内容正文:
第1讲 物质的组成、性质和分类
考点一 物质的组成与分类
1.物质的组成
(1)构成粒子。
(2)元素与物质的关系。
(3)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。
2.同素异形体
(1)__由同种元素组成的不同单质__叫同素异形体。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。
(2)同素异形体之间的性质差异主要体现在__物理__性质上,同素异形体之间的转化属于__化学__变化。
3.物质的分类
1.纯净物和混合物
(1)只含一种元素的物质不一定是纯净物,如含有O2和O3的物质是混合物,含有金刚石和石墨的物质也是混合物。
(2)含水的物质不一定是混合物,结晶水合物为纯净物,如CuSO4·5H2O。
(3)同位素形成的单质混合在一起是纯净物,如H2、D2。
知识拓展
常见混合物:①分散系(如溶液、胶体、浊液等);②高分子化合物(如蛋白质、纤维素、淀粉、聚乙烯、聚氯乙烯等);③其他混合物:石油、石油的各种馏分、煤、漂白粉、碱石灰、福尔马林、天然油脂、天然气、水煤气、铝热剂、氨水、王水、氯水、水玻璃、裂解气、液化石油气等。
2.氧化物中的“不一定”
(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Mn2O7为酸性氧化物,Al2O3为两性氧化物,Na2O2为过氧化物。
(2)酸性氧化物不一定是非金属氧化物,如Mn2O7是酸性氧化物;非金属氧化物也不一定是酸性氧化物,如CO、NO是不成盐氧化物。
(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SiO2、Fe2O3。
(4)酸性氧化物都是对应酸的酸酐,但酸酐不一定都是酸性氧化物。有机酸酐如乙酸酐[(CH3CO)2O]含C、H、O三种元素,就不是酸性氧化物。酸酐不一定能与水反应,如SiO2。
(5)与酸反应能生成盐和水的氧化物不一定是碱性氧化物,如Al2O3;与碱反应能生成盐和水的氧化物不一定是酸性氧化物,如NO2、Al2O3。
3.共价化合物和离子化合物的区分
(1)由非金属元素组成的化合物不一定是共价化合物,如铵盐[NH4Cl、NH4NO3、(NH4)2CO3等]为离子化合物。
(2)由金属元素和非金属元素组成的化合物不一定是离子化合物,如AlCl3、BeCl2为共价化合物。
(3)含有离子键的化合物一定是离子化合物;只含有共价键的化合物为共价化合物。
4.物质中粒子种类的判断
(1)含有阳离子的物质中不一定含有阴离子,如金属单质由金属阳离子和自由电子构成。
(2)含有阴离子的物质中一定含有阳离子。
(2024·黑吉辽卷)文物见证历史,化学创造文明。东北三省出土的下列文物据其主要成分不能与其他三项归为一类的是( A )
A.金代六曲葵花鎏金银盏
B.北燕鸭形玻璃注
C.汉代白玉耳杯
D.新石器时代彩绘几何纹双腹陶罐
解析:金代六曲葵花鎏金银盏的主要成分为Au、Ag,属于金属;北燕鸭形玻璃注、汉代白玉耳杯、新石器时代彩绘几何纹双腹陶罐的主要成分均为硅酸盐,属于无机盐,选A。
(2023·新课标卷)化学在文物的研究和修复中有重要作用。下列说法错误的是( C )
A.竹简的成分之一纤维素属于天然高分子
B.龟甲的成分之一羟基磷灰石属于无机物
C.古陶瓷修复所用的熟石膏,其成分为Ca(OH)2
D.古壁画颜料中所用的铁红,其成分为Fe2O3
解析:常见的天然高分子有淀粉、纤维素、蛋白质、天然橡胶等,A正确;羟基磷灰石,又称碱式磷酸钙,化学式为Ca5(PO4)3(OH),是无机物,B正确;熟石膏的成分为2CaSO4·H2O,C错误;Fe2O3呈红色,俗称铁红,常用作颜料,D正确。
考点二 物质的性质及其转化
1.物理变化和化学变化
物理变化没有__新物质__生成,化学变化有__新物质__生成。
2.(1)物质相互转化的关系
①金属单质及其化合物的转化:
金属单质碱性氧化物碱盐
如:Na__Na2O____NaOH____Na2SO4__
符合上述转化关系的常见金属有Na、K、Ca、Ba等,但Mg、Fe、Al、Cu等不符合上述转化。
②非金属单质及其化合物的转化:
非金属单质酸性氧化物酸盐
如:S__SO2____H2SO3____Na2SO3__
综合上述转化关系的常见非金属有C、S、P等,但N、Si等不符合上述转化。
(2)同一元素、不同价态的化合物间的转化关系
如:H2SSSO2SO3―→H2S④O4写出上述转化关系中带标号的化学方程式:
①__2H2S+O22S↓+2H2O或2H2S+SO2===3S↓+2H2O__;
②__S+O2SO2__;
③__2SO2+O22SO3__;
④__Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O__。
[注意] 物质间转化的5个常见易错点
①S燃烧不能直接生成SO3而是生成SO2;
②Al2O3、SiO2、Fe2O3与H2O不反应,不能直接转化为Al(OH)3、H2SiO3、Fe(OH)3;
③NH3催化氧化不能直接生成NO2;
④Fe与Cl2反应不能直接生成FeCl2;
⑤Fe与H+、Cu2+、S、I2反应不能直接生成Fe3+。
3.常见物质的转化规律
(1)“强制弱”规律
分类
实例
离子方程式
酸
CH3COONa+HCl
__CH3COO-+H+===CH3COOH__
碱
FeCl3+NaOH
__Fe3++3OH-===Fe(OH)3↓__
氧化剂
Cl2+KI
__Cl2+2I-===I2+2Cl-__
还原剂
Fe+CuSO4
__Cu2++Fe===Cu+Fe2+__
(2)“易溶制难溶”规律
如Na2SO4溶液与BaCl2溶液反应,其离子方程式为Ba2++SO===BaSO4↓。 常见的物理变化和化学变化
(1)三馏:蒸馏、分馏为物理变化,干馏是化学变化。
(2)四色:焰色试验为物理变化,颜色反应、显色反应、指示剂变色反应是化学变化。
(3)五解:潮解是物理变化,分解、裂解、水解、电解是化学变化。
(4)十八化:熔化、汽化、液化是物理变化,氧化、氢化、水化、风化、钝化、皂化、碳化、催化、硫化、酯化、硝化、裂化、卤化、油脂硬化是化学变化,酸化视情况具体分析。
(2024·黑吉辽卷)家务劳动中蕴含着丰富的化学知识。下列相关解释错误的是( B )
A.用过氧碳酸钠漂白衣物,Na2CO4具有较强氧化性
B.酿米酒需晾凉米饭后加酒曲,乙醇受热易挥发
C.用柠檬酸去除水垢,柠檬酸酸性强于碳酸
D.用碱液清洗厨房油污,油脂可碱性水解
解析:Na2CO4中含有-1价O,具有较强的氧化性,可以用来漂白衣物,A正确;酿米酒需晾凉米饭后加酒曲是因为高温会使酒曲中的酵母菌失活,而不是乙醇受热易挥发,B错误;水垢的主要成分为碳酸盐,柠檬酸可以去除水垢,说明柠檬酸的酸性比碳酸强,C正确;油脂可以在碱性条件下发生水解反应,碱液能清洗厨房油污,D正确。
(2024·安徽卷)下列选项中的物质能按图示路径在自然界中转化。且甲和水可以直接生成乙的是( D )
选项
甲
乙
丙
A
Cl2
NaClO
NaCl
B
SO2
H2SO4
CaSO4
C
Fe2O3
Fe(OH)3
FeCl3
D
CO2
H2CO3
Ca(HCO3)2
解析:Cl2和水反应不能得到NaClO,A错误;SO2和水反应不能直接得到H2SO4,还需要加入氧化剂O2,反应为2SO2+O2+2H2O===2H2SO4,B错误;Fe2O3和水不反应,不能得到Fe(OH)3,C错误;CO2可与H2O直接反应生成H2CO3,H2CO3和CaCO3反应生成Ca(HCO3)2,Ca(HCO3)2分解产生CO2,D正确。
考点三 分散系 胶体
1.分散系
(1)组成。
(2)分类。
把分散系分为溶液、胶体和浊液的本质标准是分散质__粒子大小__。
(3)三种分散系比较。
分散系
溶液
胶体
浊液
分散质微粒直径大小
<1_nm
1~100_nm
>100_nm
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
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
静置有沉淀或分层
分散质能否透过滤纸
__能__
__能__
__不能__
分散质能否透过半透膜
__能__
__不能__
__不能__
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
实例
食盐水、蔗糖溶液
Fe(OH)3胶体
泥水
2.胶体
(1)胶体的分类
(2)胶体的性质
①胶体具有丁达尔效应,可用于区别溶液与胶体。
②布朗运动:并非胶粒专属,水中的花粉也有此现象。
③电泳:电泳现象证明胶粒带有电荷,因此电泳可用来提纯胶体,如可用静电除尘装置除去冶金厂的大量烟尘。
④聚沉:一定条件下,使胶体粒子聚集而形成沉淀,从分散剂里析出。用于解释制豆腐原理、三角洲的形成等。
⑤渗析:胶体粒子不能透过半透膜,溶液可通过半透膜,利用此性质可进行胶体提纯、血液透析治疗。
(3)Fe(OH)3胶体的制备
将__饱和__FeCl3溶液滴入__沸腾__的蒸馏水中,并继续煮沸至液体呈__红褐色__,即得Fe(OH)3胶体。
FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3HCl
特别提醒
将FeCl3溶液直接加到NaOH溶液或氨水中,会得到Fe(OH)3沉淀,得不到Fe(OH)3胶体。
1.胶体的性质及应用
2.Fe(OH)3胶体的制备
化学方程式为FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3HCl。
(2023·全国甲卷)化学与生活密切相关,下列说法正确的是( B )
A.苯甲酸钠可作为食品防腐剂是由于其具有酸性
B.豆浆能产生丁达尔效应是由于胶体粒子对光线的散射
C.SO2可用于丝织品漂白是由于其能氧化丝织品中有色成分
D.维生素C可用作水果罐头的抗氧化剂是由于其难以被氧化
解析:苯甲酸钠为强碱弱酸盐,其水溶液显碱性,A错误;豆浆是一种胶体,能产生丁达尔效应是由于胶体粒子对光线的散射,B正确;SO2可用于丝织品漂白是由于其能与丝织品中有色成分反应生成无色物质,C错误;维生素C具有还原性,故可用作水果罐头的抗氧化剂,D错误。
某同学在实验室进行了如图所示的实验,下列说法中错误的是( B )
A.利用过滤的方法,可将Z中固体与液体分离
B.X、Z烧杯中分散系的分散质相同
C.Y中反应的离子方程式为3CaCO3+2Fe3++3H2O===2Fe(OH)3(胶体)+3CO2↑+3Ca2+
D.Z中分散系能产生丁达尔效应
解析:胶体可透过滤纸而固体不能透过,A项正确;X烧杯中的分散质为氯化铁,而Z烧杯中的分散质为氢氧化铁胶粒,B项错误;FeCl3溶液中存在平衡Fe3++3H2O⥫⥬Fe(OH)3+3H+,加入CaCO3时发生反应CaCO3+2H+===CO2↑+Ca2++H2O,从而促进Fe3+水解,C项正确;该分散系为胶体,能产生丁达尔效应,D项正确。
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