1.1物质的分类及转化 第1课时 ·讲义-2026-2027学年高一上学期化学人教版必修第一册

本讲义聚焦物质分类核心知识点，涵盖根据组成和性质分类（同素异形体、树状与交叉分类法、酸性/碱性氧化物）及分散系（胶体、丁达尔效应、Fe(OH)₃胶体制备），作为高中化学开篇，为后续元素化合物、离子反应等学习搭建分类框架，是知识体系的基础支架。 资料特色在于紧扣课标分层教学，通过树状分类图培养化学观念中物质多样性的认识，结合丁达尔效应实验提升科学探究能力，易错点辨析与题型精练助力科学思维养成，课中辅助教师高效授课，课后帮助学生巩固知识弥补盲点。

第一节　物质的分类及转化（第一课时　物质的分类）·讲义 人教版　化学　必修第一册　第一章　物质及其变化　教师用 一、课标要求与教材位置 本节是人教版必修第一册第一章第一节，教材第 6 至 13 页。全节按两课时安排：第一课时学物质的分类，覆盖教材第 6 至 9 页，包括根据组成和性质对物质分类、树状分类法与交叉分类法、分散系及其分类、胶体与丁达尔效应；第二课时学物质的转化，覆盖教材第 10 至 13 页，包括酸碱盐的性质、单质到盐的转化关系。本份讲义只写第一课时。 《普通高中化学课程标准（2017年版2020年修订）》对本课时的要求是：能根据物质的组成和性质对物质进行分类；知道胶体是一种常见的分散系，能利用丁达尔效应区分胶体与溶液。三个层级的动词落点要分清——分类方法要求“能运用”，胶体的概念要求“知道”，丁达尔效应要求“能用来区分”，不要求讲胶粒带电、聚沉、电泳这些内容。 这是高中化学的第一节新课。它的分量不在知识难度，在于给整册书立骨架：后面学钠及其化合物、氯及其化合物、铁及其化合物，都要按“单质—氧化物—酸或碱—盐”这条线走一遍；第二章学离子反应、第四章学元素周期律，也要反复用到“同类物质性质相似”这个判断。分类的方法在这里立得住，后面省很多力气。 考试落点：分类与同素异形体、酸性氧化物碱性氧化物的判断，几乎每次月考都以选择题形式出现；胶体的部分集中考三点——粒子直径 1～100 nm、丁达尔效应用于区分胶体与溶液、Fe(OH)3 胶体制备的操作细节。高考中这部分多以选择题一个选项的形式出现，属于必得分。 二、知识精讲 （一）根据物质的组成和性质分类 教材的引入是图书馆按类别陈列图书、快递按类别分拣。这两个例子学生熟悉，用一句话带过即可：数量太大、种类太多的时候，先分类再研究。教材接着给出一句关键判断——任何物质都是由元素组成的，根据元素组成对物质进行分类是化学研究的基础。 1．同素异形体 教材表述：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。教材举了两组例子——金刚石、石墨和 C60 是碳元素的同素异形体；氧气和臭氧（O3）是氧元素的同素异形体。 这个概念有三个限定词，讲的时候逐个点出来：“同一种元素”，所以 O2 和 H2O 不算；“单质”，所以 CO2 和 CO 不算（它们是化合物）；“性质不同”，所以同素异形体之间是不同的物质，互相转化属于化学变化。最后这一条是学生最容易丢的判断，教材没有明说，需要教师补一句：石墨变成金刚石有新物质生成，是化学变化。 磷的两种同素异形体（白磷 P4 与红磷）也可以提一句，学生初中见过，能加深印象。 2．树状分类法 教材图 1-3 给出的分类系统，是本课时要求学生能默画出来的骨架： 图一　树状分类法（据教材图1-3整理） 讲这张图时按层展开，每一层只交代一个分类标准：第一层按是不是只有一种物质分成混合物与纯净物；第二层按是不是只由一种元素组成，把纯净物分成单质与化合物；第三层把化合物分成无机化合物与有机化合物，无机化合物再分成氧化物、酸、碱、盐。每一层都追问一句“这一层是按什么分的”，比让学生背图有用。 “树状”的意思是同一层级的类别之间不重叠，逐级向下细分。溶液、浊液、胶体都放在混合物这一支下面，这一步为第二部分学分散系埋了伏笔，讲到的时候点一句。 3．交叉分类法 教材图 1-4 用 Na2CO3 作例子：从组成看它属于盐；从阳离子看属于钠盐；从阴离子看属于碳酸盐。同一种物质，换一个标准就落到另一个类别里，几个类别互相交叉。 图二　交叉分类法（据教材图1-4整理） 两种方法的分工可以用一句话概括：树状分类法回答“它在哪一层哪一支”，交叉分类法回答“它同时还算什么”。教学中不必强调哪种更好，让学生知道标准不同、结果不同就够了。 4．酸性氧化物与碱性氧化物 教材原文：CO2、SO3 等能与碱反应生成盐和水，这类氧化物称为酸性氧化物；多数酸性氧化物能溶于水，与水化合生成酸。CaO、MgO 等能与酸反应生成盐和水，这类氧化物称为碱性氧化物。大多数非金属氧化物属于酸性氧化物，大多数金属氧化物属于碱性氧化物。 定义的落脚点在反应产物，两个条件缺一不可：与碱（或酸）反应，且产物只有盐和水。学生最容易把定义记成“非金属氧化物就是酸性氧化物”，教材用了“大多数”三个字，这三个字要在黑板上圈出来。 　　CO2＋2NaOH＝Na2CO3＋H2O　（酸性氧化物与碱） 　　CaO＋2HCl＝CaCl2＋H2O　（碱性氧化物与酸） 　　CO2＋H2O＝H2CO3　　CaO＋H2O＝Ca(OH)2 ★（优生班）反例可以给一到两个：CO 与 NO 是非金属氧化物，与酸、与碱都不反应生成盐和水，两者都不属于酸性氧化物，也不属于碱性氧化物；Mn2O7 是金属氧化物，却属于酸性氧化物。普通班在这里只需要记住“大多数”这个限定，反例留到复习课再补。Na2O2 与酸反应除了生成盐和水还生成 O2，所以不属于碱性氧化物——这一条涉及第二章才学的物质，本课时不要提。 （二）分散系及其分类 1．分散系、分散质、分散剂 教材表述：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，叫做分散系。被分散成粒子的物质叫做分散质，另一种物质叫做分散剂。 两个要点：分散系首先是混合物；分散质与分散剂是相对的一对角色。对溶液来说，溶质是分散质，溶剂是分散剂。学生初中学过溶液、乳浊液、悬浊液，这里只是给它们一个统一的名字，讲的时候从旧知识接上去，不必另起炉灶。 2．按分散质粒子直径分类 教材给的分类标准只有一个——分散质粒子的直径。小于 1 nm 的是溶液，大于 100 nm 的是乳浊液或悬浊液，介于 1～100 nm 之间的是胶体。 图三　三种分散系的粒子直径范围 1 nm 等于 10⁻⁹ m。这个数量级学生没有直观感受，可以打一个比方帮助记忆：把一个胶体粒子放大到乒乓球大小，乒乓球就要放大到地球那么大。数字本身要求默写，两个端点 1 和 100 一个都不能错。 3．胶体按分散剂分类 教材按分散剂的状态把胶体分成三类：分散剂是液体的叫液溶胶，如 Fe(OH)3 胶体；分散剂是气体的叫气溶胶，如云、雾；分散剂是固体的叫固溶胶，如有色玻璃。 　　液溶胶　Fe(OH)3 胶体　豆浆　墨水 　　气溶胶　云　雾　烟 　　固溶胶　有色玻璃　烟水晶 4．Fe(OH)3 胶体的制备（教材【实验 1-1】） 教材步骤：取两个 100 mL 小烧杯，分别加入 40 mL 蒸馏水和 40 mL NaCl 溶液。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。 图四　Fe(OH)3 胶体的制备 反应的化学方程式（教材未给出，属于教师补充，板书时条件写在等号上方）： 　　FeCl3＋3H2O ═══ Fe(OH)3(胶体)＋3HCl　　（加热） 操作上有四个必须交代的细节，每一条都是考点： （1）用蒸馏水，不用自来水。自来水中含有电解质，会使胶体聚沉。 （2）用 FeCl3 饱和溶液，只加 5～6 滴，加多了得到的是沉淀。 （3）加完后继续煮沸到液体呈红褐色就停止加热，久煮会出现红褐色沉淀。 （4）全程不能用玻璃棒搅拌，搅拌会破坏胶体。 书写方程式时有两个错处要提前打预防针：产物写 Fe(OH)3 而不写“Fe(OH)3↓”，因为得到的是胶体，不是沉淀；括号里注明“胶体”两个字，不注明按错处理。 5．丁达尔效应 教材表述：当光束通过 Fe(OH)3 胶体时，可以看到一条光亮的“通路”，而光束通过 NaCl 溶液时看不到此现象；这条光亮的“通路”是由于胶体粒子对光线散射形成的，叫做丁达尔效应。丁达尔效应可被用来区分胶体和溶液。 图五　光束通过溶液和胶体时的现象 教材“资料卡片”给出了原因：可见光的波长为 400～760 nm，胶体粒子的直径为 1～100 nm，小于可见光的波长，能使光波发生散射；溶液中粒子的直径小于 1 nm，散射极其微弱。所以胶体能看到光亮的通路，溶液看不到。这段是解释，不要求学生背，但“散射”这个词要落实——不是胶体粒子自己发光。 教材举的生活实例：日光从窗隙射入暗室、光线透过树叶间的缝隙射入密林、放电影时放映机到银幕之间的光柱。这三个例子对应的都是气溶胶。 ★（优生班）可以补一句：区分胶体与溶液用丁达尔效应，分离胶体与溶液中的分子、离子用渗析（胶体粒子不能透过半透膜），分离胶体与浊液用过滤（胶体粒子能透过滤纸）。三种粒子直径与三种操作的对应关系放在一起讲，学生记得牢。普通班只讲丁达尔效应。 三、概念辨析与易错点 1．由同种元素组成的物质不一定是单质。O2 与 O3 混合得到的气体只含氧元素，却是混合物。判断单质要看是不是只有一种物质，且这种物质只由一种元素组成。 2．同素异形体之间的转化是化学变化。石墨在高温高压下转化为金刚石，前后是两种不同的物质，属于化学变化。学生常因为“都是碳”而误判为物理变化。 3．冰水混合物是纯净物，盐酸是混合物。冰与水都是 H2O，只有一种物质；盐酸是 HCl 的水溶液，含 HCl 和 H2O 两种物质。判断依据是物质的种数，不是状态的种数。 4．非金属氧化物不一定是酸性氧化物。CO、NO 与酸、与碱都不反应生成盐和水，两者都不属于酸性氧化物。教材用的是“大多数”。 5．酸性氧化物不一定都能溶于水。SiO2 不溶于水，也不与水反应，但它能与 NaOH 反应生成盐和水，仍属于酸性氧化物。教材原文用的是“多数酸性氧化物能溶于水”。 6．胶体不带电，带电的是胶体粒子。这条本课时不展开，但学生若从课外资料看来提问，教师要能答上：整个分散系是电中性的。 7．胶体与溶液的本质区别是分散质粒子直径的大小，不是是否透明。教材明确说有些液溶胶是透明的，用肉眼很难与溶液相区分。凡是选项里出现“胶体一定浑浊”“溶液一定无色”，都是错的。 8．丁达尔效应是物理现象，用来区分胶体和溶液，不能用来区分胶体和浊液。浊液本身不透明，光根本透不过去，谈不上光路。 9．制备 Fe(OH)3 胶体的方程式不能写沉淀符号。写成 Fe(OH)3↓ 或者漏写“(胶体)”，都按错误处理。 10．“分散系”是混合物。学生受“系”字影响，容易当成一类纯净物。定义的第一句就是“……所形成的混合物”。 四、题型归纳 题型一　物质类别的判断 例1　下列物质中，属于纯净物的是（　　）。 A．洁净的空气　　B．冰水混合物　　C．食盐水　　D．稀盐酸 解析：A 中含 N2、O2 等多种物质，是混合物；B 只含 H2O 一种物质，是纯净物；C 含 NaCl 和 H2O；D 含 HCl 和 H2O。答案：B。 方法点拨：判断纯净物与混合物，只数物质的种数，不看状态、不看颜色、不看是否透明。带“水”字的名称（冰水、蒸馏水）先判物质种数再下结论。 题型二　同素异形体的判断 例2　下列各组物质中，互为同素异形体的是（　　）。 A．O2 和 O3　　B．H2O 和 H2O2　　C．CO 和 CO2　　D．金刚石和碳酸钙 解析：A 中两者都是氧元素形成的单质，性质不同，互为同素异形体；B、C 中的物质都是化合物；D 中碳酸钙是化合物。答案：A。 方法点拨：三步判断——同一种元素？都是单质？是不同的物质？三个都满足才是同素异形体。只要出现化合物，直接排除。 题型三　酸性氧化物与碱性氧化物的判断 例3　下列氧化物中，属于酸性氧化物的是（　　）。 A．CO　　B．SO3　　C．CaO　　D．Na2O 解析：A 中 CO 与碱不反应生成盐和水，不属于酸性氧化物；B 中 SO3＋2NaOH＝Na2SO4＋H2O，属于酸性氧化物；C、D 与酸反应生成盐和水，属于碱性氧化物。答案：B。 方法点拨：回到定义，写出它与酸或碱反应的方程式，看产物是不是只有盐和水。写不出方程式的（如 CO、NO），两类都不属于。 题型四　三种分散系的辨别 例4　某分散系中分散质粒子的直径为 50 nm，下列关于该分散系的说法正确的是（　　）。 A．属于溶液　　B．属于浊液　　C．能产生丁达尔效应　　D．静置后会分层 解析：50 nm 在 1～100 nm 之间，该分散系是胶体，A、B 错；胶体能产生丁达尔效应，C 对；胶体较稳定，静置后不分层，D 错。答案：C。 方法点拨：见到直径数值，先与 1 nm、100 nm 两个端点比较定类别，再答性质。两个端点必须默写得出来。 题型五　Fe(OH)3 胶体的制备 例5　实验室制备 Fe(OH)3 胶体的操作中，正确的是（　　）。 A．向 NaOH 溶液中滴加 FeCl3 饱和溶液 B．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 C．向沸水中加入 FeCl3 饱和溶液后，用玻璃棒不断搅拌 D．向自来水中逐滴加入 FeCl3 饱和溶液并煮沸 解析：A 得到的是 Fe(OH)3 沉淀；C 中搅拌会破坏胶体；D 中自来水含电解质，会使胶体聚沉；B 与教材步骤一致。答案：B。 方法点拨：四个关键词按顺序记：蒸馏水—沸腾—饱和 FeCl3 溶液 5～6 滴—红褐色即停。四个词里改动任何一个，选项就是错的。 题型六　丁达尔效应的判断与应用 例6　当光束通过下列分散系时，不会出现丁达尔效应的是（　　）。 ①Fe(OH)3 胶体　②蒸馏水　③蔗糖溶液　④FeCl3 溶液　⑤云、雾 A．②③④　　B．①③④　　C．②④⑤　　D．③④⑤ 解析：①是液溶胶、⑤是气溶胶，都能产生丁达尔效应；②是纯净物，③④是溶液，都不能。答案：A。 方法点拨：先判分散系类别再答现象。云、雾、烟属于气溶胶，是选项里最常设的坑。 五、附：常见书写错误例析 （1）Fe(OH)3 写成 Fe(OH)2 或 FeOH3。制备胶体用的是 FeCl3，铁显 +3 价，氢氧根写在括号里，右下角配 3。 （2）方程式写成 FeCl3＋3H2O ═══ Fe(OH)3↓＋3HCl。得到的是胶体，不能写沉淀符号，且要在化学式后注明“(胶体)”。 （3）“丁达尔效应”写成“丁达尔现象”“丁达尔反应”。教材用的是“效应”。 （4）粒子直径范围写成“1～100 mm”或“1～100 μm”。单位是 nm，写错单位不给分。 （5）“同素异形体”写成“同位素”“同分异构体”。这三个词在必修阶段会陆续出现，第一次就要把字写对。 六、与考试的对应 月考与期中：本课时的内容以选择题为主，通常出 2 至 3 道。常见考法是给一组物质判断类别、给一组物质判断是否互为同素异形体、给分散系判断能否产生丁达尔效应。填空题里常出现“写出制备 Fe(OH)3 胶体的化学方程式”。 高考：这部分很少单独成题，多以选择题中的一个选项出现，例如在“化学与生活”“化学与传统文化”类题目里考丁达尔效应（雾、云、丁达尔现象的成因），或在物质分类的综合选择题里考酸性氧化物的判断。属于必须拿满的分。 为后续内容做的铺垫有三处：第二节学离子反应，要用到“酸、碱、盐在水溶液中电离”的分类前提；第三节学氧化还原反应，要用到按元素价态给物质归类的思路；第二、三章学钠、氯、铁的化合物，都按“单质—氧化物—酸或碱—盐”这条线展开，本课时的树状分类图是那条线的模板。 七、初高中衔接与教学提醒 （1）学生的初中基础：学过纯净物与混合物、单质与化合物、氧化物、酸碱盐的名称，做过溶液与浊液的实验。没学过的是：同素异形体、酸性氧化物与碱性氧化物这两个名称、分散系、胶体、丁达尔效应。上课时旧的部分快速带过，把时间留给新名称。 （2）进度建议：分类方法约 18 分钟，分散系与胶体约 20 分钟，当堂检测与小结 7 分钟。分类方法部分不要拖，学生初中有底子，讲慢了反而无聊。 （3）分层处理：优生班补 CO、NO、Mn2O7 的反例和渗析、过滤、丁达尔效应的三线对应；普通班只做教材要求的判断，反例放到章末复习。 （4）当堂过关项：默写三种分散系的粒子直径范围；口答丁达尔效应的定义与用途；写出 Fe(OH)3 胶体制备的化学方程式。三项当堂完成，不留到课后。 （5）实验准备：FeCl3 饱和溶液（提前一天配好，用棕色试剂瓶盛装）、蒸馏水、NaCl 溶液、100 mL 小烧杯两个、酒精灯、石棉网、三脚架、胶头滴管、红色激光笔一支。演示要在教室相对暗的角落进行，或拉上窗帘。开课前自己先做一遍，确认能出现明显光路。 （6）需要预告的：下一课时学物质的转化，要用到本课时的分类骨架；请学生课前把初中学过的酸、碱、盐的化学性质回忆一遍。 八、题型精练（附详解） 一、选择题 1．下列物质中，属于混合物的是（　　）。 A．液氧　　B．金刚石　　C．碘酒　　D．硫酸铜晶体 2．下列各组物质中，前者属于单质、后者属于氧化物的是（　　）。 A．O3、H2O　　B．CO、CO2　　C．NaOH、CaO　　D．Fe、H2SO4 3．下列关于同素异形体的说法正确的是（　　）。 A．同素异形体之间的转化属于物理变化 B．金刚石与石墨互为同素异形体 C．O2 与 H2O 互为同素异形体 D．由同种元素组成的物质一定是单质 4．下列氧化物中，既不属于酸性氧化物、也不属于碱性氧化物的是（　　）。 A．SO2　　B．CO　　C．CaO　　D．SO3 5．下列关于胶体的说法正确的是（　　）。 A．胶体一定是浑浊的液体 B．胶体与溶液的本质区别是能否产生丁达尔效应 C．分散质粒子直径为 1～100 nm 的分散系是胶体 D．云、雾不属于分散系 6．下列关于 Fe(OH)3 胶体制备的操作，正确的是（　　）。 A．把 FeCl3 饱和溶液加入冷水中 B．向沸水中加入 FeCl3 饱和溶液后立即停止加热 C．向沸水中逐滴加入 5～6 滴 FeCl3 饱和溶液，继续煮沸至红褐色 D．为使反应充分，加入 FeCl3 饱和溶液后用玻璃棒充分搅拌 二、填空题 7．按分散质粒子直径的大小填空：直径小于　　　　的分散系叫做　　　　；直径大于　　　　的分散系叫做乳浊液或悬浊液；直径为　　　　的分散系叫做　　　　。 8．按分散剂的状态给下列胶体归类（填“液溶胶”“气溶胶”或“固溶胶”）：Fe(OH)3 胶体　　　　；云、雾　　　　；有色玻璃　　　　。 9．写出实验室制备 Fe(OH)3 胶体的化学方程式：　　　　　　　　　　。制备时应使用　　　　水（填“蒸馏”或“自来”），加热至液体呈　　　　色时停止加热。 三、解答题 10．从 O2、O3、CO2、CaO、H2SO4、NaOH、Na2CO3、空气这几种物质中选择合适的物质填空（填化学式或名称）。 （1）属于混合物的是　　　　；（2）互为同素异形体的是　　　　； （3）属于酸性氧化物的是　　　　；（4）属于碱性氧化物的是　　　　； （5）属于盐的是　　　　。 11．实验室里有两瓶无色透明的液体，一瓶是 NaCl 溶液，一瓶是某胶体，标签都已脱落。 （1）用什么方法可以把它们区分开？写出具体操作和现象。 （2）能否用过滤的方法把它们分开？说明理由。 12．★现有分散系甲、乙、丙：甲的分散质粒子直径约为 0.5 nm，乙约为 40 nm，丙约为 500 nm。 （1）三者分别属于哪一类分散系？ （2）用激光笔照射，哪一个能看到光亮的通路？ （3）静置一段时间后，最可能出现分层或沉淀的是哪一个？为什么？ 参考答案与详解 1．C。A 液氧是液态的 O2，只有一种物质；B 金刚石只含碳元素且只有一种物质；C 碘酒是碘的酒精溶液，含碘和酒精两种物质，是混合物；D 硫酸铜晶体是纯净物。 2．A。A 中 O3 由氧元素组成且只有一种物质，是单质，H2O 由两种元素组成且含氧，是氧化物，符合；B 中 CO 是化合物；C 中 NaOH 是碱；D 中 H2SO4 是酸。 3．B。A 项转化前后是不同的物质，属于化学变化；B 项金刚石与石墨都是碳元素形成的单质且性质不同，正确；C 项 H2O 是化合物；D 项 O2 与 O3 的混合气体只含氧元素，却是混合物。 4．B。SO2、SO3 与碱反应生成盐和水，属于酸性氧化物；CaO 与酸反应生成盐和水，属于碱性氧化物；CO 与酸、与碱都不反应生成盐和水，两类都不属于。 5．C。A 项有些液溶胶是透明的，教材中明确写到；B 项本质区别是分散质粒子直径的大小，丁达尔效应是用来区分的方法，不是本质区别（这是本题最容易误选的一项）；C 项与教材表述一致；D 项云、雾是气溶胶，属于分散系。 6．C。A 项不加热得不到胶体；B 项立即停止加热不能生成足量胶体，液体达不到红褐色；C 项与教材步骤完全一致；D 项搅拌会破坏胶体。 7．1 nm、溶液、100 nm、1～100 nm、胶体。 8．液溶胶、气溶胶、固溶胶。 9．FeCl3＋3H2O ═══ Fe(OH)3(胶体)＋3HCl（加热）；蒸馏；红褐。注意产物不写沉淀符号，且必须注明“(胶体)”。 10．（1）空气；（2）O2 与 O3；（3）CO2；（4）CaO；（5）Na2CO3。 11．（1）在暗处用红色激光笔分别照射两瓶液体，在与光束垂直的方向观察：能看到一条光亮通路的是胶体，看不到的是 NaCl 溶液。（2）不能。胶体粒子的直径为 1～100 nm，能够透过滤纸，过滤时两者都会通过滤纸，分不开。 12．（1）甲的直径小于 1 nm，是溶液；乙在 1～100 nm 之间，是胶体；丙大于 100 nm，是浊液。（2）乙。胶体粒子能使光发生散射，产生丁达尔效应。（3）丙。浊液中分散质粒子直径大，受重力作用容易沉降，静置后分层或出现沉淀。 学科网（北京）股份有限公司 $