专题1 第1单元 物质及其反应的分类（Word教参）-【优化指导】2024-2025学年新教材高中化学必修第一册（苏教版2019）

第一单元　物质及其反应的分类 课程标准 核心素养 　　1.学会从不同的角度(如组成、性质)对物质进行分类。 2．掌握常见物质之间的转化。 　　1.宏观辨识与微观探析：能从不同视角对典型的物质及其主要变化进行分类，形成物质是由元素组成和化学变化中不变的观点。 2．变化观念与平衡思想：能结合实例说明常见物质的转化。 一、物质的分类 1．分类 分类是指按照种类、等级或性质分别归类。通常可根据事物的外部特征或本质特征来进行分类。 2．物质分类的意义 (1)通过比较物质间的相似性，把某些具有共同点或相似特征的事物归为一类，以提高研究的效率。 (2)使众多复杂的事物高度有序化，有助于我们按照物质的类别进一步研究物质的组成、结构和性质。 二、常见物质的分类 1．根据物质的组成和性质分类 (1)氧化物的分类 (2)酸的分类 (3)碱的分类 2．根据物质的存在状态和性质分类 (1)根据物质的存在状态分为气态物质、液态物质、固态物质。 (2)根据物质的导电性分为导体、半导体、绝缘体。 (3)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。 三、物质的转化 1．钙及其化合物之间的转化关系(写化学方程式) ①2Ca＋O2===2CaO； ②CaO＋H2O===Ca(OH)2； ③CaO＋CO2===CaCO3； ④Ca(OH)2＋CO2===CaCO3↓＋H2O； ⑤Ca(OH)2＋2HCl===CaCl2＋2H2O； ⑥CaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2O。 2．碳及其化合物之间的转化关系(写化学方程式) ①C＋O2CO2； ②CO2＋H2O===H2CO3； ③CO2＋CaO===CaCO3； ④CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O； ⑤H2CO3＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋2H2O。 [微点拨]研究物质常用的思路： (1)金属到盐的转化规律 金属单质碱性氧化物碱盐 (2)非金属到盐的转化规律 非金属单质酸性氧化物酸盐 四、化学反应的分类 1．四种基本类型的反应 (1)反应通式及反应类型 实例 反应类型 反应通式 2H2＋O22H2O 化合反应 A＋B===AB CaCO3CaO＋CO2↑ 分解反应 AB===A＋B H2＋CuOCu＋H2O 置换反应 AB＋C===A＋CB NaOH＋HCl===NaCl＋H2O 复分解反应 AB＋CD===AD＋CB (2)结论：根据反应形式将化学反应分成四种基本类型的反应。 2．氧化还原反应与非氧化还原反应 (1)分析下列反应的化学方程式中的元素化合价并指出反应类型 化学反应 是否有化合价变化 反应类型 SO3＋H2O===H2SO4 无 非氧化还原反应 Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2 →_ →_ 氧化还原反应 MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O →_ →_ 氧化还原反应 NaCl(s)＋H2SO4(浓)NaHSO4＋HCl↑ 无 非氧化还原反应 (2)结论：根据在反应前后物质所含元素的化合价是否发生变化，将化学反应分为氧化还原反应(元素化合价发生变化的反应)和非氧化还原反应(元素化合价不发生变化的反应)。 探究一__物质分类的方法 徐光宪院士组织北京大学化学与分子工程学院师生编写了《分子共和国》一书，从“单质一族”的氢气、氧气，到“无机城市”的硫酸、硝酸、二氧化碳，再到“有机堡垒”“铁匠铺”……师生们以丰富的想象力构建了一个生动而真实的“分子共和国”。 [问题设计] (1)图中，属于酸的有________________(填化学式，下同)，属于盐的有________________。 提示：HNO3、H2SO4、H3PO4、CH3COOH　CaCO3 (2)图中，属于氧化物的有__________________，属于有机物的有________________。 提示：CO2、NO2、H2O2、TiO2　C2H5OH、CH4、C6H12O6、CH3COOH (3)从元素组成来看，O2属于________；与其互为同素异形体的物质是________。 提示：单质　O3 1．多角度认识酸、碱和盐的分类 2．物质分类中的常见误区 　(1)误区一：误认为由同种元素组成的物质一定是纯净物。某物质可能由一种元素的不同单质混合而成，如O2、O3组成的混合气体就是混合物。 (2)误区二：误认为能解离出H＋的物质一定是酸，如NaHSO4是一种盐。 (3)误区三：误认为酸性氧化物一定是非金属氧化物，如Mn2O7是金属氧化物，但属于酸性氧化物；误认为非金属氧化物一定属于酸性氧化物，如CO、NO是非金属氧化物，但都不属于酸性氧化物。 (4)误区四：误认为金属氧化物一定是碱性氧化物，如Fe3O4是金属氧化物，但不是碱性氧化物。 【例1】 (原创题)辨别下列说法是否正确。 (1)由一种元素组成的物质是纯净物(　　) (2)化合物一定含有不同种类元素(　　) (3)同素异形体之间物理性质不同，化学性质相似(　　) (4)混合物一定含有不同种元素(　　) (5)酸一定含有氧元素(　　) (6)盐一定含有金属元素(　　) 答案：(1)错误　(2)正确　(3)正确　(4)错误 (5)错误　(6)错误 解析：由同一种元素组成的物质可能是单质，也可能是混合物，如氧气和臭氧的混合物； 不同种元素组成的纯净物是化合物；由同一种元素组成的不同单质是同素异形体，物理性质不同，化学性质相似；混合物是由不同种物质组成的，可能含有一种元素，也可能含有不同种元素；酸可分为含氧酸和无氧酸；盐可能是由酸根阴离子和铵根离子构成的物质，不一定含有金属元素。 1．(2024·徐州高一质检)调查结果表明，中国每年有220万青少年死于因室内污染所引发的呼吸系统疾病，其中100万是5岁以下幼儿。室内污染物主要分为甲醛、苯、氨(NH3)和氡(Rn)四种，其中甲醛在中国有毒化学品优先控制名单上高居第二位，已经被世界卫生组织确定为致癌和致畸形物质。 根据上述信息，回答下列问题： (1)甲醛、苯两种物质的分子式分别为CH2O和C6H6。上述材料背景中提及的甲醛、苯、氨和氡四种物质中属于含碳物质的是________，属于含氢物质的是________，属于化合物的是______________，属于单质的是__________。 (2)从甲醛的分子式中可以看出该物质中含有氧元素，那么甲醛属于氧化物吗？为什么？______________________________________________。 (3)甲醛、苯充分燃烧后的产物都是水和二氧化碳，下列关于水和二氧化碳的说法不正确的是________(填标号)。 A．水和二氧化碳都是酸性氧化物 B．水和二氧化碳都是纯净物 C．水和二氧化碳都能与NaOH反应 D．水和二氧化碳中的氧元素都是化合态 答案：(1)甲醛、苯　甲醛、苯、氨　甲醛、苯、氨　氡 (2)甲醛不属于氧化物，因为氧化物是由两种元素组成，其中一种元素为氧元素　(3)AC 解析：(1)甲醛、苯、氨和氡四种物质的分子式分别为CH2O、C6H6、NH3、Rn。由此可见只有甲醛、苯属于含碳物质，甲醛、苯和氨都是含氢物质，而且都是化合物，氡是稀有气体，属于单质。(2)从甲醛的分子式虽然可以看出其中含有氧元素，但该物质含有三种元素(碳、氢、氧)，因此不是氧化物。(3)水和二氧化碳都属于氧化物，但只有二氧化碳是酸性氧化物，A错误、B正确；水不与NaOH反应，CO2与NaOH反应生成Na2CO3和H2O，C错误；水中氧原子与氢原子构成了水分子，是化合态，二氧化碳中的氧原子与碳原子构成了二氧化碳分子，也是化合态，D正确。 探究二__物质的转化 于谦在《石灰吟》中提到了钙的化合物之间的相互转化过程，涉及反应的化学方程式为 ①CaCO3CaO＋CO2↑； ②CaO＋H2O===Ca(OH)2； ③Ca(OH)2＋CO2===CaCO3↓＋H2O。 [问题设计] (1)化学物质之间是如何转化的？ 提示：不同物质之间的转化是有一定规律的。 (2)我们要尊重科学，水变油(含碳、氢元素)的观点为何是错误的？ 提示：由元素守恒，水是由氢、氧元素组成的，不可能变成油(碳、氢元素)。 (3)从元素角度和物质类别角度，结合初中化学知识，分析金属钠转化为碳酸钠的过程，并分析所发生反应的化学反应类型，与同学们交流。 提示：Na→Na2O→NaOH→Na2CO3，化合反应，化合反应，复分解反应。 1．酸、碱、盐具有相似化学性质的原因 (1)酸具有相似化学性质是因为溶液中都含有H＋。 (2)碱具有相似化学性质是因为溶液中都含有OH－。 (3)含有相同阴离子(或相同阳离子)的盐具有相似的化学性质。 2．酸的主要化学通性 (1)酸能使紫色石蕊溶液显红色；酚酞试液遇酸不变色。 (2)酸与碱反应生成盐和水，如NaOH＋HCl===NaCl＋H2O。 (3)酸与碱性氧化物反应生成盐和水，如CaO＋2HCl===CaCl2＋H2O。 (4)酸与活泼金属反应生成氢气，如Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑。 (5)酸与某些盐反应，如CaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2O。 3．碱的主要化学通性 (1)与指示剂作用：紫色石蕊溶液遇碱显蓝色，酚酞试液遇碱显红色。 (2)碱与酸性氧化物反应，如CO2＋2NaOH===Na2CO3＋H2O。 (3)碱与酸反应，如HCl＋NaOH===NaCl＋H2O。 (4)碱与某些盐反应，如FeCl3＋3NaOH===Fe(OH)3↓＋3NaCl。 4．盐类物质的主要化学通性 (1)盐与金属反应，如Zn＋CuSO4===ZnSO4＋Cu。 (2)盐与碱的反应，如CuSO4＋2NaOH===Cu(OH)2↓＋Na2SO4。 (3)盐与酸的反应，如CaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2O。 (4)盐与某些盐的反应，如NaCl＋AgNO3===AgCl↓＋NaNO3。 单质、氧化物、酸、碱和盐之间的转化关系 【例2】 (原创题)研究物质的类别有助于更好地研究物质的性质及转化。 (1)甲同学根据金属铁的性质推测金属钠的性质，认为钠常温下不与水反应，但查阅资料发现金属钠与水常温下剧烈反应。由此甲同学从物质的类别角度研究物质的性质，得到一些感悟。你认为甲同学的感悟是什么？ 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 (2)CO2属于酸性氧化物，根据其性质类比酸性氧化物的一些通性。并进一步认识酸性氧化物与非金属氧化物之间的关系。 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 (3)各列举一个化学反应填在横线上(用化学方程式表示) ①　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ②　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ③　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ④　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 答案：(1)由物质的类别推测物质的性质注意：①通性与特性；②遇到新的问题要通过化学实验解决问题。 (2)酸性氧化物一般通性：①部分与水反应：CO2＋H2O===H2CO3； ②与碱反应：CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O； ③与碱性氧化物反应：CaO＋CO2===CaCO3；CO也是非金属氧化物，但不是酸性氧化物，与CO2性质不相似。 (3)①4Na＋O2===2Na2O　②Na2O＋H2O===2NaOH　 ③NaOH＋HCl===NaCl＋H2O　④2Na＋Cl2===2NaCl　 2．某同学总结的Ca(OH)2的化学性质如图，下列说法错误的是(　　) A．甲一定是碳酸盐 B．反应②为放热反应 C．反应③可用于检验某种温室气体 D．向澄清石灰水中加入紫色石蕊溶液，溶液由紫色变为蓝色 A　解析：可能是硫酸铜等硫酸盐，A错误。 1．2022年3月23日下午，“天宫课堂”第二课在中国空间站开讲，“太空教师”王亚平利用过饱和醋酸钠溶液做了太空“冰雪”实验，醋酸钠属于钠盐，下列物质的主要成分与醋酸钠属于一类的是(　　) A．纯碱 B．烧碱 C．生石灰 D．干冰 A　解析：纯碱的主要成分是Na2CO3，属于钠盐；烧碱的主要成分是NaOH，属于碱；生石灰的主要成分是CaO，属于氧化物；干冰的主要成分是CO2，属于氧化物。 2．第24届冬季奥林匹克运动会于2022年2月4日在北京开幕，冬奥火炬名为“飞扬”，本次冬奥会，主火炬首次以“微火”形式呈现在世界面前，这是奥运史上全新的一幕。“飞扬”燃料的主要成分是氢气，氢气属于(　　) A．化合物 B．单质 C．酸 D．氧化物 B　解析：H2为双原子分子，属于单质。 3．我国科学家在实验室里首次实现二氧化碳到淀粉的从头合成，研究成果发表在2021年9月24日出版的国际学术期刊《科学》上。CO2属于(　　) A．单质 B．氧化物 C．酸 D．碱 B　解析：CO2由两种元素组成，且其中一种是氧元素，故二氧化碳属于氧化物。 4．焊接金属时用的“熟镪水”是氯化锌的浓溶液。焊接时它不损害金属表面，而且水分蒸发后，熔化的盐覆盖在金属表面，使之不再氧化。在Zn、ZnO、ZnCO3、盐酸、CuCl2溶液五种物质中，每两种物质反应能生成ZnCl2的方法有　　(　　) A．2种 B．3种 C．4种 D．5种 C　解析：单质锌可以和盐酸、氯化铜溶液反应生成氯化锌；氧化锌可以和盐酸反应生成氯化锌；碳酸锌可以和盐酸反应生成氯化锌，共有4种方法。 5．下列四组实验中，不能体现酸的通性的是(　　) C　解析：盐酸与BaCl2溶液不反应，稀硫酸与BaCl2溶液反应生成BaSO4沉淀，与酸的通性无关。 6．已知X和Y能发生如下反应：X＋Y===H2O＋盐，下列有关物质X和Y所属种类的判断一定不正确的是(　　) A．X为酸、Y为碱 B．X为碱性氧化物、Y为酸 C．X为酸式盐、Y为碱 D．X为碱性氧化物、Y为酸性氧化物 D　解析：X和Y可能为酸和碱、碱性氧化物和酸、酸式盐和碱(如NaHCO3＋NaOH===Na2CO3＋H2O)，不可能是碱性氧化物和酸性氧化物(二者反应只生成盐，不会有水生成)。 7．选择铁、碳、氧气、盐酸、氧化钙、二氧化碳、水、氢氧化钙8种物质作为反应物，将图中指定序号的转化用反应的化学方程式表示(所写反应的化学方程式不得重复)。 ①________________________________________________________________________； ②________________________________________________________________________； ③________________________________________________________________________； ④________________________________________________________________________； ⑤________________________________________________________________________； ⑥________________________________________________________________________； ⑦________________________________________________________________________。 答案：①C＋O2CO2 ②CO2＋H2O===H2CO3 ③CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O ④Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑ ⑤CaO＋2HCl===CaCl2＋H2O ⑥Ca(OH)2＋2HCl===CaCl2＋2H2O ⑦CaO＋H2O===Ca(OH)2 8．下表是某地市场上销售的一种“加碘盐”包装上的部分文字说明。 配料表 精制海盐、碘酸钾(KIO3) 含碘量 20～40 mg·kg－1 储藏方法 密封、避光、防潮 食用方法 烹调时待食品熟后加入碘盐 请根据此表，结合中学学过的化学知识，回答下列问题： (1)据物质分类中的树状分类法的有关知识，在①HIO3、②NaIO3、③KOH、④I2O5、⑤NaCl五种______(填“混合物”“化合物”“盐”或“氧化物”)中，与碘酸钾(KIO3)属于同类物质的是____(填标号)。 (2)推测出碘酸钾(KIO3)的物理性质：碘酸钾________(填“能”或“不能”)溶于水，化学性质：碘酸钾在受热时________。 答案：(1)化合物　②⑤　(2)能　易分解 解析：(1)五种物质均属于化合物。碘酸钾属于盐，其中属于盐的有②和⑤。(2)碘酸钾属于钾盐，能溶于水，根据“加碘盐”的食用方法“待食品熟后加入碘盐”可知碘酸钾受热易分解。 学科网（北京）股份有限公司 $$