内容正文:
主题一|物质转化及离子反应
第一讲 物质的组成、分类及转化
|内|容|与|目|标|
1.根据物质的组成和性质可以对物质进行分类。
2.感受分类方法对化学研究和学习化学的重要作用,体会日常生产、生活中分类法的应用。
3.知道胶体是一种常见的分散系和胶体的丁达尔效应。
4.能对酸、碱、盐、氧化物及它们之间的反应进行描述和符号表征。
5.通过归纳相关物质间的化学反应关系,建立物质转化模型,认识物质的变化规律。
逐点清(一) 物质的组成和分类
系统教材·固本强基
1.物质的组成
(1)纯净物、混合物、化合物的辨析
纯净物
由 单质或化合物组成的物质
混合物
由几种 的单质或化合物组成的物质
化合物
由不同 构成的纯净物
(2)同素异形体的解读
概念
同种元素形成的 单质叫同素异形体
形成
方式
原子个数不同,如O2和O3
原子排列方式不同,如金刚石和石墨
性质
差异
物理性质差别较大,同素异形体之间的转化属于化学变化
注意: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.物质的分类
(1)树状分类法——从不同层次对物质进行分类
(2)交叉分类法——从不同角度对物质进行分类
基本能力自查
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)构成物质的粒子一定是原子或分子 ( )
(2)同一种元素可能有多种不同原子,同一种原子也可能形成不同的离子 ( )
(3)只由一种元素的阳离子与另一种元素的阴离子构成的物质一定为纯净物 ( )
(4)(2023·天津卷)18O与16O互为同素异形体 ( )
2.现有下列物质:
①冰水混合物 ②爆鸣气 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 花生油 福尔马林 密封保存的NO2气体
· CuSO4·5H2O 液氯 王水 KAl(SO4)2·12H2O 分子式为C5H10的烃
· 分子式为C7H8的芳香烃
其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 。
3.(人教必修1 P12 T1改编)阅读下列科普短文并回答相关问题。
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(含有等物质的溶液)发生反应生,同时产生电能。除了H, 、成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 。
(2)在上述短文标有序号的物质中,属于酸的是 ;属于碱的是 ;属于有机物的是 。
(3)从物质的类别角度分析,①、②、⑧都属于 ;与O3互为同素异形体的是 。
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|牛刀小试|
1.(2025·汉中市城固县第二中学联考)秦始皇兵马俑是世界文化遗产,下列对于兵马俑使用颜料的主要成分与其类别的对应关系正确的是 ( )
选项
A
B
C
D
颜色
绿色
棕红色
大红色
黑色
主要
成分
石绿
[Cu2(OH)2CO3]
赭石
(Fe2O3)
朱砂
(HgS)
炭黑
(C)
类别
碱
酸性氧化物
电解质
有机物
2.(2025·扬州市宝应区曹甸高级中学月考)下列各组物质的分类都正确的是(括号里的是类别) ( )
A.NaClO(碱式盐)、C2H5OH(碱)、H2SO4(离子化合物)、玻璃钢(金属材料)
B.液氨(氢化物)、NH4Cl(铵盐)、HNO3(含氧酸)、NaOH(强碱)
C.HCl(共价化合物)、CH3COOH(羧酸)、Na2O2(碱性氧化物)、CH3I(卤代烃)
D.NO2(酸性氧化物)、CH3CHO(有机物)、CO(有机物)、CH3COOCH3(酯)
3.(2025·衡水中学段考)中华传统文化博大精深,也蕴含着许多化学知识。下列说法正确的是 ( )
A.“四海盛赞铜奔马,人人争说金缕衣”中的“铜奔马”主要是纯铜制品
B.“千淘万漉虽辛苦,吹尽黄沙始到金”中的淘金原理与化学上的萃取一致
C.“以芒硝(Na2SO4·10H2O)于风日中消尽水气”得到的是Na2SO4
D.“红柿摘下未熟,每篮用木瓜三枚放入,得气即发,并无涩味”中的“气”是指甲烷
4.(2025·沈阳市第八十三中学月考)如图用分类法表示了一些物质或概念的从属或包含关系,下列分类不正确的是 ( )
选项
X
Y
Z
A
H3PO4
酸
纯净物
B
胶体
分散系
混合物
C
Al2O3
两性氧化物
氧化物
D
Cu2(OH)2CO3
碱
无机物
5.(2025·延安市富县高级中学期末)分类法是一种行之有效、简单易行的科学方法。某同学用下表对所学知识进行分类,其中甲与乙是包含关系。下列各组中正确的组合是 ( )
甲
乙
A
纯净物
液氯、铝热剂、漂白粉、明矾
B
碱
Na2CO3、NaOH、KOH、漂白粉
C
电解质
CaCO3、NaClO、醋酸
D
碱性氧化物
CaO、Mn2O7、Al2O3
|练后补强|
1.谨记物质分类中的五个易错点
(1)同位素形成的单质混合在一起是纯净物,如H2和D2。
(2)高分子化合物属于混合物(如淀粉)。
(3)物质含水时一般是混合物,如CuSO4的水溶液。但物质含结晶水就不是混合物而是纯净物,如CuSO4·5H2O。
(4)一个一元强酸分子一定能电离出一个H+,电离出一个H+的不一定是一元酸(如NaHSO4)。
(5)盐中的阳离子不一定是金属阳离子,也可能是N。
2.辨析氧化物组成与性质中的“一定”和“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是酸性氧化物。
(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、CuO都不溶于水,也不跟水反应。
逐点清(二) 分散系及其分类
系统教材·固本强基
1.分散系
(1)组成
(2)分类:根据 大小。
(3)三种分散系的比较
分散系
溶液
胶体
浊液
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
分散质粒子直径大小
<1 nm
1~100 nm
>100 nm
外观特征
均一、透明
稳定性
稳定
介稳定
不稳定
分散质能否透过滤纸或半透膜
均能
能透过滤纸,不能透过半透膜
均不能
鉴别
无丁达尔效应
静置会沉淀或分层
2.胶体及其性质
(1)胶体的本质及分类
①胶体的本质特征是胶体分散质粒子(胶粒)大小在1~100 nm之间。
②胶体的树状分类
(2)制备Fe(OH)3胶体的实验
①操作图示
②操作步骤:向小烧杯中注入一定量蒸馏水,置于三脚架上方的陶土网上,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 ,停止加热,即制得Fe(OH)3胶体。
③化学方程式: 。
(3)胶体的性质与应用
使胶体聚沉的常见方法:①加入电解质溶液,②加入与胶粒带相反电荷的胶体,③加热、搅拌。
基本能力自查
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)雾和霾的分散剂相同 ( )
(2)悬浊液和乳浊液的分散质均为液态 ( )
(3)葡萄糖溶液和淀粉溶液都具有丁达尔效应 ( )
(4)明矾溶于水并水解形成胶体,可用于净水 ( )
(5)(2023·广东卷)晨雾中的光束如梦如幻,是丁达尔效应带来的美景 ( )
(6)(2024·广东卷)加热铁盐的饱和溶液,一定会形成能产生丁达尔效应的红棕色分散系 ( )
2.现有如下各实验(已知淀粉分子的直径在1~100 nm之间):
①将1 g KCl加入99 g水中。
②将1 g可溶性淀粉加入100 g水中,搅拌均匀后煮沸。
③将1 g CaCO3粉末加入100 g水中,充分振荡。
④将0.1 g植物油加入10 g水中,充分振荡混匀。
⑤将96 mL酒精与5 mL水充分混合。
(1)其中所得到的分散系,属于溶液的有 (填序号,下同),属于胶体的有 ,属于浊液的有 。
(2)鉴别①②的方法是 。
3.纳米材料的颗粒直径范围为1~100 nm,纳米材料 (填“是”或“不是”)胶体,原因是什么?
自我备注
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1.(2025·德州模拟)下列关于分散系的叙述不正确的是 ( )
A.将FeCl3饱和溶液滴入沸水中,加热至液体呈红褐色,以制取Fe(OH)3胶体
B.用平行光照射淀粉溶液、硫酸铜溶液,都不会产生丁达尔效应
C.胶体和溶液在外观上都是均匀稳定的,用眼睛无法区别
D.雾、烟、有色玻璃的分散质微粒直径在1~100 nm 之间
2.FeCl3溶液、Fe(OH)3胶体、Fe(OH)3浊液是三种重要的分散系,下列叙述不正确的是 ( )
A.胶体和溶液能透过滤纸,而浊液不能透过滤纸
B.分别用一束光照射三种分散系,只有Fe(OH)3胶体能产生丁达尔效应
C.三种分散系的稳定性:FeCl3溶液>Fe(OH)3胶体>Fe(OH)3浊液
D.根据能否产生丁达尔效应,将分散系分为溶液、浊液和胶体
3.某化学兴趣小组的同学按照下面的实验方法制备氢氧化铁胶体:
首先取少量蒸馏水于洁净的烧杯中,用酒精灯加热至沸腾,向烧杯中逐滴滴加FeCl3饱和溶液,继续煮沸至液体呈透明的红褐色。已知:FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3HCl。
(1)判断胶体制备是否成功,可利用胶体的 。
(2)在做制备氢氧化铁胶体的实验时,有些同学没有按要求进行,结果没有观察到胶体,请你预测其现象并分析原因:
①甲同学没有选用饱和氯化铁溶液,而是将稀氯化铁溶液滴入沸水中,结果没有观察到红褐色液体,其原因是
。
②乙同学在实验中没有使用蒸馏水,而是用自来水,结果生成红褐色沉淀,原因是 。
③丙同学向沸水中滴加饱和氯化铁溶液后,长时间加热,结果生成红褐色沉淀,原因是 。
(3)丁同学按要求制备了Fe(OH)3胶体,但是他又向Fe(OH)3胶体中逐滴加入了稀H2SO4,结果出现了一系列变化。
①先出现红褐色沉淀,原因是 。
②随后沉淀溶解,此反应的化学方程式是 。
|练后补强|
谨记胶体知识“5”点提醒
(1)胶体区别于其他分散系的本质特征是分散质粒子的直径大小,并非丁达尔效应。
(2)胶体微粒一般是离子、分子或难溶物的聚集体,但有些高分子化合物,如淀粉、蛋白质,因其分子非常大,因此一个分子就是一个胶体微粒,它们的溶液是胶体。
(3)胶体不带电荷,胶体粒子(分散质)带电荷,但淀粉胶体中胶体粒子不带电荷。
(4)Fe(OH)3胶体中,胶体粒子是分子的集合体,故1 mol Fe3+完全水解得到Fe(OH)3胶体粒子数小于NA。
(5)胶体粒子有很大的比表面积,吸附能力强,明矾净水就是利用了Al(OH)3胶体的吸附性。
逐点清(三) 物质的性质与转化
系统教材·固本强基
1.物理变化和化学变化
从宏观上判断
有新物质生成的是化学变化,反之是物理变化
从微观上判断
有旧化学键断裂,同时有新化学键形成的是化学变化;只有化学键断裂的不一定是化学变化,如NaCl晶体的熔化
二者关系
化学变化中一定伴随着物理变化,但物理变化过程中一般没有化学变化
2.化学反应的分类
3.酸、碱、盐的性质
(1)酸的通性
①与活泼金属反应,②与碱性氧化物反应,③与碱反应,④与某些盐反应。
说明:从微观角度来看,不同的酸溶液中都含有 ,故酸的化学通性都由 体现。
(2)碱的通性
①与酸反应,②与酸性氧化物反应,③与某些盐反应。
说明:从微观角度来看,不同的碱溶液中都含有 ,故碱的化学通性都由 体现。
(3)盐的性质(CuSO4为例)
①与碱反应(如氢氧化钡溶液),②与某些盐反应(如氯化钡溶液),③与某些活泼金属反应(如Fe)。
说明:从微观角度来看,不同的硫酸盐溶液中都含有 ,发生复分解反应时,硫酸盐的化学通性由 体现。
4.物质的转化
(1)基本依据
在化学变化过程中,原子种类、个数是不会改变的。即化学反应中质量守恒。
(2)实例分析
碳及其化合物之间的转化关系如图所示
写出图中序号所示转化所需反应物的化学式:① ;② ;③ ;④ ;⑤ (答案合理即可)。
(3)研究物质的思维路径
例如,单质到盐的转化关系为
基本能力自查
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)Na2O2与CO2反应生成O2,该反应属于置换反应 ( )
(2)CCOCO2Na2CO3依次为化合反应、置换反应、氧化还原反应 ( )
(3)酸一定能电离出H+,但电离出H+的不一定是酸 ( )
(4)(2023·湖南卷)蔡伦采用碱液蒸煮制浆法造纸,该过程不涉及化学变化 ( )
(5)(2024·广东卷)“雪龙2”号破冰船极地科考:破冰过程中水发生了化学变化 ( )
(6)(2024·北京卷)从Ca原子束流中直接俘获41Ca原子的过程属于化学变化 ( )
2.化学变化是不是一定破坏化学键?破坏化学键的过程一定是化学变化吗?
3.从Zn、BaCl2、NaOH、KClO3、CuCl2、Na2SO4、Na2O、H2O、H2SO4等物质中,选出适当的物质,按下列要求写出化学方程式。
(1)化合反应: ;
(2)分解反应: ;
(3)置换反应: ;
(4)复分解反应: 。
4.以铁、氧化铜、硫酸三种物质为原料,用两种方法制取铜。
(1)写出反应的化学方程式。
(2)对比两种方法的优缺点,你认为哪一种方法更好?并指明原因。
自我备注
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题点(一) 物质性质、变化及其应用
1.(2025·武汉市硚口区上学期区统考)美好生活靠劳动创造。下列劳动项目没有涉及化学变化的是 ( )
A.电子厂工人用FeCl3溶液刻蚀覆铜板
B.自来水厂工人用Cl2对自来水进行消毒
C.果农在未成熟水果的包装袋中充入乙烯
D.环保工人打捞湖面垃圾并进行垃圾分类
2.(2025·漳州长泰第二中学月考)氧化还原反应与四种基本类型反应的关系如图所示,则下列化学反应属于区域3的是 ( )
A.Cl2+2KBrBr2+2KCl
B.2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑
C.2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2
D.4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3
3.如图是某同学总结出氢氧化钙的化学性质。下列说法中不正确的是 ( )
A.①中的酚酞溶液变红色
B.②中与盐酸反应的化学方程式为Ca(OH)2+2HClCaCl2+2H2O
C.③中与硝酸钠溶液能发生反应
D.④可解释久置的澄清石灰水变质
题点(二) 常见物质的转化
4.(2025·绵阳外国语学校期中)下列选项所示的物质间转化不能直接实现的是 ( )
A.石英砂→粗硅→SiHCl3→高纯硅
B.N2→NH3→NO2→HNO3
C.Na→Na2O2→NaOH→Na2CO3→NaHCO3
D.Fe→FeCl2→Fe(OH)2→Fe(OH)3→Fe2O3
5.[双选]单质到盐的转化关系可表示为
下述转化关系正确的是 ( )
6.铜器久置于空气中会和空气中的水蒸气、CO2、O2作用产生“绿锈”,该“绿锈”俗称“铜绿”,又称“孔雀石”[化学式为Cu2(OH)2CO3],“铜绿”能与酸反应生成铜盐、CO2和H2O。某同学利用下述系列反应实现了“铜→铜绿→……→铜”的转化。
铜铜绿ACu(OH)2BCu
(1)从三种不同分类标准回答,“铜绿”属于哪类物质: 。
(2)请写出“铜绿”与盐酸反应的化学方程式: 。
(3)写出④⑤的化学方程式:
④ ;
⑤ 。
(4)上述转化过程中属于化合反应的是 (填序号,下同),属于复分解反应的是 ,
属于分解反应的是 。
|练后补强|
1.谨记常见物质转化的几个误区
(1)S燃烧不能直接生成SO3而是生成SO2。
(2)Al2O3、SiO2、Fe2O3与H2O不反应,不能直接转化为Al(OH)3、H2SiO3、Fe(OH)3。
(3)NH3催化氧化不能直接生成NO2。
(4)Fe与Cl2反应不能生成FeCl2。
(5)Fe与H+、Cu2+、S、I2反应不能生成Fe3+。
2.理清单质、氧化物、酸(或碱)和盐的转化关系
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热考主题(1)——化学与科技
近几年我国科学技术在新理论的创立、新材料的研制、新能源的开发等方面取得了举世瞩目的成就。高考通常以此为素材进行命题,旨在引导学生树立高远的科学志向,厚植爱国主义情怀,充分发挥高考的育人功能。 (本主题训练见作业分册P355,课下挤时自主完成)
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