内容正文:
第一章
第一节 第1课时 物质的分类
学习任务一 根据物质的组成和性质分类
学习任务二 分散系及其分类
目录索引
AI体系构建
学习目标 学习要点
1.能依据物质类别和元素价态列举某种元素的典型代表物。
2.能举例说明胶体的典型特征。 四组概念:纯净物和混合物;单质和化合物;酸、碱、盐和氧化物;酸性氧化物和碱性氧化物
两种方法:树状分类法和交叉分类法
一种性质:丁达尔效应(光的散射)
学习任务一 根据物质的组成和性质分类
基础落实 必备知识全过关
要点1.元素与物质的关系
宏观描述组成,微观解释构成(元素是桥梁)
游离
原子
分子
化合
原子
分子
离子
要点2.同素异形体
“同素”—同种元素,“异形”—不同结构(原子个数或排列方式不同)
(1)概念
O2、O3都是由 元素形成的性质不同的 (填“单质”或“化合物”),在化学上将二者之间的关系称为同素异形体。
(2)常见实例
碳元素: 、 、C60等;
磷元素:红磷、 等。
氧
单质
金刚石
石墨
白磷
要点3.两种常用分类方法
(1)树状分类法 按单一标准逐级细分,形成树枝状层级结构(从一般到具体),各层次之间属于包含关系
纯净物
稀有气体
氧化物
酸
碱
盐
请将下列含碳物质依据树状分类法进行分类:①煤、②金刚石、③碳酸、④CO2、⑤CH4、⑥Na2CO3。
①
②③④⑤⑥
②
③④⑤⑥
③④⑥
⑤
④
③
⑥
(2)交叉分类法 对同一事物用不同标准分类,形成多维标签(打破层级限制,多种分类标准,分类结果交错)
钠盐
钾盐
硫酸盐
碳酸盐
要点4.酸性氧化物和碱性氧化物
(1)概念辨析
分类 酸性氧化物 碱性氧化物
定义 与 反应生成 的氧化物 与 反应生成
的氧化物
类别关系 大多数非金属氧化物 大多数金属氧化物
实例 CO2、SO3等 CaO、MgO等
碱
盐和水
酸
盐和水
(2)写出下列反应的化学方程式
①CO2与足量NaOH溶液反应: 。
②CO2与CaO反应: 。
③CuO与稀盐酸反应: 。
④Na2O与水反应: 。
CO2+2NaOH ══ Na2CO3+H2O
CO2+CaO ══ CaCO3
CuO+2HCl ══ CuCl2+H2O
Na2O+H2O ══ 2NaOH
微思考情境探究
情境探究1 认识同素异形体
臭氧(O3)被誉为地球的“外衣”,存在于大气中,可有效吸收太阳光中波长
300 nm以下的紫外线,从而保护地球生物免受紫外线辐射的伤害。
思考(1)O2和O3的元素组成 (填“相同”或“不同”,下同),分子中氧原子个数 ,因此二者互为 。
(2)O2在高温下转化为O3,是 (填“物理”或“化学”)变化,判断依据是 。
(3)[链高考]判断正误:
(2025·江苏卷,5A)硫黄有S2、S2-、S4等多种同素异形体。( )
相同
不同
同素异形体
化学
反应中有新物质(O3)生成
×
情境探究2 认识物质的分类
实验室常用的八种试剂:①铁粉(Fe);②氧气(O2);③硫酸钠(Na2SO4);④氧化钙(CaO);⑤氢氧化钠(NaOH);⑥硫酸(H2SO4);⑦二氧化硫(SO2);⑧乙醇(C2H6O)。
思考(1)从元素组成角度如何对上述物质进行分类?
(2)从物质类别角度看,属于酸、碱、盐的物质分别有哪些?
(3)试从交叉分类法角度对Na2SO4进行分类。
单质:①②;化合物:③④⑤⑥⑦⑧。
酸:⑥;碱:⑤;盐:③。
钠盐、硫酸盐、含氧酸盐等。
情境探究3 认识酸性氧化物和碱性氧化物
常用干燥剂:液态干燥剂(浓硫酸,质量分数:98%),固态干燥剂(氧化钙、无水氯化钙、碱石灰)等。
思考(1)上述物质中,属于混合物的是 。
(2)分别从组成和性质角度看,氧化钙属于 氧化物、 氧化物。
(3)氧化钙干燥吸水的原理是 (用化学方程式表示)。
浓硫酸、碱石灰
金属
碱性
CaO+H2O═Ca(OH)2
基础转化 落实基础提能力
基础转化点1从对同素异形体的概念理解,转化为应用判断
AI解读将抽象概念转化为可落地的实例分析逻辑,抓住概念“三要素”——“单质”“同素”(同种元素)、“异形”(结构不同),解决“同素异形体”的判断问题,实现从概念理解到实例判断的过渡。
1.(2026·浙江宁波六校高一期中)下列物质不互为同素异形体的是( )
A.S8和S2 B.石墨和C60
C.Na2O和Na2O2 D.氧气和臭氧
C
解析 同素异形体的研究对象是同种元素形成的不同单质,Na2O和Na2O2是Na、O元素形成的两种化合物,不是同素异形体,C错误。
2.(2026·湖北十堰八校高一期中)磷纳米材料在光电领域应用广泛,一种利用液态铋催化白磷制备针状黑磷纳米棒的工艺如图所示(s表示固态,l表示液态,g表示气态),下列说法错误的是( )
A.该工艺涉及磷的三种同素异形体
B.该工艺须在隔绝空气的条件下进行
C.黑磷可与氧气反应生成五氧化二磷
D.变化Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均属于化学变化
D
解析 红磷、白磷、黑磷均为磷的同素异形体,工艺中三者均出现,A正确;白磷易燃,工艺需隔绝空气防止自燃,B正确;黑磷作为磷单质,完全燃烧生成五氧化二磷,C正确;变化Ⅱ为液态白磷→气态白磷,属于物理变化,D错误。
基础转化点2从对分类思想的认识,转化为对常见物质进行实际分类
AI解读基于对“树状分类法”和“交叉分类法”的认识,将“分类思想”从哲学认识转化为对“具体物质”的实际分类能力,是化学学习的核心思维之一。
3.(2025·浙江6月选考卷)下列属于含氧酸盐的是( )
A.NaCl B.K2CO3
C.H2SO4 D.CH3OH
B
解析 NaCl由钠离子和氯离子构成,属于无氧酸盐,A错误;K2CO3是碳酸盐,属于含氧酸盐,B正确;H2SO4属于酸,不属于盐,C错误;CH3OH属于有机物中的醇类,不属于含氧酸盐,D错误。
4.(2026·辽宁七校协作体高一联考)下列有关物质的分类正确的是( )
A.混合物:空气、冰水混合物、水银
B.碱:Ba(OH)2、Cu2(OH)2CO3、NH3·H2O
C.盐:硫酸镁、氯化铵、纯碱
D.氧化物:H2O、CO、CH3COOH
C
解析 冰水混合物是H2O的不同状态,属于纯净物;水银是汞单质,属于纯净物,A错误。Cu2(OH)2CO3是碱式盐,电离生成C和OH-,属于盐,B错误。硫酸镁(MgSO4)、氯化铵(NH4Cl)、纯碱(Na2CO3)均属于盐类,C正确。CH3COOH含C、H、O三种元素,属于羧酸,D错误。
基础转化点3从对两类氧化物的概念理解,转化为对化学性质的推测
AI解读基于对酸性氧化物和碱性氧化物的概念理解,类比初中化学中CO2、CaO的化学性质,类推其他氧化物的化学性质,实现概念理解到性质推测的转化。
5.(2026·浙江精诚联盟高一联考)下列物质属于碱性氧化物的是( )
A.CO2 B.SO3
C.MgO D.CO
C
解析 碱性氧化物必定是金属氧化物,MgO是碱性氧化物;CO2、SO3是酸性氧化物,CO是不成盐氧化物。
6.(2026·湖北问津教育联盟高一联考)分类是学习物质化学性质的重要方法之一,下列物质分类及相关性质不正确的是( )
选项 物质 类别 相关性质
A CuO 碱性氧化物 能与水反应生成碱
B Fe 金属 能与酸反应生成氢气
C K2CO3 碳酸盐 能与强酸反应生成CO2
D CO2 酸性氧化物 能与碱反应生成盐和水
A
解析 CuO是碱性氧化物,但常温下无法与水反应生成Cu(OH)2,A错误;Fe是金属,与稀盐酸、稀硫酸等反应可生成H2,B正确;K2CO3属于碳酸盐,与强酸(如稀盐酸、稀硫酸)反应生成CO2,C正确;CO2是酸性氧化物,能与碱反应生成盐(如Na2CO3)和水,D正确。
学习任务二 分散系及其分类
基础落实 必备知识全过关
要点1.核心概念
(1)分散系
将一种(或多种)物质以 形式分散到另一种(或多种)物质中所形成的 。
(2)组成要素
组分 概念 实例(食盐水)
分散质 被分散成 的物质 (溶质)
分散剂 容纳分散质的物质 (溶剂)
粒子
混合物
粒子
NaCl
H2O
要点2.核心分类
(1)分散系的分类
根据分散质粒子的直径大小对分散系进行分类,可分为三大类:
粒子直径决定分散系类型及性质
10-9
(2)胶体的分类
胶体按分散剂的不同,可分为液溶胶、气溶胶和固溶胶。
种类 液溶胶 气溶胶 固溶胶
分散剂 固体
示例 Fe(OH)3胶体 云、雾 一些有色玻璃
液体
气体
要点3.Fe(OH)3胶体制备
(1)实验原理
化学方程式为 。
(2)实验操作
FeCl3+3H2O Fe(OH)3(胶体)+3HCl
要点4.核心性质
一条光亮的“通路”
散射
【拓展】 分散系透过滤纸、半透膜图示理解
微思考情境探究
情境探究1 分散系及其分类
实例:厨房中的化学物质:①食盐水;②白醋;③铁强化酱油(含FeSO4);④面粉糊;⑤牛奶(含蛋白质)。
思考(1)根据分散质粒子的直径大小对上述物质进行分类。
(2)①中分散质是 ,分散剂是 。
(3)⑤中分散质是 ,分散剂是 。
溶液:①②③;乳浊液或悬浊液:④;胶体:⑤。
食盐(NaCl)
水
蛋白质
水
情境探究2 生活中的丁达尔效应
当光线穿过胶体(如雾、云或灰尘)时,会形成一条可见的“光路”,让原本无形的光变得肉眼可见。
思考(1)上述现象被称为 ,是由于胶体粒子对光线的
(填“散射”或“折射”),是胶体特有的性质。
(2)利用上述现象可区分溶液和胶体,发生 (填“物理”或“化学”)变化。
(3)当光束照射NaCl溶液时,不产生上述现象,其原因是
。
丁达尔效应
散射
物理
分散质粒子的直径很小,对光的散射作用微弱
情境探究3 胶体的吸附性及应用
向浑浊河水中加入适量明矾[KAl(SO4)2·12H2O]粉末,搅拌溶解,静置一段时间,河水变澄清,底部产生沉淀物。
思考(1)为什么浑浊河水中加入明矾会产生沉淀物?
(2)过滤上述混合物,用光束照射滤液,产生光亮通路,据此得出什么结论?
(1)明矾溶于水形成Al(OH)3胶体,吸附水中杂质,产生沉淀。
(2)滤液属于胶体,胶体粒子能透过滤纸。
基础转化 落实基础提能力
基础转化点1从对分散系的表象认知,转化为“微粒尺度决定体系性质”的学科思想
AI解读从对分散系的表象认知(记忆溶液、胶体、乳浊液或悬浊液的性质差异)深入“微粒尺度决定体系性质”的学科思想,是将化学知识转化为学科思维的关键一步。这种思想让我们透过现象看本质,并在更广泛的科学领域中应用尺度这一关键参数来理解和设计物质。
1.(2026·河北邢台卓越联盟高一联考)分散系由分散质和分散剂组成。下列说法错误的是( )
A.分散质粒子直径大于100 nm的分散系是乳浊液或悬浊液
B.CuSO4溶液的分散质是CuSO4
C.将适量饱和FeCl3溶液滴入沸水中,可生成Fe(OH)3胶体
D.当光束通过稀盐酸时,会出现丁达尔效应
D
解析 分散系的分类是按照分散质的粒子直径大小划分的,通常把分散质粒子直径大于100 nm的分散系叫作乳浊液或悬浊液,A正确;分散系CuSO4溶液的分散剂为H2O,分散质是CuSO4,B正确;制备Fe(OH)3胶体的方法为向沸水中滴加几滴饱和FeCl3溶液,继续煮沸至溶液呈红褐色,停止加热,即得到Fe(OH)3胶体,C正确;丁达尔效应是胶体分散系的一种重要的光学性质,广泛用于胶体鉴别实验,而稀盐酸属于溶液,无丁达尔效应,D错误。
2.(2026·广东深圳中学高一期中)分别将6滴饱和FeCl3溶液滴加到下列盛有3种不同试剂的试管中,可得到三种分散系,下列有关这三种分散系的说法错误的是( )
A.分散质粒子直径:①<②<③
B.向三种分散系中加入AgNO3溶液,只有①中会产生白色沉淀
C.仅凭观察法就可将①②③三种分散系区别开
D.只有②中的分散系可以产生丁达尔效应
B
解析 分散质粒子直径:①为溶液(<1 nm)、②为胶体(1~100 nm)、③为乳浊液或悬浊液(>100 nm),则①<②<③,A正确;三种分散系中均含Cl-,加入AgNO3溶液均会生成AgCl白色沉淀,B错误;①为黄色透明溶液、②为红褐色透明胶体、③为红褐色浑浊浊液,观察颜色和是否浑浊可区分,C正确;丁达尔效应是胶体的特性,只有②(胶体)可产生,D正确。
基础转化点2基于实验条件控制,探究Fe(OH)3胶体的制备及性质
AI解读通过控制反应条件(沸水、加热),制备属于分散系的Fe(OH)3胶体,利用丁达尔效应验证了其粒子大小在胶体范围,并将其与溶液、乳浊液或悬浊液清晰区分。从已知“溶液-乳浊液或悬浊液”分类体系,迁移到对“胶体”这一陌生物质体系的理解和探究中。
序号 1 2
实验
现象 液体变为红褐色后,停止加热,有明显的丁达尔效应,冷却后仍为红褐色 液体变为红褐色后,停止加热,有明显的丁达尔效应,冷却后溶液变黄
3.(2026·北京丰台区高一统考)某小组研究实验室制备胶体Fe(OH)3的方法。下列说法不正确的是( )
A.对比实验可知,制备胶体Fe(OH)3选用饱和FeCl3溶液效果更好
B.实验1中液体变红褐色后,持续加热可观察到红褐色沉淀
C.实验1产生丁达尔效应的本质是其粒子直径介于1~100 nm
D.对比实验可知,造成实验现象差异的原因一定是酸根离子不同
答案 D
解析 对比实验可知,用FeCl3饱和溶液制备的Fe(OH)3胶体冷却后能够稳定存在,而用饱和Fe2(SO4)3溶液制备的Fe(OH)3胶体冷却后不能够稳定存在,又转化为Fe3+,故制备Fe(OH)3胶体选用饱和FeCl3溶液效果更好,A正确;实验1产生氢氧化铁胶体,持续加热会导致胶体聚沉,观察到红褐色沉淀,B正确;分散质微粒直径小于1 nm的为溶液,大于100 nm的为乳浊液或悬浊液,1~100 nm的为胶体,胶体微粒直径的大小决定了它可以产生丁达尔效应,C正确;氯化铁和硫酸铁饱和溶液在相同条件下的离子浓度不同,因此两种饱和溶液中酸根离子不同,铁离子浓度也不同,不能得出该结论,D错误。
重难探究 能力素养全提升
能力进阶点1基于分类思想,从常见物质迁移到陌生物质
AI解读从常见物质迁移到陌生物质是一种有效的学习和认知策略,分类思想帮助我们通过识别事物的共同特征和规律,将知识系统化,从而更容易理解和预测新事物。在科学、教育(特别是化学、生物学)等领域,这种方法被广泛应用。
应用1 (2026·浙江精诚联盟高一联考)酸式盐是盐的一种,可看作多元酸中的氢离子未被完全中和所得到的盐,常见的有NaHCO3、NaHSO4、KH2PO4、K2HPO4等。已知H3PO2(次磷酸)与足量NaOH溶液反应只生成一种盐NaH2PO2,则下列说法正确的是( )
A.H3PO2属于二元酸
B.H3PO2属于三元酸
C.NaH2PO2属于正盐
D.NaH2PO2属于酸式盐
C
解析 题中关键信息“H3PO2(次磷酸)与足量NaOH溶液反应只生成一种盐NaH2PO2”,由于碱NaOH足量,酸H3PO2应完全反应,据生成盐NaH2PO2推测H3PO2属于一元酸,NaH2PO2属于正盐。
【解题指导】 获取关键信息·思路可视化
项目 信息要点 信息解读
酸式盐 ①酸的类别→多元酸;
②反应程度→氢离子未被完全中和 ①一元酸不存在酸式盐;
②氢离子完全中和生成正盐
H3PO2
的反应 ①碱的用量→足量NaOH;
②生成产物→只生成一种盐NaH2PO2 ①碱足量,氢离子完全中和;
②据盐的组成推测,中和1个H+
能力进阶点2基于关键信息,从分散系的组成迁移到性质
AI解读该能力进阶本质是通过“提信息→配标准→迁性质”实现从已知到未知的认知跨越,是系统化认识物质的关键升级,最终实现分散系的分类,通过提取题干特殊信息归为对应类别,基于类别迁移同类物质的性质,形成严谨的分析未知物质的能力。
应用2 (2026·河南郑州八校高一联考)科学家研究发现,改变溶剂,纳米球分子(空腔直径约为0.1 nm)可以通过原子间的重新结合,变成尺寸更大的化学性质不同的纳米碗分子(空腔直径约为53.1 nm),纳米碗分子可溶解在合适的溶剂中。下列有关说法错误的是( )
A.改变溶剂,纳米球变成纳米碗的过程发生了化学变化
B.当光束通过含纳米碗的分散系时会出现丁达尔效应
C.可用过滤的方法将纳米球和纳米碗进行分离
D.由此可见,化学上可通过选择合适的溶剂进行物质的制备
C
解析 改变溶剂,纳米球分子(空腔直径约为0.1 nm)可以通过原子间的重新结合,变成尺寸更大的化学性质不同的纳米碗分子,发生化学变化,A正确;含纳米碗的分散系属于胶体,当光束通过含纳米碗的分散系时会出现丁达尔效应,B正确;胶体和溶液都能透过滤纸,用过滤的方法不能将纳米球和纳米碗进行分离,C错误;由题给信息可知,可通过选择合适的溶剂进行物质的制备,D正确。
应用3 (2026·宁夏银川高一期中)向硝酸银溶液中加入适量的碘化钾后制得的一种碘化银溶胶的微观结构如图所示,下列说法正确的是( )
A.碘化银胶体粒子能吸附阳离子,从而使碘化银胶体带正电荷
B.用过滤的方法可以除去碘化银胶体中的硝酸钾溶液
C.碘化银溶胶中,胶体粒子的直径为1~100 nm
D.碘化银固体与水混合形成的分散系会产生丁达尔效应
C
解析 胶体整体呈电中性,胶体粒子可能带电;由图可知,碘化银胶体粒子[胶核(AgI)m吸附Ag+]带正电荷,但碘化银胶体本身不带电,A错误;AgI胶体和KNO3溶液都能透过滤纸,故不能用过滤法除去碘化银胶体中的硝酸钾溶液,B错误;胶体粒子直径为1~100 nm,C正确;碘化银固体与水混合若形成悬浊液(粒子直径>100 nm),不会产生丁达尔效应,只有形成胶体时才会产生丁达尔效应,D错误。
【解题指导】 获取关键信息·思路可视化
项目 信息要点 信息解读
制备原理 向硝酸银溶液中加入适量的碘化钾 AgNO3+KI══AgI+KNO3
AgI溶胶
微观结构
本 课 结 束
红磷(s)白磷(l)白磷(g)黑磷纳米棒
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