内容正文:
物质的分类·分散系·学生学案(沪科技版必修第一册)
第 1 章 化学研究的天地 —— 1.1 物质的分类(学生学案·挖空自测版)
教材:沪科技版(2020)高中化学必修第一册 适用范围:上海合格性考试·等级性考试复习
班级:______ 姓名:______ 学号:______ 日期:______
[学习目标]
1. 理解分类法的意义,能说出交叉分类法与树状分类法的特点,会用树状分类法对物质进行分类;
2. 能根据物质的组成对纯净物进行逐级分类,正确判别单质、氧化物、酸、碱、盐;
3. 掌握酸性氧化物、碱性氧化物、两性氧化物、不成盐氧化物的概念与实例,能辨析氧化物的经典错误说法;
4. 掌握酸、碱、盐的常见分类角度,会判断正盐、酸式盐与碱式盐;
5. 理解分散系的概念,掌握溶液、胶体、浊液三种分散系的本质区别与性质差异;
6. 掌握 Fe(OH)₃ 胶体的制备方法与胶体的主要性质(丁达尔效应、电泳、聚沉、渗析),并了解其应用。
[使用说明]
凡“____”处均需填写;【考点】为上海考试常见设问角度,务必理解并能复述。
化学方程式注意配平、条件与“↓”“↑”符号;胶体相关方程式需注明“(胶体)”状态。
一、物质分类的意义与方法
1. 为什么要分类
(1) 物质种类繁多、数量巨大,若逐个研究既不现实也无必要,因此常采用_____的方法:把具有_____(填“相同”或“不同”)特征和性质的物质归为一类,从而提高研究效率。
(2) 分类的依据(即分类标准)_____(填“唯一”或“不唯一”);同一物质按不同标准分类,可能属于_____(填“一个”或“多个”)类别。
2. 两种常用的分类方法
(1) 交叉分类法:按照_____(填“一个”或“多个”)不同的分类标准,对_____(填“同一”或“不同”)物质进行分类。
例如 Na₂CO₃:按阳离子分类属于_____盐;按阴离子分类属于_____盐;按溶解性分类属于_____盐。
(2) 树状分类法:按照_____(填“同一”或“不同”)标准,对同类物质进行_____分类,形成如同树枝状的结构。
【考点】①交叉分类法的特点是“同一物质、多个标准”,树状分类法的特点是“同一标准、逐层细化”;②交叉分类法更能体现物质的_____(填“多面性”或“单一性”),树状分类法更能体现物质之间的_____关系。
二、物质的树状分类(核心)
1. 总览(填类别名称)
物质 ─ 按组成成分是否单一分为:_____物 和 _____物。
纯净物 ─ 按组成元素是否同种分为:_____ 和 _____。
单质 ─ 按性质分为:_____单质、_____单质(含稀有气体)。
化合物 ─ 按组成与性质分为:_____、_____、_____、_____等。
【考点】判断纯净物与混合物的依据是________(填“物质种类”或“元素种类”):只含一种物质的属于纯净物;只含一种元素的不一定是纯净物,如 O₂ 与 O₃ 的混合气体属于_____物。
2. 混合物
(1) 概念:由_____(填“一种”或“两种或两种以上”)物质混合而成的物质,一般_____(填“有”或“没有”)固定的组成和性质。
(2) 常见混合物(举四类):_____(如空气、石油)、_____(如海水、盐酸、氨水、碘酒)、_____(如合金、生铁、钢)、_____(如煤、石油、天然气)。
【考点】①“盐酸”“氨水”“澄清石灰水”“碘酒”“豆浆”都是_____物;②“冰水混合物”属于_____物(填“纯净”或“混合”),因为冰和水都是_____(填化学式);③结晶水合物如 CuSO₄·5H₂O 属于_____物,它有固定的组成和化学式。
3. 纯净物
(1) 概念:由_____物质组成,有固定的_____和_____的物质。
(2) 填表——辨析三对易混概念:
概念
研究对象
定义关键字
实例
同位素
_____(填“原子”或“单质”)
同种元素的不同_____
¹H、²H、³H(或 ¹²C、¹³C)
同素异形体
_____(填“原子”或“单质”)
同种元素形成的不同_____
O₂ 与 ____;金刚石与 ____
同分异构体
_____(填“分子”或“单质”)
分子式相同、_____不同
正丁烷与 ____
【考点】①同位素研究的是_____(填“原子”或“分子”),其_____数相同而_____数不同;②同素异形体之间的转化属于_____(填“物理”或“化学”)变化;③¹H₂O、²H₂O 互称为同位素的说法是_____(填“正确”或“错误”)。
4. 单质(填表)
类别
构成与性质特点
实例(填化学式)
金属单质
由_____元素组成,常温下多为_____态(汞除外),具有金属光泽、导电导热性、延展性
____、____、____
非金属单质
由_____元素组成,包括固态、液态、气态
____、____、____
稀有气体
由_____元素组成,最外层已达稳定结构,化学性质很_____
____、____、____
5. 氧化物——按性质分类(填表)
类别
定义(与什么反应生成什么)
实例(填化学式)
注意
酸性氧化物
与___反应生成___和___
____、____、____
多数为非金属氧化物
碱性氧化物
与___反应生成___和___
____、____、____
全部为金属氧化物
两性氧化物
既能与___反应又能与___反应,均生成盐和水
____
典型代表
不成盐氧化物
既不与酸也不与碱反应生成盐和水
____、____
如 CO、NO
过氧化物
含有___根(O₂²⁻),氧为___价
____
不是碱性氧化物
【考点】①“金属氧化物一定是碱性氧化物”——该说法_____,反例_____(填化学式,如 Al₂O₃ 或 Na₂O₂);②“酸性氧化物一定是非金属氧化物”——该说法_____,反例_____(如 Mn₂O₇);③“碱性氧化物一定是金属氧化物”——该说法_____(填“正确”或“错误”);④Na₂O₂ 与水反应除生成碱外还生成_____,故它_____(填“属于”或“不属于”)碱性氧化物;⑤酸性氧化物、碱性氧化物_____(填“一定”或“不一定”)都能与水直接化合,如 SiO₂ ____(填“能”或“不能”)与水反应。
6. 酸——按不同角度分类(填表)
分类角度
类别
实例(填化学式)
按是否含氧
____酸 / ____酸
____、____ / ____、____
按电离出 H⁺ 的个数
___元酸 / ___元酸 / ___元酸
____ / ____ / ____
按沸点高低
____酸 / ____酸
____、____ / ____、____
按酸性强弱
___酸 / ___酸
____、____ / ____、____
【考点】①“盐酸是一元强酸”中的“盐酸”指 HCl 的_____,属于_____物;纯 HCl 属于_____(填“纯净物”或“混合物”);②CH₃COOH 分子中含 4 个氢原子,但它属于_____元酸,因为只有_____上的氢能电离;③酸的“元数”取决于能电离出的_____个数,而不是分子中_____原子的总数。
7. 碱——按不同角度分类(填表)
分类角度
类别
实例(填化学式)
按溶解性
___碱 / ___碱
NaOH、KOH、Ba(OH)₂ / Cu(OH)₂、Fe(OH)₃
按碱性强弱
___碱 / ___碱
NaOH、Ca(OH)₂ / ______
按电离出 OH⁻ 的个数
一元碱 / 二元碱 / 三元碱
____ / ____ / ____
【考点】①常见的可溶性碱有_____、_____、_____、_____(填化学式),Ca(OH)₂ 属于_____溶;②常见的难溶性碱中,_____为蓝色沉淀、_____为红褐色沉淀、_____为白色沉淀且易被氧化变色;③NH₃·H₂O 属于_____(填“强”或“弱”)碱,其溶液中存在的溶质微粒主要是_____。
8. 盐——按组成分类(填表)
类别
概念关键字
实例(填化学式)
正盐
酸与碱_____中和的产物
____、____、____
酸式盐
电离时能产生_____的盐
____、____、____
碱式盐
组成中含有_____的盐
________
复盐
由两种或两种以上_____离子与一种酸根离子组成
________
【考点】①NaHSO₄ 属于_____盐,其水溶液显_____性;NaHCO₃ 属于_____盐,其水溶液显_____性;②“酸式盐的水溶液一定显酸性”——该说法_____(填“正确”或“错误”);③Cu₂(OH)₂CO₃(碱式碳酸铜,俗称_____)属于_____盐。
9. 物质分类综合训练(填表·写出所属类别)
物质
化学式
类别(单质/氧化物/酸/碱/盐)
能否导电(填“能”“不能”或“水溶液能”)
烧碱
____
____
______
纯碱
____
____
______
生石灰
____
____
______
干冰
____
____
______
盐酸
____
____
______
胆矾
____
____
______
小苏打
____
____
______
铁锈(主要成分)
____
____
______
【考点】①“纯碱不是碱,是盐”是经典考点,Na₂CO₃ 的水溶液显_____性,故俗称纯碱;②“干冰”是固态_____,属于_____物;“冰”是固态_____,属于_____物。
三、分散系及其分类
1. 分散系的概念
(1) 概念:把_____(填“一种”或“多种”)物质分散在_____(填“一种”或“另一种”)物质中所得到的体系,叫做分散系。
(2) 组成:被分散成微粒的物质叫做_____;起分散作用的物质叫做_____。
(3) 例如:NaCl 溶液中,_____是分散质,_____是分散剂;泥水中,_____是分散质,_____是分散剂。
【考点】①分散系一定是_____物(填“纯净”或“混合”);②分散质与分散剂的划分不是绝对的,与相对_____有关,如少量水分散在酒精中,_____是分散质。
2. 三种分散系的比较(核心·填表)
比较项目
溶液
胶体
浊液
分散质粒子直径
____ nm
____ nm
____ nm
分散质粒子构成
小分子或离子
________或高分子
大量分子集合体
外观
均一、_____
均一、较稳定
_____、不透明
稳定性
_____
_____(填“稳定”“介稳”或“不稳定”)
_____
能否透过滤纸
_____
_____
_____
能否透过半透膜
_____
_____
_____
是否有丁达尔效应
_____
_____
_____
实例
_____溶液
Fe(OH)₃ 胶体、_____
_____
【考点】①三种分散系的_____区别(填“本质”或“现象”)是分散质粒子直径的大小;②区分溶液与胶体最简便的方法是_____效应,它属于_____(填“光学”“电学”或“力学”)现象;③胶体区别于其他分散系的本质特征_____(填“是”或“不是”)丁达尔效应。
3. 胶体的分类(填表)
分类依据
类别
实例
按分散剂状态
___溶胶(如 Fe(OH)₃ 胶体)
液溶胶、___溶胶(如烟、雾)、___溶胶(如有色玻璃)
按分散质粒子
_____胶体(如 Fe(OH)₃ 胶体)、_____胶体(如淀粉溶液)
4. Fe(OH)₃ 胶体的制备(重点实验)
(1) 操作步骤:将烧杯中的蒸馏水_____至沸腾,向沸水中逐滴滴加_____mL 饱和_____溶液,继续煮沸至液体呈_____色,立即停止加热,即得 Fe(OH)₃ 胶体。
(2) 化学方程式:________________________(需注明“胶体”)。
(3) 操作要点与原因(填关键词):
① 必须用_____水,不能用自来水——自来水中含_____,会使胶体发生_____;
② 必须是逐滴加入饱和 FeCl₃ 溶液,不能一次倒入——避免局部浓度过大生成_____;
③ 出现红褐色后要立即停止加热,不能长时间煮沸——防止胶体_____;
④ 制备过程中_____(填“能”或“不能”)用玻璃棒搅拌,否则会使胶体_____。
【考点】①该反应的原理是 Fe³⁺ 的_____反应,条件是“_____”(填“加热”或“常温”);②产物要写“Fe(OH)₃(胶体)”,_____(填“能”或“不能”)标“↓”,因为胶体不是沉淀;③所得 Fe(OH)₃ 胶体的分散质粒子是大量 Fe(OH)₃ 分子的_____。
5. 胶体的性质(填表)
性质
现象与要点
用途或说明
丁达尔效应
光束通过胶体时,形成一条________
区分_____与_____
布朗运动
胶体粒子作不停的、无规则的_____
胶体_____(填“稳定”或“介稳”)的原因之一
电泳
胶体粒子在电场作用下发生_____移动
证明胶体粒子_____电荷
聚沉
胶体粒子聚集成为_____析出
方法有:加_____、加热、加_____
渗析
利用_____膜提纯胶体
除去胶体中的_____杂质
【考点】①胶体粒子_____(填“一定”或“不一定”)带电,如 Fe(OH)₃ 胶体粒子因吸附 ____(填离子符号)而带_____电,在电场中向_____极移动;但整个胶体体系是_____(填“电中性”或“带电”)的;②淀粉胶体粒子_____(填“带电”或“不带电”),故_____(填“能”或“不能”)发生电泳;③使胶体聚沉的三大方法是_____、_____、_____;④渗析利用半透膜:胶体粒子_____(填“能”或“不能”)透过半透膜,而小分子、离子_____(填“能”或“不能”)透过。
6. 常见的胶体(列举·填名称)
(1) 液态:_____胶体、_____胶体、淀粉溶液、蛋白质溶液、牛奶、豆浆、墨水、血液、土壤胶体。
(2) 气态:_____、_____、_____(如雾、云、烟)。
(3) 固态:_____玻璃、烟水晶。
【考点】“淀粉溶液”“蛋白质溶液”名称中带“溶液”二字,但其实属于_____;判断依据是分散质粒子_____。
7. 胶体的应用(连线式填空)
应用场景
所利用的胶体性质
明矾(KAl(SO₄)₂·12H₂O)净水
Al(OH)₃ 胶体吸附水中悬浮杂质并_____
卤水点豆腐、三角洲的形成
胶体遇电解质发生_____
静电除尘
胶体粒子带电,发生_____
血液透析(人工肾)
利用_____原理提纯
不同品牌的墨水不能混用
带相反电荷的胶体粒子相互_____
清晨树林中的光柱、电影放映时的光路
_____效应
FeCl₃ 溶液止血
利用胶体遇电解质_____
四、常见说法正误判断(正确的打“√”,错误的打“×”并举反例)
说法
判断
反例或理由
① 只含有一种元素的物质一定是纯净物
___
____________
② 冰水混合物属于混合物
___
____________
③ 盐酸属于混合物,纯 HCl 属于纯净物
___
____________
④ 金属氧化物一定是碱性氧化物
___
____________
⑤ 酸性氧化物都能与水直接化合生成酸
___
____________
⑥ Na₂O₂ 属于碱性氧化物
___
____________
⑦ 纯碱(Na₂CO₃)属于碱
___
____________
⑧ 胆矾(CuSO₄·5H₂O)属于混合物
___
____________
⑨ 分散系一定是混合物
___
____________
⑩ 丁达尔效应是胶体区别于溶液的本质特征
___
____________
⑪ 胶体粒子都能发生电泳
___
____________
⑫ 胶粒能透过滤纸但不能透过半透膜
___
____________
五、课堂巩固练习
(一)选择题(每题只有一个正确答案)
1. 下列物质中,属于纯净物的是( )
A. 盐酸 B. 漂白粉 C. 冰水混合物 D. 空气
2. 下列关于物质分类的说法,正确的是( )
A. 金属氧化物一定是碱性氧化物 B. 碱性氧化物一定是金属氧化物
C. 酸性氧化物一定是非金属氧化物 D. Na₂O₂ 属于碱性氧化物
3. 下列各组物质中,互为同素异形体的是( )
A. ¹H 与 ²H B. O₂ 与 O₃ C. H₂O 与 H₂O₂ D. 正丁烷与异丁烷
4. 下列分散系中,分散质粒子直径最小的是( )
A. 泥水 B. Fe(OH)₃ 胶体 C. NaCl 溶液 D. 豆浆
5. 下列关于 Fe(OH)₃ 胶体与 FeCl₃ 溶液的说法,正确的是( )
A. 二者的本质区别是是否有丁达尔效应
B. 二者都能透过滤纸,也都能透过半透膜
C. Fe(OH)₃ 胶体粒子带正电,故整个胶体体系也带正电
D. 向 Fe(OH)₃ 胶体中加入稀硫酸,先出现红褐色沉淀后溶解
6. 下列做法或现象,与胶体性质无关的是( )
A. 明矾净水 B. 静电除尘 C. 血液透析 D. 粗盐潮解
7. 下列物质分类正确的是( )
A. 纯碱——碱 B. 干冰——氧化物 C. 盐酸——酸 D. 胆矾——混合物
(二)填空题
8. 写出下列物质的化学式并注明所属类别(填“单质”“氧化物”“酸”“碱”“盐”):
烧碱____(___);纯碱____(___);小苏打____(___);生石灰____(___);干冰____(___);胆矾____(___)。
9. 向沸水中滴加饱和 FeCl₃ 溶液制备 Fe(OH)₃ 胶体的化学方程式为________________;实验中必须使用_____水,原因是自来水中含_____会使胶体_____;产物_____(填“能”或“不能”)标沉淀符号。
10. 现有下列分散系:①NaCl 溶液 ②Fe(OH)₃ 胶体 ③泥水 ④淀粉溶液 ⑤碘酒
能产生丁达尔效应的是________;属于溶液的是________;静置后会分层或沉降的是________;能透过半透膜的是________;属于胶体的是________。
11. 使胶体聚沉的常用方法有________、________、________(写出三种);提纯胶体常用的方法是________。
参考答案
请先独立完成学案,再对照答案用红笔订正;化学方程式注意配平、条件与“胶体”状态标注。
一、物质分类的意义与方法
1.(1)分类;相同 (2)不唯一;多个
2.(1)多个;同一;钠;碳酸;易溶 (2)同一;逐层(再)
【考点】①多面性;从属(层级)
二、物质的树状分类
1. 混合;纯净;单质;化合物;金属;非金属;氧化物;酸;碱;盐
【考点】物质种类;混合
2.(1)两种或两种以上;没有 (2)气体混合物;溶液;合金;化石燃料(合理即可)
【考点】①混合 ②纯净;H₂O ③纯净
3.(1)一种;组成;性质
(2)同位素——原子;原子;同素异形体——单质;单质;O₃;石墨(或 C₆₀);同分异构体——分子;结构;异丁烷
【考点】①原子;质子;中子 ②化学 ③错误(同位素研究原子,不研究分子)
4. 金属:金属;固;Fe、Cu、Al(合理即可) 非金属:非金属;O₂、N₂、S(合理即可) 稀有气体:非金属;不活泼(稳定);He、Ne、Ar
5. 酸性氧化物:碱;盐;水;CO₂、SO₂、SO₃(合理即可) 碱性氧化物:酸;盐;水;Na₂O、CaO、Fe₂O₃(合理即可) 两性氧化物:酸;碱;Al₂O₃ 不成盐氧化物:CO、NO 过氧化物:过氧;-1;Na₂O₂
【考点】①错误;Al₂O₃(或 Na₂O₂、Mn₂O₇) ②错误;Mn₂O₇ ③正确 ④O₂;不属于 ⑤不一定;不能
6. 含氧酸 / 无氧酸:H₂SO₄、HNO₃ / HCl、H₂S 一元酸 / 二元酸 / 三元酸:HCl / H₂SO₄ / H₃PO₄ 难挥发性酸 / 易挥发性酸:H₂SO₄、H₃PO₄ / HCl、HNO₃ 强酸 / 弱酸:HCl、H₂SO₄ / H₂CO₃、CH₃COOH
【考点】①水溶液;混合;纯净物 ②一;羧基(—COOH) ③H⁺;氢
7. 可溶 / 难溶;强 / 弱;NH₃·H₂O 一元碱 / 二元碱 / 三元碱:NaOH / Ca(OH)₂ / Al(OH)₃
【考点】①NaOH、KOH、Ba(OH)₂、NH₃·H₂O;微 ②Cu(OH)₂;Fe(OH)₃;Fe(OH)₂ ③弱;NH₃·H₂O
8. 正盐:完全;NaCl、Na₂CO₃、CuSO₄(合理即可) 酸式盐:H⁺;NaHCO₃、NaHSO₄、Ca(HCO₃)₂ 碱式盐:OH⁻(或氢氧根);Cu₂(OH)₂CO₃ 复盐:金属阳;KAl(SO₄)₂·12H₂O
【考点】①酸式;酸;酸式;碱 ②错误 ③铜绿(或孔雀石);碱式
9. 烧碱 NaOH 碱,水溶液能 纯碱 Na₂CO₃ 盐,水溶液能 生石灰 CaO 氧化物(碱性氧化物),不能 干冰 CO₂ 氧化物(酸性氧化物),不能 盐酸 HCl(水溶液)混合物(酸溶液),能 胆矾 CuSO₄·5H₂O 盐(结晶水合物),不能 小苏打 NaHCO₃ 盐(酸式盐),水溶液能 铁锈 Fe₂O₃ 氧化物(碱性氧化物),不能
【考点】①碱 ②CO₂;氧化;H₂O;氧化
三、分散系及其分类
1.(1)一种;另一种 (2)分散质;分散剂 (3)NaCl;水;泥沙(固体小颗粒);水
【考点】①混合 ②用量(相对多少);水
2. 溶液:<1;透明;稳定;能;能;无;NaCl(合理即可) 胶体:1~100;分子集合体(或高分子);介稳;能;不能;有;淀粉溶液(合理即可) 浊液:>100;不均一;不稳定;不能;不能;无;泥水(合理即可)
【考点】①本质 ②丁达尔;光学 ③不是
3. 液;气;固;粒子(分子集合体);高分子
4.(1)加热;5~6;FeCl₃;红褐 (2)FeCl₃ + 3H₂O =(△)Fe(OH)₃(胶体)+ 3HCl
(3)①蒸馏(或煮沸过的);电解质(离子);聚沉 ②Fe(OH)₃ 沉淀 ③聚沉 ④不能;聚沉
【考点】①水解;加热 ②不能 ③集合体
5. 光亮的“通路”;溶液;胶体;运动;介稳;定向;带;较大的颗粒(沉淀);电解质;带相反电荷的胶体;半透;小分子(离子)
【考点】①不一定;Fe³⁺;正;阴;电中性 ②不带电;不能 ③加电解质;加热;加带相反电荷的胶体 ④不能;能
6.(1)Fe(OH)₃;Al(OH)₃(合理即可) (2)雾;云;烟 (3)有色
【考点】胶体;直径在 1~100 nm 之间
7. 聚沉;聚沉;电泳;渗析;聚沉;丁达尔;聚沉
四、常见说法正误判断
①×(O₂ 与 O₃ 的混合气体只含一种元素却是混合物) ②×(冰和水都是 H₂O,属纯净物) ③√ ④×(Al₂O₃ 为两性氧化物,Na₂O₂ 为过氧化物,Mn₂O₇ 为酸性氧化物) ⑤×(SiO₂ 不与水反应) ⑥×(Na₂O₂ 与水反应还生成 O₂,不属于碱性氧化物) ⑦×(Na₂CO₃ 属于盐,水溶液显碱性) ⑧×(胆矾有固定组成与化学式,属纯净物) ⑨√ ⑩×(本质特征是分散质粒子直径在 1~100 nm 之间) ⑪×(淀粉胶体粒子不带电,不能电泳) ⑫√
五、课堂巩固练习
(一)选择题:1.C 2.B 3.B 4.C 5.D 6.D 7.B
(二)填空题:
8. NaOH(碱);Na₂CO₃(盐);NaHCO₃(盐);CaO(氧化物);CO₂(氧化物);CuSO₄·5H₂O(盐)
9. FeCl₃ + 3H₂O =(△)Fe(OH)₃(胶体)+ 3HCl;蒸馏(煮沸后冷却的);电解质(或离子);聚沉;不能
10. ②④;①⑤;③;①⑤;②④
11. 加电解质;加热;加带相反电荷的胶体(或搅拌);渗析
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