第一章 第一节 第一课时 物质的分类-【金版教程】2024-2025学年新教材高中化学必修第一册创新导学案word（人教版2019，单选版）

化学　必修 第一册 RJ 第一节　物质的分类及转化 第一课时　物质的分类 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。 一、根据物质的组成和性质分类 1．根据物质的组成分类 (1)任何物质都是由元素组成的。单质由同种元素组成，化合物由不同种元素组成。 (2)同素异形体 ①含义：由同一种元素形成的几种性质不同的单质。 ②实例 金刚石、石墨和C60是碳元素的同素异形体；氧气和臭氧(O3)是氧元素的同素异形体。 (3)物质的分类方法 ①树状分类法 对同类事物按照某些属性进行再分类的一种方法。 如：物质 ②交叉分类法 根据不同的分类标准，对同一事物进行多种分类的一种方法。 如： 2．根据物质的性质分类(以氧化物为例) 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做分散质，另一种物质叫做分散剂。 (3)分类及其依据 按照分散质粒子直径大小分类 2．胶体 (1)分类 (2)Fe(OH)3胶体的制备 制备原理：FeCl3＋3H2OFe(OH)3(胶体)＋3HCl 具体操作：往烧杯中注入40 mL蒸馏水，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，继续煮沸至溶液呈红褐色，停止加热。 (3)胶体的特性——丁达尔效应 当光束通过胶体时，可以看到一条光亮的“通路”，这是由于胶体粒子对光线散射形成的，叫做丁达尔效应，可用来区分胶体和溶液。 判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。 (1)HNO3既属于一元酸又属于含氧酸，这种分类方法是树状分类法。(　　) (2)树状分类法各级之间存在包含关系，如氧化物属于化合物，化合物属于纯净物。(　　) (3)NaCl溶液、水、泥浆、淀粉溶液都属于胶体。(　　) (4)四类物质：①酸、②碱、③盐、④氧化物中一定含有氧元素的是②④。(　　) (5)分散质粒子的直径大小在几纳米到几十纳米之间的分散系是胶体。(　　) (6)金属氧化物一定是碱性氧化物。(　　) (7)单质的种类多于元素的种类。(　　) 答案：(1)×　(2)√　(3)×　(4)√　(5)√　(6)×　(7)√ 启思研讨　教师独具内容 1．物质世界丰富多彩，我们接触过许多含碳元素的物质(如图所示)。 2．含碳元素物质的“价—类”二维图如下所示。 [问题探究] 1．图中的金刚石、石墨、C60之间有何关系？石墨转化为金刚石是物理变化还是化学变化？ 提示：它们之间互为同素异形体。石墨转化为金刚石是化学变化。 2．CO、CO2都是非金属氧化物，二者都是酸性氧化物吗？ 提示：CO2是酸性氧化物，CO是不成盐氧化物。 3．用交叉分类法对“价—类”二维图中的H2CO3进行分类(从一元酸、二元酸、含氧酸、无氧酸、强酸、弱酸的角度分析)。 提示：H2CO3属于二元酸、含氧酸、弱酸。 知识点一　物质的分类 1．物质分类认识的几个误区 (1)由同种元素组成的物质可能是纯净物，也可能是混合物。如O2、O3均是纯净物，而O2和O3混合后得到的就是混合物。 [特别提示]　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。 (2)由不同状态的同种物质组成的混合体系是纯净物。如冰和水混合在一起仍是纯净物，因为二者仅是状态不同，但分子组成相同，都是H2O，是同一种物质。 (3)几种元素组成化合物时，有的只能组成一种化合物，有的可以组成不同的化合物，如C与O元素可以组成CO、CO2等。 (4)酸分子中有几个H原子，不一定就是几元酸，如CH3COOH是一元酸。 2．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。 [练1]　下列物质分类正确的是(　　) 选项 碱 酸 盐 氧化物 A 生石灰 硝酸 纯碱 二氧化硫 B 烧碱 硫酸 氯化钠 氯酸钾 C 苛性钠 醋酸 碳酸钙 磷酸 D 苛性钾 碳酸 苏打 三氧化硫 答案：D 解析：生石灰不是碱，A错误；氯酸钾、磷酸不是氧化物，B、C错误。 [练2]　下列关于氧化物的叙述正确的是(　　) A．酸性氧化物均可以和碱发生反应 B．酸性氧化物在常温下均为气态 C．金属氧化物都是碱性氧化物 D．不能与酸反应的氧化物一定能与碱反应 答案：A [练3]　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是由60个碳原子构成的球状化合物 D．C60和石墨是碳元素的两种同素异形体 答案：D 解析：C60是碳的一种单质，是纯净物，与石墨互为同素异形体。 知识点二　溶液、胶体、浊液的比较 1．三种分散系的比较 分散系 溶液 胶体 浊液 悬浊液 乳浊液 分散质粒子直径 <1 nm 1～100 nm >100 nm 分散质粒子组成 分子、离子 少量分子的集合体或大分子 大量分子聚集成的固体小颗粒 大量分子聚集成的小液滴　 特点 均一、透明 多数均一、透明 不均一、不透明，久置沉淀或分层 稳定性 稳定 介稳性 不稳定 能否透过滤纸 能 能 不能 能否透过半透膜 能 不能 不能 2.对胶体的几点认识 (1)胶体与其他分散系的本质区别是胶体粒子的直径在1～100 nm之间，这也决定了胶体的性质。 (2)不能用来区分胶体和溶液的两个方面 ①是否均一、透明。因为胶体和溶液通常都是均一、透明的分散系。 ②是否能通过滤纸。因为胶体和溶液的分散质粒子均能通过滤纸。 (3)Fe(OH)3胶体中的1个胶体粒子不是1个Fe(OH)3粒子，而是很多个Fe(OH)3粒子聚集在一起形成的粒子直径在1～100 nm之间的集合体。 (4)胶体是呈电中性的，一般胶粒带电荷，如Fe(OH)3胶粒带正电，但有的胶粒不带电，如淀粉溶液中的淀粉胶粒不带电。 [知识拓展]　胶体的性质及主要应用 内容 主要应用举例 介稳性 胶体在一定条件下能稳定存在 — 丁达尔效应 一束光通过胶体时产生一条光亮的“通路” 鉴别胶体和溶液 电泳 胶粒在外加电场作用下做定向移动[如Fe(OH)3胶粒带正电，H2SiO3胶粒带负电] 静电除尘 聚沉 胶体粒子聚集成为较大的颗粒，形成沉淀从分散剂中析出，常见的聚沉方法：加热，加入酸、碱、盐等电解质溶液，搅拌，加入带相反电荷的胶体粒子 制豆腐、工业制肥皂，解释某些自然现象，如江河入海口形成沙洲 渗析 由于胶粒较大不能通过半透膜，而离子、小分子较小可通过半透膜 净化、提纯胶体，如血液透析 [练4]　(2024·福州市格致中学高一期中)2015年10月6日，中国浙江籍科学家屠呦呦获得诺贝尔生理学或医学奖，获奖理由是“因为发现青蒿素——一种用于治疗疟疾的药物，挽救了全球特别是发展中国家数百万人的生命”。下列关于“青蒿素(分子直径1.34×10－9 m)”的说法正确的是(　　) A．在四氯化碳中形成的分散系属于悬浊液 B．分子直径比Na＋的小，能透过半透膜 C．“青蒿素”分子不能透过滤纸 D．在四氯化碳中形成的分散系具有丁达尔效应 答案：D [练5]　某课外活动小组进行Fe(OH)3胶体的制备实验并检验其相关性质。 (1)若将饱和FeCl3溶液分别滴入下列物质中，能形成胶体的是________(填标号)。 A．冷水 B．沸水 C．NaOH浓溶液 D．NaCl浓溶液 (2)写出制备Fe(OH)3胶体的化学反应方程式：_______________________________________。 (3)怎样证明制得的物质是胶体？请简述操作过程：__________________________________。 答案：(1)B　(2)FeCl3＋3H2OFe(OH)3(胶体)＋3HCl (3)利用丁达尔效应；让一束光线通过制得的物质，从与光束垂直的方向观察可看到一条光亮的“通路”，说明制得的物质是胶体 制备Fe(OH)3胶体的注意事项 (1)FeCl3饱和溶液的加入要在水沸腾之后，并且要逐滴加入而不是倒入。 (2)加热时间不能过长。 (3)实验中不能用自来水代替蒸馏水。 (4)不能用玻璃棒搅拌。 本课总结 自我反思：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 随堂提升 1．某气体经过检验只含有一种元素，则该气体是(　　) A．一种单质 B．一种化合物 C．单质与化合物的混合物 D．可能是一种单质，也可能是几种单质的混合物 答案：D 2．化学概念在逻辑上存在如下关系： 下列说法正确的是(　　) A．化合物与纯净物属于重叠关系 B．金属氧化物与碱性氧化物属于交叉关系 C．分解反应与复分解反应属于并列关系 D．钠盐与碳酸盐属于并列关系 答案：C 3．纳米材料是粒子直径为1～100 nm的材料，纳米碳就是其中一种，若将纳米碳均匀地分散到蒸馏水中，所形成的物质(　　) ①是溶液　②是胶体　③能产生丁达尔效应　④能透过滤纸　⑤不能透过滤纸　⑥静置后会析出黑色沉淀 A．①④⑤ B．②③⑤ C．②③④ D．①③④⑥ 答案：C 解析：只要分散质粒子直径在1～100 nm 之间的分散系就是胶体，具有胶体的性质。 4．(2024·福州市格致中学高一期中)胶体区别于其他分散系的本质特征是(　　) A．胶体是一种介稳性的分散系 B．胶体粒子带电荷 C．胶体粒子直径在1～100 nm之间 D．光束通过胶体时有丁达尔效应 答案：C 5．请对以下过程形成的分散系进行分类。 ①将花生油加到水中后充分搅拌； ②向蒸馏水中加入硝酸钾至恰好饱和； ③将饱和氯化铁溶液逐滴加入沸水中，继续加热，直至出现红褐色； ④向澄清石灰水中通入少量的CO2； ⑤水和酒精的混合物； 属于浊液的是________(填序号，下同)；属于溶液的是________；属于胶体的是________。 答案：①④　②⑤　③ 课时作业 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 难度 ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ 对点 物质的分类 物质的分类 物质的分类 胶体 物质的分类 物质的分类 物质的分类 物质的分类 题号 9 10 11 12 13 14 15 难度 ★ ★★ ★★ ★★ ★★ ★★ ★★★ 对点 物质的分类 胶体 溶液、胶体、浊液的比较 胶体 胶体 物质的分类 Fe(OH)3胶体的制备与性质 [学习·理解] 1．日常生活中常用到下列物质，其中属于纯净物的是(　　) A．降温用的冰水共存物 B．做饭用的不锈钢锅 C．餐饮用的某品牌凉茶 D．消毒用的碘酒 答案：A 2．按照物质的树状分类法和交叉分类法，对HNO3的分类正确的是(　　) ①酸　②氢化物　③氧化物　④含氧酸　⑤弱酸　⑥化合物　⑦一元酸 A．①②③④⑥⑦ B．①③⑤⑥⑦ C．①④⑥⑦ D．①④⑤⑥⑦ 答案：C 3．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 答案：C 4．下列事实中，与胶体有关的是(　　) A．将植物油倒入水中，用力搅拌形成油水混合物 B．可以用过滤的方法除去粗食盐水中的难溶性杂质 C．黑暗的电影院中，放映口发出的光会在影院中形成光柱 D．利用活性炭净水 答案：C 5．如图是按一定的方法给物质进行分类，下列说法错误的是(　　) A．这种分类方法是交叉分类法 B．标准1是根据所含物质的种类 C．标准2是根据所含元素的种类 D．类别1是混合物，类别2是单质 答案：A 解析：这种分类方法是树状分类法，A错误；类别1中空气、NaCl溶液都是混合物，则标准1是所含物质的种类不同，B正确；类别2是单质，标准2是纯净物所含元素的种类不同，C正确；由B、C项分析，类别1是混合物，类别2是单质，D正确。 6．据报道，碳纳米管是由碳原子构成的大分子，其导电性是铜的1万倍；N5可用作烈性炸药。下列说法不正确的是(　　) A．金刚石与碳纳米管互为同素异形体 B．N5与N2互为同素异形体 C．互为同素异形体的物质的性质完全相同 D．N5与N2之间的转化属于化学变化 答案：C 解析：金刚石和碳纳米管是由碳元素形成的不同单质，互为同素异形体，A正确；N5和N2是由氮元素形成的不同单质，互为同素异形体，B正确；互为同素异形体的物质的化学性质相似，物理性质不同，C错误；N5和N2是由氮元素形成的不同单质，二者之间的转化属于化学变化，D正确。 [应用·实践] 7．(2024·福州市格致中学高一期中)下列物质所属类别正确的是(　　) A．液态氧——化合物 B．纯净盐酸——纯净物 C．Na2O——碱性氧化物 D．NaHSO4——含氧酸 答案：C 解析：液态氧是由一种元素组成的纯净物，属于单质，A错误；盐酸是HCl的水溶液，是混合物，B错误；氧化钠和酸反应生成盐和水，是碱性氧化物，C正确；硫酸氢钠可以电离出金属阳离子和酸根离子，属于盐，D错误。 8．下表中关于物质的分类正确的是(　　) 酸 碱 盐 碱性氧化物 酸性氧化物 A H2SO4 NaOH BaCO3 CO CO2 B HClO KOH NaHCO3 CaO SO2 C CH3COOH Na2CO3 CaCl2 Na2O SO3 D NaHSO4 NH3·H2O NaCl Na2O CO 答案：B 解析：CO属于不成盐氧化物，Na2CO3、NaHSO4属于盐类。 9．下列说法正确的是(　　) ①由一种元素组成的物质一定是纯净物　②冰水混合物是纯净物　③CuSO4·5H2O是混合物　④酸性氧化物一定是非金属氧化物，非金属氧化物不一定是酸性氧化物　⑤碱性氧化物一定是金属氧化物，金属氧化物不一定是碱性氧化物 A．①和④ B．②和⑤ C．③和④ D．全部 答案：B 解析：①如O2与O3由一种元素组成，但由它们组成的物质是混合物，错误。③CuSO4·5H2O是纯净物，错误。④酸性氧化物不一定是非金属氧化物，如Mn2O7是酸性氧化物，非金属氧化物不一定是酸性氧化物，如CO，错误。 10．淀粉溶液是一种胶体，并且淀粉遇到碘单质，可以出现明显的蓝色特征。现有淀粉和Na2SO4的混合液，装在半透膜袋中，浸泡在盛有蒸馏水的烧杯内，过一段时间后，取烧杯中液体进行实验，下列说法能证明半透膜袋完好无损的是(　　) A．加入BaCl2溶液产生白色沉淀 B．加入碘水不变蓝 C．加入BaCl2溶液无白色沉淀产生 D．加入碘水变蓝 答案：B 解析：胶体中的分散质是不能透过半透膜的，如果半透膜完好无损，则烧杯的液体中不可能含有淀粉，如果半透膜破损，则淀粉也会存在于烧杯的液体中，故可用碘来检验淀粉的存在(是否变蓝色)来判断半透膜是否完好，B正确。 11．将蛋白质溶液放在半透膜上静置，溶液的成分通过半透膜的情况如图所示。下列说法正确的是(　　) A．能用丁达尔效应鉴别Fe(OH)3胶体和蛋白质溶液 B．该半透膜的孔径大小可能为200 nm C．该半透膜可用来分离NaCl溶液和淀粉溶液 D．该半透膜可用来分离泥沙和淀粉溶液 答案：C 12．(2024·泉州市四校高一上学期期中联考)胶体与人类生活有密切的关系，下列现象不能用胶体知识解答的是(　　) A．重金属中毒，可喝豆浆缓解 B．树林中出现的晨曦 C．将稀硫酸逐滴加入Fe(OH)3胶体中，开始产生红褐色沉淀，继续滴加沉淀溶解 D．针对严重肾病患者的血液透析治疗 答案：A 解析：豆浆属于蛋白质，重金属能使蛋白质变性，与胶体无关，A符合题意。 13．二氧化硫、氮氧化物和可吸入颗粒物是雾霾的主要组成。以下说法不正确的是(　　) A．雾霾天，汽车车灯照出光亮“通路”的现象属于丁达尔效应 B．雾和霾都是混合物 C．防雾霾口罩的原理与过滤、渗析类似，防雾霾效果好的口罩往往呼吸阻力较大 D．PM2.5是指直径小于或等于2.5 μm的污染物颗粒，该颗粒直径完全在胶体粒子的直径范围内 答案：D 解析：PM2.5是指直径小于或等于2.5 μm的污染物颗粒，即粒子直径≤2.5×10－6 m，而胶体中分散质粒子的直径为10－9～10－7 m，则PM2.5的直径不完全在胶体粒子的直径范围内，D错误。 14．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。请根据此表，结合中学学过的化学知识，回答下列问题： 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 (1)据物质分类中的树状分类法的有关知识，在下列五种________(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________(填序号)。 ①HIO3　②碘酸钠　③KOH　④I2O5 ⑤NaCl (2)推测碘酸钾(KIO3)的物理性质：碘酸钾(KIO3)________(填“能”或“不能”)溶于水；化学性质：碘酸钾(KIO3)在受热时________。 答案：(1)化合物　②⑤　(2)能　易分解 [创新·提高] 15．(1)在小烧杯中加入25 mL蒸馏水，加热至沸腾后，向沸水中逐滴加入2 mL饱和FeCl3溶液，继续煮沸至溶液呈________色，即可制得Fe(OH)3胶体。 (2)另取一只小烧杯也加入25 mL蒸馏水，向烧杯中加入1 mL FeCl3溶液，振荡均匀后，将此烧杯(编号甲)与盛有Fe(OH)3胶体的烧杯(编号乙)一起放置于暗处，分别用激光笔照射烧杯中的液体，可以看到________烧杯中的液体产生丁达尔效应。这个实验可以用来区别______________。 (3)用Fe(OH)3胶体进行下列实验： ①将其装入U形管中，用石墨电极接通直流电，通电一段时间后，发现阴极附近的颜色加深，这说明______________________，这种现象称为________。 ②向其中加入饱和(NH4)2SO4溶液发生的现象是________________，原因是____________________________________。 ③向其中滴入过量稀硫酸，现象是____________________，其原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 ④提纯此分散系常用的方法是________。 答案：(1)红褐　(2)乙　胶体和溶液 (3)①Fe(OH)3胶体粒子带正电荷　电泳　②产生红褐色沉淀　(NH4)2SO4溶液使胶体发生了聚沉　③先出现红褐色沉淀，后沉淀溶解　开始加入稀硫酸时，胶体发生聚沉生成氢氧化铁沉淀，当酸过量时又使沉淀溶解　④渗析法 14 学科网（北京）股份有限公司 $$