2021高考化学鲁科版一轮复习教师用书第二章第1课时 物质的组成、分类与转化
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本章内容主要包含物质分类、离子反应、氧化还原反应三部分,是学习元素化合物知识的重要工具,每一部分基本按照先知识课再题型课的思想设计,共设计7课时,其中陌生氧化还原反应方程式书写是高考的热难点,安排在最后1课时
学习。
第1课时 物质的组成、分类与转化
[课型标签:知识课 基础课]
知识点一 物质的组成与分类
1.物质的组成
(1)物质的组成图示
(2)物质组成的相关概念辨析
①元素与核素
元素:具有相同核电荷数的一类原子的总称。
核素:具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子,如H元素有1H、2H、3H三种原子,即三种核素。
②单质与化合物
③游离态与化合态
④纯净物与混合物
纯净物:由同种单质或化合物组成的物质。
混合物:由几种不同的单质或化合物组成的物质。
⑤同素异形体与同分异构体
同素异形体:同种元素形成的不同单质。
有两种方式:a.原子个数不同,如O2和O3;
b.原子排列方式不同,如金刚石和石墨。
同分异构体:具有相同的分子式,但具有不同结构现象的化合物互称同分异
构体。
2.物质的分类
(1)交叉分类法——从不同角度对物质进行分类
(2)树状分类法——按不同层次对物质进行分类
请把下列物质的序号填写到下图的括号中:
①硫黄 ②HClO ③苛性钠 ④铜 ⑤小苏打 ⑥氧化钠 ⑦Fe(OH)3胶体 ⑧NaCl溶液
[名师点拨] 物质分类的几大误区
(1)误认为溶液呈酸性的物质一定是酸,溶液呈碱性的物质一定是碱。
①NaHSO4、CuSO4、NH4Cl属于盐,溶液呈酸性。
②Na2CO3、NaHCO3属于盐,溶液呈碱性。
(2)误认为金属氧化物、非金属氧化物与碱性氧化物、酸性氧化物相对应。
①酸性氧化物不一定是非金属氧化物,如Mn2O7属于酸性氧化物,CO、NO不属于酸性氧化物。
②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Al2O3属于两性氧化物。
(3)误认为由相同元素组成的物质一定是纯净物,由不同原子构成的物质一定是混合物。其实不然,如O2、O3组成的混合气体就是混合物,由12C和13C组成的石墨则是纯净物。
(4)误认为能与酸反应生成盐和水的氧化物就是碱性氧化物,如Na2O2不属于碱性氧化物。
1.(2019·河北承德月考)古“丝绸之路”我国商人运出的货物有:①丝绸、②茶叶、③白糖、④瓷器、⑤纸张、⑥植物油、⑦明矾、⑧金银铜器等。下列说法正确的是( B )
A.④⑦⑧都属于盐类
B.①⑤都属于高分子化合物
C.①②⑤⑥都属于蛋白质
D.①②③④⑤⑥的主要成分都属于有机物
解析:瓷器是硅酸盐材料,属于混合物,金银铜器是金属单质或合金,都不属于盐类,选项A错误;丝绸的主要成分为蛋白质,纸张的主要成分是纤维素,都是高分子化合物,选项B正确;茶叶、纸张主要成分是纤维素,属于糖类,植物油属于油脂,选项C错误;丝绸、茶叶、白糖、纸张、植物油的主要成分是有机物中的糖类、油脂、蛋白质,瓷器是硅酸盐材料,属于无机物,选项D错误。
2.(2019·山东安丘质量检测)下列说法正确的是( C )
A.CO2、SiO2、NO2均为酸性氧化物
B.食醋、纯碱、食盐分别属于酸、碱、盐
C.氯化铵、次氯酸钠、碳酸钙均属于强电解质
D.淀粉、纤维素等高分子化合物均属于纯净物
解析:NO2与碱反应时,除了生成盐和水外,还生成NO,故不是酸性氧化物,A错误;食醋、纯碱分别属于混合物、盐,食醋溶质属于酸,故B错误;淀粉、纤维素等高分子化合物均属于混合物,故D错误。
3.(2019·江苏东台月考)Na2O、NaOH、Na2CO3、NaCl、Na2SO4可按某种标准划为一类物质,下列分类标准正确的是( D )
①钠的化合物 ②能与硝酸反应的物质 ③可溶于水的物质 ④电解质 ⑤钠盐 ⑥钠的含氧化合物
A.①③④⑤ B.①②⑤⑥
C.②⑤⑥ D.①③④
解析:NaCl、Na2SO4与硝酸不反应,故②错误;Na2O属于氧化物,NaOH属于碱,NaCl、Na2SO4、Na2CO3属于盐,故⑤错误;NaCl不属于钠的含氧化合物,故⑥错误。
4.下列关于物质分类的说法正确的是( A )
A.金刚石、白磷都属于单质
B.漂白粉、石英都属于纯净物
C.氯化铵、次氯酸都属于强电解质
D.葡萄糖、蛋白质都属于高分子化合物
解析:漂白粉是CaCl2和Ca(ClO)2的混合物,石英的主要成分是二氧化硅,常含有Al2O3、CaO、MgO等杂质,为混合物,B项错误;次氯酸为弱酸,是弱电解质,C项错误;葡萄糖是小分子化合物,蛋白质是高分子化合物,D项错误。
知识点二 物质的性质与变化
1.物质的变化
(1)物理变化和化学变化的比较
| 物理变化 | 化学变化 |
特征(宏观上) | 没有新物质生成 | 有新物质生成 |
实质(微观上) | 只有化学键的断裂或形成,或两者均没有发生 | 有旧化学键断裂,同时有新化学键形成 |
(2)常见的物理、化学变化
变化 类型 | 物理变化 | 化学变化 |
三馏 | ①蒸馏 ②分馏 | 干馏 |
四色 | 焰色反应(唯一称“反应”的物理变化) | ①显色反应;②颜色反应;③指示剂变色反应 |
六解 | ①溶解; ②潮解 | ①分解;②电解;③水解;④裂解 |
十八化 | ①熔化; ②汽化; ③液化; ④酸化 | ①氢化;②氧化;③水化;④风化;⑤炭化;⑥钝化;⑦催化;⑧皂化;⑨歧化;⑩卤化;硝化;酯化;裂化;油脂的硬化 |
(3)物质变化与性质的关系
2.化学反应的分类
分类标准 | 化学反应类型 |
按反应物、生成物种类及数目多少 | 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 | 离子反应,非离子反应 |
按反应中有无电子转移 | 氧化还原反应,非氧化还原反应 |
按反应进行的程度和方向 | 可逆反应,不可逆反应 |
按反应的能量变化 | 吸热反应,放热反应 |
3.单质、氧化物、酸、碱和盐的转化
(1)转换关系
(2)转化示例,写出下列关系中标号的化学方程式,并注明反应类型:
①Fe+2HClFeCl2+H2↑,置换反应;
②Al2O3+6HCl2AlCl3+3H2O,复分解反应;
③HCl+NaOHNaCl+H2O,复分解反应;
④CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑,复分解反应。
1.(2019·北京海淀区一模)纪录片《我在故宫修文物》表现了文物修复者穿越古今与百年之前的人进行对话的职业体验,让我们领略到历史与文化的传承。下列文物修复和保护的过程中涉及化学变化的是( A )
A | B | C | D |
银器用除锈剂见新 | 变形的金属香炉复原 | 古画水洗除尘 | 木器表面擦拭烫蜡 |
解析:银器表面锈蚀物成分大多数为氧化银、氯化银、硫化银等,除此外还常会有银合金里所含铜质的腐蚀产物。对于锈层含较多绿锈的,可以考虑使用甲酸溶液,甲酸能有效地分解含铜矿化物,而对银不起作用;对于银器表面变色较深,锈层较厚重的,要考虑用电化学还原的方法处理,涉及化学变化,故A符合题意;变形的金属香炉复原主要原理是通过施加外力使器物恢复原状,未涉及化学变化,故B不符合题意;古画水洗除尘是用羊毛排笔蘸温水淋于画上,等画完全浸透进水,再用毛巾蘸干画上的水分,如此进行多次,直到毛巾中挤出的水由污黄浑浊变得澄清透明为止,说明基本将画中的污渍清除干净,未涉及化学变化,故C不符合题意;木器表面擦拭烫蜡是因为蜂蜡本身的熔点很低,用吹风机对固体蜂蜡热吹一会,会有稍微熔化,此时把软化的蜂蜡大致涂到木头上,再用吹风机热风吹热,使蜂蜡熔化,完全覆盖木器,然后用棉布把多余的蜂蜡擦掉,再用热风吹,使蜂蜡更好地渗入木头中,未涉及化学变化,故D不符合题意。
2.下列诗句或谚语可能与化学现象有关,其中说法不正确的是( C )
A.“水乳交融,火上浇油”前者包含物理变化,而后者包含化学变化
B.“落汤螃蟹着红袍”肯定发生了化学变化
C.“滴水石穿,绳锯木断”不包含化学变化
D.“看似风平浪静,实则暗流涌动”形象地描述了溶解平衡的状态
解析:水乳交融没有新物质生成,油能燃烧,火上浇油有新物质生成,选项A正确;螃蟹被煮熟时,它的壳里面的一种蛋白质——甲壳蛋白会受热扭曲分解,释放出一种类似于胡萝卜素的色素物质,有新物质生成,属于化学变化,选项B正确;石头大多由大理石(即碳酸钙)组成,其能与水、二氧化碳反应生成可溶性物质
Ca(HCO3)2,包含反应CaCO3+CO2+H2OCa(HCO3)2,属于化学变化,选项C不正确;看似风平浪静,实则暗流涌动说的是表面看没发生变化,实际上在不停地发生溶
解、结晶过程的动态平衡,选项D正确。
3.(2019·福建泉州期中)能实现下列物质间直接转化的元素是( B )
单质氧化物酸或碱盐
A.硅 B.硫 C.铜 D.铁
解析:二氧化硅、氧化铜和氧化铁都和水不反应,故选B。
4.(2018·江苏卷)在给定条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是
( A )
A.NaHCO3(s)Na2CO3(s)NaOH(aq)
B.Al(s)NaAlO2(aq)Al(OH)3(s)
C.AgNO3(aq)[Ag(NH3)2]+(aq)Ag(s)
D.Fe2O3(s)Fe(s)FeCl3(aq)
解析:NaAlO2(aq)与过量HCl(aq)反应,生成AlCl3(aq),B错误;蔗糖(aq)中无醛基,不能与[Ag(NH3)2]+(aq)反应生成Ag(s),C错误;Fe(s)与HCl(aq)反应生成
FeCl2(aq),D错误。
知识点三 分散系 胶体
1.分散系
(1)概念:把一种(或多种)物质分散在另一种(或多种)物质中所得到的体系。
(2)分类:根据分散质粒子的大小将分散系分为溶液、浊液和胶体,直观地表示
如下。
2.三种分散系比较
分散系 | 溶液 | 胶体 | 浊液 |
分散质微粒直径大小 | <1 nm | 1~100 nm | >100 nm |
分散质微粒成分 | 粒子或小分子 | 大分子或粒子集合体 | 巨大分子或粒子集合体 |
外观特征 | 均匀、透明 | 均匀、(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 |
3.胶体及其性质
(1)常见的胶体:烟、云、雾、AgI水溶胶、烟水晶、有色玻璃等。
(2)胶体的性质
①丁达尔效应:当一束光通过胶体时,形成一条光亮的“通路”,这是胶体粒子对光线散射造成的。
利用丁达尔效应是区别溶液和胶体的一种常用的物理方法。
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。
③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。
④聚沉:ⅰ.概念:使胶体凝聚形成沉淀析出的现象。
ⅱ.方法:加热或搅拌或加入电解质溶液,或加入带相反电荷的胶体粒子。
ⅲ.应用:如制作豆腐、明矾净水等。
4.Fe(OH)3胶体的制备
(1)图示:
(2)方法:向沸水中逐滴加入FeCl3饱和溶液,继续煮沸至液体呈红褐色,停止加热,即制得Fe(OH)3胶体。
(3)原理:FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3HCl。
[名师点拨] (1)不能过度加热,否则Fe(OH)3胶体聚沉生成Fe(OH)3沉淀。
(2)饱和FeCl3溶液加入量不宜过多,否则会使胶体聚沉生成沉淀。
(3)书写制备胶体的化学方程式时,生成的胶体不加“↓”,应注明“胶体”二字,并注明加热条件。
1.(2019·江苏东台月考)生物学家借助新的显微技术,成功观察到小于200纳米的微粒。下列分散系中,分散质微粒直径最小的是( D )
A.雾 B.蛋白质溶液
C.石灰乳 D.KNO3溶液
解析:溶液、浊液、胶体的本质区别是分散质的微粒直径不同,电解质溶液(小于1 nm)、胶体(1~100 nm)、浊液(大于100 nm),所以溶液的分散质微粒直径最小。
2.下列有关胶体说法正确的是( C )
A.(江苏卷)Fe2(SO4)3可用作净水剂的原因是由于Fe2(SO4)3 易溶于水
B.(全国卷)将NaOH浓溶液滴加到饱和FeCl3溶液中制备Fe(OH)3胶体
C.(福建卷)用可见光束照射以区别溶液和胶体
D.(安徽卷)K+、H+、S2-、Br-能在Fe(OH)3胶体中大量共存
解析:Fe2(SO4)3在水溶液中形成Fe(OH)3胶体而起到净水作用,A项错误;强碱中反应生成红褐色的Fe(OH)3沉淀而不是胶体,B项错误;Fe(OH)3胶体在电解质溶液中发生聚沉,在H+溶液中溶解,得到的Fe3+又氧化S2-,不能大量共存,D项错误。
3.下列说法正确的是( D )
A.天空的晚霞光柱现象与胶体的性质无关
B.向饱和FeCl3溶液中滴加过量氨水,可制取 Fe(OH)3胶体
C.通电时,溶液中的溶质粒子分别向两极移动,胶体中的分散质粒子向某一极
移动
D.蛋白质的盐析属于胶体的聚沉现象,分离提纯蛋白质还可以用渗析法
解析:A项,晚霞光柱现象为丁达尔效应,错误;B项,向饱和FeCl3溶液中滴加氨水,将生成Fe(OH)3沉淀,错误;C项,溶液中溶质为非电解质时,通电溶质微粒不移动,错误;D项,蛋白质溶液中加入浓的Na2SO4溶液,聚沉盐析,蛋白质溶液为胶体,与NaCl溶液等混合物可通过渗析法分离,正确。
4.下列说法正确的是( C )
A.不能发生丁达尔效应的分散系是溶液
B.将1 L 2 mol·L-1的FeCl3溶液制成胶体后,其中含有的氢氧化铁胶粒数为2NA
C.纳米粒子的大小与胶体粒子相当,但纳米粒子的体系不一定是胶体
D.将饱和FeCl3溶液加热至沸腾,制得Fe(OH)3胶体
解析:不能发生丁达尔效应的分散系不一定是溶液,也可能是浊液,A项错误;由于氢氧化铁胶粒是多个氢氧化铁粒子的聚集体,故将1 L 2 mol·L-1的FeCl3溶液制成胶体后,其中含有的氢氧化铁胶粒数小于2NA,B项错误;胶体是指分散质粒子直径在1~100 nm之间的分散系,属于混合物,纳米粒子的大小与胶体粒子相当,但纳米粒子未形成分散系的体系不是胶体,C项正确;制备Fe(OH)3胶体是向沸水中逐滴滴加饱和FeCl3溶液,煮沸至液体呈红褐色即停止加热,D项错误。