内容正文:
第一章 物质及其变化
第一节 物质的分类及转化
第1课时 物质的分类
[学习目标]
1.能从元素组成(宏观)和构成微粒(微观)的角度认识物质,根据物质的组成和性质对物质进行分类。
2.熟知溶液、浊液、胶体三种分散系的本质区别。
3.了解胶体的性质及其应用,会鉴别胶体和溶液。
[核心知识梳理]
一.根据物质的组成和性质分类
分类是根据研究对象的共同点和差异点,将它们区分为不同种类和层次的科学方法。科学的分类能够反映事物的本质特征,有利于人们分门别类地进行深入研究。分类有一定的标准,根据不同的标准,人们对研究对象进行不同的分类。
1.根据物质的组成分类
(1)元素是物质的基本组成成分,物质都是由元素组成的。
(2)每一种元素都能自身组成单质,有的单质有多种形态,如碳元素形成的单质有金刚石、石墨和C60,氧元素形成的单质有氧气和臭氧;磷元素形成的单质有白磷和红磷等。像这样由同一种元素形成的几种性质不同的单质,叫做同素异形体。
(3)常用的分类法:化学中常用的分类方法有树状分类法和交叉分类法。
①树状分类法
树状分类法是按照一定标准对同类事物进行再分类,这种分类方法逻辑性很强,有利于从整体上认识问题。
②交叉分类法
交叉分类法是按照不同的标准对于同一事物进行分类,这种分类方法有利于获得更多的信息。
微警示:交叉分类法是对同一物质以不同的分类标准或角度进行分类;树状分类法是对同类物质按不同的属性进行逐级分类,各级之间为从属关系,同级之间为并列关系。
2.根据物质的性质分类
除了物质的组成,物质的性质也是对物质进行分类常用的依据(以氧化物为例)。
(1)酸性氧化物:能与碱反应生成盐和水的氧化物。如CO2、SO3等。多数酸性氧化物可与水反应生成对应的含氧酸。大多数非金属氧化物属于酸性氧化物。
(2)碱性氧化物:能与酸反应生成盐和水的氧化物。如CaO、Fe2O3等。大多数金属氧化物属于碱性氧化物。
微警示:酸性氧化物和碱性氧化物的理解
(1)酸性氧化物不一定是非金属氧化物,如Mn2O7。
(2)非金属氧化物不一定都是酸性氧化物,如CO、NO。
(3)碱性氧化物一定是金属氧化物。
(4)金属氧化物不一定是碱性氧化物,如Mn2O7是酸性氧化物。
二、分散系及其分类
1.分散系
(1)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)组成
分散系中被分散成粒子的物质叫分散质,另一种物质叫分散剂。
例如:对于溶液来说,溶质是分散质,溶剂是分散剂,溶液是一种分散系。
乳浊液和悬浊液也是一种分散系,其中被分散成小液滴或固体小颗粒的物质是分散质,液体是分散剂。
(3)分类及其依据:按照分散质粒子直径大小分类
2.胶体
(1)胶体的分类
根据分散剂的状态分:液溶胶、气溶胶和固溶胶。
分散剂是液体的,叫做液溶胶,如 Fe(OH)3胶体;
分散剂是气体的,叫做气溶胶,如云、雾;
分散剂是固体的,叫做固溶胶,如有色玻璃。
(2)氢氧化铁胶体的制备
①实验操作:取两个 100 mL 小烧杯,分别加入 40 mL 蒸馏水和 40 mL CuSO4溶液。将烧杯中的蒸馏水加热至沸腾,向沸水中逐滴加入5~6滴FeCl3饱和溶液。继续煮沸至液体呈红褐色,停止加热。观察制得的Fe(OH)3胶体。
②反应原理:FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3HCl
(3)丁达尔效应
①实验探究:
操作
在光束垂直的方向观察现象
原因分析
一条光亮的“通路”
胶粒的直径1-100nm,能对光线散射。
无明显现象
溶液中粒子的直径小于1 nm,散射极其微弱。
丁达尔效应:当光束通过 Fe(OH)3 胶体时,可以看到一条光亮的“通路”,而光束通过CuSO4溶液时,则看不到此现象。这条光亮的“通路”是由于胶体粒子对光线散射(光波偏离原来方向而分散传播)形成的,叫做丁达尔效应。
②应用:丁达尔效应可用于鉴别胶体和溶液(现象区别)。
(4)胶体的本质特征
胶体与溶液、浊液等分散系之间的本质区别是胶体分散质粒子(胶粒)大小在1nm--100nm之间 。
[典例分析]
知识点一 同素异形体
[典例1] 据报道,现代医学已经可以把放射性物质填入C60中,并置于患者癌细胞处进行放射治疗癌症,下列关于C60的说法正确的是( )
A.煤、石油、C60均是由碳元素组成的混合物
B.C60是一种新型化合物
C.C60是60个碳原子形成的球状化合物
D.C60和石墨是碳元素的两种同素异形体
[变式1]关于O2和O3,下列说法正确的是( )
A.O2和O3的性质完全相同
B.O2和O3都是由氧元素组成的,二者混合后仍属于纯净物
C.O2转化为O3属于化学变化
D.O2和O3是同一种物质
知识点二 物质的分类
[典例2] 下列物质分类