内容正文:
第一章 物质及其变化
第一节 物质的分类及转化
本节内容
01 物质的分类
02 物质的转化
03 分散系及胶体
3
物质
根据组成物质种类的多少
纯净物
混合物
根据组成元素种类的多少
根据性质的差异
金属单质
非金属单质
稀有气体
盐
碱
酸
无机化合物
根据元素组成的差异
有机化合物
单质
化合物
氧化物
其它
树状分类法
【01 物质的分类】
4
交叉分类法
根据组成的阳离子种类
根据组成的阴离子种类
【01 物质的分类】
5
·118种元素可能形成了147种单质。
同一种元素可以形成几种不同的单质。
同素异形体:
由同一种元素形成的几种性质不同的单质,叫做这种元素的同素异形体。
如O2和O3;白磷、黑磷、红磷和紫磷等;金刚石、石墨、C60(足球烯).
1.1 同素异形体
【01 物质的分类】
6
1)由同一种元素组成的物质一定是单质。
易错点拨:
错,也可能是混合物,如O2和O3的混合物。
2)H2O和H2O2是同素异形体。
错,同素异形体必须是单质。
3)金刚石、石墨、C60(足球烯)在氧气中燃烧都只生成一种物质。
错,可能不充分燃烧生成CO。
条件反射:是否充分
【01 物质的分类】
7
1.2 酸及其分类
酸:阳离子全部是氢离子(H+)的化合物
按是否含氧
酸
按提供氢离子数目
一元酸:
二元酸:
多元酸:
含氧酸 HNO3
无氧酸 HCl
HNO3、HCl、H3PO2
H2SO4、H3PO3
能提供一个H+的酸
能提供多个H+的酸
H3PO4
按酸性强弱
强酸
H2SO4、HNO3、HClO4(高氯酸)、HCl、HBr、HI
CH3COOH、H2CO3
能提供两个H+的酸
中强酸
H3PO4、H2SO3
弱酸
【01 物质的分类】
8
1.3 碱及其分类
碱:阴离子全部是氢氧根离子( OH- )的化合物
其在水溶液中是否溶解
碱
按碱性强弱
可溶性碱:
KOH NaOH Ba(OH)2 Ca(OH)2
难溶性碱:
Cu(OH)2 Fe(OH)3 Mg(OH)2 Zn(OH)2
强碱:
KOH NaOH Ca(OH)2 Ba(OH)2
弱碱:
NH3·H2O、难溶性碱
【01 物质的分类】
9
1.4 盐及其分类
盐:由金属阳离子(或NH4+)和酸根离子构成的化合物
按阴、阳离子来分:
盐
按是否可溶于水:
常见阳离子
K+ Na+ NH4+ Ag+ Cu2+ Ca2+
常见阴离子
NO3- SO42- Cl- CO32- HCO3- PO43-
可溶性盐:
K+ Na+ NH4+ NO3-
难溶性盐:
AgCl BaSO4 CaCO3
【01 物质的分类】
10
1.4 盐及其分类
(3)组成中是否有可电离的H+、OH-
正盐
酸式盐
碱式盐
Na2CO3
NaHCO3
Cu2(OH)2CO3
复盐:由两种或两种以上金属阳离子(或NH4+)和一种酸根离子构成的盐。
能电离出H+的盐
能电离出OH-的盐
不能电离出H+和OH-的盐
如KAl(SO4)2、(NH4)2Fe(SO4)2
【01 物质的分类】
酸式盐不一定显酸性
NaHCO3水溶液显碱性
NaHSO3水溶液显酸性
11
1.5 氧化物及其分类
氧化物:只含两种元素,其中一种为氧元素的化合物!
氧化物
按组成分
金属氧化物,如CaO、CuO
非金属氧化物,如CO2、SO3
【01 物质的分类】
12
氧
化
物
按性质分
酸性氧化物: 能与碱反应只生成对应盐和水的氧化物,如CO2、SO3
碱性氧化物: 与酸反应只生成对应盐和水的氧化物,如CaO、CuO
两性氧化物: 既能与酸反应生成对应盐和水, 又能与碱反应生成对应盐和水的氧化物, 如Al2O3
不成盐(其它)氧化物: 既不能与酸反应生成对应盐和水, 又不能与碱反应生成对应盐和水 的氧化物,如CO、NO
1.5 氧化物及其分类
【01 物质的分类】
13
关于氧化物的“三不一定”
(1)非金属氧化物不一定是酸性氧化物,如
(2)酸性氧化物不一定是非金属氧化物,如
(3)金属氧化物不一定是碱性氧化物,如
CO、NO等
Mn2O7+2NaOH=2NaMnO4+H2O
Mn2O7、Al2O3
(4)碱性氧化物一定是金属氧化物(碱金≈捡钱)
【01 物质的分类】
14
当堂过关:
物质/分类 碱 酸 盐 碱性氧化物 酸性氧化物
A Na2CO3 H2SO4 NaOH SO2 CO2
B NaOH HCl NaCl Na2O CO
C NaOH CH3COOH CaCl2 CO SO2
D KOH HNO3 CaCO3 CaO SO3
下列物质分类正确的组合是( )
D
俗名:Na2CO3 纯碱/苏打;NaOH 烧碱;CaO 生石灰;Ca(OH)2 熟石灰
【01 物质的分类】
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【小结】
物质分类
物质的分类-两种分类法 、同素异形体
酸及其的分类-酸的含义、分类标准、六大强酸
碱及其的分类-碱的含义、分类标准、四大强碱
盐及其的分类 - 盐的含义、分类标准、正盐、酸式盐、碱式盐
氧化物及其的分类- 氧化物的含义、分类标准、三不一定
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【02 物质的转化】
2.5 物质的转化
金属
碱性氧化物
碱
盐
O2
H2O
酸或酸性氧化物
非金属单质
酸性氧化物
酸
盐
O2
H2O
碱或碱性氧化物
从物质的分类角度构建物质转化规律的模型认知
酸或酸性氧化物
碱或碱性氧化物
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【02 物质的转化】
当堂过关:
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
NaHSO3+NaOH=Na2SO3+H2O
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【02 物质的转化】
当堂过关:
下列说法正确的是( )。
A.酸性氧化物、碱性氧化物都能与水发生反应生成相应的酸或碱。
B.酸性氧化物不能和酸反应。
C.有盐和水生成的反应一定是中和反应。
D.能溶于水的含氧酸,对应的酸性氧化物一般能与水反应生成相应的含氧酸。
D
A 酸性氧化物SiO2不能与水反应。碱性氧化物,如Fe2O3、CuO不能与水反应。
B 酸性氧化物SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O。 SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O
C 酸性氧化物与碱反应、碱性氧化物与酸反应均有盐和水生成,但均不是中和反应。
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【价-类二维图】
硫及其化合物的“价-类”二维图
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【02 物质的转化】
下列变化不能 通过一步化学反应实现的是( )
A. BaCl2→BaSO4 B. CuO→Cu(OH)2 C. NaOH→Na2SO3
D. MgSO4→Mg(OH)2 E. Fe→FeCl3 F. Na2O→Na2CO3
当堂过关:
B
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【03 分散系及胶体】
3.1 分散系
1)概念
分散系: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。
分散质:被分散的物质。
分散剂:起容纳分散质的作用。
一般规律:
1)分散系中有水,水是分散剂;
2)分散系中是两种液体(没有水),量多的是分散剂。
22
【03 分散系及胶体】
3.1 分散系
2)分类
(1)若按分散质或分散剂的状态分类,可分为9种分散系,如图:
气气分散系:空气 气液分散系:肥皂泡 气固分散系:泡沫塑料
液气分散系:雾 液液分散系:酒精的水溶液 液固分散系:珍珠(含水的碳酸钙)
固气分散系:烟 固液分散系:Fe(OH)3胶体 固固分散系:合金、有色玻璃
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【03 分散系、胶体】
2)分类
(2)根据分散质粒子的直径大小将分散系分为溶液(小于1nm)、浊液(大于100 nm)和胶体(1到100 nm),可用下图直观地表示。
3.1 分散系
半透膜孔径,nm
滤纸孔径,μm
胶体能透过滤纸,但不能透过半透膜!
注意:并不是所有的溶液都能透过半透膜,如蔗糖溶液!
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【03 分散系、胶体】
1)本质特征
3.2 胶体:分散系粒子的直径为1~100 nm的分散系
分散质粒子的直径为1~100 nm
2)胶体的分类
根据分散剂的状态分类:
胶体
气溶胶:烟、云、雾
液溶胶:稀豆浆、稀牛奶、碳素墨水、淀粉溶液、血液
固溶胶:烟水晶、有色玻璃、玛瑙
根据胶体粒子
的组成分类:
粒子胶体:分散质粒子是很多小分子或离子的集合体,如Fe(OH)3胶体
分子胶体:分散质粒子是高分子化合物,如淀粉胶体/溶液、蛋白质胶体/溶液
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【03 分散系、胶体】
3.2 胶体
3)制备Fe(OH)3胶体的实验
实验仪器:
烧杯、胶头滴管、铁架台、酒精灯、陶土网(偏暗)等
实验原理:
实验试剂:
FeCl3饱和溶液、蒸馏水等。
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【03 分散系、胶体】
3.2 胶体
3)制备Fe(OH)3胶体的实验
实验步骤(熟记):
取1个100 mL小烧杯,加入40 mL蒸馏水,加热至沸腾。逐滴加入5~6滴 FeCl3饱和溶液(棕黄色),继续煮沸至液体呈红褐色,立即停止加热,得Fe(OH)3胶体。
注意:不能过度加热,以免出现Fe(OH)3胶体凝聚。
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【03 分散系、胶体】
3.2 胶体
用红色激光笔照射液体,在与光束垂直的方向观察。看到一条光亮的“通路”-丁达尔效应
胶体粒子对光线散射(物理性质)所形成的
3)制备Fe(OH)3胶体的实验
实验现象:
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【03 分散系、胶体】
3.2 胶体
图1. 阳光穿过茂密的树林
图2. 夜晚美景
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【03 分散系、胶体】
3.2 胶体
Fe(OH)3
Fe3+
Fe3+
Fe3+
Fe3+
Fe3+
Fe3+
Cl-
OH-
Cl-
OH-
Cl-
Cl-
OH-
Cl-
Cl-
OH-
OH-
Cl-
OH-
Cl-
Cl-
Cl-
Cl-
Cl-
注意:Fe(OH)3胶体粒子带正电荷,但整个体系不带电性!
Fe(OH)3
Fe3+
Fe3+
Fe3+
Fe3+
Fe3+
Fe3+
Fe(OH)3
Fe(OH)3
Cl-
OH-
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【03 分散系、胶体】
3.2 胶体 - 《练习册》P6
向Fe(OH)3胶体中加硝酸银溶液,会出现白色沉淀。
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【03 分散系、胶体】
4)三种分散系的比较
3.2 胶体
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
具体分类 饱和/不饱和溶液 固/液/气溶胶 悬浊(s)/乳浊液(l)
性质 外观 均一、透明 均一,透明或半透明 不均一、不透明
稳定性 稳定 较稳定 不稳定,静置有沉淀或分层,
能否透过滤纸 能 能 不能
能否透过半透膜 绝大部分能 不能 不能
鉴别 无丁达尔效应 有丁达尔效应 静置分层或沉淀
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【03 分散系、胶体】
5)胶体的性质及应用
3.2 胶体
丁达尔效应 可见光束通过胶体时,会出现一条光亮的“通路”的现象(应用:鉴别溶液和胶体)
介稳性 介稳体系,在一定条件下稳定存在
聚沉
物理变化 聚沉原理:中和胶体粒子的电荷或加快其胶体粒子的热运动增加胶体粒子结合机会。胶体粒子聚集成较大颗粒,形成沉淀从分散剂里析出的过程。使胶体聚沉的方法:
①加入电解质,如酸碱盐 溶解产生阳离子或阴离子,与胶体粒子电荷中和,聚沉;
如三角洲的形成(土壤、泥沙胶粒带负电),FeCl3溶液可以止血(带负电),盐卤制豆腐。
②加入带相反电荷胶粒的胶体 明矾、铁盐溶液净水(Al(OH)3、Fe(OH)3带正电);
③加热 能量加聚,胶体粒子运动加剧,碰撞机会增多,易聚沉。微波手术刀。
④搅拌、振荡 胶体粒子运动加剧,碰撞机会增多,易聚沉。
33
【03 分散系、胶体】
5)胶体的性质及应用
3.2 胶体
CaSO4
34
【03 分散系、胶体】
5)胶体的性质及应用
3.2 胶体
电泳 在电场作用下,胶体粒子在分散剂中作定向移动的现象。
如带正电荷的Fe(OH)3胶体粒子向阴极移动(应用:工厂静电除尘、电泳除杂)
证明胶粒带电,胶体不带电!
-
+
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【03 分散系、胶体】
5)胶体的性质及应用
3.2 胶体
渗析 胶体粒子不能透过半透膜,而溶液中的溶质分子或离子可以透过半透膜的现象
(应用:除去胶体中的电解质、血液渗析、羊皮纸去除Fe(OH)3胶体中的Cl-.)
滤纸(过滤)
半透膜(渗析)
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【03 分散系、胶体】
5)胶体的性质及应用
3.2 胶体
思考:如何除去淀粉溶液中的食盐溶液?
原理:胶体中的微粒不能透过半透膜,而离子和小分子能透过半透膜。
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【03 分散系、胶体】
当堂过关:
不能用胶体的知识解释的现象是( )
A.盐碱地里土壤保肥能力差
B.一支钢笔使用两种不同牌号的墨水,易堵塞
C.向FeCl3溶液中加入NaOH溶液,会出现红褐色
D.氢氧化铁胶体通直流电,与电源负极相连区域颜色加深
C
土壤的保肥作用是由于土壤胶粒通常带负电荷,会吸引NH4+ 而达到保肥效果,而盐碱地中存在大量电解质,中和了胶粒表面的电荷,从而使土壤的保肥效率降低。
38
【当堂过关】
D
39
【本节内容】
02 物质的转化
03 分散系及胶体
分散系-概念(分散系、分散质、分散剂)、分类、溶胶浊(粒子直径)
胶体-本质特征、分类、制备、性质及应用
酸的化学性质
碱的化学性质
盐的化学性质
物质的转化
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【拓展提升】
氮的氧化物有一氧化二氮(N2O)、一氧化氮 (NO)、二氧化氮(NO2)、三氧化二氮(N2O3)、四氧化二氮(N2O4)和五氧化二氮(N2O5),其中哪些是酸性氧化物?
氮的含氧酸有亚硝酸(HNO2)对应的酸性氧化物是三氧化二氮(N2O3)
氮的含氧酸有硝酸(HNO3)对应的酸性氧化物是五氧化二氮(N2O5)
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【拓展提升】
下列说法正确的是( )A.NO2与NaOH反应生成NaNO3、NaNO2,所以NO2是酸性氧化物B.Na2O2与盐酸反应生成盐和水,所以Na2O2是碱性氧化物C.FeO、Fe2O3与硫酸反应只生成盐和水,所以都是碱性氧化物D.NaHSO4能电离出氢离子溶液显酸性,所以NaHSO4是酸
C
· 只能生成一种盐!
· 成盐过程不能变价!
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【拓展提升】
f
b
g
√
正盐
$