内容正文:
第一章 物质及其变化
第一节 物质的分类及转化
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
【课前自主预习】
一、根据物质的组成分类
1.物质的组成
2.同素异形体
概念
示例
由同一种元素形成的几种性质不同的单质,叫作这种元素的同素异形体
①金刚石、石墨和C60是碳元素的同素异形体;
②O2和臭氧(O3)是氧元素的同素异形体
[注意] ①同素异形体的研究对象是同种元素的不同单质,其性质差异主要体现在物理性质上,大多化学性质相似;
②同素异形体之间的转化属于化学变化。
3.物质的分类方法
(1)树状分类法
根据物质的组成对物质进行分类的一种方法。
(2)交叉分类法
从不同的角度对物质进行分类。
二、根据物质的性质分类
1.酸性氧化物和碱性氧化物
概念
物质类别
示例
酸性
氧化物
能与 反应生成 的氧化物
大多数非金属氧化物
CO2、SO2、SO3等
碱性
氧化物
能与 反应生成 的氧化物
大多数金属氧化物
CaO、MgO等
2.二者性质
(1)大多数酸性氧化物能溶于水,与水化合生成酸。
(2)大多数碱性氧化物不能溶于水,也不与水反应生成碱。
【情境问题思考】
如图为物质的树状分类图:
问题一:Na2CO3属于盐,当分类标准不同时,Na2CO3可以属于哪类物质?
问题二:金属氧化物是否都是碱性氧化物?二者有何关系?非金属氧化物与酸性氧化物的关系呢?
【核心知识讲解】
1.氧化物的辨析
氧化物是指由两种元素组成的纯净物,其中一种元素是氧元素,如H2O、CO2等都是氧化物,而H2SO4、KClO3等虽含有氧元素,但不是氧化物。
2.氧化物的分类
(1)从元素组成角度:氧化物分为金属氧化物(如CuO、MgO等)和非金属氧化物(如H2O、CO2等)。
(2)从化学性质角度:氧化物分为酸性氧化物、碱性氧化物、两性氧化物(后续学习)等。
[注意] (1)碱性氧化物一定是金属氧化物,但金属氧化物不一定是碱性氧化物,如Al2O3是两性氧化物(第三章学习)。
(2)非金属氧化物不一定是酸性氧化物,如NO、CO是不成盐氧化物。
(3)酸性氧化物不一定是非金属氧化物,如Mn2O7是金属氧化物,也是酸性氧化物。
(4)酸性氧化物、碱性氧化物不一定能与水反应生成相应的酸或碱,如MgO既不溶于水,也不与水反应。
【知识迁移应用】
例1 [2025·湖北武昌实验中学高一检测] 下列关于所给物质的分类完全正确的是 ( )
选项
单质
氧化物
纯净物
碱
盐
A
盐酸
冰水混合物
明矾
熟石灰
BaSO4
B
氦气
Fe3O4
硝酸
纯碱
NH4NO3
C
水银
Na2O
液氮
苛性钠
Cu2(OH)2CO3
D
臭氧
干冰
尿素
生石灰
NaHCO3
例2 许多食品包装袋中常有一个小纸袋,内盛白色固体物质,标有“干燥剂”字样,其主要成分为生石灰。下列说法不正确的是 ( )
A.生石灰的化学式为CaO,属于碱性氧化物
B.生石灰作干燥剂的原理是CaO+H2OCa(OH)2
C.从类别角度看,生石灰可与稀盐酸、SO2等发生反应
D.无水氯化钙作干燥剂,其原理与CaO相似,与水反应生成Ca(OH)2和HCl
◆ 学习任务二 分散系及其分类
【课前自主预习】
一、基本概念
1.分散系的概念
化学上把一种(或多种)物质以 形式分散到另一种(或多种)物质中所形成的 ,叫作分散系。
2.分散系的组成
溶液
乳浊液
悬浊液
分散质
溶质
被分散成 的物质
被分散成固体小颗粒的物质
分散剂
溶剂
液体
3.分散系的分类及其分类依据
按分散质粒子的直径大小,可以把分散系分为溶液、胶体、浊液。
[注意] 分散系一定属于混合物,由分散剂和分散质两部分组成。
二、胶体的分类、制备及性质
1.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。
液溶胶
气溶胶
固溶胶
分散剂的状态
举例
Fe(OH)3胶体
云、雾
有色玻璃
2.Fe(OH)3胶体的制备
在一个100 mL烧杯中加入40 mL蒸馏水,加热煮沸,然后向沸水中逐滴加入5~6滴 FeCl3饱和溶液。继续煮沸至液体呈红褐色,停止加热,所得液体就是Fe(OH)3胶体。
3.胶体的性质
【情境问题思考】
清晨当太阳升起时,漫步在茂密的森林里,会看到一缕缕阳光穿过枝叶间隙铺洒在地面上。
树林中的丁达尔效应
问题:你知道为什么会产生这种美丽的景象吗?
【核心知识讲解】
溶液、胶体、浊液三类分散系的比较
分散系
溶液
胶体
浊液
分散质粒
子的直径
<1 nm
1~100 nm
>100 nm
分散质粒子
小分子
或离子
大分子或
离子集合体
巨大分子或
离子集合体
外观
均一、透明
均一、透明
不均一、不透明
性质
能否透过滤纸
能
能
不能
是否具有
丁达尔效应
无
有
无
能否透过
半透膜
能
不能
不能
【知识迁移应用】
例3 下列关于三种分散系的说法正确的是 ( )
A.胶体不均一、不稳定、静置后产生沉淀;溶液均一、稳定,静置后不产生沉淀
B.胶体与悬浊液的本质区别是胶体是均一、透明的,而悬浊液是浑浊的
C.光线通过时,胶体产生丁达尔效应,溶液不能产生丁达尔效应
D.实验室可用FeCl3饱和溶液与NaOH溶液混合制备Fe(OH)3胶体
例4 [2026·河北保定六校高一联考] 很多美轮美奂的自然现象都与胶体有关,如天上的云朵、雨后的彩虹等。下列有关胶体的说法正确的是 ( )
A.向沸水中滴加饱和氯化铁溶液制备Fe(OH)3胶体,需要加热且充分振荡
B.植物油与水混合,充分振荡形成的油水混合物属于胶体
C.可通过丁达尔效应区分Fe(OH)3胶体和FeCl3溶液,这是胶体和溶液的本质区别
D.制备氢氧化铁胶体的反应为FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3HCl
[易错警示] 分散系及其分类中的易错点
(1)溶液、胶体和浊液三类分散系的本质区别是分散质粒子的直径大小不同,并非丁达尔效应。
(2)直径为1~100 nm的纳米材料并不是胶体,只有分散到合适的分散剂中才能形成胶体。
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)四类物质①酸、②碱、③盐、④氧化物中一定含有氧元素的是②④。 ( )
(2)NaOH、Ca(OH)2、纯碱都属于碱。 ( )
(3)FeSO4·7H2O等结晶水合物均属于混合物。 ( )
(4)雾、霾、云都是气溶胶,其分散剂相同。 ( )
(5)溶液与胶体的本质区别是能否产生丁达尔效应。 ( )
(6)将FeCl3溶液加入稀氢氧化钠溶液中,可制得Fe(OH)3胶体。 ( )
2.[2026·河北邯郸五校高一期中] 物质的分类是化学研究的重要方法,下列有关物质的分类正确的是 ( )
选项
碱
盐
胶体
酸性氧化物
A
C2H5OH
KAl(SO4)2
墨水
SO3
B
NaOH
BaSO4
豆浆
CO2
C
NH3
Cu2(OH)2CO3
Fe(OH)3胶体
P2O5
D
Ca(OH)2
CH4
有色玻璃
SO2
3.[2025·河北石家庄一中高一检测] 物质的分类如图所示:
由图判断下列说法中错误的是 ( )
A.如图甲所示的分类方法属于树状分类法
B.酸性氧化物一定是非金属氧化物
C.碱性氧化物一定是金属氧化物
D.氧化物可分为金属氧化物和非金属氧化物
4.[2025·河北衡水中学高一检测] 下列叙述正确的是 ( )
A.有些液溶胶和溶液在外观上都是均匀稳定的,用肉眼难以区分
B.用平行光照射淀粉溶液、硫酸铜溶液,都不会产生丁达尔效应
C.向饱和FeCl3溶液中滴加NaOH溶液,可制得Fe(OH)3胶体
D.金刚石和石墨互为同素异形体,其物理性质相同
5.某课外活动小组进行Fe(OH)3胶体的制备实验并检验其相关性质。
(1)若将FeCl3饱和溶液分别滴入下列物质中,能形成胶体的是 。
A.冷水 B.沸水
C.NaOH浓溶液 D.NaCl浓溶液
(2)写出制备Fe(OH)3胶体的化学方程式: 。
(3)Fe(OH)3胶体区别于FeCl3溶液最本质的特征是 。
A.Fe(OH)3胶体粒子的直径为1~100 nm
B.Fe(OH)3胶体具有丁达尔效应
C.Fe(OH)3胶体是均一的分散系
D.Fe(OH)3胶体的分散质粒子能透过滤纸
(4)将制得的胶体放入半透膜制成的袋内,如图所示,放置2 min后,取少量半透膜外的液体于试管中,置于暗处,用一束强光从侧面照射,观察 (填“有”或“无”)丁达尔效应,再向试管中加入用稀硝酸酸化的硝酸银溶液,可观察到的现象为 。
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第一章 物质及其变化
第一节 物质的分类及转化
第1课时 物质的分类
【新课探究】
学习任务一
课前自主预习
一、1.(1)元素 (2)单质 化合物 (3)单质 化合物
3.(1)纯净物 金属单质 酸 碱 盐
(2)钠盐 钾盐 硫酸盐 碳酸盐
二、1.碱 盐和水 酸 盐和水
情境问题思考
问题一:提示:当分类标准不同时,同一物质能归为不同的类别。Na2CO3中阳离子是Na+,属于钠盐;阴离子是C,属于碳酸盐;同时Na2CO3又属于正盐。
问题二:提示:①碱性氧化物一定是金属氧化物,但金属氧化物不一定是碱性氧化物(如Mn2O7为酸性氧化物、Al2O3为两性氧化物)。②酸性氧化物不一定是非金属氧化物(如Mn2O7);非金属氧化物也不一定是酸性氧化物(如CO、NO)。
知识迁移应用
例1 C [解析] 盐酸是HCl的水溶液,属于混合物,A错误;纯碱为碳酸钠,是盐不是碱,B错误;水银为汞单质,氧化钠为氧化物,液氮为液态的氮气,是纯净物,苛性钠为氢氧化钠,是碱,碱式碳酸铜为盐,C正确;生石灰是氧化钙,属于氧化物,不是碱,D错误。
例2 D [解析] CaO是碱性氧化物,能与水、酸、酸性氧化物等发生反应,A、B、C均正确。生石灰作干燥剂,与水反应生成Ca(OH)2;无水氯化钙与水不能反应生成Ca(OH)2和HCl,D错误。
学习任务二
课前自主预习
一、1.粒子 混合物
2.被分散成粒子 小液滴
3.溶液 胶体 乳浊液或悬浊液
二、1.液体 气体 固体
3.一条光亮的“通路” 散射
情境问题思考
问题:提示:因为云、雾、烟等是胶体,这些胶体的分散剂是空气,分散质是微小的尘埃或液滴,当早晨阳光斜射入密林中时,胶体粒子对光线有散射作用,产生丁达尔效应。
知识迁移应用
例3 C [解析] 胶体在一定条件下能稳定存在,属于介稳体系,A错误;胶体与悬浊液的本质区别是分散质粒子的直径大小,B错误;实验室可用向沸腾的蒸馏水中滴加FeCl3饱和溶液至液体呈红褐色的方法制备Fe(OH)3胶体,不是用FeCl3饱和溶液与NaOH溶液混合制备,D错误。
例4 D [解析] 制备Fe(OH)3胶体时,加热至液体呈红褐色,不能振荡,A错误;植物油与水混合,充分振荡形成的油水混合物属于乳浊液,B错误;可通过丁达尔效应区分Fe(OH)3胶体和FeCl3溶液,但胶体和溶液的本质区别是分散质粒子直径大小不同,C错误。
【课堂评价】
1.(1)√ (2)× (3)× (4)√ (5)× (6)×
2.B [解析] C2H5OH是有机物,不属于碱,A错误;NH3是非金属氢化物,不是碱,C错误;CH4是有机物,不是盐,D错误。
3.B [解析] 从图形看甲应属于树状分类法,A正确;酸性氧化物不一定是非金属氧化物,如Mn2O7为酸性氧化物,也为金属氧化物,B错误;碱性氧化物一定是金属氧化物,但金属氧化物不一定是碱性氧化物,如Al2O3,C正确;氧化物根据组成元素不同可分为金属氧化物和非金属氧化物,D正确。
4.A [解析] 有些液溶胶和溶液在外观上都是均匀稳定的分散系,用肉眼难以区分,A正确;淀粉溶液是胶体,用平行光照射淀粉溶液能产生丁达尔效应,B错误;向饱和FeCl3溶液中滴加NaOH溶液,发生复分解反应生成Fe(OH)3沉淀,不能制得Fe(OH)3胶体,C错误;金刚石和石墨互为同素异形体,其物理性质不相同,如硬度、导电性不同,D错误。
5.(1)B (2)FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3HCl
(3)A (4)无 有白色沉淀生成
[解析] (1)在沸腾的蒸馏水中逐滴加入氯化铁饱和溶液,当液体变为红褐色时立即停止加热,即得到氢氧化铁胶体,FeCl3饱和溶液直接加入NaOH浓溶液得到氢氧化铁沉淀,答案选B。(2)根据以上分析可知制备 Fe(OH)3胶体的化学方程式为FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3HCl。(3)胶体区别于其他分散系的本质特征是分散质粒子直径的大小不同,胶体的分散质粒子直径为1~100 nm,A项符合题意。(4)由于胶体粒子不能透过半透膜,所以取少量半透膜外的液体于试管中,置于暗处,用一束强光从侧面照射,观察不到丁达尔效应;氢氧化铁胶体中的杂质离子是氯离子,可以透过半透膜,所以再向试管中加入用稀硝酸酸化的硝酸银溶液,可观察到的现象为有白色沉淀生成。
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