11 第2章 第1节 第1课时 元素与物质的关系 物质分类与物质性质(基础课)-【名师导航】2024-2025学年高中化学必修第一册同步讲义(鲁科版)

第1节　元素与物质分类 第1课时　元素与物质的关系　物质分类与物质性质(基础课) 素养 目标 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．认识同类物质具有相似性，学会分析研究物质与物质相互转化的方法。 初高 衔接 由C、H、O、Na、Cu、S六种元素可组成下列类别物质的化学式。 (1)单质：H2、Na等； (2)氧化物：CO、CuO等； (3)酸：H2SO4、H2CO3等； (4)碱：NaOH、Cu(OH)2等； (5)盐：CuSO4、Na2CO3等。 一、元素与物质的关系 1．元素与物质的关系 2．元素的存在形态 元素 3．元素的化合价与物质类别 如图所示是碳及其化合物的“价—类”二维图，请填入相应物质的化学式 　(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)具有固定的熔点和沸点的物质一定是纯净物。 (　　) (2)纯净物只由一种原子构成，而混合物由多种原子构成。 (　　) (3)胆矾(CuSO4·5H2O)、明矾[KAl(SO4)2·12H2O]都属于混合物。 (　　) (4)同一种元素在同一种化合物中，化合价一定相同。 (　　) [答案]　(1)√　(2)×　(3)×　(4)× 二、物质分类与物质性质 1．根据物质类别探究物质性质 探究示例 性质预测 实验现象 实验结论 铁溶解，有大量气泡冒出 酸和活泼金属反应放出H2 碱溶液由红色变为无色 酸和碱发生中和反应 黑色的CuO溶解，溶液变成蓝色 酸能和碱性氧化物反应 产生白色沉淀 酸能和某些盐反应 2．根据物质具有的性质分类 氧化物 3．其他分类方法 　(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)含氧元素的化合物都是氧化物。 (　　) (2)CO为酸性氧化物。 (　　) (3)Na2O溶于水后，溶液呈碱性，因此Na2O属于碱类。 (　　) [答案]　(1)×　(2)×　(3)× 物质的分类 中秋节是中华民族的传统节日，赏月、吃月饼是中秋节必不可少的环节。小明同学发现家里的月饼礼盒内有一个小纸袋如图所示。 [问题1]　结合该石灰干燥剂的主要用途和物质的性质，猜测该干燥剂的主要成分是什么物质？从物质分类角度看，它属于哪一类物质？用化学方程式表示生石灰可用作干燥剂的理由。 提示：生石灰。碱性氧化物。CaO＋H2O===Ca(OH)2。 [问题2]　生石灰还可以跟哪些类别的物质发生化学反应？再举两例(用化学方程式表示)。 提示：CaO＋CO2===CaCO3、CaO＋2HCl===CaCl2＋H2O。 [问题3]　金属氧化物都是碱性氧化物吗？碱性氧化物都是金属氧化物吗？ 提示：金属氧化物不一定是碱性氧化物，如Mn2O7为酸性氧化物；碱性氧化物都是金属氧化物。 [问题4]　非金属氧化物一定是酸性氧化物吗？酸性氧化物一定是非金属氧化物吗？ 提示：非金属氧化物不一定是酸性氧化物，如CO、NO为不成盐氧化物；酸性氧化物不一定是非金属氧化物，如Mn2O7为金属氧化物。 化合物的分类 1．(2023·黑龙江哈尔滨合格考)下列物质属于纯净物的是(　　) A．海水　　　　　　　 B．煤 C．白酒 D．冰醋酸 D　[海水中有盐、水等，是混合物，煤是多种有机物、无机物组成的复杂混合物，白酒是乙醇和水的混合物。] 2．下列各组物质分类正确的是(　　) 选项 酸 碱 盐 氧化物 A 硫酸 纯碱 硫酸钠 干冰 B 硫化氢 烧碱 纯碱 氧化铜 C 碳酸 生石灰 小苏打 二氧化硫 D 二氧化碳 苛性钠 食盐 石灰石 B　[纯碱为Na2CO3，属于盐，A项错误；生石灰为混合物，其主要成分为CaO，C项错误；二氧化碳属于氧化物，食盐、石灰石属于混合物，D项错误。] 3．符合图中阴影部分的物质是(　　) A．K2CO3　　　　　 B．Na2CO3 C．NaCl D．NaHCO3 B　[图中阴影部分的物质既属于正盐，又属于钠盐、碳酸盐，则符合要求的为Na2CO3。] 单质、氧化物、酸、碱、盐之间的反应规律 [问题1]　在物质的分类中，镁属于哪类物质？ 提示：镁属于金属活动性顺序中排在氢前面的活泼金属单质。 [问题2]　在上图表示的一组实验中，镁与哪些物质的反应有明显现象？ 提示：镁与稀盐酸反应会有气泡产生，镁与硫酸铜溶液反应会在镁片表面析出红色的金属。 [问题3]　通过这组实验总结这类金属的通性。 提示：在金属活动性顺序中氢前面的金属能与盐酸、稀硫酸等反应生成氢气，能将不活泼的金属从其盐溶液中置换出来。 1．单质、氧化物、酸、碱和盐之间的转化关系图 2．具体转化示例 (1)金属的化学通性 金属单质 (2)氧化物的化学通性 氧化物 (3)酸的化学通性 酸 (4)碱的化学通性 碱 (5)盐的化学通性 盐 1．实现下列物质的转化时，只有加入酸才能通过一步反应实现的是(　　) A．Fe2O3→Fe2(SO4)3　　 B．Zn→ZnCl2 C．NaOH→NaCl D．BaCl2→BaSO4 A　[Fe2O3是不与H2O反应的碱性氧化物，由碱性氧化物的通性知，Fe2O3只有与H2SO4反应才能通过一步反应得到Fe2(SO4)3，A项正确；活泼金属Zn可以与非金属单质Cl2通过化合反应得到ZnCl2，也可以与HCl或比它活动性弱的金属的盐(如CuCl2)溶液通过置换反应得到ZnCl2，B项错误；NaOH与HCl或CuCl2等盐溶液通过复分解反应可得到NaCl，C项错误；BaCl2与H2SO4或可溶性硫酸盐溶液通过复分解反应可得到BaSO4，D项错误。] 2．不同的碱表现出一些共同的性质。下列关于性质的描述中，不属于碱的共同性质的是(　　) A．能使紫色石蕊溶液变蓝色 B．能与盐酸反应生成水 C．能与Na2SO4溶液反应生成BaSO4沉淀 D．能与CO2反应生成水 C　[Ba(OH)2与Na2SO4溶液反应生成BaSO4沉淀，不属于碱的共同性质。] 3．下列各组物质中，满足图所示物质一步转化关系的是(　　) 选项 X Y Z A CO CO2 H2CO3 B Cu CuO Cu(OH)2 C CaO Ca(OH)2 CaCO3 D CuSO4 Cu(OH)2 CuCl2 C　[H2CO3不能通过一步反应生成CO，A项错误；CuO不能通过一步反应生成Cu(OH)2，Cu(OH)2也不能通过一步反应转化为Cu，B项错误；CaOCa(OH)2CaCO3CaO，C项正确；CuSO4Cu(OH)2CuCl2，CuCl2不能通过一步反应转化为CuSO4，D项错误。] 1．分类是认识和研究物质及其变化的一种常用的科学方法。下列分类不合理的是(　　) A．H2SO4属于酸 B．Ca(OH)2属于碱 C．NaHCO3属于盐 D．KMnO4属于氧化物 D　[氧化物只含两种元素，其中一种是氧元素，KMnO4含有K、Mn、O三种元素，故不属于氧化物。] 2．图表归纳是学习化学的常用方法，某同学归纳的下表物质与图中对应关系正确的是(　　) 选项 X Y Z A 含氧酸 一元强酸 HClO4 B 易溶碱 强碱 NaOH C 盐 碳酸盐 NaHCO3 D 金属氧化物 氧化物 CO2 C　[由题图可知，X包含Y，Y包含Z。一元强酸不一定是含氧酸，如HCl，A项错误；强碱不一定易溶，如氢氧化钙是强碱，但是微溶，B项错误；碳酸氢钠属于碳酸盐，碳酸盐属于盐的范畴，C项正确；二氧化碳属于氧化物，氧化物也包含了非金属氧化物，D项错误。] 3．下列四组实验中，不能体现酸的通性的是(　　) A　　　　　　　　B C　　　　　　　　D C　[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。] 4．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所属种类的判断中一定不正确的是(　　) A．X为酸、Y为碱 B．X为碱性氧化物、Y为酸 C．X为盐、Y为碱 D．X为碱性氧化物、Y为酸性氧化物 D　[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)。] 5．阅读下列科普短文并填空。 燃料电池是一种化学电池，具有能量转化率高、对环境友好等优点。例如，氢氧燃料电池在工作时，从负极连续通入，从正极连续通入，二者在电池内部(含有或等物质的溶液)发生反应生成，同时产生电能。除了H2，等也可以作为燃料电池的燃料。目前已研制成功燃料电池，它可以代替为汽车提供动力，也可以用作照明电源等。 (1)在上述短文标有序号的物质中，属于混合物的是________(填序号，下同)；属于氧化物的是__________；属于酸的是_________________________________； 属于碱的是__________________；属于有机物的是________。 (2)从物质的类别来看，H2、O2和Al都属于________。 [答案]　(1)⑨⑩　⑤　③　④　⑥⑦　(2)单质 课时分层作业(八)　元素与物质的关系　物质分类与物质性质 (选择题只有一个选项符合题目要求) 1．下列说法中正确的是(　　) A．所有的物质都是由分子构成的 B．所有的物质都是由元素组成的 C．每种元素在自然界都能以游离态和化合态两种形式存在 D．在化合物中，金属元素只能显正价，非金属元素只能显负价 B　[有些物质是由分子构成的，有些物质是由原子或离子构成的，故A不正确；物质都是由元素组成的，故B正确；元素在自然界中有游离态和化合态两种存在形式，活泼金属元素如Na、活泼非金属元素如Cl等在自然界中不能以游离态形式存在，故C不正确；在化合物中金属元素只能显正价，非金属元素既能显正价也能显负价，如NH4NO3中，氮元素既显正价又显负价，故D不正确。] 2．下列关于物质分类的说法正确的是(　　) A．金刚石、白磷都属于单质 B．漂白粉、纯碱都属于纯净物 C．金属氧化物均为碱性氧化物 D．淀粉溶液属于分散系中的溶液 A　[金刚石是碳元素的单质，白磷是磷元素的单质，A正确；漂白粉属于混合物，B错误；Na2O2不属于碱性氧化物，C错误；淀粉溶液属于胶体，不属于溶液，D错误。] 3．实验室有四个药品橱，已存放如下药品： 橱柜 甲 乙 丙 丁 药品 HCl、H2SO4 CH4、C2H5OH 红磷、硫 铜、锌 实验室新购进一些活性炭，应将它存放在(　　) A．甲柜　　　　　 B．乙柜 C．丙柜 D．丁柜 C　[A项，HCl、H2SO4属于酸，活性炭不能放在甲柜；B项，CH4、C2H5OH属于有机物，活性炭不能放在乙柜；C项，红磷、硫都是非金属单质，与活性炭类别相同，活性炭可以放在丙柜；D项，铜、锌属于金属单质，活性炭不能放在丁柜。] 4．下列有关氧化物的判断正确的是(　　) A．凡是含氧元素的化合物均可称为氧化物 B．依据性质不同，氧化物只能分为酸性氧化物和碱性氧化物 C．酸性氧化物都能与碱反应生成盐和水 D．金属氧化物一定是碱性氧化物 C　[氧化物是只含两种元素，且其中一种是氧元素的化合物，如CO2、Na2O等，含氧元素的化合物不一定是氧化物，如H2SO4、KMnO4等，故A项错误；能与碱反应只生成盐和水的氧化物称为酸性氧化物，能与酸反应只生成盐和水的氧化物称为碱性氧化物，而NO、CO等既不是酸性氧化物也不是碱性氧化物，故B项错误，C项正确；金属氧化物不一定是碱性氧化物，如Mn2O7是酸性氧化物，故D项错误。] 5．下列物质中，能与NaOH溶液反应的是(　　) A．CO B．CaCO3 C．MgO D．稀硫酸 D　[NaOH溶液能与稀硫酸发生中和反应，能与酸性氧化物反应生成盐，但不能与碱性氧化物反应，也不能与CaCO3、CO反应。] 6．某同学要在奥运五连环中填入物质，使相连物质间能发生反应，不相连物质间不能发生反应。你认为“五连环”中有空缺的一环应填入的物质是(　　) A．硫酸 B．氧气 C．二氧化碳 D．氧化钙 C　[根据题意可知，应填入的物质既能与NaOH溶液反应，又能与C反应，但不能与Fe、稀盐酸反应。硫酸与铁、氢氧化钠均能反应，A错误；氧气与铁、碳均反应，与NaOH溶液、稀盐酸不反应，B错误；二氧化碳与氢氧化钠、碳均能反应，与铁和稀盐酸均不反应，C正确；氧化钙与碳不反应，与稀盐酸反应，D错误。] 7．如图表示的一些物质或概念间的从属关系不正确的是(　　) A．X为含氧酸、Y为酸、Z为化合物 B．X为氧化物、Y为化合物、Z为纯净物 C．X为强碱、Y为碱、Z为化合物 D．X为非金属氧化物、Y为酸性氧化物、Z为氧化物 D　[化合物可以分为酸、碱、盐、氧化物等，酸按分子组成中是否含氧元素分为含氧酸和无氧酸，A项正确；纯净物分为单质和化合物，化合物可以分为酸、碱、盐、氧化物等，B项正确；化合物可以分为酸、碱、盐、氧化物等，碱按解离出OH－的能力不同分为强碱、弱碱等，C项正确；氧化物可以分为酸性氧化物、碱性氧化物、两性氧化物、不成盐氧化物，酸性氧化物不一定是非金属氧化物(如Mn2O7等)，非金属氧化物也不一定是酸性氧化物(如CO等)，酸性氧化物和非金属氧化物属于交叉关系，D项错误。] 8．以下表示的是碳及其化合物的转化关系： CCO2H2CO3NaHCO3Na2CO3 其中涉及的基本反应类型依次是(　　) A．化合、置换、分解、复分解 B．置换、复分解、化合、分解 C．置换、化合、分解、复分解 D．置换、化合、复分解、分解 D　[题中涉及反应依次为C＋2CuO2Cu＋CO2↑(置换反应)、CO2＋H2O===H2CO3(化合反应)、H2CO3＋NaOH===NaHCO3＋H2O(复分解反应)、2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O(分解反应)。] 9．食品包装袋中有一个小纸袋，上面写着“石灰干燥剂”。 (1)“石灰干燥剂”的主要成分生石灰的化学式是__________，生石灰所属的物质类型是________(填序号)。 ①金属氧化物　②碱性氧化物　③碱　④碱性干燥剂　⑤化合物　⑥盐 (2)生石灰可做干燥剂的理由是__________________________________________ _____________________________________________________________________(用化学方程式表示)。 (3)你认为下列内容还必须在这种小纸袋上注明的是________(填序号)。 ①禁止食用　②可以食用　③禁止未成年人用手拿　④生产日期 (4)小纸袋中的物质________(填“能”或“不能”)长期做干燥剂，原因是_____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________。 (5)某同学将浓硫酸、氢氧化钠固体、生石灰等物质划分为一类。该同学的分类依据为________(填字母)。 A．酸类 B．碱类 C．氧化物 D．干燥剂 (6)生石灰还可以与哪些类别的物质发生化学反应？ 请举例：________。 [解析]　(1)生石灰的化学式是CaO。CaO由两种元素组成，其中一种是氧元素，另一种元素是金属元素，所以CaO属于金属氧化物。氧化钙与盐酸反应生成氯化钙和水，CaO属于碱性氧化物。氧化钙能吸收水蒸气，是碱性干燥剂，CaO是两种元素组成的纯净物，属于化合物。(2)氧化钙和水反应生成氢氧化钙，反应的化学方程式是CaO＋H2O===Ca(OH)2。(3)氧化钙具有腐蚀性，产品具有保质期，所以需标注禁止食用和生产日期，选①④。(4)CaO吸水后的生成物Ca(OH)2不再具有干燥作用，所以氧化钙不能长期做干燥剂。(5)浓硫酸、氢氧化钠固体、生石灰都具有吸水性，所以将浓硫酸、氢氧化钠固体、生石灰等物质划分为一类的依据为都可做干燥剂。(6)氧化钙是碱性氧化物，能与酸反应生成盐和水。 [答案]　(1)CaO　①②④⑤　　 (3)①④　(4)不能　CaO吸水后的生成物不再具有干燥作用　(5)D　(6)酸 (选择题有一个或两个选项符合题目要求) 10．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采取多种分类方法。下列各组归类不合理的是(　　) 选项 按某一分类标准分类的物质或变化 归类 A FeSO4、NO2、MnO2、NaClO HCl B CH3COOH、HNO3、H2SO4、H2CO3 HF C 氢气燃烧、氧化钙变质、食物腐烂 冰雪融化 D (NH4)2SO4、NH4Cl、NH4NO3、NH3·H2O NH4HCO3 AC　[B项中物质均属于酸；D项中物质均为含氮化合物。] 11．归纳法是学习化学的重要方法之一，下列图示正确的是(　　) A．化学反应分类 B．物质分类 C．地壳中元素含量 D．金属的化学性质 AB　[四种基本反应类型有化合反应、分解反应、置换反应、复分解反应，选项A正确；纯净物和混合物是并列关系，纯净物与化合物是包含关系，选项B正确；地壳中含量最多的元素是氧元素，铝排第三位，选项C错误；金属与氧气反应生成的是金属氧化物，不是盐，选项D错误。] 12．(素养题)KOH是我国古代纺织业常用于漂洗的洗涤剂。古代制取KOH的流程如下： 上述流程中没有涉及的化学反应类型是(　　) A．化合反应 B．分解反应 C．置换反应 D．复分解反应 C　[该过程中发生的反应依次是CaCO3CaO＋CO2↑(分解反应)；CaO＋H2O===Ca(OH)2(化合反应)；＋K2CO3===CaCO3↓＋2KOH(复分解反应)。] 13．对于化学反应A＋B===C＋D，下列说法中正确的是(　　) A．若生成物C、D中有一种为单质，则该反应一定是置换反应 B．若生成物C、D是盐和水，则A、B一定是酸和碱 C．若生成物C和D分别为两种沉淀，A、B有可能为盐和碱 D．若C、D是两种化合物，则A、B一定都是化合物 C　[若生成物C、D中有一种为单质，则该反应不一定是置换反应，如过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气不属于置换反应，A项错误；若生成物C、D是盐和水，A、B不一定是酸和碱，如硫酸氢钠与氢氧化钠反应生成硫酸钠和水，二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，B项错误；若生成物C和D分别为两种沉淀，A、B有可能为盐和碱，如氢氧化钡溶液与硫酸铜溶液反应生成硫酸钡沉淀和氢氧化铜沉淀，C项正确；若C、D是两种化合物，则A、B不一定都是化合物，如氯气与水反应生成HCl和次氯酸，D项错误。] 14．无机化合物可根据其组成和性质进行分类： (1)以K、Na、H、O、S、N中的两种或三种元素组成一种合适的物质，分别填在表中②④⑥⑧⑩后面。 物质类别 酸 碱 盐 氧化物 氢化物 化学式 ①H2SO4 ②____ ③NaOH ④____ ⑤Na2SO4 ⑥____ ⑦SO2 ⑧____ ⑨NH3 ⑩____ (2)SO2和CO2都属于酸性氧化物，在化学性质上有很多相似的地方，请写出少量的⑦与③反应的化学方程式： _________________________________________ _____________________________________________________________________。 (3)磷的一种化合物叫亚磷酸(H3PO3)，从分类的角度看，它属于二元弱酸，则Na2HPO3属于________(填“正盐”“酸式盐”或“碱式盐”)。 [解析]　(1)H、O、N组成的硝酸或H、O、S组成的亚硫酸属于酸；K、H、O组成的KOH或H、O、N组成的一水合氨属于碱；K、O、S组成的硫酸钾、亚硫酸钾或Na、O、N组成的硝酸钠等属于盐；K、Na、H、S、N分别与O可组成氧化物；K、Na、O、S、N分别与H可组成氢化物； (2)少量的SO2与NaOH反应生成亚硫酸钠和水，反应的化学方程式为SO2＋2NaOH===Na2SO3＋H2O； (3)亚磷酸(H3PO3)属于二元弱酸，则Na2HPO3属于正盐。 [答案]　(1)HNO3(或H2SO3等)　KOH(或NH3·H2O)　K2SO4(或K2SO3等)　SO3(或NO2等)　H2S(或H2O等)　(2)SO2＋2NaOH===Na2SO3＋H2O　(3)正盐 15．“探险队员”——盐酸，不小心走进了化学迷宫，不知怎样走出来，因为迷宫有许多“吃人的野兽”(即能与盐酸反应的物质或者其水溶液)，盐酸必须避开它们，否则就无法通过。 (1)请你帮助它走出迷宫(请用图中物质前的序号连接起来表示所走的路线) _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________。 (2)在能“吃掉”盐酸的化学反应中，属于酸碱中和反应的有__________个，其中能“吃掉”盐酸的盐是________________________________(填化学式)，写出该反应的化学方程式： ___________________________________________________ _____________________________________________________________________。 (3)在不能与盐酸反应的物质中，属于氧化物的是__________(填写物质序号，下同)，属于单质的是__________。 (4)如果将盐酸换成氧气，它能沿着盐酸走出的路线“走出”这个迷宫吗？为什么？ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________。 [解析]　(1)题给物质中不能与盐酸反应的物质分别为③CO2、⑥NaCl、⑦Cu、⑩CO、⑪H2SO4、⑫Ag，故盐酸走出迷宫的路线为③→⑥→⑩→⑦→⑪→⑫；(2)①→⑫属于碱的有④和⑧，所以中和反应只有2个；能与盐酸反应的盐只有②Na2CO3，该反应的化学方程式为Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑；(3)不与盐酸反应的氧化物有③CO2和⑩CO，不与盐酸反应的单质有⑦Cu和⑫Ag；(4)若将盐酸换成氧气，它会与上述路线中的⑩CO、⑦Cu、⑫Ag发生化学反应，所以O2按盐酸的路线走不出迷宫。 [答案]　(1)③→⑥→⑩→⑦→⑪→⑫　(2)2　Na2CO3　Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑　(3)③⑩　⑦⑫　(4)不能。因为CO、Cu、Ag都会与氧气反应 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $$