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第一节 物质的分类与转化
第一章 物质及其变化
第1课时 物质的分类
根据组成和性质对物质分类
01
分散系及其分类
02
胶体的制备和应用
03
课堂练习
04
考点 · 突破
Exam Points
Breakthrough
巩固提升
05
EPB
考点突破
01
根据组成和性质对物质分类
(1)上述三种碳的单质是同种物质吗？它们的性质相同吗？
(2)上述碳的单质叫作碳的同素异形体，你能归纳出同素异形体的定义吗？
【情境】面对丰富多彩的物质世界，你是否想过：这些物质之间有什么内在联系？物质可以分类认识和研究吗？如果可以，怎样分类才能更有效地帮助我们认识物质世界呢？
【解析】不是同种物质；性质不相同。
【解析】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。
【问题探究】
1．自然界中存在碳元素多种形态的单质。如金刚石、石墨、C60等。
(3)石墨在一定条件下可以转化成金刚石，这种转化是物理变化还是化学变化？
(4)除碳元素的三种同素异形体外，你还知道哪些同素异形体？
【解析】同素异形体间的转化是化学变化。
【解析】O2和O3(臭氧)；白磷与红磷等。
2．含碳元素物质的家族(如图所示)
(1)CO、CO2都是非金属氧化物，二者都是酸性氧化物吗？你判断的依据是什么？写出CO2与澄清石灰水反应的化学方程式。
(2)纯碱的化学式是 ，它属于 (填“正盐”“酸式盐”或“碱式盐”，下同)。食用小苏打的主要成分是 ，它属于酸式盐。
【解析】CO2是酸性氧化物，而CO不是；依据是CO2能与碱反应生成盐和水，CO与碱不反应；CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O。
Na2CO3；正盐；NaHCO3
(3)钟乳石、石笋的主要成分是 ，它属于 (填“酸”“碱”或“盐”)。
CaCO3，盐
现象：有大量气泡冒出，
木条复燃
3．分类可以帮助人们更好地认识物质的性质，厘清物质间的关系，有利于对物质进行分类学习。同种物质按不同的分类方法可得到不同的物质类别。请将下列5种碱按不同的分类方法进行分类(填代号)。
A．NaOH B．KOH C．Mg(OH)2 D．Ba(OH)2 E．Fe(OH)3
碱 按电离出OH—的数目分类 一元碱
二元碱
三元碱
按溶解性分类 可溶性碱
不溶性碱
按强弱分类 强碱
弱碱
A、B
C、D
E
A、B、D
C、E
A、B、D
C、E
现象：有大量气泡冒出，
木条复燃
归纳总结
1．分类的概念与意义
（1）概念：根据研究对象的共同点和差异点，将它们区分为不同种类和层次的科学方法。
（2）意义：①有利于人们对研究对象分门别类地进行深入研究，揭示事物的本质特征。
②可以发现物质及其变化的规律，预测物质的性质及可能发生的变化。
2．物质的分类方法
(1)树状分类法：根据研究对象的共同点和差异点，将它们区分为不同的种类，而且形成有一定从属关系的不同等级系统的一种分类方法。
①依据物质的组成进行分类
②依据物质的性质进行分类(以氧化物为例)
(1)部分酸性氧化物能与水反应生成相应的酸，如CO2＋H2O===H2CO3等；酸性氧化物通常能与碱性氧化物反应生成相应的盐，如CO2＋CaO===CaCO3等。
(2)部分碱性氧化物能与水反应生成相应的碱，如CaO＋H2O===Ca(OH)2等；碱性氧化物通常能与酸性氧化物反应生成相应的盐。
(3)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；酸性氧化物不一定是非金属氧化物，非金属氧化物也不一定是酸性氧化物，如：Mn2O7是酸性氧化物，但属于金属氧化物；CO是非金属氧化物，但不是酸性氧化物。
易错点
(2)交叉分类法：根据不同的分类标准对同一事物进行分类的一种分类方法。
①某些盐的交叉分类
分散系及其分类
②某些酸的交叉分类
③某些氧化物的交叉分类
分散系及其分类
易错点
课堂练习
1．下列物质互为同素异形体的是
A．H2O2和H2O B．O2和O3 C．CO2和CO D．O2-和O2+
分散系及其分类
【答案】B
【解析】A．H2O2和H2O不是单质，不互为同素异形体，故A不选；
B．O2和O3是O元素形成的不同单质，互为同素异形体，故B选；
C．CO2和CO不是单质，不互为同素异形体，故C不选；
D．O2-和O2+不是单质，不互为同素异形体，故D不选；
故选B。
2．分类法是化学学习中的一种重要方法，物质的分类如图所示，
由图判断下列说法中错误的是
A.甲图的分类方法属于树状分类法，采用树状分类法还可将化合物分为电解质和非电解质
B.乙图所示的分类方法属于交叉分类法，Na2CO3既属于钠盐又属于正盐
C.丙图碱性氧化物一定是金属氧化物，酸性氧化物一定是非金属氧化物
D.丁图四大基本反应不能包括所有的化学反应，例如工业生产中的高炉炼铁反应
分散系及其分类
【答案】C
【解析】A．Na2CO3属于盐，A错误； B．NO属于不成盐氧化物，B错误；
C．KOH 为碱，HNO3为酸，CaCO3为盐，CaO碱性氧化物， Mn2O7为酸性氧化物，C正确；
D．Na2O2不是碱性氧化物，D错误；
故选C。
分散系及其分类
4．实验室中的药品常按物质的性质、类别等有规律地放置。药品用完后要放到指定位置。在做“酸的性质”实验时，实验桌上部分药品的摆放如图。小艾同学取用氢氧化钾溶液后应把它放回的位置是(　　)
【解析】选D　KOH、NaOH均属于碱，因此应放到D位置。
EPB
考点突破
02
分散系及其分类
【情境】酒、牛奶、奶昔都是饮料，它们的状态有所不同，但都是分散系。
分散系是指一种(或多种)物质以粒子形式分散到另一种(或多种)物质中所形成的混合物。分散系存在比较广泛，大家熟知的溶液都是分散系。
1．有下列分散系：①饱和食盐水 ②食醋 ③雾 ④云 ⑤淀粉溶液⑥血液 ⑦泥水 ⑧烟水晶 ⑨有色玻璃 ⑩石灰乳 豆浆 牛奶
【问题探究】
(1) 上述分散系中属于溶液的有________(填序号，下同)，属于浊液的有________，属于胶体的有________。
【解析】①② ⑦⑩ ③④⑤⑥⑧⑨
(2)分散系②⑤⑥⑦⑩中分散质能透过滤纸的有______。
【解析】②⑤⑥
(3)上述分散系是气溶胶的有______，固溶胶的有______。
(4)证明淀粉溶液是胶体的方法叫做______________。
【解析】③④ ⑧⑨
【解析】丁达尔效应
归纳总结
1．分散系的组成
分散系 分散质 分散系中被分散成粒子的物质。如溶液中的溶质是分散质。
分散剂 分散系中容纳分散质的物质。如溶液中的溶剂是分散剂。
分散系及其分类
2．分散系的分类
分析指出下列分散系各自的分散质、分散剂，比较分散质、分散剂的存在状态(填写下表)。
分散系 分散质 分散剂
烟 微小尘埃(固) 空气(气)
雾 微小液滴(液) 空气(气)
碘酒 碘(固) 酒精(液)
食盐水 食盐(固) 水(液)
有色玻璃 金属氧化物(固) 玻璃(固)
(1)依据分散质和分散剂的状态，用交叉分类法对分散系进行分类，分散系可分为9类，如图所示：
(2)依据分散质粒子的直径大小，分散系可分为3类。
①分类
②图示：
分散系及其分类
3．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 粒子的种类 单个小分 子或离子 多分子(离子)集合体或高分子 巨大数目分子或离子集合体(固体小颗粒或小液滴)
性质 外观特征 均一、透明 均一、透明 不均一、不透明
稳定性 稳定 较稳定 不稳定
能否透过 滤纸 能 能 不能
能否透过 半透膜 能 不能 不能
实例 食盐水 豆浆 泥水
分散系及其分类
易错点
(1)胶体与其他分散系的本质区别是胶体粒子直径为1～100 nm，这是胶体区别于其他分散系的本质特征，也是判断物质是不是胶体的依据。
(2)Fe(OH)3胶体粒子是由许多Fe(OH)3小分子聚集在一起形成的微粒，直径为1～100 nm，这样的胶体称为粒子胶体。
(3)淀粉属于高分子化合物，单个分子的直径在1～100 nm范围之内，这样的胶体称为分子胶体。
(4)纳米材料(粒子直径从几纳米至几十纳米的材料)不是胶体，只有纳米材料分散到分散剂中才可以形成胶体。
课堂练习
1．20世纪末，纳米科技开始为世人所瞩目，以下分散系的分散质粒子与纳米粒子的大小大致相当的是
A．澄清石灰水 B．新制Cu(OH)2的悬浊液 C．NaCl溶于酒精中形成胶体 D．食盐水
【答案】C
【解析】A．澄清石灰水是溶液，分散质粒子直径小于1nm，A不符合题意；
B．新制Cu(OH)2的悬浊液，分散质粒子直径大于100nm，B不符合题意；
C．氯化钠溶于酒精中形成胶体，分散质粒子直径在1-100nm之间，符合纳米粒子的标准，C符合题意；
D．食盐水是溶液，分散质粒子直径小于1nm，D不符合题意；
2．将纳米碳（粒子直径为几纳米至几十纳米的材料）均匀地分散到蒸馏水中，形成的液体．下列关于该液体说法错误的是
A．能透过羊皮纸 B．能透过滤纸 C．能产生丁达尔效应 D．一段时间内可稳定存在
【答案】A
【解析】A．羊皮纸是半透膜，胶体不能透过半透膜，A错误；
B．胶体可以透过滤纸，B正确；
C．胶体能产生丁达尔效应，C正确；
D．胶体具有介稳性，一段时间内可稳定存在，D正确；
故选A。
3．有下列分散系：①饱和食盐水 ②食醋 ③雾 ④云 ⑤淀粉溶液 ⑥血液 ⑦泥水 ⑧烟水晶 ⑨有色玻璃 ⑩石灰乳 豆浆 牛奶。请思考回答下列问题：
(1)上述分散系中属于溶液的有 (填序号，下同)，属于浊液的有 ，属于胶体的有 。
(2)分散系②⑤⑥⑦⑩中分散质能透过滤纸的有 。
(3)上述分散系是气溶胶的有 ，固溶胶的有 。
分散系及其分类
【答案】(1) ①② ⑦⑩ ③④⑤⑥⑧⑨
(2)②⑤⑥
(3) ③④ ⑧⑨
【分析】①饱和食盐水是氯化钠的水溶液，属于溶液；②食醋是醋酸的水溶液，属于溶液；③雾是气溶胶；④云是气溶胶；⑤淀粉是大分子化合物，淀粉溶液是胶体；⑥血液属于胶体；⑦泥水是浊液；⑧烟水晶固溶胶；⑨有色玻璃是固溶胶；⑩石灰乳属于悬浊液； 豆浆属于胶体； 牛奶属于胶体；
【解析】（1）根据以上分析，上述分散系中属于溶液的有①饱和食盐水、②食醋，属于浊液的有⑦泥水、⑩石灰乳，属于胶体的有③雾、④云、⑤淀粉溶液、⑥血液、⑧烟水晶、⑨有色玻璃、 豆浆、 牛奶。
（2）胶体、溶液都能通过滤纸，浊液不能通过滤纸，分散系②⑤⑥⑦⑩中分散质能透过滤纸的有②食醋 、⑤淀粉溶液、⑥血液；
（3）上述分散系是气溶胶的有③雾、④云，固溶胶的有⑧烟水晶、⑨有色玻璃；
EPB
考点突破
03
胶体的制备和应用
【情境】Fe(OH)3胶体的制备与性质
【实验1】　Fe(OH)3胶体的制备
实验操作 向100 mL小烧杯中加入40 mL蒸馏水并加热至沸腾，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，如上图1所示
实验现象 烧杯中的液体呈 色
反应原理(化学方程式) FeCl3＋3H2O Fe(OH)3(胶体)＋3HCl
实验结论 反应得到的红褐色液体是
红褐
Fe(OH)3胶体
(1)如何区分食盐水和Fe(OH)3胶体？
(2) Fe(OH)3胶体能产生丁达尔效应的原因是什么？
【解析】能发生丁达尔效应的是Fe(OH)3胶体，不能发生丁达尔效应的是食盐水。
【解析】Fe(OH)3胶体粒子直径为1～100 nm，胶体粒子对光线有散射作用。
【实验2】　胶体的性质
实验操作 把盛有CuSO4溶液和Fe(OH)3胶体的烧杯置于暗处，分别用红色激光笔照射烧杯中的液体，在与光束垂直的方向进行观察，如上图2所示 实验现象 Fe(OH)3胶体 形成一条
CuSO4溶液 无明显现象
实验结论 Fe(OH)3胶体具有的性质是 光亮的“通路”
丁达尔效应
【问题探究】
(3)实验1中能否利用NaOH溶液与FeCl3饱和溶液反应制取Fe(OH)3胶体？其原因是什么？
【解析】不能；因为NaOH溶液与FeCl3饱和溶液反应生成Fe(OH)3沉淀而得不到Fe(OH)3胶体。
归纳总结
1．Fe(OH)3胶体的制备方法
反应的化学方程式为FeCl3＋3H2O Fe(OH)3(胶体)＋3HCl。
易错点
(1)书写制备Fe(OH)3胶体的化学方程式时，要注明“胶体”，不能用“↓”符号。
(2)Fe(OH)3胶体中的1个胶体粒子不是1个Fe(OH)3分子(粒子直径<1 nm)，而是很多个Fe(OH)3分子聚集在一起形成的粒子直径在1～100 nm的集合体。

2．胶体的性质
3．常见的丁达尔效应
如下图所示，①②③是气溶胶的丁达尔效应，④是液溶胶的丁达尔效应，⑤是固溶胶的丁达尔效应。
【知识拓展】
1．胶体的聚沉
胶体能稳定存在的重要因素是胶体吸附离子而带有电荷，胶体聚沉的原理即中和胶体粒子的电荷或加快胶体粒子的热运动以增加胶体粒子的结合机会。常用方法如下：
(1)加入可溶性盐
向胶体中加入可溶性盐溶液，产生的阳离子或阴离子所带的电荷与胶体粒子所带的电荷中和，从而使胶体粒子聚集成较大的粒子，在重力作用下形成沉淀析出。
(2)加入带相反电荷胶体粒子的胶体
带相反电荷的胶体粒子相混合时，也会发生聚沉。
(3)加热胶体
温度升高，胶体粒子运动加剧，它们之间的碰撞机会增多，从而使胶体粒子对离子的吸附作用减弱，即减弱胶体的稳定因素，导致胶体聚沉。例如，使用微波手术刀进行外科手术，可使开刀处的血液迅速凝固而减少失血。
应用：明矾的成分是KAl(SO4)2·12H2O，明矾溶于水后，Al3＋与水发生反应生成的Al(OH)3胶体粒子(带正电荷)与泥沙胶体粒子(带负电荷)中和，使胶体粒子不带电，共同聚沉，使水得到净化，所以明矾可用作净水剂。
应用：①在河流入海口处就形成所谓的“三角洲”。②土壤胶体的保肥作用。
③FeCl3溶液可以止血。④用豆浆做豆腐。
分散系及其分类
2．胶体的净化方法——渗析
(1)概念 离子和小分子的直径很小，可以透过半透膜(由膀胱、鸡蛋内膜、牛皮纸、胶棉薄膜、玻璃纸等制成，有非常细小的孔，只能允许较小的离子、分子透过)，而胶体粒子不能透过，这种使离子或分子从胶体中分离出去的操作叫渗析(也叫透析)。渗析实验能够证明胶体粒子比溶液粒子直径大。
(2)应用 通过渗析可以达到净化、提纯胶体的目的。
例如：提纯Fe(OH)3胶体。由于Fe(OH)3胶体是由FeCl3饱和溶液制成的：FeCl3＋3H2OFe(OH)3(胶体)＋3HCl，从反应可以看出，Fe(OH)3胶体中可能含有较多的H＋和Cl－，可以用渗析的方法把Cl－除去，具体操作如图所示，将Fe(OH)3胶体放在羊皮纸制成的半透膜中，浸在蒸馏水中，一段时间后，向蒸馏水中加入AgNO3溶液，出现白色沉淀，说明Cl－透过半透膜进入了蒸馏水中，而红褐色的Fe(OH)3胶体仍留在半透膜袋中，这样就使Fe(OH)3胶体得以提纯。
分散系及其分类
3．电泳现象
在外加电场作用下，胶体粒子在分散剂里向电极（阴极或阳极）做定向移动的现象，叫做电泳。
左侧与电源的负极相连，右侧与电源的正极相连；经过一段时间，左侧颜色变深，说明 Fe(OH)3胶体微粒向左侧移动，从而证明Fe(OH)3胶体微粒带正电荷。
课堂练习
课堂练习
课堂练习
3．当光束通过下列物质时，不会出现丁达尔效应的是
①Fe(OH)3胶体 ②水 ③蔗糖溶液 ④FeCl2溶液 ⑤云、雾
A．②④⑤ B．③④⑤ C．②③④ D．①③④
EPB
考点突破
04
巩固提升
01
练习与应用
练习与应用
02
2．按照物质的树状分类和交叉分类，HClO应属于
①酸②氢化物③氧化物④含氧酸⑤难挥发性酸⑥强氧化性酸⑦一元酸⑧化合物⑨混合物
A．①②③④⑤⑥⑦⑧ B．①④⑥⑦⑧ C．①⑨ D．①④⑤⑥⑦
【答案】B
【解析】HClO为酸，属于化合物，含有O元素，为含氧酸，HClO具有强氧化性，易挥发，为强氧化性酸，1个HClO能电离出1个H+ ，为一元酸；
符合的有①④⑥⑦⑧；答案选B。
03
练习与应用
下列物质按氧化物、酸、碱、盐、混合物的顺序排列的是
A．水、碳酸、硫酸铁、碳酸钠、空气
B．五氧化二磷、乙酸、氢氧化钙、硫酸镁、胆矾
C．氯酸钾、硝酸、氢氧化铜、硫酸亚铁、天然气
D．氧化铁、磷酸、氢氧化钾、氯化钠、石油
【答案】D
【解析】A．硫酸铁属于盐，A错误； B．胆矾是纯净物，B错误；
C．氯酸钾属于盐，C错误；D．氧化铁、磷酸、氢氧化钾、氯化钠、石油依次为氧化物、酸、碱、盐、混合物，D正确；
故选D。
练习与应用
04
【答案】B
【解析】①有一种元素组成的物质不一定是纯净物，如氧气和臭氧组成的物质为混合物，故错误；
②冰水混合物只含有一种物质，是纯净物，故正确；
③金属氧化物不一定是碱性氧化物，如Mn2O7为酸性氧化物，故正确；
④非金属氧化物不一定是酸性氧化物，如CO属于不成盐氧化物，故正确；
⑤CuSO4 5H2O是化合物，属于纯净物，故错误；
故选：B。
练习与应用
05
下列有关胶体的说法正确的是
A．只能用丁达尔效应区别胶体与溶液
B．胶体的分散质可以是固体、液体或气体
C．将几滴NaOH溶液滴入FeCl3饱和溶液中制备Fe(OH)3胶体
D．可以用普通滤纸将胶体粒子过滤出来
【答案】B
【解析】A．可以用丁达尔效应区别胶体与溶液，另外胶体可以发生电泳，而溶液则不同，如果是非电解质溶液没有电泳现象，如果是电解质溶液，通电时会发生电解现象，故也可以通过电泳来区别某些胶体与溶液，A错误；
B．胶体的分散质可以是固体、液体或气体，B正确；
C．向沸水中滴入几滴饱和FeCl3溶液，继续煮沸至溶液呈红褐色，即制得Fe(OH)3胶体，C错误；
D．胶体的分散质粒子能透过滤纸，不可以用普通滤纸将胶体粒子过滤出来，D错误；
故选B。
练习与应用
06
07
练习与应用
练习与应用
08
12．下列4组物质中均有一种物质的类别与其他3种不同。
A．Fe2O3、Na2O、SO2、CuO
B．纯碱、氯化钠、氢氧化钡、硫酸钠
C．雾、Fe(OH)3胶体、稀豆浆、CuSO4
D．HCl、SiO2、H2SO4、HNO3
(1)以上4组物质中类别不同的物质依次是________、________、________、________。
(2)写出制备Fe(OH)3胶体的方法：________________________
【解析】A组，SO2为非金属氧化物、酸性氧化物，其他为金属氧化物、碱性氧化物；B组，氢氧化钡属于碱，其他属于盐；C组，CuSO4属于纯净物，其他属于混合物；D组，SiO2属于酸性氧化物，其他属于酸。
【答案】(1)SO2　氢氧化钡　CuSO4　SiO2
(2)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
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