内容正文:
第1讲 物质的分类
学习目标
1. 能从元素的组成(宏观)与微粒的构成(微观)角度认识物质
2. 能根据物质的组成和性质按照不同的标准对物质进行分类
3. 掌握树状分类法和交叉分类法
4. 能区分酸、碱、盐、氧化物并掌握酸、碱、盐、氧化物的性质
5. 能根据定义识别酸性、碱性氧化物及金属、非金属氧化物,并掌握酸性、碱性氧化物的性质
思维导图
新知精讲
知识点1:纯净物和混合物辨析
1.物质分为纯净物和混合物
⑴纯净物:只有一种物质组成(宏观)(有固定的化学式);一种分子(微观)
⑵混合物:两种或两种以上物质混合而成(宏观);两种或两种以上分子(微观)
例如:
冰水混合物:冰是固态水,冰水混合物中只有一种物质,就是水,所以冰水混合物是纯净物。从微观上:只有水分子一种分子。
知识点2:物质的组成与构成
1. 元素与物质的关系(宏观角度)
⑴物质都是由元素组成的,元素在自然界中有两种存在形式。
①第一种称为元素的游离态,它指的是以单质形式存在;
②第二种称为元素的化合态,它指的是以化合物的形式存在。
⑵根据元素组成的种类,将纯净物分为单质和化合物
①单质:仅由同种元素组成的纯净物称为单质。
②化合物:由两种或两种以上元素组成的纯净物称为化合物。
【易错提醒】:后面后缀一定得是纯净物,不能是物质。因为一种元素组成的物质有可能是混合物,
例:比如某个物质含有O2和O3,物质中只由一种元素氧元素组成,但此物质中包含氧气和臭氧两种物质,所以它是混合物。
③同素异形体:同种元素组成的不同的单质互为同素异形体。
例如:如氧气(O2)和臭氧(O3)是氧元素的同素异形体;
红磷(P)和白磷(P4)是磷元素的同素异形体;
金刚石和石墨是碳元素的同素异形体。
注意:同素异形体之间的性质差异主要体现在物理性质上,同素异形体之间的转化属于化学变化,它们混合后形成混合物。
2. 微粒与物质的关系(微观角度)
物质由微粒构成,微粒有原子,分子,离子,原子团。
⑴原子是化学变化中的最小微粒。原子可直接构成物质,如Fe、Cu等(包括金属,稀有气体,某些固态非金属)
⑵分子,分子是由原子构成的,如CO2、Cl2等。
⑶离子,离子是带电荷的原子(如H+、Cl-)或原子团(如OH-、SO42-)。
知识点3:物质的分类
1. 树状分类法
⑴定义:按照同一标准对同类事物进行再分类的方法
⑵特点:同一层次的物质类别间没有交叉
⑶举例:
2. 交叉分类法
⑴定义:根据不同的分类标准(组成、性质、结构、用途等),对同一事物进行多种分类(交叉分类)的方法。
⑵特点:物质类别间有交叉的部分
⑶举例:
①某些盐的交叉分类
知识点4:不同角度对酸的分类
1. 按酸性强弱(电离程度):强酸:HCl、HBr、HI、H2SO4、HNO3、HClO4
弱酸:H2CO3、CH3COOH、HF、H2S 等
2. 按电离出的H+的个数:一元酸:HCl、HNO3、HF、CH3COOH
二元酸:H2SO4、H2CO3、H2S
三元酸:H3PO4
【易错提醒】:“几元酸”是根据一个酸分子最多能电离出几个H+来划分的,而不是根据酸所含有的氢原子的数目。例:CH3COOH中有4个氢原子,但它是一元酸,因为它最多电离出一个H+。
3. 按是否含有氧元素(氧原子):
4.按溶解性:可溶性酸:其余可溶
难溶性酸:H2SiO3
5.按性质分类:
知识点5:不同角度对碱的分类
1.按碱性强弱(电离程度):强碱:KOH、NaOH、Ba(OH)2、Ca(OH)2
弱碱:NH3·H2O、Fe(OH)3等
2.按电离出的OH-的个数:一元碱::KOH、NaOH、NH3·H2O
二元碱:Ba(OH)2、Ca(OH)2
三元碱:Fe(OH)3 等
3.其在水溶液中是否溶解:可溶性碱:KOH、NaOH、Ba(OH)2、Ca(OH)2、NH3·H2O
难溶性碱:Cu(OH)2、Fe(OH)3、Mg(OH)2、Zn(OH)2等
知识点6:不同角度对盐的分类
1.按离子组成:
⑴正盐:只能电离出金属阳离子(或NH4+)与酸根阴离子的盐
例如: NaCl、FeS、MgCl2 读作(某化某)
NaNO3、CuSO4、CaCO3 (某酸某)
⑵ 酸式盐:除了电离出金属阳离子(或NH4+)与酸根阴离子外,还能电离出H+的盐。 例如: NaHCO3、Ca(HCO3)2 (某酸氢某)
NaH2PO4 (某酸几氢某)
⑶碱式盐:除了电离出金属阳离子(或NH4+)与酸根阴离子外,还能电离出OH-的盐。 例如:Cu2(OH)2CO3、Mg(OH)Cl (碱式某酸某)
⑷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。
例如:KAl(SO4)2、(NH4)2Fe(SO4)2 (读作:某酸某某)
⑸混盐:由一种金属阳离子(或NH4+)和两种或以上酸根离子构成的盐。
例如:Ca(NO3)Cl、Ca(ClO)Cl (读作:某化某酸某)
2.按酸根是否含氧:
含氧酸盐:如KNO3、FeSO4、KMnO4
无氧酸盐:如NaCl、KBr、ZnS
3.按是否可溶于水:可溶性盐:如KCl、CuSO4、NH4NO3
难溶性盐:如AgCl、BaSO4
溶解性口诀:
钾钠铵盐硝酸盐,完全溶解不困难;
碱中只溶钾、钠、钙、钡、铵(氢氧化钙微溶);
氯中只有银不溶;
硫酸不溶钙、钡、银、铅(硫酸钙、硫酸银微溶);
碳酸只溶钾、钠、铵(碳酸镁微溶)。
4.按组成的阳离子:例NaCl(金属阳离子为Na+,所以是钠盐)
KCl (金属阳离子为钾+,所以是钠盐)
5.按组成的阴离子:例NaCl(酸根阴离子为Cl-,所以是盐酸盐)
NaNO3 (酸根阴离子为NO3 -,所以是硝酸盐)
知识点7:不同角度对氧化物的分类
1.氧化物的定义:氧元素和另一种元素(只有2种元素)组成的纯净物
2.按照组成分类:
⑴金属氧化物:由金属元素和氧元素组成的化合物
例:Na2O、Fe2O3 、CaO
⑵非金属氧化物:由非金属元素和氧元素组成的化合物
例:CO2 、H2O 、SO3
酸性氧化物
3.按照性质分类 碱性氧化物
不成盐氧化物:
两性氧化物:Al2O3 (只有这一个)
过氧化物:H202、Na2O2
⑴酸性氧化物(大多数非金属氧化物(NO、CO、H2O除外)和少数金属氧化物(Mn2O7)
①定义:与碱反应只生成相应价态的盐和水的氧化物(有对应酸的氧化物)
例如:SO2、SO3、CO2、Mn2O7 等 举例:CO2+2NaOH = Na2CO3+H2O
②性质:
a.酸性氧化物+碱 盐+水
例:CO2+NaOH=Na2CO3+H20
b.酸性氧化物+水 酸 (化合价价态无变化)
例:CO2+H20=H2CO3
c.酸性氧化物+碱性氧化物 盐
例:CO2+Na2O=Na2CO3
⑵碱性氧化物(大多数金属氧化物(Al2O3、Mn2O7除外))
①定义:能与酸反应只生成相应价态的盐和水的氧化物。
②性质:
a.碱性氧化物+酸 盐+水
例:CaO+2HCl = CaCl2+H2O
b.碱性氧化物+水 相应价态的碱
例:Na2O+H20 =2NaOH
c.碱性氧化物+酸性氧化物 盐
例:Na2O+CO2=Na2CO3
【易错提醒】酸性氧化物、碱性氧化物与水反应规律:
看酸 碱氧化物对应的酸 碱的溶解性
可溶,微溶 氧化物和水可以反应
难溶 氧化物和水不反应
例如:SO2+H20=H2SO3
CO2+H20=H2CO3
Na2O+H20=2NaOH 可溶
CaO+H20=Ca(OH)2
例:因为SO2对应的酸H2SO3可溶,所以SO2能与水反应。
CuO+H20 不能生成Cu(OH)2 难溶
SiO2+H20不能生成硅酸
例:因为CuO对应的碱Cu(OH)2 难溶,所以CuO不与水反应。
但是这些难溶物受热分解,可以生成相应氧化物和水
⑶不成盐氧化物:不能和酸或碱反应生成相应价态的盐和水
(如:CO、NO、MnO2等)
⑷两性氧化物:既能和酸反应生成盐和水,又能和碱反应生成盐和水。
⑸过氧化物:
1. 【易错提醒】:
⑴碱性氧化物一定是金属氧化物;
⑵金属氧化物不一定是碱性氧化物(例如Al2O3是金属氧化物、两性氧化物 、Mn2O7是金属氧化物、酸性氧化物、Na2O2是金属氧化物、过氧化物);
⑶酸性氧化物不一定是非金属氧化物(例如Mn2O7是酸性氧化物、金属氧化物 );
⑷非金属氧化物不一定是酸性氧化物(例如CO是非金属氧化物,也是不成盐氧化)。
【 基础检测】
1.下列物质属于化合物的是( )
A.空气 B.N2 C.H2O D.金刚石
2.下列各物质中,均为纯净物的一组是 ( )
A.碘酒、干冰 B.空气、自来水
C.Na2CO3·10H2O、Na2CO3 D.石灰石、氨水
3.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以采取多种分类方法,下列关于“Na2CO3”的分类不正确的是( )
A.化合物 B.氧化物 C.碳酸盐 D.钠盐
4.下列物质的分类正确的是( )
A.CO和都属于酸性氧化物 B.、是氧元素的同素异形体
C.既属于钾盐又属于碳酸盐 D.HCl和NaHCO3都是酸
5.下列物质中属于金属氧化物的是( )
A.SO3 B.Na2O C.NO D.SiO2
6.下列物质中,属于氧化物的是( )
A.Fe B.CO C.HCl D.KOH
7.下列物质的分类正确的是( )
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
8.科学家在研究化学物质时。常常对物质进行分类。以便对同类物质组成和性能进行深入的研究。下列各组物质中有一种物质与其它物质不属于同一类。请将其找出来。并说明理由。
⑴Mg、O2、N2、NO:___________________________________________________
⑵NaOH、Na2CO3、CH4、KCl:_____________________________________________
⑶H2CO3、H2SO4、NH3·H2O、H2SiO3:_______________________________________
⑷CaO、SO2、CO2、SiO2:________________________________________________
【答案】
1.C 解析:化合物指的是两种或两种以上元素组成的纯净物,C.H2O是由氢元素和氧元素组成的纯净物,为化合物,所以C正确。选项A,空气含有多种物质,是多种物质混合而成,为混合物;选项B,N2 只有氮元素一种元素组成的纯净物,为单质;选项D,金刚石是由碳元素一种元素组成的纯净物,为单质。
2.C 解析:纯净物指只有一种物质组成,有固定的化学式。选项A,碘酒是碘和酒精的混合物,干冰(CO2 )是纯净物,不是均为纯净物;选项B.空气含有多种气体,自来水含有杂质,都是混合物;选项C,Na2CO3·10H2O是结晶水化物,属于固定组成的一种物质,是纯净物,Na2CO3 是盐,是纯净物,C正确。选项D,石灰石主要成分是CaCO3,还含有其他杂质,是混合物。氨水是氨气的水溶液,也是混合物。
3.B 解析:Na2CO3是金属阳离子钠离子(Na+)和酸根阴离子碳酸根(CO32-)构成,所以是盐。盐属于化合物;按照构成的阳离子分类,阳离子是钠离子,所以是钠盐,按照构成的阴离子分类,阴离子是碳酸根,所以是碳酸盐;而氧化物指的是氧元素与另一种元素组成的纯净物,是只有两种元素,所以Na2CO3不是氧化物,所以答案是B。(并且盐和氧化物是并列关系并无交叉关系,是盐的一定不是氧化物。)
4.B 解析:选项A,CO是不成盐氧化物,选项B,O2、O3是氧元素组成的不同单质,所以是氧元素的同素异形体,选项B正确;选项C,是由金属钾离子和酸根硫酸根离子构成的盐,所以既属于钾盐又属于硫酸盐;选项D,HCl是酸,而NaHCO3是盐。
5.B 解析:金属氧化物是由金属元素和氧元素两种元素组成的氧化物,选项B,Na2O是由金属钠元素和氧元素组成的氧化物,所以B正确。其他选项都属于非金属氧化物。
6.B 解析:氧化物是由氧元素和另一种元素组成的纯净物(只有两种元素),选项B,CO是由碳元素和氧元素两种元素组成的纯净物,是氧化物,所以B正确。选项A,只有一种铁元素组成的纯净物,为单质;选项C,HCl为酸;选项D,KOH为碱。
7.C 解析:选项A,Na2CO3是由金属钠离子和酸根碳酸根离子构成的盐,NaOH是碱,SO2酸性氧化物,所以A错误;选项B,NO是不成盐氧化物,所以B错误;选项D,Na2O2是过氧化物,不是碱性氧化物,D错误。C分类正确。
8.⑴Mg、O2、N2、NO:NO;NO是化合物,其他都为单质______________
⑵NaOH、Na2CO3、CH4、KCl:CH4;CH4为有机化合物,其他均为无机化合物_
⑶H2CO3、H2SO4、NH3·H2O、H2SiO3:NH3·H2O;NH3·H2O为碱,其他均为酸;
⑷CaO、SO2、CO2、SiO2:CaO;CaO为金属氧化物,其他均为非金属氧化物。
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