第2章 第1节 第1课时 元素与物质的关系 物质分类（配套教参Word）-【步步高】2025-2026学年高一化学必修第一册学习笔记（鲁科版 京粤闽皖豫宁陕专版）

本讲义聚焦“元素与物质分类”核心知识点，从元素组成切入，系统梳理单质与化合物的区别、元素游离态与化合态的存在形式，通过组成物质种类、元素种类等标准构建物质分类框架，结合“价—类”二维图整合化合价与物质类别，为物质性质预测及转化提供学习支架。 资料设计“思考”环节引导概念辨析，如通过O₂和O₃混合气体案例明确单质与纯净物关系，“价—类”二维图（如碳及其化合物）培养模型认知，结合神舟十三号燃料分类等实例强化应用。体现化学观念中物质多样性与分类思想，科学思维中的证据推理，课中辅助教师引导探究，课后助力学生巩固知识、查漏补缺。

第1节　元素与物质分类 第1课时　元素与物质的关系　物质分类 [核心素养发展目标]　1.能从元素组成(宏观)和构成微粒(微观)的角度分析认识物质，根据物质的组成和性质对物质进行分类，培养宏观辨识与微观探析的意识和能力。2.认识同类物质具有相似性，学会分析研究物质性质与相互转化的方法，促进“证据推理与模型认知”化学学科核心素养的发展。 一、元素与物质的关系 1.元素与物质的关系 (1)物质都是由元素组成的。 ①单质：仅由一种元素组成的纯净物。 ②化合物：由两种或两种以上的元素组成的纯净物。 思考1　只由一种元素组成的物质一定是纯净物吗？ 提示　只由一种元素组成的物质不一定是纯净物，例如O2和O3的混合气体，只由氧元素组成，但不是纯净物。 (2)元素的存在形态 ①游离态：元素以单质形式存在，此时元素的化合价为0。 ②化合态：元素以化合物形式存在，此时元素的正负化合价代数和为0。 2.物质分类 思考2　下列每组物质中有一种物质从某种角度分析与其他物质不同，请找出该物质，并说明理由。 (1)Fe、S、C、P： Fe；Fe为金属单质，其余为非金属单质。  (2)硫、金刚石、石墨、C60： 硫；硫不是碳元素的单质，其余都是。 (3)Fe2O3、Na2CO3、CuO、H2O：Na2CO3；Na2CO3为盐，其余为氧化物。 (4)HCl、H2SO4、H2CO3、NaOH： NaOH；NaOH为碱，其余为酸(合理即可)。  思考3　物质常根据物质的组成、结构、性质或用途等进行分类。写出图示中物质分类的标准。 ①根据组成物质的种类； ②根据组成元素的种类； ③根据组成元素的性质； ④根据物质的组成和性质。 3.元素化合价与物质类别的关系 (1)同一种元素可以存在于不同类别的物质中，有些元素在不同化合物中可能呈现不同的化合价。 (2)钠及其化合物常见的有钠、氧化钠、过氧化钠、氢氧化钠、氯化钠、碳酸钠和碳酸氢钠等，将它们的化学式填入下面的“价—类”二维图中。 1.如图为碳及其化合物的“价—类”二维图，请用化学式补充完整。 2.(2025·清华附中高一期末)氯酸钾(KClO3)可用于制造烟花、安全火柴等，关于该物质的分类正确的是(　　) A.盐 B.氧化物 C.酸 D.碱 答案　A 3.(2025·泰安高一期末)下列分类正确的是(　　) 选项 单质 化合物 混合物 A 液态氧 烧碱 碘酒 B 白磷 生石灰 熟石灰 C 铁 干冰 氯化氢 D 氮气 空气 胆矾 答案　A 二、物质分类与物质性质 1.物质的分类 同一类别的物质具有一定的相似性，分门别类地研究物质的组成、性质、用途，可以找到有关规律，发现同类物质之间的内在联系。 (1)氧化物的分类 ①根据物质的组成分类 将氧化物分为金属氧化物和非金属氧化物。 ②根据物质的性质分类 酸性氧化物：能与碱反应生成盐和水的氧化物，如CO2、SO2、Mn2O7等。多数酸性氧化物能溶于水，与水化合生成酸。 碱性氧化物：能与酸反应生成盐和水的氧化物，如Na2O、CaO等。部分碱性氧化物能溶于水，与水化合生成碱。 此外还有两性氧化物如Al2O3和不成盐氧化物如CO、NO等。 思考1　观察不同氧化物之间的关系图，分析酸(或碱)性氧化物与非金属(或金属)氧化物的关系，并举例说明。 提示　①碱性氧化物都是金属氧化物，但金属氧化物不一定都是碱性氧化物，如Mn2O7为酸性氧化物。 ②酸性氧化物不一定都是非金属氧化物，如Mn2O7；非金属氧化物也不一定都是酸性氧化物，如CO、NO、H2O等。 (2)根据物质的组成和性质对物质进行分类 物质 (3)其他分类方法 2.物质的性质 (1)以盐酸为例探究酸的通性(写出反应的化学方程式) 性质预测 实验现象 实验结论 紫色石蕊溶液(类别：指示剂) 溶液变红色 酸能使指示剂变色 铁(类别：金属单质) 固体溶解，产生无色气泡 Fe+2HCl===FeCl2+H2↑，酸能与活泼金属反应生成盐和氢气 CuO(类别：氧化物) 固体溶解，溶液呈蓝色 CuO+2HCl===CuCl2+H2O，酸能与碱性氧化物反应生成盐和水 NaOH(类别：碱) 无明显现象 NaOH+HCl===NaCl+H2O，酸能与碱反应生成盐和水 CaCO3(类别：盐) 固体溶解，产生无色气泡 CaCO3+2HCl===CaCl2+CO2↑+H2O，酸能与某些盐反应生成新盐和新酸 (2)碱的性质(以氢氧化钙为例) ①写出氢氧化钙与下列物质反应的化学方程式，注明部分反应的反应类型。 CO2：Ca(OH)2+CO2===CaCO3↓+H2O； HNO3：Ca(OH)2+2HNO3===Ca(NO3)2+2H2O，复分解反应； Na2CO3：Ca(OH)2+Na2CO3===CaCO3↓+2NaOH，复分解反应。 ②从物质类别的角度分析上述反应，总结碱的通性。 碱与酸碱指示剂作用：遇紫色石蕊溶液变蓝色，遇无色酚酞变红色； 碱+酸―→盐+水； 碱+酸性氧化物―→盐+水； 碱+盐―→新碱+新盐(原理：强碱制弱碱、生成难溶碱)。 思考2　以二氧化碳为例探究酸性氧化物的通性，二氧化碳能与哪些物质反应？写出有关反应的化学方程式。 提示　Ca(OH)2+CO2===CaCO3↓+H2O，CO2+Na2O===Na2CO3，CO2+H2O===H2CO3。 (1)酸性氧化物的化学通性 酸性氧化物+ (2)碱性氧化物的化学通性 碱性氧化物+ 特别提醒　酸性氧化物不一定能与水反应生成酸，如SiO2不能与水反应；碱性氧化物不一定能与水反应生成碱，如FeO不能与水反应。 (3)同类物质性质的应用 ①预测陌生物质的性质 思考3　同类物质往往具有相似的性质，SO2和CO2同为酸性氧化物，试根据酸性氧化物具有的通性(或CO2的性质)，回答下列问题： (1)请写出SO2与生石灰反应的化学方程式：　　　　。  (2)SO2的实验室制法与CO2的实验室制法具有许多相似之处，请写出H2SO4和Na2SO3反应制取SO2的化学方程式：　　　　　　　。  答案　(1)SO2+CaO===CaSO3 (2)H2SO4+Na2SO3===Na2SO4+SO2↑+H2O ②实现不同类别物质间的转化 思考4　写出下列物质之间转化的化学方程式，体会由金属单质到盐、非金属单质到盐的转化关系。 (1)CaCaOCa(OH)2CaSO4 ①2Ca+O2===2CaO； ②CaO+H2O===Ca(OH)2； ③Ca(OH)2+H2SO4===CaSO4+2H2O。 (2)CCO2H2CO3CaCO3 ①C+O2CO2； ②CO2+H2O===H2CO3； ③Ca(OH)2+H2CO3===CaCO3↓+2H2O。 (3)基于上述物质之间的转化，从物质分类的角度，总结从单质到盐的一般转化关系。 金属单质碱性氧化物碱盐； 非金属单质酸性氧化物酸盐。 1.判断正误 (1)在化合物中，只要含有氧元素就属于氧化物(　　) (2)SO3既是非金属氧化物，又是酸性氧化物(　　) (3)酸性氧化物和碱性氧化物都能与水反应生成相应的酸和碱(　　) (4)向稀H2SO4溶液中加入酚酞指示剂，溶液变红色(　　) (5)酸的通性之一是酸可以和盐反应，因此CaCl2+H2O+CO2===CaCO3↓+2HCl可以发生(　　) 答案　(1)×　(2)√　(3)×　(4)×　(5)× 2.(2025·蚌埠高一期末)下表中关于物质分类正确的是(　　) 选项 碱性氧化物 酸 碱 盐 A SiO2 HCl Na2CO3 K2SO4 B Na2O H3PO4 NaOH CuCl2 C Na2O2 HNO3 Ca(OH)2 MgF2 D CaO NaHSO4 KOH BaSO4 答案　B 3.(2025·枣庄高一期末)阅读下列材料并填空。 2021年10月16日，搭载神舟十三号载人飞船的长征二号F遥十三运载火箭精准点火。神舟十三号载人飞船的成功发射离不开化学燃料。火箭分级推进中使用的燃料主要有①煤油、②液氢、③肼(N2H4)和④固态铝粉，氧化剂主要有⑤液氧、⑥N2O4和⑦高氯酸铵(NH4ClO4)。 (1)上述材料中涉及到的物质中，属于混合物的是　　　　　　(填序号，下同)；属于氧化物的是　　　　　　；属于单质的是　　　　　　　　。  (2)下列物质能与铝反应的是　　　(填字母)。  A.硝酸铜溶液 B.稀硫酸 C.氯气 (3)天宫课堂展示的泡腾片实验让我们感受到太空的奇妙。泡腾片含碳酸氢钠和固体酸，实验中将泡腾片放入蓝色水球，水球中产生许多气泡，气泡的主要成分是　　　　，你推断的理由是 　　　　　。 答案　(1)①　⑥　②④⑤　(2)ABC　(3)CO2　碳酸氢钠与酸反应产生CO2 解析　(1)由不同种物质组成为混合物，氧化物是由两种元素组成且其中一种元素为氧元素的化合物，由一种元素组成的纯净物为单质，由分析可知①煤油属于混合物、②液氢属于单质、③肼(N2H4)属于化合物、④固态铝粉属于单质、⑤液氧属于单质、⑥N2O4属于氧化物、⑦高氯酸铵(NH4ClO4)属于化合物。(2)铝可与硝酸铜发生置换反应，可与稀硫酸反应放出氢气，铝与氯气反应生成氯化铝。 课时对点练 [分值：100分] [1~8题，每小题6分] 题组一　元素与物质的关系 1.经测定，一瓶气体中只含有C、O两种元素，通常情况下这瓶气体不可能是(　　) A.一种化合物 B.一种单质和一种化合物的混合物 C.两种化合物 D.两种单质 答案　D 解析　由于碳元素的单质为固体，因此不可能存在单质碳，可以存在单质氧气。 2.(2024·洛阳高一检测)如图是钠元素的“价—类”二维图，下列有关说法不正确的是(　　) A.实验室取用金属钠，需要用到小刀、镊子、滤纸、玻璃片 B.Na2O与水反应生成NaOH，所以Na2O是碱性氧化物 C.A物质的摩尔质量为40 g·mol-1 D.NaHCO3俗称纯碱或苏打 答案　D 解析　实验室取用钠，需用镊子从煤油中取出，并用滤纸吸干钠表面的煤油，并在玻璃片上用小刀切割，故A正确；A物质为氢氧化钠，氢氧化钠的摩尔质量为40 g·mol-1，故C正确；碳酸氢钠的俗称为小苏打，纯碱、苏打是指碳酸钠，故D错误。 题组二　物质分类 3.(2025·通州高一期末)下列物质分类不正确的是(　　) A.Mg(OH)2属于碱 B.HClO4属于酸 C.O3属于氧化物 D.KNO3属于盐 答案　C 4.(2025·石家庄高一期末)分类是认识和研究物质性质及其变化规律的一种常用的科学方法。下列物质的分类、名称(或俗名)及化学式都正确的是(　　) A.碱性氧化物、氧化亚铁、Fe2O3 B.酸性氧化物、干冰、CO2 C.酸、硫酸、H2SO3 D.碱、纯碱、Na2CO3 答案　B 5.从不同角度对物质进行分类是一种常用的学习方法。对如图所示分类方法中甲、乙、丙、丁的判断，正确的是(　　) A.甲——钠盐 B.乙——K2CO3 C.丙——BaO D.丁——酸 答案　A 解析　氯化钠为含有钠离子的盐，乙与氯化钠、碳酸钡同类，为碳酸钠，属于钠盐、碳酸盐，则甲为钠盐，A正确，B错误；丙属于钡盐、氯化物，为氯化钡，C错误；碳酸钡不是酸，故丁不是酸，D错误。 题组三　物质的分类与性质 6.(2025·蚌埠高一期末)二氧化碳不具有的性质是(　　) A.与酸反应生成盐和水 B.与水反应生成酸 C.与碱反应生成盐和水 D.与碱性氧化物反应生成盐 答案　A 7.(2025·淮北一中高一期末)下列选项所示的物质间转化均能通过一步反应实现的是(　　) A.Fe3O4FeFeCl3Fe(OH)3 B.NaClNa2CO3NaOHCu(OH)2 C.NaNa2O2O2CO2 D.CuSO4Cu(OH)2CuOCu 答案　C 解析　Fe3O4与CO反应生成Fe，Fe3O4与CO2不发生反应，故A错误；NaClNa2CO3不能通过一步反应实现，故B错误；钠在氧气中燃烧生成过氧化钠，过氧化钠和水反应生成氧气，氧气和甲烷燃烧生成二氧化碳，故NaNa2O2O2CO2均能通过一步反应实现，故C正确；硫酸铜和氢氧化铝不反应，故CuSO4Cu(OH)2不能通过一步反应实现，故D错误。 8.图中相连物质间在一定条件下可以发生反应，下表提供的四组物质符合要求的是(　　) 选项 甲 乙 丙 丁 A H2 O2 CO2 CuO B Mg HCl CuCl2 NaOH C Ca(OH)2 CO2 NaOH CuSO4 D Na2CO3 BaCl2 HCl Ca(OH)2 答案　C 解析　氢气能与氧气反应，氢气能与氧化铜反应，氧气不能与二氧化碳反应，二氧化碳不能与氧化铜反应，不符合图示，A项错误；镁能与盐酸反应，镁与氢氧化钠不反应，不符合图示，B项错误；氢氧化钙能与二氧化碳反应，二氧化碳能与氢氧化钠反应，氢氧化钠和氢氧化钙都能与硫酸铜反应，符合图示，C项正确；碳酸钠能与氯化钡反应，碳酸钠能与氢氧化钙反应，氯化钡不能与盐酸反应，不符合图示，D项错误。 [9~12题，每小题6分] 9.(2024·焦作高一检测)有关物质之间的部分转化关系如图所示，其中“—”表示物质之间能发生化学反应，“→”表示物质之间的转化关系。下列说法正确的是(　　) A.物质X是一种常见的酸性氧化物 B.反应②一定有盐参加反应 C.图中的所有反应均属于置换反应 D.向Ca(OH)2溶液中加入CaO，所得溶液的溶质质量分数一定增大 答案　A 解析　物质X是CO2，是一种常见的酸性氧化物，故A项正确；反应②可以是Ca(OH)2与CO2反应，故B项错误；图中的所有反应均为酸、碱、盐、酸性氧化物、碱性氧化物之间的反应，不可能存在置换反应，故C项错误；若Ca(OH)2溶液饱和，加入CaO后所得溶液的溶质质量分数不变，故D项错误。 10.(2025·自贡一中高一期末)类比是研究物质性质的常用方法之一。下列类比正确的是(　　) A.Cu与Cl2能化合生成CuCl2，则Fe与Cl2能化合生成FeCl3 B.Mg在空气中燃烧生成MgO，则Na在空气中燃烧生成Na2O C.NaHCO3可以治疗胃酸过多，则NaOH也可以治疗胃酸过多 D.Fe可以置换出CuSO4溶液中的铜，则Na也可以置换出CuSO4溶液中的铜 答案　A 解析　Mg在空气中燃烧生成MgO，Na在空气中燃烧生成Na2O2，B错误；NaHCO3能够与胃酸HCl反应，本身对人无刺激性，因此可以治疗胃酸过多，虽然NaOH能够与HCl发生反应，但其碱性强，会对人产生腐蚀性，因此不可以治疗胃酸过多，C错误；Fe可以置换出CuSO4溶液中的铜，Na放入CuSO4溶液中，先与水反应生氢氧化钠和氢气，NaOH再与CuSO4反应生成Cu(OH)2和Na2SO4，不能置换铜，D错误。 11.下列各项中的物质能满足如图所示阴影部分关系的是(　　) 选项 ① ② ③ ④ A NaCl K2SO4 KCl (NH4)2SO4 B Na2SO4 K2SO4 KCl NH4Cl C NaCl K2SO4 KCl NH4Cl D Na2SO4 K2SO4 KCl (NH4)2SO4 答案　B 解析　①中的盐既属于钠盐又属于硫酸盐，可排除A、C两项；④中的盐既属于铵盐又属于盐酸盐，则B项中的NH4Cl正确，排除D项。 12.“价—类”二维图可以表示元素化合价与物质类别之间的关系，图中的 a、b、c、d、e代表常见的含碳物质，下列说法错误的是(　　) A.由a得到e至少要经过三步化学反应 B.e可能难溶于水 C.c和水反应生成d D.b和氧气反应生成c 答案　A 解析　a是碳元素的单质，e点所示物质是一种含碳元素的盐，从a到e两步即可实现，即碳与氧气在点燃的条件下反应生成二氧化碳，二氧化碳与碱反应得到碳酸盐，A错误；e点所示物质是一种盐，其中碳元素显+4价，碳酸钙、碳酸钡等难溶于水，B正确；c点所示的物质是二氧化碳，d点所示物质是碳酸，二氧化碳和水反应生成碳酸，C正确；b是一氧化碳，c是二氧化碳，在点燃的条件下，一氧化碳与氧气反应生成二氧化碳，D正确。 13.(12分)利用如图所示的“价—类”二维图，可以从不同角度认识含氯元素的物质的性质及其转化关系，图中甲~辛均为含氯元素的物质。回答下列问题： (1)写出下列物质的化学式：甲　　　；丙　　　　；戊　　　　；己　　　　。  (2)在对应横线上写出加点元素的化合价：KClO3　　　　；NaClO2　　　　。  (3)写出乙生成戊的化学方程式：　　　　　　　。  答案　(1)HCl　ClO2　HClO　HClO4　(2)+5　+3　(3)Cl2+H2O===HCl+HClO 解析　(2)化合物中元素正负化合价代数和为零，KClO3中钾元素、氧元素化合价分别为+1、-2，则氯元素化合价为+5；NaClO2中钠元素、氧元素化合价分别为+1、-2，则氯元素化合价为+3。(3)乙为氯气单质，戊为次氯酸，氯气和水反应生成盐酸和次氯酸：Cl2+H2O===HCl+HClO。 14.(6分)某同学对一组物质进行了如图所示分类： (1)类别1为　　　　　；类别2中属于盐的是　　　　　(填化学式)。  (2)类别2的三种物质中，有一种物质与另外两种物质均能发生反应，其中属于复分解反应的是　　　　　(写化学方程式)。  答案　(1)混合物　CuCl2　(2)CuCl2+2NaOH===Cu(OH)2↓+2NaCl 解析　(1)“分类标准1”是按组成物质种类的多少分类的，“类别1”为混合物，“分类标准2”是按组成元素种类的多少分类的，“类别 2”为化合物，其中CuCl2属于盐。(2)NaOH与CO2、CuCl2均能发生反应，其中属于复分解反应的是CuCl2+2NaOH===Cu(OH)2↓+2NaCl。 15.(10分)A~E是初中化学常见的物质：稀盐酸、氢氧化钠、氢氧化钙、碳酸钠、二氧化碳中的某一种。A可用于金属表面除锈，B可用来改良酸性土壤。它们相互之间发生反应或转化的关系如图所示(“—”表示两种物质间能发生反应，“→”表示两种物质间的转化关系)。 (1)A、C的化学式分别为　　　　、　　　　；D在生活和生产中的一种用途是　　　　。 (2)E→D反应的化学方程式为　　　　　　　；B与D反应的化学方程式为　　　　　　　。  答案　(1)HCl　NaOH　作为光合作用的原料、灭火(填一种，合理即可) (2)Na2CO3+2HCl===2NaCl+H2O+CO2↑ CO2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O 解析　A可用于金属表面除锈，所以A是稀盐酸，B可用来改良酸性土壤，所以B是氢氧化钙，稀盐酸、氢氧化钙都会与E反应，稀盐酸会与C反应，C会转化成E，所以E是碳酸钠，C是氢氧化钠，D是二氧化碳。 学科网（北京）股份有限公司 $