定是碱性氧化物，如Al2O3、Cu2O。
c．能与碱反应生成盐和水的氧化物不一定是酸性氧化物，如NO2、Al2O3。
d．碱性氧化物都是金属氧化物，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，Na2O2为过氧化物。
e．酸性氧化物不一定是非金属氧化物，如Mn2O7；非金属氧化物也不一定是酸性氧化物，如CO、NO。
③共价化合物和离子化合物
a．由非金属元素组成的化合物不一定是共价化合物，如铵盐。
b．由金属元素和非金属元素组成的化合物不一定是离子化合物，如AlCl3。
2.交叉分类法—从不同角度对物质进行分类。
三、物质的变化
1.物理变化和化学变化
注意：①化学变化中常伴有发光、放热现象，但有发光、放热现象的变化不一定属于化学变化，如金属受热发光。
②化学变化中一定存在化学键的断裂和形成，但存在化学键断裂的变化不一定是化学变化，如HCl溶于水、熔融NaCl电离等。
③原子的裂变、聚变虽有新物质生成，但它不属于中学化学意义上的化学变化。
④物理变化与化学变化的判断方法
2.化学反应的分类
eq \a\vs4\al(化,学,反,应)eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(按反应物、生成物的种类及数目分为\b\lc\{(\a\vs4\al\c1(化合反应,分解反应,置换反应,复分解反应)),按反应中有无离子参与分为\b\lc\{(\a\vs4\al\c1(离子反应,非离子反应)),按反应中有无电子转移分为\b\lc\{(\a\vs4\al\c1(氧化还原反应,非氧化还原反应)),按反应进行的程度和方向分为\b\lc\{(\a\vs4\al\c1(可逆反应,不可逆反应)),按反应的能量变化分为\b\lc\{(\a\vs4\al\c1(吸热反应,放热反应))))
3.单质、氧化物、酸、碱和盐的转化关系
【特别提醒】物质之间是否反应，不仅与物质结构、性质有关，而且与物质所在环境有关，在研究物质性质时，要注意通性与个性之间的关系，在每条通性之外都存在个性。备考时，注意掌握化学中Na、Mg、Al、Fe、Cu、C、Si、N、S、Cl等常见元素的单质、氧化物、酸或碱、盐之间的相互关系及每一步关系中各种可能的变化方式和方法，归纳总结物质之间不能转化的情形。
4.物质变化中的“三馏”、“四色”、“五解”和“十八化”归类
四、分散系 胶体
1.分散系
（1）概念：一种(或多种)物质分散到另一种(或多种)物质中所得到的体系。被分散的物质称为分散质，起容纳分散质作用的物质称为分散剂。
（2）分类：
①按照分散质粒子的大小
②按照分散质和分散剂的状态
根据分散剂的状态分类eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(气溶胶：如烟、云、雾,液溶胶：如豆浆、稀牛奶,固溶胶：如烟水晶、有色玻璃))
2.胶体
（1）胶体的性质与应用
①丁达尔效应：当光束通过胶体时，胶体中的现象为出现一条光亮的“通路”，产生丁达尔效应的原因是胶体粒子对光线有散射作用。可用此性质鉴别溶液和胶体。
②介稳性：胶体的稳定性介于溶液与浊液之间，在一定条件下能稳定存在，属于介稳体系，但改变条件就有可能发生聚沉。
③聚沉：在一定条件下，胶体粒子聚集成较大的颗粒，形成沉淀从分散剂中析出。此性质常用于制作豆腐、净水等。使胶体聚沉的常用方法有①加入电解质溶液，②加入与胶粒带相反电荷的胶体，③加热或搅拌。
④电泳：由于胶体粒子带有电荷，在电场作用下，胶体粒子在分散剂中作定向移动的现象。此性质可用于工业上的静电除尘。
（2）Fe(OH)3胶体的制备
①制备原理：FeCl3＋3H2Oeq \(=====,\s\up7(△))Fe(OH)3(胶体)＋3HCl
②具体操作：用烧杯取少量蒸馏水，加热至沸腾；向沸水中逐滴加入适量的饱和FeCl3溶液；继续煮沸至溶液呈红褐色，停止加热，即得Fe(OH)3胶体。
（3）胶体的应用
①工业除杂、除尘
②土壤的保肥作用
③豆腐的制作原理
④江河入海口处形成三角洲
⑤明矾的净水作用。
【关键能力拓展】
1．纯净物和混合物判断中的特殊情况
(1)只含一种元素的物质不一定是纯净物，也可能是混合物，如O2和O3，金刚石和石墨，红磷和白磷。
(2)结晶水合物属于纯净物，如CuSO4·5H2O、KAl(SO4)2·12H2O等物质。
(3)同位素形成的单质或化合物是纯净物，如H2与D2、H2O和D2O。
(4)分子式为C5H10的物质可能是纯净物，也可能是混合物。
2．氧化物的类型
(1)酸性氧化物：与碱反应生成相应的盐和水的氧化物，如SO2、CO2、SO3、N2O5、P2O5等。
(2)碱性氧化物：与酸反应生成相应的盐和水的氧化物，如Na2O、CaO、CuO、Fe2O3、FeO等。
(3)两性氧化物：既能与酸反应生成盐和水，又能与碱反应生成盐和水的氧化物，如Al2O3。
(4)不成盐氧化物：如CO、NO等。
(5)特殊氧化物：如Na2O2等。
3.常见的混合物
(1)气体混合物：空气、水煤气(CO和H2)、爆鸣气(H2和O2)、天然气(主要成分是CH4)、焦炉气(主要成分是H2和CH4)、裂解气。
(2)液体混合物：氨水、氯水、王水、硬水、福尔马林、水玻璃(Na2SiO3的水溶液)、盐酸、石油、石油的各种馏分、植物油、液溶胶。
(3)固体混合物：碱石灰、漂白粉、煤、玻璃、水泥、合金、铝热剂。
4.有关氧化物中的“一定”和“不一定”
(1)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。
(2)能与碱反应生成盐和水的氧化物不一定是酸性氧化物，如NO2。
(3)碱性氧化物都是金属氧化物，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，Na2O2为过氧化物。
(4)非金属氧化物不一定是酸性氧化物，如CO、NO为不成盐氧化物。
5．物质的转化
(1)单质、氧化物、酸、碱和盐的相互转化
①金属单质及其化合物的转化
金属单质eq \(――→,\s\up7(O2))碱性氧化物eq \(――→,\s\up7(H2O))碱eq \(――→,\s\up7(酸))盐
如：Naeq \(――→,\s\up7(O2))Na2Oeq \(――→,\s\up7(H2O))NaOHeq \(――→,\s\up7(H2SO4))Na2SO4
符合上述转化关系的常见金属有Na、K、Ca、Ba等，但Mg、Fe、Al、Cu等不符合上述转化。
②非金属单质及其化合物的转化
非金属单质eq \(――→,\s\up7(O2))酸性氧化物eq \(――→,\s\up7(H2O))酸eq \(――→,\s\up7(碱))盐
如：Seq \(――→,\s\up7(O2))SO2eq \(――→,\s\up7(H2O))H2SO3eq \(――→,\s\up7(NaOH))Na2SO3
符合上述转化关系的常见非金属有C、S、P等，但N、Si等不符合上述转化。
(2)同一元素、不同价态的代表物间的转化关系
6.有关物质变化的几点误区
(1)电解质的电离是物理变化，电解质溶液导电是化学变化。
(2)同素异形体的转化(如：O2与O3的相互转化)，结晶水合物形成(如：CuSO4＋5H2O===CuSO4·5H2O)，结晶水合物失水(如：CuSO4·5H2Oeq \(=====,\s\up7(△))CuSO4＋5H2O)是化学变化；原子核的裂变、聚变不是化学变化。
(3)蛋白质的变性属于化学变化；蛋白质的盐析属于物理变化。
7.物质间转化的几个常见误区
(1)S燃烧不能直接生成SO3而是生成SO2。
(2)Al2O3、SiO2、Fe2O3与水不反应，不能直接转化为Al(OH)3、H2SiO3、Fe(OH)3。
(3)NH3催化氧化不能直接生成NO2。
(4)Fe分别与Cl2、Br2反应不能生成FeCl2、FeBr2而是生成FeCl3、FeBr3，Fe分别与S、I2反应生成FeS、FeI2，Cu与S反应生成Cu2S。
(5)Fe与H＋、Cu2＋反应不能生成Fe3＋。
8．对胶体性质的理解
(1)胶体具有介稳性的主要原因是胶体粒子可以通过吸附带电粒子而带有电荷，且同种电荷相互排斥，不易聚集成较大的颗粒。
(2)胶体粒子可以是多个微粒形成的聚集体[如Fe(OH)3胶体粒子]或大分子(如蛋白质胶体粒子、淀粉胶体粒子)。
(3)胶体属于分散系，是混合物，而很多纳米级物质的微粒直径也是在1～100 nm之间，但不属于胶体，属于纯净物，如纳米铜等。
(4)丁达尔效应是物理变化而不是化学变化。
(5)胶体不带电，胶体中的胶粒能够吸附体系中的带电粒子而使胶粒带电荷，但整个分散系仍呈电中性。
(6)胶体聚沉属于物理变化，如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，此过程属于化学变化。
(7)不是所有胶体都有电泳现象，如淀粉溶液，因其胶体粒子不带电荷而无电泳现象。有电泳现象的胶体是因为胶粒吸附带电的粒子而带电。
9.常见净水剂及作用原理
(1)常见的净水剂：KAl(SO4)2·12H2O、FeCl3·6H2O等。其净水原理是Al3＋、Fe3＋水解生成Al(OH)3胶体、Fe(OH)3胶体而起到净化水的目的。
(2)明矾不能用作水的消毒剂，因为对水消毒，一定发生氧化还原反应；也不能使海水淡化。
10.三种分散系比较
【易错警示】
1．利用丁达尔效应可以快速鉴别溶液与胶体，但胶体区别于其他分散系的本质特征是胶体粒子的直径介于1～100 nm之间，而不是丁达尔效应。
2．胶体不带电荷，胶体粒子(分散质)带电荷，但淀粉胶体的胶体粒子也不带电荷。
【核心题型例解】
高频考点一 物质的组成
例1.（2023·新课标卷）化学在文物的研究和修复中有重要作用。下列说法错误的是（ ）
A. 竹简的成分之一纤维素属于天然高分子
B. 龟甲的成分之一羟基磷灰石属于无机物
C. 古陶瓷修复所用的熟石膏，其成分为Ca(OH)2
D. 古壁画颜料中所用的铁红，其成分为Fe2O3
【变式探究】（2022·广东卷）北京冬奥会成功举办、神舟十三号顺利往返、“天宫课堂”如期开讲及“华龙一号”核电海外投产等，均展示了我国科技发展的巨大成就。下列相关叙述正确的是（ ）
A．冬奥会“飞扬”火炬所用的燃料为氧化性气体
B．飞船返回舱表层材料中的玻璃纤维属于天然有机高分子
C．乙酸钠过饱和溶液析出晶体并放热的过程仅涉及化学变化
D．核电站反应堆所用铀棒中含有的与互为同位素
【举一反三】下列关于酸、碱、盐元素组成的说法中，正确的是（ ）
A．酸、碱一定含有氢，盐一定不含氢
B．酸、碱、盐可能都不含金属元素
C．碱、盐可能含氧，酸一定含氧
D．盐、碱一定含有金属元素，酸一定不含金属元素
高频考点二 物质的性质、用途与变化
例2．（2023·全国甲卷）化学与生活密切相关，下列说法正确的是（ ）
A. 苯甲酸钠可作为食品防腐剂是由于其具有酸性
B. 豆浆能产生丁达尔效应是由于胶体粒子对光线的散射
C. SO2可用于丝织品漂白是由于其能氧化丝织品中有色成分
D. 维生素C可用作水果罐头的抗氧化剂是由于其难以被氧化
【易错警示】常考易错的几种物质的变化与转化
(1)结晶水合物失去结晶水的过程属于化学变化。
(2)浓硫酸的吸水性属于物理性质，脱水性属于化学性质。
(3)煤的干馏、气化和液化，石油的裂化和裂解，蛋白质的变性均属于化学变化；石油的分馏，蛋白质的盐析，焰色试验均属于物理变化。
(4)同素异形体之间的转化属于化学变化。
(5)物质间转化的几个常见误区
①S燃烧不能直接生成SO3而是生成SO2。
②Fe2O3与水不反应，不能直接转化为Fe(OH)3。
③NH3催化氧化不能直接生成NO2。
④Fe分别与Cl2、Br2反应不能生成FeCl2、FeBr2而是生成FeCl3、FeBr3，Fe分别与S、I2反应生成FeS、FeI2，Cu与S反应生成Cu2S。
⑤Fe与H＋、Cu2＋反应不能生成Fe3＋。
【变式探究】（2022·湖南卷）化学促进了科技进步和社会发展，下列叙述中没有涉及化学变化的是（ ）
A. 《神农本草经》中记载的“石胆能化铁为铜”
B. 利用“侯氏联合制碱法”制备纯碱
C. 科学家成功将CO2转化为淀粉或葡萄糖
D. 北京冬奥会场馆使用CO2跨临界直冷制冰
【举一反三】中国传统文化中包括许多科技知识。下列古语中不涉及化学变化的是（ ）
高频考点三 物质的分类
例3.（2023·浙江选考）下列物质中属于耐高温酸性氧化物的是（ ）
A. CO2B. SiO2C. MgOD. Na2O
【变式探究】下列分类或归类正确的是①液氯、氨水、干冰、碘化银均为纯净物 ②、、、均为化合物③明矾、水银、烧碱、硫酸均为强电解质 ④、、金刚石、石墨均为碳的同素异形体（ ）
A．①③④B．②③C．②④D．②③④
【举一反三】下列有关物质分类的说法正确的是（ ）
A．铝热剂属于纯净物
B．磁性氧化铁属于碱性氧化物
C．石墨烯属于有机物
D．三氧化硫属于酸性氧化物
高频考点四 分散系与胶体
例4．下列说法正确的是（ ）
A．MgO和Al2O3都属于两性氧化物
B. 悬浊液和乳浊液的分散质均为液态
C. Fe3O4和Pb3O4中的金属都呈现两种价态
D. 葡萄糖溶液和淀粉溶液都具有丁达尔效应
【变式探究】朱自清在《荷塘月色》中写道：“薄薄的青雾浮起在荷塘里……月光是隔了树照过来的，高处丛生的灌木，落下参差的斑驳的黑影……”月光穿过薄雾形成的种种美景本质原因是（ ）
A．空气中的小水滴颗粒直径大小约为1~100 nm
B．空气中的小水滴颗粒的布朗运动
C．雾是一种胶体，胶粒带相同电荷
D．发生丁达尔效应
【举一反三】下列事实与胶体性质无关的是（ ）
①水泥厂和冶金厂常用高压直流电除去大量烟尘，减少对空气的污染
②将植物油倒入水中用力搅拌形成油水混合物
③一束平行光线射入蛋白质溶液里，从侧面可以看到一条光亮的通路
④往Fe(OH)3胶体中滴入稀硫酸，先看到红褐色沉淀生成而后沉淀溶解
⑤医院里用血液透析的方法治疗肾功能衰竭等疾病引起的血液中毒
⑥FeCl3溶液和氨水混合会产生红褐色沉淀
⑦同一支钢笔先后吸入不同牌子的墨水易造成钢笔堵塞
A．②④⑥⑦B．②⑥C．①②④⑦D．①③④⑤⑦
高频考点五 物质的转化
例5.在一定条件下进行的下列化学反应，已知A、B、C中均含有同种元素，则下列对应物质不正确的是( )

【变式探究】在指定条件下，下列选项所示的物质间转化能实现的是
A．
B．稀
C．浓
D．

纯净物
混合物
有固定的组成和结构
无固定的组成和结构
有一定的熔、沸点
无一定的熔、沸点
保持一种物质的性质
保持原有物质各自的性质
物理变化
化学变化
三馏
蒸馏、分馏
干馏
四色
焰色反应
显色反应、颜色反应、指示剂变色反应
五解
潮解
分解、电解、水解、裂解
十八化
溶化、汽化、
液化、酸化、
氢化、氧化、水化、风化、炭化、钝化、催化、皂化、歧化、卤化、硝化、酯化、裂化、油脂的硬化
分散系
溶液
胶体
浊液
分散质微粒直径大小
100_nm
分散质微粒成分
离子或小分子
大分子或离子集合体
巨大分子或离子集合体
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
分散质能否透过滤纸
能
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
千淘万漉虽辛苦，吹尽狂沙始到金
熬胆矾(CuSO4·5H2O)
铁釜，久之亦化为铜
凡石灰(CaCO3)，
经火焚炼为用
丹砂(HgS)烧之成水银，积变又成丹砂
A
B
C
D
选项
A物质
B物质
C物质
D物质
A
NaOH溶液
Na2CO3溶液
NaHCO3溶液
CO2
B
Fe
FeCl2
FeCl3
Cl2
C
AlCl3溶液
Al(OH)3
Na[Al(OH)4] 溶液
NaOH溶液
D
H2S
S
SO2
O2