1.1物质的分类与转化 讲义 2024-2025学年高一上学期化学人教版（2019）必修第一册

课时1.1 物质的分类及转化 【学习目标】 1、了解物质分类的方法和依据,认识元素可以组成不同种类的物质,根据物质的组成和性质可以对物质进 行分类 2、熟悉酸、碱、盐的性质,熟悉常见物质之间的转化关系 【主干知识梳理】 一、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,叫做这种元素的同素异形体 如:金刚石、石墨和C是碳元素的同素异形体,氧气和臭氧(O)是氧元素的同素异形体 2、产生同素异形体的原因 (1)组成分子的原子数目和成键方式不同,如:氧气(O)和臭氧(O) (2)原子的排列方式不同,如:金刚石和石黑 3、研究对象 (1)同素异形体是指单质,不是指化合物 (2)互为同素异形体的不同单质是由同一种元素组成的,构成它们的原子的核电荷数相同 4、同素异形体的“同”“异”的含义 (1)“同”--指元素相同: (1)“异”-指形成单质不同,结构不同,性质有差异 5、同素异形体的“结构决定性质” (1)同素异形体的结构不同,性质存在差异 (2)物理性质不同,化学性质有的相似,有的相差较大 6、相互转化:同素异形体之间的转化既有单质参加,又有单质生成,它们之间的转化属于化学变化,但在转化 的过程中没有涉及化合价的变化 【即学即练1】 电花20#,下列 1、清晨,松树林中的空气特别清新,是因为有极少量的氧气变成了臭氧,反应的方程式为3O 说法中正确的是( A. 这是一个化合反应 B. 由氧元素构成的物质是纯净物 C. 产生的臭氧与氧气是氧元素的同素异形体 D. 这个反应属于物理变化 2、科学家们最近发现一种新分子,具有空心类似足球状的结构,其化学式为C。下列说法不正确的是( ) A. Co是一种化合物 B. 它的相对分子质量为840 C. 它的化学性质和金刚石相似 D. C。和金刚石、石墨一样,都是由碳元素组成的单质 二、物质的分类方法 1、物质分类标准:对物质进行分类,首先要确定分类的标准,然后按标准进行分类 对下列化合物进行分类:①NaCl ②HCl ③CaCl ④CuO HO FeO (1)依据通常状况下物质的存在状态为标准,可分为固体:①③④、液体:、气体:② (2)依据物质的元素组成为标准,可分为氢化物:①②③、氧化物:④ (3)依据物质的组成和性质为标准,可分为酸:②、盐:①③、氧化物:④ 2、交叉分类法:对同一物质按不同的标准进行分类 如:NaCO。从其组成的阳离子来看,属于纳盐,从其组成的阴离子来看,则属于碳酸盐 Na.CO NaSO KSO. 疏酸盐 KCO. "酸盐 3、树状分类法:按照一定标准对同类事物进行再分类 如:物质的分类(依据组成和性质) 金属单质:K、Ca、Na、Fe、Cu... 单质 非金属单质:H、O、C、S、P... (同种元素) 稀有气体;He、Ne、Ar、Kr、Xe 氢化物非金属氢化物 广金属氢化物 纯净物 氧化物 (同种物质) 无机化合物一 酸 #怎语粗符 化合物 物质 (不同种元素) 经的衍生物 糖类 有机化合物 混合物 油脂 (不同种物质) 蛋白质 有机高分子化合物 【微点拨】 ①单质一定是由同一种元素组成的物质,由同一种元素组成的物质不一定是单质 ②化合物一定是由不同种元素组成的纯净物,但纯净物不一定是化合物 ③纯净物是由一种成分(分子)组成的物质,有化学式,有固定熔、沸点 ④混合物是由多种成分(分子)组成的物质,无化学式,无固定熔、沸点 【即学即练2】 1、分类方法在化学发展中起到了重大的作用。以下分类正确的是( ) 氧化物 单质 酸 封 水 烧减 金刚石 疏酸 A 胆础 7。 NO2 黄铜 盐酸 石灰水 FeSO 酒 一氧化碳 熟石灰 磷酸 食盐 。 FeO4 H2 纯减 HNO; 小苏打 2、如图表示的是纯净物、单质、化合物、含氧化合物、氧化物、碱之间的包含、不包含关系,若整个大圆圈代 表纯净物,则下列选项中,能正确指出①、②、③、④、所属物质类别的是( ) A:①单质、③化合物 B. ②藏、氧化物 C. ④碱、含氧化合物 D. ④含氧化合物、③氧化物 3、分类法是一种行之有效,简单易行的科学方法,人们在认识事物时可以采取多种分类方法,下列关于Na,CO。” 的分类不正确的是( ) B.氧化物 C.碳酸盐 A.化合物 D.盐 三、物质的分类 1、单质分类 单质 金属单质(如Na、Mg、A1等) I非金属单质(如C、S.O、N。等) 2、氧化物的分类 酸性氧化物(如().、SO)。、S)。、P。).等) 碱性氧化物(如NaO)、CaO)、Fe0。等) 氧化物 两性氧化物(如AL.0.等) 不成盐氧化物(如CO).NO)等) 过氧化物(特殊的氧化物,如Na。0.等) (1)酸性氧化物:和碱反应只能生成盐和水的氧化物,酸性氧化物又称酸酣 如:CO,是碳酸的酸配,sO;是疏酸的酸 (2)碱性氧化物:和酸反应只能生成盐和水的氧化物 例:CaO、FeO.均是碱性氧化物 【微点拨】 ①碱性氧化物一定是金属氧化物,但金属氧化物不一定是碱性氧化物。如:MnO,为酸性氧化物、NaO,为过 氧化物、KO为超氧化物 ②酸性氧化物不一定是非金属氧化物,如MnO:非金属氧化物也不一定是酸性氧化物。如:CO、NO等 ③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碱。如:SiO、CuO ④NO、CO是不成盐氧化物.它们既不和酸反应又不和碱反应 【即学即练3】 1、下列关于氧化物分类的说法不正确的组合为( ) ①金属氧化物也可以是酸性氧化物 ②非金属氧化物一定是酸性氧化物 ③减性氧化物一定是金属氧化物 ④能与酸反应生成盐和水的氧化物一定是碱性氧化物 能与碱反应生成盐和水的氧化物一定是酸性氧化物 A.③④ B.①②③ C.②④ D. ①②③④ 2、下列关于氧化物的叙述中正确的是( A. 金属氧化物一定是碱性氧化物,非金属氧化物一定是酸性氧化物 B. 碱性氧化物一定是金属氧化物,酸性氧化物不一定是非金属氧化物 C. 碱性氧化物都能与水化合生成碱 D. 酸性氧化物都能与水化合生成酸 3,酸的分类 (按酸根分#无氧酸:盐酸、酸、酸 含氧酸:HsO、HNO、HCO、HCIO 一元酸:盐酸、硝酸、高氮酸、次氢酸、乙酸 按电离出H数分 一元酸:磕酸、碳酸、亚疏酸、硅酸、草酸 1.三元:HPOt -强酸:HC1O、HNO、HSO、HC1、HBr、HI 按强弱分、 中强酸:HPO、HSO 1 酸:HCio、H&SiO、HCO、HF、CHgCoOH 强氧化性酸:浓HSO、HNO、HC1O、HMnO. 稳定性酸:HSO.、HPO. 按稳定性强弱分 不稳定性酸:HNO、HC1O、HCO、HSiO; 挥发性酸(低沸点酸): 无氧酸、HSO、HCO、 按沸点高低分 HNO、CHCOOH 难挥发性酸(高沸点酸):HSO、HPO 4、碱的分类 强碱:NaOH、KOH、Ba(OHD 按性质分 弱碱:NH$·HO 两性氢氧化物:A(OH; 碱 可溶性腻:Ba(OHD、NaOH、KOH 按溶解性分 微溶性腻:Ca(OHD2 L难溶性腻:FeOHD、Cu(OHD2 一元碱:KOH、LiOH、NH;·H0 按OH数分 二元:Ba(OHD、Cu(OH) .多元:Fe(OH; 5,盐的分类 (1)盐的概念:电离时生成的阳离子是金属离子或ONHL),阴离子是酸根离子的化合物 (2)盐的分类:盐可分正盐、酸式盐、碱式盐 ①正盐;电离时生成的阳离子是金属离子NH),阴离子是酸根离子的盐。如:NaSO、NHNO; ②酸式盐:电离时生成的阳离子除金属离子ONH+)外还有H+,阴离子是酸根离子的盐。如:NaHSO、NaHCO ③碱式盐:电离时生成的阳离子是金属离子ONH):阴离子除酸根外还有OH的盐 如:Cu(OH)CO.(碱式碳酸铜) 正盐(酸与破完全中和的产物):NaSO.、(NH)PO 酸式盐(腻中和酸中部分氢离子的产物):NaHCO、NaHSO 式盐(酸中和碱中部分氢氧根离子的产物):Cu(OHDCO: 复盐[电离时有一种酸根离子和两种或两种以上的金属阳 按组成分 离子(NH)的盐]:光石(KC1·MgCl·6HO). 明砚 (KAI(sO).12HO) 络盐(电离时有络离子生成的盐):[AgNH)a]Cl、Nas[AF] 盐 按根分 r含氧酸盐:NaSO、NaCO . 无氧酸盐:NaCl、MgCh、Nas 强酸强砥盐:NaSO.、NaCI不水解,水溶液呈中性) 按形成分 强酸弱盐:A1Ch、Fe(SO)(水解,水溶液呈酸性) 强碱弱酸盐:NaCO、NasPO(水解,水溶液呈碱性) -弱酸弱盐:(NH)CO、CH;COONH(水解,谁强呈谁性) 其他 无机盐:NHC1 l有机盐:CHCoONa 6、化合物的分类 根据化学 (离子化合物:如NaCI.KOH等 共价化合物:如HO,HsO.等 键的不同 (配合物:如Fe(SCN)Ag(NHo).OH等 根据水溶 液或熔副 态能否 导电 非电解质:如CHCH.0HCH0.等 (氧化物 根据是否 结 含碳元素 无机化合物 (少数除外) (有机化合物 四、物质的转化 1、金属、氧化物、酸、碱和盐的化学通性 (1)金属的化学通性:以“Fe为例” 反应方程式 反应实例(写出化学反应方程式 反应类型 化学性质 ①金属十氧气-→金属氧化物 ②金属+酸-→盐+氢气 ③金属十盐-→盐十金属 (2)氧化物的化学通性 反应方程式 反应实例(写出化学反应方程式) 反应类型 化学性质 ①酸性氧化物十水-→含氧酸 ②酸性氧化物十碱-→盐十水 ③酸性氧化物土碱性氧化物一→盐 ④碱性氧化物十水-→碱 碱性氧化物土酸-→盐士水 (3)酸的化学通性 反应方程式 反应实例(写出化学反应方程式) 反应类型 化学性质 ①酸遇酸碱指示剂发生显色反应 酸遇紫色石蒸变成红色 ②酸十活泼金属一→盐土氢气 ③酸+碱-→盐十水 ④酸+碱性氧化物一→盐十水 酸十盐-→新酸十新盐 (4)减的化学通性 反应方程式 反应实例(写出化学反应方程式) 反应类型 化学性质 ①碱遇酸贼指示剂发生显色反应 碱遇石蒸变红,遇酸酥变红 ②碱+酸性氧化物-→盐+水 ③碱+酸-→盐十水 ④碱十盐-→新碱+新盐 (5)盐的化学通性 反应方程式 反应实例(写出化学反应方程式) 反应类型 化学性质 ①盐十酸-→新酸十新盐 ②盐十碱-→新碱十新盐 ③盐+盐-→新盐+新盐 ④盐十金属-→盐十金属 【即学即练4】 1、从铁、盐酸、氧气、水、硝酸银溶液五种物质中选出一种或两种作为反应物,按下列反应类型各写一个化学 方程式: (1)化合反应 (2分解反应 (③)置换反应 (4)复分解反应 2、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 减性氧化物 酸性氧化物 含氧酸 含氧酸盐 化学式 用你在上表中所填的物质写出符合要求的化学方程式: (1)酸性氧化物+减性氧化物: (2)酸性氧化物十足量的碱: (3)碱性氧化物十足量的酸 2、物质的转化:根据物质的组成和性质,通过化学变化可以实现物质之间的转化 以为例,用化学方程式表示及其化合物之间的转化关系并指明反应类型 ① CaCO- 化学反应方程式 反应类型 2Ca+O.--2CaO ① 化合反应 ② CaO+H.O-Ca(OH). 化合反应 ③ CaO+CO--CaCO; 化合反应 Ca(OH)+NaCO.--CaCO.!+2NaOH 复分解反应 Ca(OH)+2HClCaCl+2HO 复分解反应 CaCO.+2HCl-CaCl+CO1+HC 复分解反应 1、单质、氧化物、酸、碱、盐之间的转化关系图 金属 非金属 盐 金属 商 碳性氧化物 酸 1 H 破 减性氧化物 酸性氧化物 图示解读: (1)金属单质-→碱性氧化物,如:4Na+O.--2NaQ (2)碱性氧化物→减,如:CaO+HOCa(OH (3)金属单质-→盐,如:乙n+HSO -乙nSO+H1 (4)碱性氧化物一→盐,如:CaO+2HClCaCl+HC (5)碱-→盐:如:Ca(OH)+2HClCaCl+2HC 点燃 (6)非金属单质-→酸性氧化物,如:S十O “sO2 (7)酸性氧化物一→酸,如:CO+HO-HCO (9)酸性氧化物-→盐,如:CO+2NaOH-NaCO+HC (10)酸-→盐,如:HCl+NaOH--NaCl+HC 【课后作业】 1、意大利罗马大学的FulvioCacace等人获得了极具理论研究意义的N.分子。N.分子结构如图所示, 下列说法 正确的是( ) A.N:属于一种新型化合物 B. N.转化为N,属于物理变化 C. N.的相对分子质量为28 D. N.与N,互为同素异形体 2、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 3、下列各项描述的判断正确的是( 选项 描述 结论 A 由同种元素组成的物质一定是纯净物 正磕 B 科学家最近合成了一种新型的化合物S 过正进红 C 红磷转化为白礴是物理变化 D 纳米泡沫碳和金刚石是同素异形体 4、下列关于碳元素的同素异形体的叙述正确的是( A. 碳元素形成的各种单质称为碳元素的同素异形体 B. 碳元素的同素异形体结构虽然不同,但性质差别不大 C. 碳元素的同素异形体性质不同,其用途相同 D. 碳元素的同素异形体只有金刚石、石墨和C 5、经测定,常温常压下的一瓶气体中只含有碳、氧两种元素,通常情况下这瓶气体不可能是( __ A.一种化合物 B. 一种单质和一种化合物的混合物 C. 两种化合物 D.两种单质 6、实验室中的药品常按物质的性质、类别等不同而有规律地放置。在做“酸的性质”实验时,实验桌上部分药 品的摆放如图所示。某同学取用KOH溶液后应把试剂瓶放回的位置是( ) sO C 1 D 7、物质的分类如下图所示由图判断下列说法中不正确的是( ) 4旨 4掉 一单 -氧化物 /酸性氧 化物 诚性) 签 化物 一化合物- 氧化物 AO. Na:O等 甲 乙 A. 甲图所示的分类方法属于树状分类法 B. 乙图所示的分类方法属于交叉分类法 C. 缄性氧化物一定是金属氧化物 D. 非金属氧化物一定是酸性氧化物 8、下列物质的分类采用树状分类法的是( ) A,铁是单质,又是导体 B. 氧化物可分为金属氧化物和非金属氧化物 C. 氢化钟是纳的化合物,又是氢化物 D. 氢氧化是纯净物、化合物,又是碱 9、国家质检部门检出人们端午节包粽子的“返青粽叶”多以胆砚(化学式为CuSO-5HO)为添加剂,长期食用有害 健康,请问胆矶是一种( ) B. 盐 C.减 A. 氧化物 D.酸 10、根据某种共性,可将CO、sO;归为一类氧化物,下列物质中与它们属于同一类的是( _ C. Cuo A. CaCO; B. PO D. KMnO4 11、NaHSO.在水溶液中能够电离出Na+、H+和SO2-4.下列对于NaHSO的分类中不正确的是( __ A. NaHSO.是盐 B. NaHSO是酸 C. NaHSO.是纳盐 D. NaHSO.是酸式盐 12、下列试剂中,属于纯净物的是( ) B.水银 C. 石灰水 A:饮用纯净水 D.肥宅水 13、下列物质的分类正确的是( 过) 戳 酸 盐 碱性氧化物 酸性氧化物 HNO; CaCO; KOH CaO A SO B HCI NaHSO4 NaOH NaO CO # CaF: CC CH.COOH Cu(OH)CO SO: Na:CO; $O2 H:SOt D NaOH CO: 14、下列说法正确的是( A. 含有氧元素的化合物一定是氧化物 B. 纯净物一定由同种分子构成 C. 含一种元素的物质一定是单质 D. 由同种分子构成的物质一定是纯净物 15、下列物质一定是由三种元素组成的是( ) A. 氧化物 B. 础 C:酸 D. 盐 16、在高空中有一层臭氧层,它吸收了太阳光中绝大部分紫外线,使地球上的生物免受紫外线伤害,臭氧(O)是 一种() B.氧化物 C. 单质 A. 混合物 D.化合物 17、下列物质既属于纯净物又属于化合物的是( ) B.干冰 A.石墨 C. 盐酸 D. 食盐水 18、将下列各组物质,按单质、氧化物、酸、碱、盐分类顺序排列正确的是( ) A. 银、二氧化疏、疏酸、烧碱、食盐 B. 碑酒、冰、疏酸氢纳、烧碱、碳酸 C. 氢气、干冰、硝酸、烧碱、硝酸钾 D. 铜、氧化铜、醋酸、石灰水、碳酸氢 19、下列变化不能通过一步化学反应实现的是( A. BaCl→BaSO4 B. CuO→Cu(OH): C. NaOH→NaSO; D. MgSO.→Mg(OH) 20、给图中①~选择适当的物质,使连线的两物质能发生反应。供选择的试剂有稀磕酸、二氧化碳、铜片、食 盐、生石灰、一氧化碳、纯碱、铁片和木炭粉。 单质① 氧化物③ 酸② H氧化物④ -盐的溶液 (1)请推断它们的化学式分别为① :③ (2)写出下列反应的化学方程式: ①和②: ②和④: ②和: ③和④: 【物质的分类及转化】答案 【即学即练1】 1、C。解析:氧气与奥氧的转化只有一种反应物,所以不属于化合反应,A项错误;由氧元素可形成O、O。两 种单质,当O:与O;混合时不属于纯净物,B项错误:O、O均为氧元素的同素异形体,C项正确;O与O 属千不同物质,所以该过程为化学变化,D项错误。 2、A。解析:依题意,Cno是一种分子,从其化学式可知,一个Co分子由70个碳原子构成,C。应是碳的单质。 不属于化合物。 【即学即练2】 1、A。解析:B项,黄铜、盐酸、石灰水都属于混合物错误:C项,碑酒属于混合物、错误D项,纯碱属于盐,错误。 2、C。解析:因大圆圈表示纯净物,由图中②③④包含关系可知②是化合物,①是单质。氧化物和碱均含氧 元素,所以是含氧化合物。 3、B 【即学即练3】 1、C。解析:金属氧化物也可以是酸性氧化物,如MnO,为酸性氧化物,①正确:非金属氧化物不一定是酸性 氧化物,如CO、NO等为不成盐氧化物,②错误:碱性氧化物是和酸反应生成盐和水的氧化物,一定是金属氧 化物,③正确;碱性氧化物与酸反应只生成盐和水,如过氧化纳和盐酸反应生成盐和水,但同时还有氧气生成。 其不是碱性氧化物,④错误:能与碱反应生成盐和水的氧化物不一定是酸性戴化物,如NO,和碱反应生成盐和 水,但发生的是氧化还原反应,错误;综上C符合题意。 2、B 【即学即练4】 点fe0. 1、(1)3Fe十2O 通电 (2)2H0= =2H.1十O,1(其他合理答案也可 (3)Fe十2HCl-FeCl十H1(其他合理答案也可) (4)HCI+AgNO.--AgCI+HNO 2、 类型 减性氧化物 含氧酸 成 酸性氧化物 含氧酸盐 化学式 HSO. KOH SO KO KSO (1)SO;+KO-KSO (2)SO:+2KOH-KSO.+HO (3)KO+2H,SO.-2KHSO.+HC 解析:由题给4种元素形成的氧化物有HO、HO、SO、SO、KO、KO(过氧化物不属于碱性氧化物)等,其 中属于酸性氧化物的有SO、SO:属于碱性氧化物的有KO:形成的含氧酸有H.SO、HSO;形成的碱有KOH: 形成的含氧酸盐有KSO(正盐)、KSO(正盐)、KHSO(酸式盐)、KHSO(酸式盐)。(1)酸性氧化物和减性氧化物 反应生成盐,如SO,+KO-KSO,SO,+KO-KSO:(2)酸性氧化物和足量减反应生成正盐和水,如SO +2KOH-K,SO.+HO.SO,+2KOH-K,SO.+HO:(③)碱性氧化物和足量的酸反应生成酸式盐和水.如KC +2HSO.-2KHSO+HO,KO+2HSO.-2KHSO.+HO。 【课后作业】 1、D。解析:N.是一种单质,与N。互为同素异形体,二者之间的转化属于化学变化,N.的相对分子质量为56。 2、D。解析:只含有一种元素的物质可能是纯净物单质(如O),也可能是混合物(如O和O;的混合气体)。 3、C。解析:氧气和奥氧都是由氧元素组成的单质,它们的混合气体属于混合物,A错误;S只含有一种元素, 是一种新单质,不属于化合物,B错误;红磷和白磷属于同素异形体,同素异形体之间的转化均是化学变化,C 正确:纳米泡沫碳和金刚石是由碳元素组成的不同种单质,互为同素异形体,D的结论错误。4、A。解析:碳 元素形成的不同单质原子间的排列方式不同,物理性质差别较大,化学性质相似,用途不同,如金刚石和石墨: 金刚石、石墨和C只是三种主要的碳单质。 5、D。解析:常温常压下的一瓶气体是只含有碳、氧两种元素的物质,不可能是两种单质;可能是化合物或纯 净物(如一载化碳):也可能是混合物(如一氧化碳、二氧化碳、氧气、奥氧的混合气体)。 6、D。解析:KOH属于碱类物质,应与NaOH放在一起,故选D. 7、D。解析:非金属氧化物不一定是酸性氧化物,如CO、NO等。 8、B。解析:A、C、D涉及的都是交叉分类法。 9、B。解析:胆矶、绿矶等结晶水合物都属于盐、纯净物。 10、B。解析:CO、SO,属于酸性氧化物,CaCO、KMnO;属于盐,CuO属于减性氧化物。 11、B。解析:依题意NaHSO.在水溶液中能够发生电离:NaHSO -Na++H++SO2一4. NaHSO;不属于酸 答案选B。 12、B。解析:混合物是由两种或两种以上物质组成的:纯净物是由一种物质组成的。 13、A。解析:一载化碳不是酸性氧化物,也不是碱性氧化物;二氧化碗是酸性氧化物。 14、D。解析:含有氧元素的化合物(如疏酸)不一定是氧化物;纯净物可由原子构成(如金刚石):含一种元素的物 质(如O,和O,的混合气体)不一定是单质 15、B。解析:减一定是由三种元素组成。 16、C。解析:奥氧(O)是由一种元素组成的单质,属于纯净物。 17、B。解析:石墨属于单质;盐酸和食盐水属于混合物;千冰是固体二氧化碳,属于纯净物、化合物。 18、C。解析:选项A中的食盐为混合物;选项B中的碑酒为混合物,疏酸氢纳属于盐而不属于酸;选项D中 的石灰水为混合物。 19、B。解析CuO难溶于水,不能与水反应。 20、(1)Fe HSO. CO CaO NaCO; (2)Fe+HSO.=FeSO +H 个 CaO+HSO =CaSO.+HO HSO +NaCO=NaSO.+HO+CO1 CO,+CaO-CaCO 解析:据单质①能和酸②发生化学反应,由题意可推知①应为活泼金属单质即为铁,而酸只有HSO,则氧化物 ④应为全属氧化物CaO,则氧化物③为酸性氧化物,即CO,属于盐且既能与稀疏酸反应,又能与CaO反应, 则应为NajCO。