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第1讲 物质的组成、分类及性质
【课标指引】
1.认识元素可以组成不同种类的物质,根据物质的组成和性质可以对物质进行分类。
2.认识同类物质具有相似的性质,一定条件下各类物质可以相互转化。
3.认识胶体是一种常见的分散系。
考点一　物质的组成和分类
考点二　物质的性质和变化
目录索引
考点三　分散系及其分类
素养发展进阶
考点一　物质的组成和分类
必备知识 梳理
1.物质的组成
(1)元素与物质的关系
原子
分子
分子
离子
原子
(2)同素异形体
元素
性质
个数
排列方式
物理
化学
2.物质的分类
(1)在上述短文中标有序号的物质,属于混合物的是________ (填序号,下同);属于氧化物的是________。
(2)属于碱的是________;属于盐的是________;从物质的类别来看,Na、Cl2都属于________。
③⑧
⑨
④
①②⑤
单质
按不同层次对物质进行逐级分类,各层次之间属于包含关系
(1)树状分类法
对同一物质从不同角度进行分类,分类结果存在交叉关系
(2)交叉分类法
通过各类物质中常见物质的一般性质,可以预测陌生物质的性质,还可以认识不同类别物质之间的转化关系,为物质的制备、鉴别和提纯提供思路。
关键能力 提升
考向1 物质的组成
例1(2023·全国新课标卷)化学在文物的研究和修复中有重要作用。下列说法错误的是(　　)
A.竹简的成分之一纤维素属于天然高分子
B.龟甲的成分之一羟基磷灰石属于无机物
C.古陶瓷修复所用的熟石膏,其成分为Ca(OH)2
D.古壁画颜料中所用的铁红,其成分为Fe2O3
C
解析 竹简由竹子制成,竹子的成分之一纤维素的分子式为(C6H10O5)n,属于天然高分子,A正确;羟基磷灰石,又称羟基磷酸钙,属于无机盐,B正确;熟石灰的成分是Ca(OH)2,而熟石膏的化学式为2CaSO4·H2O,C错误;Fe2O3为红棕色,是红色颜料的成分,俗称铁红,D正确。
[对点训练1] (2022·广东卷)中华文明源远流长,在世界文明中独树一帜,汉字居功至伟。随着时代发展,汉字被不断赋予新的文化内涵,其载体也发生相应变化。下列汉字载体主要由合金材料制成的是(　　)
B
解析 兽骨,甲骨文的契刻载体之一,主要是牛的肩胛骨,一小部分是羊、猪、鹿的肩胛骨,还有极少部分的牛肋骨,其主要成分是碳酸钙和其他钙盐;青铜器是红铜与其他化学元素锡、铅等的合金,属于合金材料;纸张的主要成分是纤维素;液晶显示屏是一种采用液晶为材料的显示器,液晶是一类介于固态和液态间的有机化合物;答案为B。
考向2 物质的分类
例2(2023·广东卷)科教兴国,“可上九天揽月,可下五洋捉鳖”。下列说法正确的是(　　)
A.“天舟六号”为中国空间站送去推进剂Xe气,Xe是第ⅠA族元素
B.火星全球影像彩图显示了火星表土颜色,表土中赤铁矿主要成分为FeO
C.创造了可控核聚变运行纪录的“人造太阳”,其原料中的2H与3H互为同位素
D.“深地一号”为进军万米深度提供核心装备,制造钻头用的金刚石为金属晶体
C
解析 Xe元素属于惰性气体元素,位于0族,A项错误;赤铁矿的主要成分是Fe2O3,不是FeO,B项错误;2H与3H具有相同的质子数、不同的中子数,互为同位素,C项正确;金刚石是碳元素形成的单质,其晶体属于共价晶体,不是金属晶体,D项错误。
[对点训练2] (2023·广东广州一模)中国空间站建造成功、神舟系列飞船顺利往返,均展示了我国科技发展的巨大成就。下列相关叙述正确的是(　　)
A.空间站太阳翼伸展关键部件采用碳化硅材料,SiC属于无机非金属材料
B.核心舱太阳能电池采用砷化镓(GaAs)材料,GaAs属于金属材料
C.飞船火箭使用偏二甲肼[(CH3)2N—NH2]作燃料,(CH3)2N—NH2属于烃类
D.飞船返回舱使用氮化硅耐高温结构材料,Si3N4属于分子晶体
A
解析 SiC属于无机非金属材料,A正确;GaAs属于半导体材料,B错误;烃只含碳和氢,(CH3)2N—NH2不属于烃类,C错误;氮化硅耐高温,属于共价晶体,D错误。
考点二　物质的性质和变化
必备知识 梳理
1.物质的变化
情境思考食盐和小苏打是家庭厨房中常用的化学物质,食盐是咸味剂,小苏打是膨松剂。
(1)食盐溶于水时,破坏________键,该过程________(填“是”或“不是”)化学变化。从食盐水中结晶析出NaCl固体,形成________键,该过程________
(填“是”或“不是”)化学变化。
(2)使用小苏打制作面食时,NaHCO3受热分解,破坏_____________键,该过程________ (填“是”或“不是”)化学变化。
离子
不是
离子
不是
离子键和共价
是
没有
能量
断裂
形成
2.不同类别物质之间的转化
(1)金属及其化合物的转化
(2)非金属及其化合物的转化
关键能力 提升
考向1 物质的性质及判断
例1(2023·全国甲卷)化学与生活密切相关,下列说法正确的是(　　)
A.苯甲酸钠可作为食品防腐剂是由于其具有酸性
B.豆浆能产生丁达尔效应是由于胶体粒子对光线的散射
C.SO2可用于丝织品漂白是由于其能氧化丝织品中有色成分
D.维生素C可用作水果罐头的抗氧化剂是由于其难以被氧化
B
解析 苯甲酸钠具有杀菌、抑菌作用,常用作食品防腐剂,且苯甲酸钠能水解,其溶液显碱性,A错误;豆浆中胶体粒子能对光线产生散射作用,从而产生丁达尔效应,B正确;SO2能与某些有色物质化合为不稳定的无色物质,体现其漂白性,C错误;维生素C具有强还原性,易与水果罐头中的氧气反应,从而起到抗氧化的作用,D错误。
[对点训练1] 中华文化源远流长,在浩瀚的历史文明中有许多关于化学的记载。下列说法错误的是(　　)
A.《淮南万毕术》中“曾青得铁则化为铜”,其中Cu2+体现氧化性
B.《梦溪笔谈》中“石穴中水,所滴者皆为钟乳”,该现象涉及化合反应
C.《吕氏春秋》中“金(即铜)柔锡柔,合两柔则刚”,体现了合金硬度方面的特性
D.《天工开物》中“凡火药,硫为纯阳,硝为纯阴”,其中“硝”指硝酸
D
解析 矿石“曾青”的主要成分是可溶性铜盐,铁与可溶性铜盐可发生反应: Cu2++Fe═Fe2++Cu,Cu2+体现氧化性,A正确;钟乳石形成时发生反应: CaCO3+CO2+H2O═Ca(HCO3)2、Ca(HCO3)2═CaCO3+CO2↑+H2O,该现象涉及化合反应,B正确;铜锡制成合金,硬度增大,体现了合金的硬度大于成分金属的硬度,C正确;黑火药的主要成分是S、KNO3和C,“硝”是指硝酸钾,D错误。
考向2 物质的变化及判断
例2(2023·广东卷)劳动有利于“知行合一”。下列劳动项目与所述的化学知识没有关联的是(　　)
C
选项 劳动项目 化学知识
A 帮厨活动:帮食堂师傅煎鸡蛋准备午餐 加热使蛋白质变性
B 环保行动:宣传使用聚乳酸制造的包装材料 聚乳酸在自然界可生物降解
C 家务劳动:擦干已洗净的铁锅,以防生锈 铁丝在O2中燃烧生成Fe3O4
D 学农活动:利用秸秆、厨余垃圾等生产沼气 沼气中含有的CH4可作燃料
解析 鸡蛋的主要成分是蛋白质,帮食堂师傅煎鸡蛋准备午餐,加热使蛋白质变性,有关联,故A不符合题意;聚乳酸在自然界可生物降解,为了减小污染,宣传使用聚乳酸制造的包装材料,两者有关联,故B不符合题意;擦干已洗净的铁锅,以防生锈,防止生成氧化铁,铁丝在O2中燃烧生成Fe3O4,两者没有关联,故C符合题意;利用秸秆、厨余垃圾等生产沼气,沼气主要成分是甲烷,甲烷用作燃料,两者有关联,故D不符合题意。
[对点训练2] (2022·广东卷)劳动开创未来。下列劳动项目与所述的化学知识没有关联的是(　　)
A
选项 劳动项目 化学知识
A 面包师用小苏打作发泡剂烘焙面包 Na2CO3可与酸反应
B 环保工程师用熟石灰处理酸性废水 熟石灰具有碱性
C 工人将模具干燥后再注入熔融钢水 铁与H2O高温下会反应
D 技术人员开发高端耐腐蚀镀铝钢板 铝能形成致密氧化膜
解析 A项,小苏打是碳酸氢钠,不是碳酸钠,主要用来做膨松剂;B项,熟石灰是氢氧化钙,具有碱性,可以用于处理酸性废水;C项,熔融的铁与水蒸气在高温下反应会生成四氧化三铁和氢气,因此必须将模具干燥;D项,钢板上镀铝,保护钢板,金属铝表面形成致密氧化膜而保护金属铝不被腐蚀。答案为A。
考点三　分散系及其分类
必备知识 梳理
1.分散系
(1)组成
粒子
混合物
粒子
(2)分类
根据分散质粒子的直径大小将分散系分为溶液、胶体、乳浊液和悬浊液,可用下图直观地表示:
溶液
胶体
乳浊液或悬浊液
2.胶体及其性质
(1)胶体的分类
(2)胶体的性质及应用
溶液
胶体
情境思考向沸水中逐滴加入5~6滴FeCl3饱和溶液,继续煮沸至液体呈红褐色,停止加热,即可制得Fe(OH)3胶体。
(1)制备原理:化学方程式为__________________________________。
(2)可以利用____________证明Fe(OH)3胶体已经制成。
(3)某同学向沸水中加入FeCl3饱和溶液,煮沸至液体呈红褐色,仍进行长时间加热,结果出现红褐色沉淀,其原因可能是_______________________。
FeCl3+3H2O Fe(OH)3(胶体)+3HCl
丁达尔效应
Fe(OH)3胶体受热发生聚沉,生成沉淀
关键能力 提升
考向1 分散系及其分类
例1已知NaCl在不同的分散剂中可以形成不同的分散系:NaCl晶体溶解在水中形成无色透明的溶液(分散系①);NaCl晶体分散在乙醇中形成无色透明的胶体(分散系②)。下列说法正确的是(　　)
A.分散系①中分散质的粒子直径为1~100 nm
B.分散系②与烟、云、雾是同一种类型的分散系
C.分散系②中分散质粒子的直径小于分散系①
D.两种分散系都有丁达尔效应
B
解析 分散系①是溶液,其分散质粒子直径小于1 nm,A错误;分散系②是胶体,与云、雾所属的分散系类型相同,B正确;胶体的分散质粒子直径大于溶液的分散质粒子直径,C错误;分散系①不能产生丁达尔效应,D错误。
[对点训练1] (教材改编题)当光束通过下列分散系时,不能产生丁达尔效应的是(　　)
A.云、雾 B.血液
C.CuSO4溶液 D.稀豆浆
C
解析 云、雾、血液、稀豆浆都属于胶体,当光束通过时,都能产生丁达尔效应;CuSO4溶液中分散质粒子直径小于1 nm,当光束通过时,不能产生丁达尔效应。
考向2 胶体的性质及应用
例2下列事实中,与胶体的性质无关的是(　　)
A.将植物油倒入水中,用力搅拌形成油水混合物
B.当光束通过鸡蛋清液体时,可以看到一条光亮的“通路”
C.用明矾作为净水剂,除去水中悬浮杂质
D.向Fe(OH)3胶体中逐滴加入稀硫酸,先产生红褐色沉淀,后沉淀溶解
A
解析 将植物油倒入水中形成的油水混合物属于乳浊液,与胶体无关,A符合题意;鸡蛋清液体属于胶体,能产生丁达尔效应,B不符合题意;明矾溶于水产生的Al3+发生水解得到Al(OH)3胶体,胶体具有较强的吸附性,能吸附水中的悬浮杂质并发生聚沉,从而起到净水作用,C不符合题意;向Fe(OH)3胶体中逐滴加入稀硫酸,胶体先发生聚沉,产生红褐色Fe(OH)3沉淀,随后与稀硫酸发生中和反应生成Fe2(SO4)3和H2O,沉淀溶解,D不符合题意。
[对点训练2] 有两种分散系:①FeCl3溶液;②将饱和的FeCl3溶液加入沸水中得到的红褐色液体。下面有关说法正确的是(　　)
A.分散质粒子直径:①>②
B.用光束照射②时,在分散系中能看到光亮的“通路”
C.稳定性:①<②
D.①属于混合物,②属于纯净物
B
解析 胶体的分散质粒子直径大于溶液的分散质粒子直径,则分散质粒子直径:①<②,A错误;②中红褐色液体是胶体,用光束照射②时,可产生丁达尔效应,在分散系中能看到光亮的“通路”,B正确;溶液的稳定性强于胶体,则稳定性:①>②,C错误;溶液和胶体都是分散系,都是混合物,D错误。
素养发展进阶
进阶1 练易错·避陷阱
1.劳动创造幸福未来。下列劳动项目与所述的化学知识关联不合理的是
(　　)
A
选项 劳动项目 化学知识
A 科学研究:燃煤脱硫 有利于实现“碳达峰、碳中和”
B 工厂生产:冶炼钢铁 涉及氧化还原反应
C 社会服务:推广使用免洗手酒精消毒液 酒精能使蛋白质变性
D 家务劳动:饭后用热的纯碱溶液洗涤餐具 油脂在碱性条件下发生水解
解析 燃煤脱硫可以减少二氧化硫的排放,可减少酸雨污染,但不能减少二氧化碳的排放,不利于实现“碳达峰、碳中和”,A错误;冶炼钢铁时铁元素的化合价降低被还原,涉及氧化还原反应,B正确;酒精能使蛋白质变性,推广使用免洗手酒精消毒液有利于减少病毒的传播,C正确;碳酸钠是强碱弱酸盐,在溶液中水解使溶液呈碱性的水解反应为吸热反应,油脂在碱性条件下发生水解,所以饭后用热的纯碱溶液洗涤餐具会使餐具更洁净,D正确。
2.“远上寒山石径斜,白云生处有人家”是唐代诗人杜牧的诗句,下列关于该诗句中所涉及物质的说法正确的是(　　)
A.白云和雾霾的组成成分相同
B.白云和雾霾都只通过物理变化形成
C.若山石的主要成分为石灰石,则水泥、玻璃和炼铁工业上都要用到它
D.若山石的主要成分为正长石(K2O·Al2O3·3SiO2),则该物质属于氧化物
C
解析 雾霾中含有大量可吸入颗粒物,云是大气中的水蒸气在高空遇冷形成的,组成成分不同,A错误;雾霾的形成既有物理变化又有化学变化的过程,云的形成是物理变化,B错误;生产水泥以黏土和石灰石为主要原料,生产玻璃的原料是纯碱、石灰石和石英砂,石灰石还是炼铁的一种造渣原料,在水泥、玻璃和炼铁工业上都要用到石灰石,C正确;正长石属于硅酸盐,不属于氧化物,D错误。
进阶2 练热点·提素能
3.某研究小组设计制造了一种“水瓶”,用富勒烯(C60)的球形笼子作“瓶体”,一种磷酸盐作“瓶盖”,恰好可将一个水分子关在里面。下列说法正确的是
(　　)
A.“水瓶”、冰水混合物、CuSO4·5H2O都是混合物
B.金刚石、石墨和C60互称为同分异构体,其中金刚石更稳定
C.磷酸钙是难溶性弱电解质
D.一定条件下石墨转化为C60是化学变化,属于有单质参加的非氧化还原反应
D
解析 冰水混合物、CuSO4·5H2O都是纯净物,A错误;金刚石、石墨和C60都是由碳元素组成的不同单质,互为同素异形体,其中金刚石和石墨相比较,石墨的能量低,比较稳定,B错误;磷酸钙为难溶物,但溶解的部分在水溶液中完全电离,属于强电解质,C错误;同素异形体之间的转化伴随着旧键的断裂和新键的形成,属于化学变化,但反应前后元素的化合价未变化,故属于有单质参加的非氧化还原反应,D正确。
4.劳动开创未来。下列劳动项目与所述的化学知识没有关联的是(　　)
A
选项 劳动项目 化学知识
A 工人用明矾处理废水 Al(OH)3是两性氢氧化物
B 工人用ClO2消毒自来水 ClO2具有强氧化性
C 雕刻师用氢氟酸刻蚀石英制作艺术品 HF可与SiO2反应
D 酿酒师在葡萄酒中添加适量的二氧化硫 SO2可以杀菌和抗氧化
解析 明矾处理废水,利用Al(OH)3胶体的吸附性,与Al(OH)3是两性氢氧化物无关,A错误;ClO2具有强氧化性,可用ClO2消毒自来水,B正确;HF可与SiO2反应,可用氢氟酸刻蚀玻璃,C正确;SO2可以杀菌和抗氧化,可在葡萄酒中添加适量的二氧化硫,D正确。
进阶3 研真题·明考向
5.(2023·广东卷)化学处处呈现美。下列说法正确的是(　　)
A.舞台上干冰升华时,共价键断裂
B.饱和CuSO4溶液可析出无水蓝色晶体
C.苯分子的正六边形结构,单双键交替呈现完美对称
D.晨雾中的光束如梦如幻,是丁达尔效应带来的美景
D
解析 本题考查了物质变化的伴随现象在生活中的应用与体现。舞台上干冰升华是物理变化,改变的是分子间的间隔,而共价键没有断裂,A项错误;饱和CuSO4溶液析出的蓝色晶体中存在结晶水,为五水合硫酸铜晶体,B项错误;苯分子为正六边形结构,其中的碳碳键为处于碳碳单键和碳碳双键之间的一种特殊的碳碳键,六个碳碳键完全相同,呈现完美对称,C项错误;晨雾中由于光照射胶体粒子散射形成的光束如梦如幻,是丁达尔效应带来的美景,D项正确。
6.(2023·广东卷)建设美丽乡村,守护中华家园,衣食住行皆化学。下列说法正确的是(　　)
A.千家万户通光纤,光纤的主要材质为Si
B.乡村公路铺沥青,沥青属于天然无机材料
C.美容扮靓迎佳节,化妆品中的甘油难溶于水
D.均衡膳食助健康,主食中的淀粉可水解为葡萄糖
D
解析 光纤的主要材质为二氧化硅,A错误;沥青属于有机材料,B错误;甘油能溶于水,C错误;淀粉水解的最终产物为葡萄糖,D正确。

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