1-1 物质的分类及转化 导学案 2024-2025学年高一上学期化学人教版（2019）必修第一册

第1章 物质及其变化 1-1 物质的分类及转化 回顾：元素、微粒及物质间的关系 1.宏观上物质是由元素组成的，微观上物质是由原子、分子、离子等微观粒子构成的。 2.元素：具有相同核电荷数（质子数）的一类原子的总称。 3.元素与物质的关系 元素Ａ 只由一种元素组成的物质是单质 （ ） 注意：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。 4．元素在物质中的存在形态 (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。 5．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。 注意：结晶水合物属于纯净物,如CuSO4·5H2O、KAl(SO4)2·12H2O等物质。冰水混合物属于纯净物。 (2)混合物：由几种不同的单质或化合物组成的物质。 6．同素异形体 (1)同一种元素形成几种性质不同的单质，叫该元素的同素异形体。同素异形体的形成有两种方式：①原子个数不同，如O2和O3；②原子排列方式不同，如金刚石和石墨、C60；红磷和白磷。 (2)同素异形体之间物理化学性质上均有差异，同素异形体之间的转化属于 变化。 1、 物质的分类 1、 分类方法 （1）树状分类法：根据对象的共同点和差异，将对象分为不同的种类，而且形成具有一定从属关系的不同等级系统的一种分类方法。应用树状分类法可以对 进行 。 （2）交叉分类法 根据 对 进行分类的一种方法。在对物质进行分类时，采用交叉分类法能从不同角度对物质进行较全面的分析。 注意：同一种物质，按不同的依据进行分类，可得到不同的分类结果，如Na2CO3属于钠盐、碳酸盐、含氧酸盐、正盐等。因此，对物质进行分类时，必须指明分类的依据。 1）氧化物：由氧元素和另一种元素组成的化合物 注意：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能与酸反应生成盐和水的氧化物不一定是碱性氧化物,如Al2O3。 ③能与碱反应生成盐和水的氧化物不一定是酸性氧化物,如Al2O3。 ④碱性氧化物都是金属氧化物,但金属氧化物不一定都是碱性氧化物,如Mn2O7为酸性氧化物,Al2O3为两性氧化物,Na2O2为过氧化物。 ⑤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是不成盐氧化物。 2）酸：在水溶液中电离出的阳离子全部是H+的化合物（H+ +酸根阴离子） 注：①电离生成氢离子的化合物不一定是酸，如NaHSO4、NaHSO4是盐。②酸(或碱)的水溶液一定呈酸(或碱)性，但呈酸(或碱)性的溶液不一定是酸(或碱)溶液。 ①按性质强弱（电离程度）分为： 强酸：HCl 、H2SO4 、HNO3、HBr、HI、HClO3、HClO4 弱酸：其余为弱，如CH3COOH 、HF、H2S…… ②按电离出H+个数分为： 一元酸 ：HCl、HNO3 、HBr、HClO3、HClO4 、CH3COOH、H3PO2 …… 二元酸：H2SO4 、H2S、H2SO3 、H2CO3 多元酸 ：H3PO4 注意：酸属于“几元酸”是依据一个酸分子最多能电离出几个H+划分的,而不是根据酸所含的氢原子数目,如次磷酸H3PO2为一元酸,有机酸CH3COOH分子中有4个氢原子,但属于一元酸。 ③按溶解性分为： 可溶性酸：其余可溶 难溶性酸：H2SiO3 ④按是否含氧原子（元素）分为： 含氧酸 ：HClO3、HClO4 、CH3COOH 、H2SO4 、HNO3 无氧酸 ：HBr、HI 、HF、H2S…… ⑤按有无挥发性分为： 易挥发性酸 ：HCl、HNO3 …… 难挥发性酸 ：H2SO4 、H3PO4 …… ⑥按是否具有强氧化性分为： 氧化性酸 ：浓硫酸、稀硝酸 、浓硝酸 非氧化性酸：稀硫酸、稀盐酸 3）碱：在水溶液中电离出的阴离子全部是OH-的化合物（金属阳离子/铵根离子 + OH-） ①按性质强弱（电离程度）分为： 强碱：NaOH、KOH、Ba（OH）2 、Ca（OH）2 弱碱 ：其余为弱，如Fe（OH）3 、Cu（OH）2 、NH3·H2O ②按电离出H+个数分为： 一元碱 ：NaOH、KOH、NH3·H2O 二元碱 ：Ba（OH）2 、Ca（OH）2 、Cu（OH）2 多元碱 ：Fe（OH）3 ③按溶解性分为： 可溶性碱 ：NaOH、KOH、Ba（OH）2 、NH3·H2O 难溶性碱 ：其余难溶 4）盐：在水溶液中能电离出金属阳离子/铵根离子和酸根阴离子的化合物 （金属阳离子/铵根离子和酸根阴离子+……） ①按组成分为： 正盐：Na2SO4 、Na2CO3 、FeCl3 、CH3COONH4 酸式盐 ：NaHSO4 、NaHCO3 碱式盐：Cu2（OH）2CO3 碱式碳酸铜（铜绿） 复盐 ：KAl（SO4）2 ·12H2O ②按溶解性分为： 可溶性盐 ：K+、Na+、NH4+、NO3- 、ClO-、CH3COO-、HCO3-、Cl-（除AgCl、Hg2Cl2）、SO42-（除BaSO4、PbSO4） 难溶性盐：其余难溶 5） 例1、有以下几种物质： ①空气　②液态氧　③硝酸钾溶液　④硫酸铜晶体（CuSO4·5H2O）　⑤二氧化碳　⑥氧化铜　⑦金刚石　⑧纯碱　⑨甲烷　⑩氢氧化铜 其中，属于纯净物的是________（填序号，下同）；属于混合物的是________；属于氧化物的是______；属于盐的是________；属于有机物的是________；属于碱的是________；属于单质的是________。 2．（1）从H、O、S、K四种元素中选择合适的元素，组成属于表中第一栏类型的物质，将其化学式填在表中相应的空格内(只要求举一例)。 类型 酸性氧化物 碱性氧化物 含氧酸 碱 含氧酸盐 化学式 （2）用你在上表中所填的物质，写出符合下列要求的化学方程式： ①酸性氧化物＋足量的碱：_____________________________。 ②碱性氧化物＋酸：____________________________。 课本P13（T1，T2）P31（T1,T6） 2、分散系及其分类（阅读P8-9） （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，叫做分散系。 （2）.组成：被分散的物质称为 ，起容纳分散质作用的物质称为 （3）．分类①按照分散质粒子直径的大小（举例） ②按照分散质和分散剂的状态（举例） （4）.三种分散系比较 分散系 溶液 胶体 浊液 分散质粒子直径大小 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 实例 酸碱盐的水溶液、乙醇溶液、蔗糖溶液 豆浆、血液、淀粉溶液、墨水、Fe（OH）3 胶体、鸡蛋清 油水乳浊液、 Fe（OH）3 悬浊液 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，静置沉淀或分层 分散质能否透过滤纸 分散质能否透过半透膜 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 胶体与悬浊液、胶体与溶液的分离： 分离物质 胶体和悬浊液 胶体和溶液 方法 过滤 渗析 实验装置 操作要领 一贴：滤纸紧贴漏斗内壁 二低： ①滤纸边缘要低于漏斗边缘； ②液面要低于滤纸边缘 三靠： ①烧杯嘴紧靠倾斜的玻璃棒； ②玻璃棒下端靠在三层滤纸处； ③漏斗的下端紧靠接收器内壁 ①半透膜不能破损，且袋口要扎紧； ②半透膜浸入流动的蒸馏水中或频繁更换 原理 悬浊液中的分散质微粒不能透过滤纸，而胶体分散质微粒可以透过滤纸 胶体分散质微粒不能透过半透膜，溶液中的溶质微粒能透过半透膜 3、胶体 （1） 含义：分散质离子直径介于 之间的分散系。 （2） 分类： ①根据分散剂状态分类： 气溶胶（云、雾）、液溶胶（淀粉溶液、血液）、固溶胶（有色玻璃） ②根据分散质粒子种类分类：分子胶体（淀粉溶液、豆浆）、粒子胶体（Fe（OH）3 胶体、土壤） （3） （4）性质及应用 ①丁达尔效应 概念：当一束光通过胶体时，在垂直于光线的方向形成一条光亮的“通路”的现象 原理：胶体粒子对光线 造成的（丁达尔效应是物理变化而不是化学变化。） 用途：区别溶液和胶体 实例：①清晨阳光穿过茂密树木枝叶产生的美丽光线 ②电影院光柱 ③海市蜃楼 ②电泳 概念：在外加电场作用下，胶体粒子在分散剂中做定向移动。电泳现象说明胶体粒子带电荷 方向：阳离子移向 极，阴离子移向 极 用途：①水泥和冶金工业中用高压电除去烟尘 ②陶瓷工业精炼高岭土，通电除去氧化铁杂质 ③医学上利用血清的纸上电泳来诊断某些疾病 ④石油工业中，用电泳分离石油乳状液中的油水 注：胶体不带电，胶粒部分带电（如：氢氧化铁胶粒带正电、硅酸胶粒带负电、淀粉胶粒不带电） ③聚沉 概念：一定条件下，胶体粒子聚集成为大颗粒，从而形成沉淀的过程 方法：①搅拌、②加热、③加入电解质（做豆腐、果冻、FeCl3做止血剂、制肥皂、河口三角洲的形成）、④加入与胶体粒子带相反电荷的胶体（墨水不混用、土壤保肥） 应用：①卤水（主要成分是MgCl2·6H2O、CaSO4）点豆腐 ②江河入海口形成的沙洲、三角洲 ③FeCl3溶液常用作伤口止血的凝血剂 ④同一钢笔同时使用不同牌号墨水易发生堵塞 ⑤服用牛奶或鸡蛋清等缓解重金属盐中毒 ⑥盐碱地的土壤保肥力差 例、Fe(OH)3胶体中加入氢氧化钠溶液的现象是产生红褐色沉淀 ，原因是 Fe(OH)3胶体中加入硫酸溶液的现象是先产生红褐色沉淀后有溶解，因为 ，产生红褐色沉淀；沉淀溶解的原因： （用方程式解释）。 ④渗析 概念：利用半透膜，将小分子或离子从胶体中分离出来的操作 用途：血液透析 ⑤介稳性 概念：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。 ⑤布朗运用 概念：微观粒子总在不停的做无规则运动（不是胶体粒子特有） ⑥吸附性：胶体粒子表面积大，吸附性强，在水中形成胶体后胶粒可以吸附水中的杂质发生沉降。 应用：①明矾、Fe2（SO4）3溶液做净水剂 ②NH4NO3的保肥作用差（土壤胶粒带负电荷） 练习：P13（T3,T4） 例：1、有下列化学用语,选出适当的化学用语将其序号填入下列空格中。 ①渗析　②盐析　③聚沉 ④溶胶　⑤凝胶　⑥电泳 ⑦丁达尔效应　⑧中和　⑨水解 (1)往浓肥皂水中加入饱和食盐水(或固体食盐),肥皂凝聚,这种现象称为　　　　。  (2)在肥皂水中透过强光,可看到光带,这种现象称为　　　　　　　　。  (3)使热的浓肥皂水冷却并完全固化后的物质叫　　　。  (4)在肥皂水中加入酚酞变红色,说明高级脂肪酸根离子发生了　　　　。  (5)在Fe(OH)3胶体中加入(NH4)2SO4产生红褐色沉淀,这种现象叫作　　　　。  (6)用半透膜把制取Fe(OH)3胶体中生成的氯化钠分离出的方法叫作　　　　。  (7)在水泥和冶金工厂常用高压电对气溶胶作用,除去大量烟尘,以减小对空气的污染。这种做法应用的主要原理是　　　　。 2、 物质的转化 1、 酸碱盐的性质 （1） 酸的定义：在水溶液中电离出的阳离子全部是H+的化合物（H+ +酸根阴离子） 酸的通性：①酸+石蕊→变红 ②非氧化性酸 + H前金属→盐+H2 ③酸+金属氧化物→盐+水 ④酸+碱→盐+水 ⑤酸+盐→新盐+新酸 （2） 碱的定义：在水溶液中电离出的阴离子全部是OH-的化合物（金属阳离子/铵根离子 + OH-） 碱的通性：①碱+石蕊→变蓝 碱+酚酞→变红 ②碱+酸性氧化物→盐+水 ③碱+酸→盐+水 ④碱+盐→新盐+新碱 （补充）⑤碱+部分非金属→盐+水 （3） 盐的构成：在水溶液中能电离出金属阳离子/铵根离子 + 酸根阴离子的化合物 盐的通性：①酸+盐→新盐+新酸 ②碱+盐→新盐+新碱 ③盐1+盐2→新盐1+新盐2 ④金属+盐→新金属+新盐 ⑤非金属+盐→新非金属+新盐 以上非金属不包括H2、O2 例、根据Na、S单质及其化合物的类别,填写下列标号所表示的化学方程式。 2、物质的转化 ——元素守恒是物质转化的基本依据 金属单质→→碱性氧化物→→碱→→盐 非金属单质→→酸性氧化物→→酸→→盐 注意：①S燃烧不能直接生成SO3而是生成SO2。②成盐氧化物能溶于水才能和水反应生成酸或碱，不溶于水则不反应。CuO、Al2O3、SiO2、Fe2O3与H2O不反应，不能直接转化为 Al(OH)3、H2SiO3、Fe(OH)3。 练一练：1、以Mg、MgO、Mg(OH)2、MgCO3、MgSO4、BaCl2溶液和盐酸为原料，直接制取MgCl2可有多种方法，其中运用复分解反应的有(　　) A． 二种 B．三种 C．四种 D．五种 2、金属及其化合物的转化关系是化学学习的重要内容之一。下列各组物质的转化关系中不能通过一步反应完成的是（ ） A．Na→NaOH→Na2CO3→NaCl B．Fe→Fe(NO3)3→Fe(OH)3→Fe2O3 C．Mg→MgCl2→Mg(OH)2→MgSO4 D．A1→A12O3→A1(OH)3→AlCl3 3、在稀硫酸、二氧化碳、铜片、食盐、生石灰、一氧化碳、纯碱、铁片和木炭粉9种物质间存在如图所示关系，给①～⑤选择适当的物质，使有连线的两种物质能发生反应。 (1)请推断它们的化学式分别为：①________；②________；③________；④________；⑤________。 (2)写出下列物质之间反应的化学方程式： ①和②____________________________________________________； ②和④_____________________________________________________； ②和⑤____________________________________________________； ③和④_____________________________________________________。 4．下表所列各组物质中，物质之间通过一步反应就能实现如图所示转化的是（　　） 　 a b c A Al2O3 Al（OH）3 AlCl3 B CuO Cu（OH）2 CuCl2 C SiO2 Na2SiO3 H2SiO3 D CO2 CuCO3 Na2CO3 5．图中相连物质间在一定条件下可以发生反应，下表提供的四组物质符合要求的是（ ） 选项 甲 乙 丙 丁 A H2 O2 HCl CuO B Mg HCl CuCl2 NaOH C Ca（OH）2 CO2 NaOH CuSO4 D Na2CO3 BaCl2 HCl Ca（OH）2 ( 1 ) 学科网（北京）股份有限公司 $$