内容正文:
第一单元 物质及其反应的分类
[素养发展目标] 1.能从不同层次认识物质的多样性,并对物质进行分类。2.能依据物质的组成,预测物质的性质及属性。3.能举例说明四种基本化学反应类型的分类;能够根据化合价变化判断氧化还原反应和非氧化还原反应。4.能认识物质是变化的,知道化学变化需要一定的条件,并遵循一定规律。
一、物质的分类
1.分类法简介
分类是指按照种类、等级或性质分别归类。进行分类时,人们往往通过比较事物间的相似性,把某些具有共同点或相似特征的事物归为一类,继而按类研究,以提高研究的效率,分类能使众多复杂的事物高度有序化,通常可根据事物的外部特征或事物的本质特征来进行分类。
2.物质的具体分类方法
(1)根据物质存在的状态:分为固态物质、液态物质和气态物质。
(2)根据物质在水中的溶解性:分为可溶性物质、微溶性物质、难溶性物质。
(3)根据物质的组成和性质特点对物质进行分类
(4)根据物质的性质分类:氧化物可分为酸性氧化物和碱性氧化物。
①酸性氧化物:能与碱反应生成盐和水的氧化物。
②碱性氧化物:能与酸反应生成盐和水的氧化物。
3.物质分类的意义
同一类物质在组成和性质方面往往具有一定的相似性。对物质进行合理的分类,有助于我们按物质的类别进一步研究物质的组成、结构和性质。
【即学即练】
1.下列是我们生产、生活中的常见物质,请根据它们的组成和性质,进行分类。
①甲烷 ②铁 ③Na2CO3 ④医用酒精 ⑤氧气(O2)
⑥盐酸 ⑦CaO ⑧NaOH ⑨干冰 ⑩Mn2O7
(1)属于单质的是②⑤。
(2)属于化合物的是①③⑦⑧⑨⑩。
(3)属于混合物的是④⑥。
(4)属于酸性氧化物的是⑨⑩。
(5)属于碱性氧化物的是⑦。
二、物质的转化
1.按照物质的类别研究物质的转化
物质的转化反应
实例(化学方程式)
单质→化合物
2H2+O22H2O
碱性氧化物→碱
Na2O+H2O===2NaOH
酸性氧化物→酸
SO3+H2O===H2SO4
酸→盐
CuO+H2SO4===CuSO4+H2O
碱→盐
Ba(OH)2+H2SO4===BaSO4↓+2H2O
单质→单质
Fe+CuSO4===FeSO4+Cu
化合物→单质
2H2O22H2O+O2↑
2.物质转化的条件及在化学发展中的应用
(1)物质转化的条件
①酸、碱、盐在溶液中发生复分解反应的条件:沉淀析出、气体放出、水生成
如:CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑。
②金属活动性顺序表中,排在前面的金属可以置换出排在后面的金属。
如:Cu+2AgNO3===Cu(NO3)2+2Ag。
③金属活动性顺序表中,排在氢前面的金属与稀盐酸(或稀硫酸)发生置换反应,生成氢气和盐。如:Fe+2HCl===FeCl2+H2↑。
(2)物质转化在化学发展中的应用
①无机化合物转化为有机化合物
1828年,德国化学家维勒用氰酸铵(NH4CNO)合成了尿素[CO(NH2)2],打破了无机物与有机物之间不可转化的观念,揭开了人工合成有机化合物的序幕。
②有机化合物转化为无机化合物
如:甲烷(CH4)燃烧生成CO2和H2O:CH4+2O2CO2+2H2O。
【即学即练】
2.2022年3月4日至13日冬残奥会在北京举行,某同学要在如图所示的奥运五连环中填入物质,使相连物质间能发生反应,不相连物质间不能发生反应。请在“五连环”中有空缺的一环应填入一种符合要求的物质 。
答案: 二氧化碳(符合题意即可)
三、化学反应的分类
1.四种基本反应类型
反应通式
反应类型
实例(化学方程式)
A+B===AB
化合反应
2H2+O22H2O
AB===A+B
分解反应
CaCO3CaO+CO2↑
AB+C===A+CB
置换反应
H2+CuOCu+H2O
AB+CD===AD+CB
复分解
反应
NaOH+HCl===NaCl+H2O
2.氧化还原反应和非氧化还原反应。
(1)概念
有元素化合价发生变化的反应称为氧化还原反应,元素化合价不发生变化的反应称为非氧化还原反应。
(2)判断依据
判断一个反应是否为氧化还原反应的依据是看该反应中各元素的化合价有没有发生变化。
(3)四种基本反应类型与氧化还原反应之间的关系
①两个可能:化合反应和分解反应可能是氧化还原反应。
②两个一定:置换反应一定是氧化还原反应,复分解反应一定是非氧化还原反应。
【即学即练】
3.据考证,商代炼铜主要矿物原料是孔雀石,主要燃料是木炭,冶炼温度估计在1 000 ℃左右,可能涉及的反应有:
①Cu2(OH)2CO32CuO+CO2↑+H2O
②2CuO+C2Cu+CO2↑
③CuO+COCu+CO2
④CO2+C2CO
(1)从四种基本反应类型看,①