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

该教案聚焦物质的分类及分散系知识，涵盖树状与交叉分类法、同素异形体、酸性/碱性氧化物、分散系及胶体等要点。通过图书馆图书分类、快递分拣的生活场景导入，从生活经验过渡到化学物质分类，搭建从已知到未知的学习支架。 此教案以科学思维为引领，通过学生自主给物质分类活动理解分类标准，结合Fe(OH)3胶体制备实验和丁达尔效应观察培养科学探究与实践能力，分层设计（优生班拓展反例、普通班夯实基础）适配不同学情。助力学生形成物质多样性的化学观念，提升教师教学的针对性与课堂效率。

第一节　物质的分类及转化（第一课时　物质的分类）·教案 人教版　化学　必修第一册　第一章　物质及其变化 一、教材分析 本课时是人教版必修第一册第一章第一节的前半部分，教材第 6 至 9 页。全节共 2 课时，本课时为第一课时，学物质的分类；第二课时学物质的转化。教材先用图书馆分类陈列图书、快递分类分拣两个生活场景引出分类，再给出树状分类法（图 1-3）与交叉分类法（图 1-4），随后由“混合物”这一支自然过渡到分散系，按分散质粒子直径把分散系分成溶液、胶体、浊液，用【实验 1-1】制备 Fe(OH)3 胶体并观察丁达尔效应收尾。这是高中化学的第一节新课，学生初中已经会分单质、化合物、氧化物、酸碱盐，真正的新内容只有同素异形体、酸性氧化物与碱性氧化物两个名称，以及分散系、胶体、丁达尔效应这一串。最值得教的有两处：一是分类要先定标准，标准变了结果就变；二是三种分散系的界线只由粒子直径决定。高频考点集中在同素异形体的判断、酸性氧化物的判断、粒子直径的三个范围、丁达尔效应的用途、Fe(OH)3 胶体制备的操作细节。 二、学情分析 学生刚进高一，初中化学的基础还在，判断纯净物与混合物、单质与化合物没有障碍，做过溶液和浊液的实验。预计的困难有三处。第一，同素异形体的判断，学生会漏掉“都是单质”这个条件，把 O2 与 H2O 也算进去，还会把石墨转化为金刚石判成物理变化。第二，酸性氧化物的判断，学生会直接记成“非金属氧化物就是酸性氧化物”，碰到 CO 就错。第三，胶体与溶液的区别，学生凭肉眼看是否透明来判断，忘了本质区别是粒子直径。对策分别是：同素异形体用三步判断法当堂练；氧化物的定义回到方程式，圈出教材“大多数”三个字；胶体部分先给直径数轴再做实验，让数字先于现象。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。 三、教学目标 1．能说出树状分类法与交叉分类法的分类标准，能按树状分类图给常见物质定位。 2．能判断给定的两种物质是否互为同素异形体，能判断常见氧化物是否属于酸性氧化物或碱性氧化物。 3．能说出分散系、分散质、分散剂的含义，能默写溶液、胶体、浊液对应的分散质粒子直径范围。 4．能完成 Fe(OH)3 胶体的制备操作，能用丁达尔效应区分胶体与溶液，能写出制备的化学方程式。 四、教学重难点 重点：树状分类法与交叉分类法；三种分散系按粒子直径的分类；丁达尔效应及其用途。 难点：同素异形体与酸性氧化物、碱性氧化物的判断；胶体与溶液本质区别的理解。 五、教学方法与教具准备 讲授与演示实验结合，配当堂练习。教具：课件 41 页（含 15 处答案浮入动画）；演示实验用品——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、蒸馏水、NaCl 溶液、FeCl3 饱和溶液（提前一天配好，棕色瓶避光保存）。学案随堂发放，文末附答案；课时作业分 A、B 两组，A 组全体必做，B 组优生班必做、普通班选做。板书主张：树状分类图和化学方程式一律在黑板上一步步写出来，不用课件翻页代替书写，学生跟着抄；课件只负责出图、出现象和出答案。 六、教学过程 环节一　情境引入（约3分钟） 问题1　图书馆有几十万册书，快递站每天要处理几万件包裹。要在几分钟里找到你要的那一本书、那一个包裹，靠的是什么办法？ 师生活动：课件出示教材图 1-1 图书馆书架与图 1-2 快递分拣的画面，指名一生回答。 明确：先分类，再查找。数量大、种类多的时候，分类是最省力的办法。 过渡语：目前人类发现和合成的物质已有上亿种。要研究这么多物质，化学也用同一个办法——先分类。今天这节课，我们就来学化学上是怎么给物质分类的。 环节二　树状分类法与交叉分类法（约10分钟） 问题2　请把下面这几种物质分成两类，并说出你的分类标准：铁、氧气、二氧化碳、氢氧化钠、氯化钠、空气。 师生活动：学生独立思考 1 分钟，指名两生回答，教师把两种不同的分法都写在黑板上。学生通常给出两种标准：按物质种数分（空气是混合物，其余是纯净物），按元素种数分（铁、氧气是单质，其余是化合物）。 明确：分类要先定标准。标准不同，分出来的结果就不同。 讲授并板书：按物质的组成逐级向下分，得到树状分类法。教师在黑板上从“物质”开始画，边画边问“这一层是按什么分的”，画到氧化物、酸、碱、盐为止，学生同步抄到学案上。课件同时出示教材图 1-3。 明确：树状分类法的每一层只有一个标准，同一层的类别之间不重叠：物质分为混合物和纯净物；纯净物分为单质和化合物；单质分为金属单质、非金属单质、稀有气体；化合物分为无机化合物和有机化合物；无机化合物分为氧化物、酸、碱、盐。 问题3　Na2CO3 属于哪一类？只有一个答案吗？ 师生活动：学生看课件上的教材图 1-4，同桌讨论半分钟后回答。 明确：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。同一种物质按不同标准可以落到不同类别里，这种分法叫交叉分类法。板书：树状——它在哪一支；交叉——它同时还算什么。 预设：有学生认为交叉分类法里的类别互相矛盾。教师用 Na2SO4 追问一句：“它是钠盐还是硫酸盐？”学生答“都是”，矛盾自然消解。 设计意图：两种分类法的差别落在“标准”上，让学生自己给出两种分法，比直接给定义记得牢。 环节三　同素异形体与氧化物的分类（约8分钟） 问题4　金刚石、石墨和 C60 都由碳元素形成，它们是同一种物质吗？ 师生活动：学生回答“不是”，教师追问“凭什么说不是”。学生答硬度、颜色、导电性不同。 明确：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。金刚石、石墨和 C60 是碳元素的同素异形体；O2 和 O3 是氧元素的同素异形体。板书三个判断条件：同一种元素、都是单质、是不同的物质。 练习1：判断下列各组是否互为同素异形体：①O2 与 O3　②H2O 与 H2O2　③CO 与 CO2　④白磷与红磷。 师生活动：口答，逐个说理由。答案：①是　②不是　③不是　④是。 预设：有学生把②③也算成同素异形体，理由是“组成元素相同”。教师在黑板上把三个条件圈出来对照：H2O、H2O2、CO、CO2 都是化合物，第二个条件就不满足。 预设：有学生问石墨变金刚石算不算化学变化。教师明确：前后是两种不同的物质，属于化学变化。这一条不在教材正文，但考试常考。 问题5　氧化物还能不能再往下分？请写出 CO2 与 NaOH 溶液、CaO 与盐酸反应的化学方程式，看看产物有什么共同点。 师生活动：两生板演，其余学生写在学案上，教师巡视后订正。 解：CO2＋2NaOH＝Na2CO3＋H2O 　　CaO＋2HCl＝CaCl2＋H2O 明确：产物都只有盐和水。能与碱反应生成盐和水的氧化物叫酸性氧化物，如 CO2、SO3；能与酸反应生成盐和水的氧化物叫碱性氧化物，如 CaO、MgO。教材写的是“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”，把“大多数”三个字在书上圈出来。 预设：有学生总结成“非金属氧化物就是酸性氧化物”。教师给 CO 作反例：CO 与酸、与碱都不反应生成盐和水，它两类都不属于。 ★拔高探究（优生班）：再给一个反例——Mn2O7 是金属氧化物，却属于酸性氧化物。据此追问：判断一种氧化物属于哪一类，看的是元素种类还是反应产物？明确：看反应产物。 （普通班替代）：不出 Mn2O7，只把 CO 这一个反例讲透，要求记住“大多数”这个限定。 环节四　分散系及其分类（约7分钟） 过渡语：回到树状分类图上“混合物”这一支。初中学过的溶液、乳浊液、悬浊液都是混合物，它们有一个共同的名字。 讲授并板书：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分散质，另一种物质叫分散剂。板书：溶液中，溶质是分散质，溶剂是分散剂。 问题6　把泥土放进水里得到泥水，把食盐放进水里得到食盐水。同样是分散到水里，为什么一个浑浊、静置后沉降，一个澄清、放多久也不分层？ 师生活动：指名一生回答，学生一般能说到“颗粒大小不一样”。 明确：化学上按分散质粒子的直径给分散系分类：小于 1 nm 的是溶液，大于 100 nm 的是乳浊液或悬浊液，1～100 nm 之间的是胶体。课件出示直径数轴，学生在学案上填三个范围。 归纳：两个端点 1 nm 和 100 nm 必须记住，这是本课时的默写内容。 问题7　胶体还可以按什么标准继续分？ 师生活动：学生看教材第 8 页，一生回答。 明确：按分散剂的状态分：分散剂是液体的叫液溶胶，如 Fe(OH)3 胶体；是气体的叫气溶胶，如云、雾；是固体的叫固溶胶，如有色玻璃。 环节五　实验：Fe(OH)3 胶体的制备与丁达尔效应（约12分钟） 过渡语：教材上说，有些液溶胶是透明的，用肉眼很难和溶液区分开。那怎么把它们分辨出来？先做出一份胶体来。 演示实验（教材【实验 1-1】）：取两个 100 mL 小烧杯，分别加入 40 mL 蒸馏水和 40 mL NaCl 溶液；把蒸馏水加热至沸腾，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。教师演示，边做边报操作，学生在学案上记录现象。 问题8　这里为什么要用蒸馏水？为什么只滴 5～6 滴？为什么见到红褐色就停止加热？ 师生活动：三问依次抛出，学生答一条教师板书一条。 明确：用蒸馏水是因为自来水含电解质，会使胶体聚沉；只滴 5～6 滴、见红褐色即停，都是为了得到胶体而不是沉淀；全程不能用玻璃棒搅拌，搅拌会破坏胶体。 讲授并板书：写出反应的化学方程式，条件写在等号上方： 　　FeCl3＋3H2O ═══ Fe(OH)3(胶体)＋3HCl　　（条件：加热） 预设：有学生在 Fe(OH)3 后面加“↓”。教师把错写的式子留在黑板上对照，立规矩：得到的是胶体，不写沉淀符号，且必须在化学式后注明“(胶体)”。 演示实验（续）：拉上窗帘，用红色激光笔分别照射 NaCl 溶液和制得的 Fe(OH)3 胶体，请前排两名学生上讲台，在与光束垂直的方向观察后向全班报告现象。 明确：光束通过 Fe(OH)3 胶体时能看到一条光亮的“通路”，通过 NaCl 溶液时看不到。这条光亮的通路是胶体粒子对光线散射形成的，叫做丁达尔效应。丁达尔效应可以用来区分胶体和溶液。 问题9　为什么胶体能散射光，溶液不能？ 师生活动：学生读教材第 9 页“资料卡片”，一生复述。 明确：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。要点是散射，胶体粒子本身不发光。 练习2：下列现象中哪些属于丁达尔效应？①日光从窗隙射入暗室看到的光柱　②放电影时放映机到银幕之间的光柱　③晴天看到的蓝天　④阳光透过密林间的缝隙形成的光束。 师生活动：口答，答案：①②④。教师说明：这三种情况里起作用的都是空气中的气溶胶。 ★拔高探究（优生班）：胶体粒子能透过滤纸，不能透过半透膜。据此追问：要把胶体与溶液分开，用过滤行不行？明确：不行，两者都能透过滤纸；分离胶体与溶液中的分子、离子要用渗析。 （普通班替代）：只回答“能不能用过滤区分胶体和溶液”，答案是不能，理由是胶体粒子能透过滤纸，不展开渗析。 环节六　当堂检测（约4分钟） 师生活动：限时 3 分钟独立完成学案“当堂检测”四小题，同桌互批，教师逐题报答案并讲评错得多的题。 （1）下列物质中属于混合物的是（　　）。A．液氧　B．冰水混合物　C．碘酒　D．金刚石 （2）下列各组互为同素异形体的是（　　）。A．O2 与 O3　B．CO 与 CO2　C．H2O 与 H2O2　D．铁与铁锈 （3）分散质粒子直径为　　　　的分散系叫做胶体；能用来区分胶体和溶液的方法是　　　　。 （4）写出实验室制备 Fe(OH)3 胶体的化学方程式。 明确：（1）C　（2）A　（3）1～100 nm；丁达尔效应　（4）FeCl3＋3H2O ═══ Fe(OH)3(胶体)＋3HCl（加热）。 环节七　小结与作业布置（约1分钟） 归纳：这节课做了两件事：给物质分类，用了树状和交叉两种方法；给混合物里的分散系分类，标准是分散质粒子的直径。丁达尔效应是区分胶体和溶液的办法。 布置：课时作业 A 组全体必做，B 组优生班必做、普通班选做，建议用时 25 分钟。预习教材第 10 至 11 页，把初中学过的酸、碱、盐的化学性质各写两条，下节课用。 七、板书设计 　　　　　　　第一节　物质的分类及转化（第一课时） 一、物质的分类 　1．树状分类法　　物质—混合物／纯净物—单质／化合物—氧化物·酸·碱·盐 　2．交叉分类法　　Na2CO3：盐、钠盐、碳酸盐 　3．同素异形体　　同种元素　都是单质　不同物质　（转化属化学变化） 　4．酸性氧化物　与碱反应生成盐和水　CO2＋2NaOH＝Na2CO3＋H2O 　　 碱性氧化物　与酸反应生成盐和水　CaO＋2HCl＝CaCl2＋H2O 二、分散系 　分散质／分散剂　　＜1 nm 溶液　1～100 nm 胶体　＞100 nm 浊液 　胶体：液溶胶　气溶胶　固溶胶 　制备　FeCl3＋3H2O ═══ Fe(OH)3(胶体)＋3HCl（加热） 　丁达尔效应——散射——区分胶体与溶液 副板面：学生板演区（两条方程式）／错例对照区 八、附：课堂预设 1．学生把 O2 与 H2O 说成同素异形体——把三个条件写在黑板上逐条对照，H2O 是化合物，第二条不满足。 2．学生认为石墨变金刚石是物理变化——追问“变化前后是同一种物质吗”，得出有新物质生成，属化学变化。 3．学生总结“非金属氧化物都是酸性氧化物”——给出 CO 反例，回到定义看产物。 4．学生凭是否透明判断胶体与溶液——引用教材原话“有些液溶胶是透明的”，回到粒子直径。 5．演示实验中光路不明显——多半是胶体浓度不够或环境不够暗。备用方案：提前一天做好一瓶 Fe(OH)3 胶体带进教室，或用手电筒照射清水与豆浆做对比。 6．学生问胶体带不带电——回答整个分散系是电中性的，带电的是胶体粒子，这部分高中不作要求，课后可以自己查阅。 7．学生问 1 nm 到底多小——用“把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”作比，不展开数量级换算。 九、备教手记（课后填写） 这节课要盯的有几件事。演示实验前一天自己先做一遍，确认光路清楚，否则课上会冷场。同素异形体的练习1要看错的人数，如果超过三分之一，下节课开头补两分钟。氧化物那一段容易讲长，注意控制在 8 分钟以内，讲不完的反例往后放。当堂检测第（4）小题写方程式，重点看有多少人加了沉淀符号、有多少人漏写“(胶体)”，这两个错处如果集中，下节课上课前默写一遍。 学科网（北京）股份有限公司 $