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物质的分类教案
第二章 化学物质及其变化
第一讲 物质的组成、性质和分类
【考纲要求】 1.了解分子、原子、离子等概念的含义,了解原子团的定义。
2.理解物理变化与化学变化的区别与联系。
3.理解混合物和纯净物、单质和化合物、金属和非金属的概念。
4.理解酸、碱、盐、氧化物的概念及相互联系。
5.了解胶体是一种常见的分散系。
一.物质的组成
1.元素、物质及微粒间的关系
(1)宏观上物质是由元素组成的,微观上物质是由________________、________或__________构成的。
①分子:
保持物质化学性质的最小微粒
②原子:
化学变化中的最小微粒
③离子:
带电的原子或原子团
(2)元素:
具有______________的一类原子的总称。
(3)元素与物质的关系
元素
(4)元素在物质中的存在形态
①游离态:
元素以________形式存在的状态。
②化合态:
元素以________形式存在的状态。
(5)元素、物质及微粒间的关系如下图所示
【问题思考】
1.判断下列说法是否正确?
若不正确,说出理由。
①元素在自然界的存在形式有原子、分子或离子。
②在化学变化中,分子可以再分,离子和原子不可以再分。
③同一种元素可能有多种不同原子,同一种原子也可能形成不同的离子。
④原子与该原子形成的离子相对质量几乎相等。
⑤由一种元素组成的物质一定是同一种物质。
⑥物质的化学性质一定是由分子保持的。
⑦含有质子数、中子数和电子数都相同的粒子一定是同一种粒子。
2.同素异形体
(1)__________________________叫同素异形体。
同素异形体的形成有两种方式:
①原子个数不同,如O2和O3;②原子排列方式不同,如金刚石和石墨。
(2)同素异形体之间的性质差异主要体现在________性质上,同素异形体之间的变化属于________变化。
(3)同素异形体之间的转化从电子转移角度来看属于反应。
(4)常见同素异形体:
红磷和白磷、石墨和金刚石、氧气和臭氧
【问题思考】
1.有单质参与的化学反应是不是一定是氧化还原反应?
2.H2、D2、T2是否是同素异形体?
3.混合物和纯净物
(1)纯净物:
_________________________________________________________。
(2)混合物:
____________________________________________________________。
(3)混合物和纯净物的区别:
纯净物
混合物
有固定组成和结构
无固定的组成和结构
有一定的熔沸点
无一定的熔沸点
保持一种物质的性质
保持原有物质各自的性质
常见的混合物:
①分散系(溶液、胶体、浊液)②高分子(如蛋白质、纤维素、聚合物、淀粉)③常见特殊名称的混合物:
石油、石油的各种馏分、煤、漂白粉、漂白液、碱石灰、福尔马林、油脂、天然气、水煤气、铝热剂
【问题思考】
1.由同一种元素组成的物质一定是纯净物吗?
2.冰水混合物是混合物吗?
干冰和二氧化碳混合物是混合物吗?
3.H2、D2、T2、HD、HT、DT的混合物是不是混合物?
4.同素异形体的混合物是纯净物还是混合物?
二 物质的分类
1.简单分类法概述
(1)分类是学习和研究化学物质及其变化的一种常用科学方法。
(2)分类应依据事先设定的“________”进行,“________”不同,分类方法也不相同。
2.分类法:
常用的两种是__________法和____________法。
(1)交叉分类法——从不同角度对物质进行分类
(2)树状分类法——按不同层次对物质进行逐次分类,各层之间属于包含关系。
请把下列物质的序号填写到下图的括号中
1硫黄 ②HClO ③苛性钠 ④铁 ⑤小苏打 ⑥过氧化钠
3.无机化合物的树状分类
(1)氢化物:
非金属氢化物中H为+1价,金属氢化物中H为-1价
(2)氧化物:
有两种元素组成,其中一种是氧元素
1碱性氧化物:
能和酸反应生成盐和水的化合物
2酸性氧化物:
能和碱生成盐和水的化合物
3两性氧化物:
既能和酸反应生成盐和水,又能与碱反应生成盐和水的化合物
(3)酸:
在水溶液中电离出的阳离子全都是H+的化合物
(4)碱:
在水溶液中电离出的阴离子全都是OH-的化合物
(5)盐:
由金属阳离子(或NH4+)和酸根离子组成的化合物
1正盐:
2酸式盐:
电离时出了金属离子(或NH4+)和酸根离子,还生成H+的盐
3碱式盐:
电离子生成的阴离子除了酸根离子还有OH-的盐
4复盐:
【问题思考】
1.判断下列说法是否正确,若不正确,请简述理由。
①非金属氧化物一定是酸性氧化物。
②酸性氧化物不一定是非金属氧化物。
③金属氧化物一定是碱性氧化物。
④碱性氧化物一定是金属氧化物。
⑤Na2O和Na2O2均能与H2O反应生成NaOH,故二者都是碱性氧化物。
⑥能与酸反应生成盐和水的氧化物一定是碱性氧化物。
⑦能与碱反应生成盐和水的氧化物一定是酸性氧化物。
三、物质的性质和变化及转化
1.物质变化
物质的变化可分为物理变化和化学变化。
(1)两种变化的区别
物理变化:
______________________的变化。
如:
酒精挥发(形状、状态改变)。
化学变化:
______________________的变化。
如:
铁生锈、光合作用等。
化学变化中常发生一些现象,如:
发光、放热、变色、生成固体或沉淀。
(2)两种变化的联系
化学变化与物理变化的联系:
化学变化中________有物理变化,而物理变化中__________有化学变化。
(3)物质变化过程中的“三馏”、“四色”、“五解”和“十九化”
物理变化
化学变化
三馏
①蒸馏
②分馏
干馏
四色
焰色反应
①显色反应 ②颜色反应③指示剂变色反应
五解
潮解
①分解 ②电解③水解 ④裂解
十九化
①熔化
②汽化
③液化
④酸化
⑤升华
①氢化 ②氧化 ③水化④风化
⑤碳化 ⑥钝化⑦催化 ⑧皂化 ⑨歧化⑩卤化 ⑪硝化 ⑫酯化
⑬裂化 ⑭油脂的硬化
(4)特殊变化:
吸水(如浓硫酸吸水和硫酸铜吸水)、脱水(五水硫酸铜脱水)、蛋白质变性、盐析、渗析、干燥(活性炭干燥、浓硫酸干燥、五氧化二磷干燥、生石灰干燥)、漂白(如活性炭漂白、二氧化硫漂白、次氯酸漂白、过氧化氢漂白)
2.化学反应
化学反应
3.物质间的转化
(1)直线型转化关系
①金属
碱性氧化物
碱
盐
满足上述关系的有K、Na、Ca、Ba等。
②非金属
酸性氧化物
酸
盐
满足上述关系的有C、S、P等。
③A
B
C
酸(或碱)
满足上述关系的有NH3、N2、H2S、S、C、Na等。
(2)三角型转化关系
(3)交叉型转化关系
(4)常见物质间不能转化的特例
①S燃烧不能直接生成SO3
2Al2O3、SiO2、Fe2O3与H2O不反应,不能直接转化为Al(OH)3、H2SiO3、Fe(OH)3
3NH3催化氧化不能直接生成NO2
【典型例题】
1.下表各组物质中,满足下图物质一步转化关系的选项是( )
选项
X
Y
Z
A
Na
NaOH
NaHCO3
B
Cu
CuSO4
Cu(OH)2
C
C
CO
CO2
D
Si
SiO2
H2SiO3
选项
X
Y
Z
A
光导纤维
酸性氧化物
复合材料
B
纯碱
碱
化合物
C
电解质
化合物
纯净物
D
置换反应
氧化还原反应
放热反应
2.下表所列物质或概念间的从属关系符合下图所示关系的是
3.下列逻辑关系图中正确的是
A
B
C
D
四、分散系、胶体
1.分散系
(1)概念:
_____________________________________________________所得到的体系。
(2)分类:
①。
根据分类标准在数轴上填写分散系名称。
②若按分散质或分散剂的状态分类,可分为9种分散系,如图:
如:
烟属于固气分散系;雾属于液气分散系;悬浊液属于固液分散系;合金属于固固分散系。
2.胶体
(1)定义:
分散质粒子直径介于____________之间的分散系。
(2)分类:
按分散剂划分
三种分散系的比较
分散系
溶液
浊液
胶体
分散质微粒的直径
<1nm
>100nm
1~100nm
分散质微粒
单个小分子或离子
巨大数目的分子集合体
高分子或许多分子集合体
性 质
外观
均一、透明
不均一、不透明
均一
稳定性
稳定
不稳定
较稳定
能否透过滤纸
能
悬浊液不能,乳浊液能
能
能否透过半透膜
能
不能
不能
(3)胶体的性质
①丁达尔效应:
用一束光通过盛有Fe(OH)3胶体的烧杯时,在与光束垂直的方向上进行观察,可以看到__________________,这个现象称作____________,这是由于胶体微粒对可见光的________而形成的。
丁达尔效应可用于区别________和________。
②电泳:
在________的作用下,胶体微粒作________移动,这种现象称为电泳,电泳现象说明________带电荷。
③聚沉:
胶体形成沉淀析出的现象称为聚沉,胶体聚沉的条件有:
a.;b.;c.。
(4)Fe(OH)3胶体的制备
向沸水中逐滴加入饱和FeCl3溶液,继续煮沸至溶液呈红褐色,停止加热,即制得Fe(OH)3胶体,化学方程式为FeCl3+3H2O
Fe(OH)3(胶体)+3HCl。
其离子方程式为Fe3++3H2O
Fe(OH)3(胶体)+3H+。
(5)胶体的提纯
①方法:
渗析
②原理:
由于胶体粒子较大不能透过半透膜,而离子、小分子、较小可以透过半透膜,利用此性质可以将胶体提纯
(6)胶体性质的应用
①丁达尔效应:
鉴别溶液和胶体。
②聚沉:
三角洲的形成;明矾、铁盐溶液净水,盐卤制豆腐。
③电泳:
工厂静电除尘
(7)分散系中易忽视的问题
①胶体区别于其他分散系的本质是胶粒直径在1~100nm之间。
②平常所说的纳米材料,就是其微粒直径在1~100nm之间,因而将其分散到分散剂中,形成的是胶体,具有胶体的性质。
③液溶胶和溶液在外观上没有显著的区别。
④胶体能稳定存在的主要原因是胶体粒子带有同种电荷,互相排斥不易聚集成大的颗粒。
⑤胶体粒子是分子的聚集体,将含1molFeCl3的溶液滴在沸水中完全水解,生成的Fe(OH)3胶体粒子数小于NA。
【课堂练习】(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)纯碱溶于水,水溶液为碱性,故纯碱属于碱( )
(2)根据交叉分类法可知Na2SO4既属于钠盐又属于含氧酸盐( )
(3)盐酸和NaOH溶液的反应是复分解反应( )
(4)3CO+Fe2O3
2Fe+3CO2属于置换反应( )
(5)胶体区别于其他分散系的本质特征是能发生丁达尔效应( )
(6)直径介于1~100nm之间的粒子称为胶体( )
(7)烟尘、水滴分散到空气中形成烟、雾属于胶体( )
(8)由同一种元素组成的物质一定是同一种物质( )
(9)物质的化学性质一定是由分子保持的( )
【答案】
(1)×
(2)√ (3)√ (4)× (5)× (6)× (7)√ (8)× (9)×
题组一 胶体的制备、性质和用途
1.对胶体知识的考查,往往把其渗透到某个选择题的选项中。
下面是高考题和各地模拟题的组合,判断说法是否正确?
正确的划“√”,错误的划“×”。
(1)稀豆浆、硅酸、氯化铁溶液均为胶体()(2013·四川理综,2B)
(2)H+、K+、S2-、Br-能在Fe(OH)3胶体中大量共存()(2013·安徽理综,9C)
(3)明矾溶于水产生Al(OH)3胶体Al3++3H2O===Al(OH)3↓+3H+()
(4)向沸水中逐滴加入少量饱和FeCl3溶液,可制得Fe(OH)3胶体()
(2012·山东理综,8B)
(5)向沸水中滴加过量饱和FeCl3溶液,形成带电的胶粒,导电能力增强()
(2012·重庆理综,10D)
(6)向沸水中滴加FeCl3饱和溶液制备Fe(OH)3胶体的原理是加热促进了Fe3+水解()
(7)将0.2mol·L-1FeCl3溶液滴加沸水中,然后继续加热并不断搅拌可制得氢氧化铁胶体()
(8)分散质微粒直径介于1~100nm之间的分散系称为胶体()
(9)处理废水时可加入明矾作为混凝剂,以吸附水中的杂质()
(10)K2FeO4能与水作用生成Fe(OH)3胶体和O2,可用于净化自来水并杀菌消毒()
(11)利用丁达尔效应区别蛋白质溶液和食盐水()
(12)PM2.5(微粒直径约为2.5×10-6m)分散在空气中形成气溶胶,能产生丁达尔效应()
(13)利用激光笔可以区别鸡蛋清和浓盐水
2.有下列转化关系:
写出下列各转化的化学方程式,并指明基本反应类型
②______________________________________________,________;
⑥______________________________________________,________;
⑧_____________________________________________,________;
⑨____________________________________________,________。
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