内容正文:
第1讲 物质的分类及转化
——划重点之复习强化精细讲义系列
知识点1 根据物质的组成和性质分类
1.分类
(1)分类的概念
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。
(2) 分类的意义
理解:各事物之间有相同点和不同点,相同点就是将不同事物划分为同一类的“标准”。
2.元素与物质分类的关系
任何物质都是由元素组成的,根据元素组成对物质进行分类是化学研究的基础。根据元素组成,可以将纯净物分为单质和化合物。
(1) 单质
仅由一种元素组成的纯净物称为单质。其中,由金属元素组成的单质称为金属单质,如钠、镁和铜等。由非金属元素组成的单质称为非金属单质,如硫、氢气和氧气等。
(2) 化合物
由两种或两种以上元素组成的纯净物称为化合物。其中由氧元素与另外一种元素组成的化合物称为氧化物,如CO2、CuO等。
(3) 同素异形体
由同一种元素形成的几种性质不同的单质,叫做这种元素的同素异形体。碳元素的同素异形体:金刚石、石墨、C60等; 氧元素的同素异形体:氧气(O2)、臭氧(O3); 磷元素的同素异形体:白磷(P4)、红磷等。
(1)关于同素异形体的几个注意点
①互为同素异形体的物质组成元素相同,因原子排列方式不同,导致物理性质不同,但化学性质相似。
②互为同素异形体的物质之间的转化属于化学变化而不是物理变化。
③由一种元素组成的物质不一定是纯净物,也可能是混合物,如O2和O3的混合气体。
(2)对分类标准的理解
①分类时必须依据准确的概念。在对事物进行分类时,只有掌握准确的分类标准,才可能进行正确的分类。例如,在确定某物质是否为氧化物时,必须明确氧化物的分类标准(由两种元素组成,且其中一种元素是氧元素的化合物),不能将H2SO4、NaOH等物质归类为氧化物。
②分类时可以采用不同的标准。在对事物进行分类时,采用的标准不同,得到的结论也不同。例如,根据物质的聚集状态可以把物质分为固体、液体、气体三种类型;根据物质的溶解性可以把物质分为易溶物、微溶物、难溶物等类型。
知识点2 常见的分类方法
1.树状分类法
(1)概念:按照某一标准对同类事物进行再分类的一种方法。树状分类法的特点是同一层级的物质类别间一般是相互独立、没有交叉的。
(2)树状分类法举例:
①根据物质的组成分类
②依据物质的性质分类
2.交叉分类法
交叉分类法是依据不同分类标准,对同一事物进行多种分类(交叉分类)的一种分类方法。其特点是能从不同角度认识某一物质的多重属性。例如∶
3.从不同角度对酸、碱、盐及氧化物进行分类
(1)酸
(2)碱
(3)盐
(4)氧化物
4.分类法的重要应用
(1)用分类法判断或预测物质的性质。
例如锌和铁都是较活波金属单质,它们均能与某些非金属单质、某些酸及某些盐反应,铝也是较活泼金属单质,则可推测铝也具有锌、铁等较活泼金属单质的一般性质。
(2)用分类法寻找具有相同或相似性质的物质。
例如硝酸(HNO3)、硫酸(H2SO4)都是酸,具有酸的通性。
(3)应用分类法对物质进行鉴别
例如选择合适的化学试剂鉴别 H2SO4溶液、盐酸、 NaOH溶液、BaCl2溶液、KNO3溶液、Ca(OH)2溶液。
①将它们按酸、碱、盐溶液分为三类。
滴加紫色石蕊溶液后将六种溶液划分为A.盐酸、H2SO4溶液,B.NaOH 溶液、Ca(OH)2溶液,C.BaCl2溶液、KNO3溶液三组。
②将 B、C 组中的溶液按能否生成碳酸盐沉淀区分开。用Na2CO3 溶液可鉴别出 B 组中的Ca(OH)2溶液和 C 组中的 BaCl2 溶液。
③将 A 组溶液按能否生成钡盐沉淀区分开。用 BaCl2溶液可鉴别出 A 组中的H2SO4溶液。
物质的分类中常见物质类别概念的辨析
(1)只由一种元素组成的物质,可能是纯净物,也可能是混合物。例如O2、03均是纯净物,而O2和03混合后是混合物。
(2)冰和水混合在一起仍是纯净物,因为二者仅是状态不同,组成物质相同,都是H20。
(3)CuSO4·5H20、FeSO4·7H2O、KAI(S04)2·12H2O等结晶水合物均为纯净物。
(4)纯碱(Na2CO3)不是碱,属于盐。
(5)虽然 NO2能与碱反应生成盐和水(2NO2+2NaOH = NaNO2 + NaNO3 + H2O),但氮元素化合价发生了改变,不存在氮元素为+4 价的含氧酸盐,NO2属于不成盐氧化物。
(6)非金属氧化物不一定是酸性氧化物,如 CO、NO 等;酸性氧化物也不一定是非金属氧化物,如 Mn207[对应高锰酸(HMnO4)]等;金属氧化物不一定是碱性氧化物,如Mn207(酸性氧化物)、Al203(两性氧化物)等; 碱性氧化物一定是金属氧化物。
(7)酸性氧化物、碱性氧化物不一定都能与水发生反应生成