内容正文:
第一节 物质的分类及转化
第1课时 物质的分类
学业水平目标
学科核心素养
1.根据物质的组成和性质可以对物质进行分类
2.感受分类在科研和学习中的重要作用
3.能从物质的宏观特征入手对物质进行分类和表征
4.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;能根据胶体的性质解释生活中与之有关的现象
1.能从元素组成(宏观)和构成微粒(微观)的角度分析认识物质,根据物质的组成和性质对物质进行分类,培养宏观辨识与微观探析的意识和能力
2.熟知溶液、浊液、胶体三种分散系的本质区别。认识胶体是一种常见的分散系。了解胶体的性质及其应用,会鉴别胶体和溶液
[基础梳理]
1.根据物质的组成分类。
物质
2.物质分类的常见方法
(1)树状分类法
①含义:对同类事物按照某些属性进行再分类的分类方法。
②实例:根据物质的组成可对物质进行如下分类:
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分类方法。
分散系及其分类
1.分散系
分散系含义一种(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组成 分散质 被分散成粒子的物质 分散剂 容纳分散质的物质
2.分类
按照分散质粒子大小分类
3.胶体
(1)Fe(OH)3胶体的制备
①制备: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,继续煮沸至液体呈红褐色 ,停止加热。
②原理:FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3HCl。
(2)丁达尔效应应用:区分胶体和溶液。
[预习质检]
判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”。
(1)纯净物就是由同种元素组成的物质。( × )
(2)纯净物都是由同种分子构成的。( × )
(3)纯净物可能是单质,也可能是化合物。( √ )
(4)由同种元素组成的单质一定是纯净物。( × )
(5)Na2SO4、KNO3都是含氧酸盐。( √ )
(6)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。( × )
(7)Na2CO3含有氧元素,属于氧化物。( × )
(8)蔗糖溶液、淀粉溶液属于溶液,云、雾、烟属于胶体。( × )
(9)直径介于1~100 nm之间的粒子称为胶体。( × )
(10)氢氧化铁胶体为无色透明的液体,能产生丁达尔效应。( √ )
(11)丁达尔效应可用来鉴定溶液与胶体。( √ )
(12)可用过滤的方法除去氢氧化铁胶体中的氯化钠。( × )
(13)清晨的阳光穿过茂密的树木枝叶时会出现丁达尔效应。( √ )
物质分类的方法
1.交叉分类法和树状分类法的区别
(1)交叉分类法中的类别之间存在交叉关系,如Na2SO4、K2SO4分别属于钠盐、钾盐,但它们又都属于硫酸盐。
(2)树状分类法中的物质类别之间存在从属关系,如盐属于化合物,而化合物又属于纯净物等。
2.物质分类的几点注意事项
(1)根据不同标准可以对化学物质和化学反应进行不同的分类,因此没有固定的分类标准,就不会有正确的分类。如:把物质分为混合物、纯净物、化合物,就是分类标准不统一导致的错误。混合物和纯净物是并列关系,而纯净物包含化合物。
(2)概念间的关系——“并列”与“包含”。
①并列关系:纯净物与混合物,单质与化合物,酸与碱、盐;
②包含关系:纯净物>化合物>氧化物。
(3)酸的元数是酸电离出H+的个数,而不是分子中氢原子的个数,如CH3COOH是一元酸而不是四元酸。
(4)非金属氧化物不一定是酸性氧化物,如CO是不成盐氧化物。酸性氧化物也不一定是非金属氧化物,如Mn2O7为酸性氧化物。
(5)金属氧化物不一定是碱性氧化物,如Mn2O7为酸性氧化物。但碱性氧化物一定是金属氧化物。
◆[典例示范]
[例1] 下列有关说法正确的是( )
A.只由一种元素组成的物质一定是纯净物
B.对于绝大多数元素来说,都能形成单质和化合物
C.相同元素只能组成一种化合物
D.含有相同元素且该元素价态相同的不同物质的性质完全相同
[解析] O2和O3均由O元素组成,二者混合后为混合物,A项错误;H与O可组成H2O或H2O2,C项错误;FeCl3与Fe2O3中均含+3价的Fe,但二者性质不同,D项错误。]
[答案] B
◆[学以致用]
1.实验室里有4个药品橱,已经存放以下物品:
药品橱
甲橱
乙橱
丙橱
丁橱
药品
盐酸、硫酸
氢氧化钠、氢氧化钙
红磷、硫
铜、锌
实验室新购进一些铁粉,应该将这些铁粉放在( )
A.甲橱 B.乙橱
C.丙橱 D.丁橱
解析:D [甲橱存放的是酸,乙橱存放的是碱,丙橱存放的是非金属单质,丁橱存放的是金属单质。铁是金属单质,故应放在丁橱中。]
分散系及其分类
1.分散系组成
分散质:分散系中被分散的物质(可以是固体、液体、气体)。如分散系食盐水、泥水、雾中的NaCl、泥土、水的小液滴都是分散质。
分散剂:分散系中起容纳分散质作用的物质(可以是固体、液体、气体)。如分散系食盐水、雾中的水、空气都是分散剂。
2.分类
①按照分散质或分散剂所处的状态可分为九种分散系
分散质
分散剂
实例
气
气
空气
液
气
云、雾
固
气
烟、灰尘
气
液
泡沫
液
液
牛奶、酒精的水溶液
固
液
油漆
气
固
泡沫塑料
液
固
珍珠(包藏着水的碳酸钙)
固
固
有色玻璃、合金
②按照分散质粒子直径大小分类
◆[典例示范]
[例2] 下列关于分散系的说法不正确的是( )
A.所有的分散系都是混合物
B.浊液中分散质颗粒不能透过滤纸
C.碘酒这种分散系的溶质是酒精
D.雾是小水滴的聚集体分散到大气中形成的分散系
[解析] 碘酒是碘分散到酒精中而形成的分散系,溶质是碘。
[答案] C
[易错警示] 胶体等分散系不一定是液态,如云、烟、雾都是气态胶体。
◆[学以致用]
2.下列实验装置或操作与粒子直径的大小无直接关系的是( )
解析:C [胶体、溶液、浊液三种分散系的根本区别是分散质粒子直径的大小不同,胶体分散质粒子直径大于1 nm,小于100 nm,胶体粒子能透过滤纸,但不能透过半透膜;溶液中的粒子直径小于1 nm,其可透过半透膜和滤纸;而浊液的分散质粒子直径大于100 nm,其不能透过滤纸和半透膜。丁达尔效应是胶体粒子对光线的散射作用形成的,而溶液中的小分子或粒子对光线的散射作用非常微弱,故无此现象。萃取是利用物质在不同溶剂中溶解度的不同,与分散质粒子直径大小无关。]
氢氧化铁胶体的制备及胶体的性质
1.氢氧化铁胶体的制备
(2)实验操作:取一个小烧杯,加入25 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。继续煮沸至液体呈红褐色,停止加热。
(3)注意事项
①实验中必须用蒸馏水,而不能用自来水。因为自来水中含有杂质离子,易使Fe(OH)3胶体粒子聚集成更大的颗粒,产生Fe(OH)3沉淀。
②向沸水中逐滴加入FeCl3饱和溶液,而不是直接加热FeCl3饱和溶液,否则会直接生成Fe(OH)3沉淀而无法得到Fe(OH)3胶体。
③为了更有利于胶体的形成,制得浓度较大的Fe(OH)3胶体,应用FeCl3饱和溶液,而不宜选用稀溶液。
④当液体呈现红褐色时应立即停止加热,若长时间加热会破坏胶体,产生Fe(OH)3沉淀。
⑤制备过程中不能用玻璃棒搅拌,否则会使Fe(OH)3胶体粒子相互碰撞生成大颗粒,最后生成沉淀。
[知识拓展] 胶体的分离和提纯
(1)胶体微粒可以透过滤纸而浊液中较大的分散质粒子不能透过滤纸,因此可用过滤的方法分离胶体和浊液。
(2)胶体微粒不能穿过半透膜,而小分子、离子能够透过半透膜,因此可用渗析的方法分离溶液和胶体。
如Fe(OH)3胶体与FeCl3溶液的分离净化,如图,将所得溶胶盛于半透膜制作的渗析袋中,置于流动(或频繁更换)的蒸馏水里一段时间即可。
2.胶体的性质
(1)介稳性
概念:胶体的稳定性介于溶液和浊液之间,在一定条件下能稳定存在,属于介稳体系。
(2)丁达尔效应(胶体的光学性质)
①概念:当光束通过胶体时,可以看到一条光亮的“通路”。这条光亮的“通路”是由于胶体粒子对光线散射(光波偏离原来方向而分散传播)而形成的,叫做丁达尔效应。
②常见的丁达尔效应
③丁达尔效应的应用:区别溶液和胶体,溶液无丁达尔效应。
[特别提醒] 区分胶体和溶液的方法
(1)区分胶体和溶液可以从如下两个方面考虑
①根据分散质微粒直径的大小来区分。
分散质微粒直径在1~100 nm之间的分散系为胶体,小于1 nm的分散系为溶液。
②根据有无丁达尔效应来区分。
胶体粒子对光有散射作用,因而胶体具有丁达尔效应;溶液中的阴、阳离子对光的散射作用极其微弱,因而溶液无丁达尔效应。
(2)下列两个方面不能用来区分胶体和溶液
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。
◆[典例示范]
[例3] 下列说法正确的是( )
A.丁达尔效应不是胶体特有的现象,溶液与浊液也有
B.胶体与其他分散系的本质区别是有丁达尔效应,而其他分散系没有
C.胶体粒子的直径小于10-9m
D.丁达尔效应可用于鉴别胶体和溶液
[解析] A项,溶液与浊液不会产生丁达尔效应;B项,胶体与其他分散系的本质区别是胶体的分散质粒子的直径在10-9~10-7m之间;C项,胶体粒子的直径大于10-9 m而小于10-7 m。
[答案] D
[知识点睛] 本题考查了胶体的相关知识。熟悉胶体的性质是解答的关键。胶体的本质特征:分散质微粒直径介于1~100 nm。胶体是介稳体系,溶液和胶体能通过滤纸,溶液能通过半透膜,胶体不能通过半透膜,可以用渗析的方法分离提纯胶体,用丁达尔效应区别溶液和胶体。
◆[学以致用]
3.下列有关胶体的说法正确的是( )
A.能用过滤的方法分离出该分散质
B.在通常情况下不稳定,易沉淀
C.当聚光手电筒照射胶体时,从垂直于光线方向,可以看到一道光亮的“通路”
D.分散质的粒子直径在10-9~10-7nm之间
解析:胶体和溶液中的分散质粒子都能通过滤纸,不能用过滤的方法分离出胶体,故A项错误;胶体是介稳体系,一定条件下能稳定存在,故B项错误;胶体具有丁达尔效应,让一束光通过胶体,从垂直于光线的方向可以看到一条光亮的“通路”,故C项正确;溶液中分散质粒子的直径小于1 nm,胶体中分散质粒子的直径介于1~100 nm之间,故D项错误。选C。
答案:C
“牙好,胃口就好,吃嘛嘛香”。我们都希望自己有一口好牙,所以,养成良好的刷牙习惯很重要!牙膏是日常生活中常用的清洁用品,由粉状摩擦剂、湿润剂、表面活性剂、黏合剂、香料、甜味剂及其他特殊成分构成。下表列出了三种牙膏中的摩擦剂。
牙膏
X牙膏
Y牙膏
Z牙膏
摩擦剂
氢氧化铝
碳酸钙
二氧化硅
摩擦剂物质类别
(指酸、碱、盐、氧化物)
(1)将上述摩擦剂所属物质的正确类别填入空格。
(2)你推测上述三种摩擦剂都 ________ (填“溶于”或者“不溶于”)水,理由是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)已知二氧化硅的化学式为SiO2,该物质能与NaOH溶液反应,反应方程式为2NaOH+SiO2===Na2SiO3+H2O,Na2SiO3属于 ________ (填“酸”“碱”或“盐”)类。由此可知SiO2属于 ________ (填“酸性”或“碱性”)氧化物。非金属氧化物SO2也具有类似的性质,请你写出SO2与NaOH溶液反应的化学方程式
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:(1)三种摩擦剂分别属于碱、盐和氧化物。(2)三者都不溶于水,因为摩擦剂是通过牙刷的运动摩擦以清洁牙齿,所以均不溶于水。(3)Na2SiO3属于盐类。因为SiO2能与碱反应生成盐和水,所以属于酸性氧化物,根据类比,可知SO2与NaOH溶液反应的化学方程式为2NaOH+SO2===Na2SO3+H2O。
答案:(1)碱 盐 氧化物
(2)不溶于 因为摩擦剂是通过牙刷的运动摩擦以清洁牙齿,所以均不溶于水(合理即可)
(3)盐 酸性 2NaOH+SO2===Na2SO3+H2O
1.下列化合物中依次属于氧化物、碱、盐的一组是( )
A.Na2CO3、KOH、CaO
B.CO、NaOH、KCl
C.H2O、H2SO4、NaCl
D.CuO、Cu2(OH)2CO3、CaCO3
答案:B
2.下列物质分类的正确组合是( )
碱
酸
盐
酸性氧化物
A
纯碱
盐酸
胆矾
二氧化硫
B
烧碱
硫酸
食盐
一氧化碳
C
苛性钠
醋酸
石灰石
水
D
苛性钠
碳酸
碳酸镁
三氧化硫
解析:D [A项中纯碱属于盐而不属于碱;B项中CO不能与碱反应,不属于酸性氧化物;C项中水不属于酸性氧化物。]
3.胶体、浊液与溶液的本质区别在于( )
A.分散系是否有丁达尔效应
B.分散质粒子是否带电荷
C.分散系是否稳定
D.分散质粒子直径的大小
解析:D [三种分散系的根本区别在于分散质粒子直径的大小。]
4.下列有关说法正确的是( )
A.氯化钠溶液均一稳定透明、不是分散系
B.冰水混合物是一种分散系
C.分散系有的是纯净物有的是混合物
D.分散系都是混合物,按分散质和分散剂所处的状态,分散系的组合有9种方式
解析:D [A项,根据分散质直径不同,将分散系分为溶液、胶体、浊液三种,它们均是混合物,氯化钠溶液是均一稳定透明的分散系,错误;B项,冰水混合物是纯净物,错误;分散系都是混合物,按分散质和分散剂所处的状态,分散系的组合有9种方式,分别为以气体为分散剂,固体、液体、气体为分散质,以固体为分散剂,固体、液体、气体为分散质,以液体为分散剂,固体、液体、气体为分散质,C项错误、D项正确。]
5.纯净物根据其组成和性质可进行如下分类:
(1)如图所示的分类方法属于 ________ (填字母)。
A.交叉分类法 B.树状分类法
(2)以H、O、S、N、K、Ca六种元素中任意两种或三种元素组成合适的常见物质,分别将其中一种常见物质的化学式填在下表相应类别中:
物质类别
酸
碱
盐
氧化物
化学式
(3)从上表中选出一种酸和一种氧化物,写出其反应的化学方程式:________________________________________________________________________。
解析:(1)图中是对同类事物按照某种属性进行再分类的分类法,属于树状分类法。
(2)题干中的六种元素可以形成H2SO4、HNO3、H2S等酸;可以形成KOH、Ca(OH)2、NH3·H2O等碱;可以形成Ca(NO3)2、KNO3、K2SO4、CaSO4、NH4NO3等盐;可以形成的氧化物有H2O、SO2、NO、NO2、K2O、CaO等。
(3)能够与酸反应的氧化物一般为金属氧化物,如CaO+2HNO3===Ca(NO3)2+H2O、K2O+H2SO4===K2SO4+H2O。
答案:(1)B (2)H2SO4 KOH KNO3 K2O(其他合理答案也可以) (2)K2O+H2SO4===K2SO4+H2O
[课堂小结]
学科网(北京)股份有限公司
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