内容正文:
第2章 元素与物质世界
第3讲 元素与物质的分类
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第2章 元素与物质世界
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考点一
01
考点二
02
考点三
03
感悟高考真题
04
知能达标训练
05
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第2章 元素与物质世界
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第2章 元素与物质世界
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考点一 物质的组成和分类
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第2章 元素与物质世界
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元素
分子
原子
离子
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只有一种元素
由多种元素
单质
化合物
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不同单质
不同
相似
化学
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金属
非金属
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考点二 物质的性质和变化
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新物质生成
旧化学键断裂
新化学键形成
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考点三 分散系 胶体
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直径的大小
胶体
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1~100
100
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稳定
不稳定
能
能
能
不能
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光亮的通路
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红褐
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感悟高考真题
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知能达标训练
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第2章 元素与物质世界
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第2章 元素与物质世界
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[课程标准]
1.能依据物质类别和元素价态列举某种元素的典型代表物。能对常见的反应进行分类和分析说明。2.认识同类物质具有相似的性质,一定条件下各类物质可以相互转化。3.认识胶体是一种常见的分散系。能举例说明胶体的典型特征。
一、元素与物质的组成
1.物质的组成
宏观:物质是由________组成的。
微观:有的物质是由________构成的,有的物质是由________构成的,有的物质是由________构成的。
2.元素与物质的关系
元素eq \o(——→,\s\up17(组成))
eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(单质:________________组成的纯净物,化合物:______________组成的纯净物))
3.元素在物质中的存在形态
(1)游离态:元素以________形式存在的状态。
(2)化合态:元素以__________形式存在的状态。
4.同素异形体
二、物质的分类
1.树状分类法——对同类事物按照某种属性进行再分类
2.交叉分类法——从不同角度对物质进行分类
1.混合物、纯净物的判断
(1)由互为同素异形体的单质组成的物质是混合物,但该物质只含一种元素,如O2、O3的混合气体是混合物。
(2)由同位素的不同原子构成的单质(或化合物)是纯净物,如H2和D2、H2O和D2O。
2.氧化物类型的判断
(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是酸性氧化物,Al2O3是两性氧化物。
(2)非金属氧化物不一定是酸性氧化物,如NO、CO是不成盐氧化物。
(3)酸性氧化物不一定是非金属氧化物,如Mn2O7是金属氧化物也是酸性氧化物。
(4)酸性氧化物、碱性氧化物不一定能与水反应生成相应的酸或碱,如SiO2、Fe2O3。
正确的打“√”,错误的打“×”。
1.Na、NaCl、SiO2、H2SO4都称为分子式( )
2.含有金属元素的离子不一定是阳离子( )
3.某物质经科学测定只含有一种元素,不可以断定该物质一定是一种纯净物( )
4.能与酸反应的氧化物,一定是碱性氧化物( )
5.纯碱属于碱,硫酸氢钠、碳酸氢钠属于酸式盐( )
答案 1.× 2.√ 3.√ 4.× 5.×
物质组成与分类的判断
1.下列物质的分类正确的是( )
选项
碱
酸
盐
碱性氧化物
酸性氧化物
A
Na2CO3
H2SO4
NaOH
SO2
CO2
B
NaOH
HCl
NaCl
Na2O
NO
C
KOH
HNO3
CaCO3
CaO
Mn2O7
D
NaOH
HCl
CaF2
Na2O2
SO2
解析 A项,Na2CO3属于盐,NaOH属于碱,SO2属于酸性氧化物;B项,NO属于不成盐氧化物;D项,Na2O2不是碱性氧化物。
答案 C
2.物质的分类如图所示:
由图判断下列说法不正确的是( )
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.碱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
解析 树状分类法含义:对同一类事物按照某些属性进行再分类的分类法,从图形看应属于树状分类法,故A正确;交叉分类法含义:根据物质不同的分类标准,对同一事物进行多种分类的一种分类方式,从图形看应属于交叉分类法,故B正确;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Al2O3,故C正确;非金属氧化物不一定是酸性氧化物,可能是不成盐氧化物,如CO属于非金属氧化物但不属于酸性氧化物,故D错误。
答案 D
纯净物与混合物的判断
3.现有下列物质:①冰水共存物;②水煤气;③铝热剂;④普通玻璃;⑤水玻璃;⑥有机玻璃;⑦漂白粉;⑧TNT;⑨H2SO4;⑩含氧40%的氧化镁;⑪花生油;⑫福尔马林;⑬密封保存的NO2气体;⑭CuSO4·5H2O;⑮液氯;⑯王水;⑰KAl(SO4)2·12H2O;⑱分子式为C5H10的烃;⑲分子式为C7H8的芳香烃。
以上物质中一定为纯净物的是________(填序号,下同),一定为混合物的是________,可能是纯净物也可能是混合物的是________。
答案 ①⑧⑨⑩⑭⑮⑰⑲ ②③④⑤⑥⑦⑪⑫⑬⑯ ⑱
常见的混合物
(1)气体混合物:空气、水煤气(CO和H2)、爆鸣气(H2和O2)、天然气(主要成分是CH4)、焦炉气(主要成分是H2和CH4)、高炉煤气、石油气、裂解气。
(2)液体混合物:氨水、氯水、王水、天然水、水玻璃、福尔马林、浓硫酸、盐酸、汽油、植物油、部分胶体。
(3)固体混合物:大理石、碱石灰、漂白粉、固体高分子、玻璃、水泥、固体合金、铝热剂。
1.物理变化和化学变化的判断方法
从宏观上判断
有______________的是化学变化,反之是物理变化
从微观上判断
有________________,同时有________________的是化学变化;只有化学键断裂或生成的过程不是化学变化,如NaCl晶体的熔化和溶液中晶体的析出
2.化学反应的分类
(1)按反应物、生成物种类及数目的多少分为:①化合反应;②分解反应;③置换反应;④复分解反应。
(2)按化学反应中有无离子参与分为:①离子反应;②非离子反应。
(3)按化学反应中有无电子转移分为:①氧化还原反应;②非氧化还原反应。
(4)按化学反应进行的程度和方向分为:①可逆反应;②不可逆反应。
(5)按化学反应中的能量变化分为:①放热反应;②吸热反应。
3.单质、氧化物、酸、碱、盐之间的转化关系
1.化学变化的实质是旧化学键的断裂和新化学键的形成,只有旧化学键的断裂或只有新化学键的形成过程不是化学变化,例如,HCl气体溶于水只破坏共价键,不是化学变化。
2.原子核的聚变、裂变不是化学变化。
3.金属(或非金属)单质到盐的两条重要转化关系
eq \x(金属单质)
eq \o(——→,\s\up17(O2))
eq \x(碱性氧化物)
eq \o(——→,\s\up17(H2O))
eq \x(碱)
eq \o(————→,\s\up17(酸或酸性),\s\do15(氧化物))
eq \x(盐)
eq \x(非金属单质)
eq \o(——→,\s\up17(O2))
eq \x(酸性氧化物)
eq \o(——→,\s\up17(H2O))
eq \x(酸)
eq \o(————→,\s\up17(碱或碱性),\s\do15(氧化物))
eq \x(盐)
正确的打“√”,错误的打“×”。
1.蛋白质的变性、纳米银粒子的聚集都是化学变化( )
2.用铂丝蘸取Na2SO4、Na2CO3、NaCl溶液进行焰色试验是化学变化( )
3.232Th转化成233U是化学变化( )
4.Na2CO3·10H2O的风化是化学变化( )
5.用鸡蛋壳膜和蒸馏水除去淀粉胶体中的食盐不涉及化学变化( )
答案 1.× 2.× 3.× 4.√ 5.√
生产、生活中的物质变化
1.下列属于物理变化的是( )
A.煤的气化
B.天然气的燃烧
C.烃的裂解
D.石油的分馏
解析 煤的气化是用煤和水在高温条件下来生产CO和H2的过程,故为化学变化,A错误;天然气燃烧生成二氧化碳和水,故为化学变化,B错误;烃的裂解是用重油为原料来生产乙烯等短链烯烃的过程,有新物质生成,故为化学变化,C错误;石油的分馏是利用石油中各组分沸点的不同、用加热的方法将各组分分离的方法,无新物质生成,故为物理变化,D正确。
答案 D
2.下列有关变化过程的叙述不正确的是( )
A.从海水中提取镁必须通过化学反应才能实现
B.用侯氏制碱法制纯碱必须通过化学反应才能实现
C.用“地沟油”纯化生产“生物燃油”的过程发生的是化学变化
D.激光法蒸发石墨得C60发生的是化学变化
解析 从海水中提取镁的过程是Mg2+→Mg(OH)2→MgCl2→Mg,其中发生了化学变化,A项正确;侯氏制碱法的过程是NaCl→NaHCO3→Na2CO3,其中发生了化学变化,B项正确;“地沟油”纯化是分馏的过程,发生的是物理变化,C项错误;石墨与C60的结构不同,在转化的过程中有旧化学键的断裂与新化学键的形成,发生的是化学变化,D项正确。
答案 C
单质、氧化物、酸、碱、盐的转化
3.X、Y、Z、W各代表一种物质,若X+Y===Z+W,则X和Y之间不可能是( )
A.盐和盐的反应
B.金属氧化物和水的反应
C.酸与碱的反应
D.酸性氧化物和碱性氧化物的反应
解析 A、C中的反应均有两种物质生成;B项若为金属氧化物,则生成两种物质,若为碱性氧化物,只生成一种物质——碱;D项只生成一种物质——盐。
答案 D
4.As2O3俗称砒霜,是一种两性氧化物,可用于治疗癌症。As2O5是一种酸性氧化物。水体中含有一定浓度的H3AsO3和H3AsO4时会破坏水质,需要通过一定的方法除去。下列转化在指定条件下能够实现的是( )
A.As2O3eq \o(——→,\s\up17(盐酸))H3AsO3
B.As2O5eq \o(——→,\s\up17(NaClO))As2O3
C.H3AsO4eq \o(————————→,\s\up17(过量NaOHaq))Na3AsO4(aq)
D.As2O5eq \o(——→,\s\up17(H2O))H3AsO3
解析 As2O3是一种两性氧化物,和盐酸会生成盐而不是酸,A错误;As2O5具有强氧化性,次氯酸钠也具有氧化性,不能发生氧化还原反应,B错误;H3AsO4为三元酸,可以和过量的氢氧化钠生成正盐Na3AsO4,C正确;As2O5是一种酸性氧化物,可以和水反应生成H3AsO4,D错误。
答案 C
一、区分三种分散系
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)分类:根据分散质粒子______________将分散系分为溶液、________和浊液。
2.三种分散系的比较
分散系
溶液
胶体
浊液
分散质粒子
单个小分
子或离子
高分子或多
分子集合体
巨大数目的
分子集合体
分散质粒子直径
小于____ nm
_________ nm
大于______ nm
性质
外观
均一、透明
均一
不均一、不透明
稳定性
________
较稳定
__________
能否透过滤纸
______
______
不能
能否透过半透膜
______
________
不能
鉴别
无丁达尔效应
有丁达尔效应
静置分层或沉淀
二、胶体的性质及制备
1.常见的胶体
烟、云、雾、AgI水溶胶、烟水晶、有色玻璃等。
2.丁达尔效应
(1)当可见光束通过胶体时,出现______________的现象。
(2)应用:鉴别溶液与胶体。
3.Fe(OH)3胶体的制备
(1)反应原理:FeCl3+3H2Oeq \o(=====,\s\up17(△))Fe(OH)3(胶体)+3HCl。
(2)操作步骤:向40 mL沸水中逐滴加入5~6滴FeCl3饱和溶液,继续煮沸至溶液呈现________色。
制备Fe(OH)3胶体的“四不能”
(1)不能用自来水代替蒸馏水制备Fe(OH)3胶体,因为自来水中有电解质会使胶体发生聚沉。
(2)不能用玻璃棒搅拌。
(3)不能过度加热,加热至液体呈红褐色,停止加热,若继续加热,Fe(OH)3胶体聚沉生成Fe(OH)3沉淀。
(4)不能加沉淀符号“↓”,书写制备Fe(OH)3胶体的化学方程式时,生成的胶体应注明“胶体”二字。
正确的打“√”,错误的打“×”。
1.直径介于1~100 nm之间的微粒称为胶体( )
2.“钴酞菁”的分子(直径为1.3×10-9m)在水中形成的分散系能产生丁达尔效应( )
3.碳纳米管属于胶体分散系,该材料具有超强的吸附能力( )
4.胶体不一定是液态,胶体的丁达尔效应属于物理变化( )
5.将1 mL 1 mol/L的FeCl3溶液逐滴加入沸水中制备Fe(OH)3胶体,若FeCl3完全水解,则可制得Fe(OH)3 胶体粒子少于0.001NA个( )
答案 1.× 2.√ 3.× 4.√ 5.√
1.当光束通过下列分散系:①有尘埃的空气 ②稀硫酸 ③蒸馏水 ④Fe(OH)3胶体,能观察到丁达尔效应的是( )
A.①②
B.②③
C.①④
D.②④
答案 C
2.按要求回答下列问题。
(1)胶体粒子的直径范围是________;
(2)区别溶液和胶体的方法是________;
(3)能够使胶体聚沉的方法有________;
(4)分离、提纯胶体的方法是________;
(5)制备Fe(OH)3胶体反应的离子方程式:____________。
答案 (1)1~100 nm
(2)丁达尔效应
(3)加入电解质、加入与胶粒带相反电荷的胶体、加热、搅拌等
(4)渗析
(5)Fe3++3H2Oeq \o(=====,\s\up17(△))Fe(OH)3(胶体)+3H+
胶体的净水原理
(1)常见的净水剂:KAl(SO4)2·12H2O、FeCl3·6H2O等,其净水原理是Al3+、Fe3+水解分别生成Al(OH)3胶体、Fe(OH)3胶体而起到净化水的目的。
(2)胶体粒子的直径一般在1~100 nm之间,它决定了胶体粒子具有较大的表面积,吸附力很强,能在水中吸附悬浮固体或毒素形成沉淀,从而达到净化水的目的,这就是胶体净水的原理。
1.(2022·湖北卷)化学与生活密切相关,下列不涉及化学变化的是( )
A.加入明矾后泥水变澄清
B.北京冬奥会用水快速制冰
C.炖排骨汤时加点醋味道更鲜
D.切开的茄子放置后切面变色
解析 水和冰的分子式都是H2O,水快速制冰为物理变化,故选B。
答案 B
2.(2022·湖南卷)化学促进了科技进步和社会发展。下列叙述中没有涉及化学变化的是( )
A.《神农本草经》中记载的“石胆能化铁为铜”
B.利用“侯氏联合制碱法”制备纯碱
C.科学家成功将CO2转化为淀粉或葡萄糖
D.北京冬奥会场馆使用CO2跨临界直冷制冰
解析 “石胆能化铁为铜”指的是铁可以与硫酸铜发生置换反应生成铜,发生了化学变化,A不符合题意;工业上利用“侯氏联合制碱法”制备纯碱,二氧化碳、氨气、氯化钠和水发生反应生成的碳酸氢钠晶体经加热后分解生成碳酸钠即纯碱,发生了化学变化,B不符合题意;CO2转化为淀粉或葡萄糖,有新物质生成,发生了化学变化,C不符合题意;使用CO2跨临界直冷制冰,将水直接转化为冰,没有新物质生成,只发生了物理变化,没有涉及化学变化,D符合题意。
答案 D
3.(2022·浙江卷)下列消毒剂的有效成分属于盐的是( )
A.高锰酸钾溶液
B.过氧乙酸溶液
C.双氧水
D.医用酒精
解析 过氧乙酸溶液的有效成分是CH3COOOH,在水溶液中电离出的阳离子全部为H+,故其属于酸,B不合题意;H2O2属于氧化物,C不合题意;医用酒精的有效成分为CH3CH2OH,其属于有机物,不属于盐,D不合题意。
答案 A
4.(2022·山东卷)古医典富载化学知识,下述之物见其氧化性者为( )
A.金(Au):“虽被火亦未熟”
B.石灰(CaO):“以水沃之,即热蒸而解”
C.石硫黄(S):“能化……银、铜、铁,奇物”
D.石钟乳(CaCO3):“色黄,以苦酒(醋)洗刷则白”
解析 是指金单质在空气中被火灼烧也不反应,说明金的化学性质很稳定,与其氧化性无关,A不合题意;是指CaO+H2O===Ca(OH)2,反应放热,产生大量的水汽,而CaO由块状变为粉末状,未发生氧化还原反应,与其氧化性无关,B不合题意;是指2Ag+Seq \o(=====,\s\up17(△))Ag2S、Fe+Seq \o(=====,\s\up17(△))FeS、2Cu+Seq \o(=====,\s\up17(△))Cu2S,反应中S作氧化剂,与其氧化性有关,C符合题意;CaCO3+2CH3COOH===(CH3COO)2Ca+H2O+CO2↑,未发生氧化还原反应,与其氧化性无关,D不合题意。
答案 C
$$