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第一节 物质的分类及转化
1.1.1 物质的分类
第一章 物质及其变化
一、根据物质的组成和性质分类
1、物质分类标准
对物质进行分类，首先要确定分类的标准，然后按标准进行分类
(1)依据通常状况下物质的存在状态为标准
(2)依据物质的元素组成为标准
(3)依据物质的组成和性质为标准
【例】对下列化合物进行分类：①NaCl　②HCl　③CaCl2　④CuO　⑤H2O　⑥Fe2O3
固体：①③④⑥、液体：⑤、气体：②
氯化物：①②③、氧化物：④⑤⑥
2、同一种元素是不是只能形成一种单质？
思考
O2 O3
金刚石 石墨
红磷 白磷
2、同素异形体
(1)含义：由同一种元素形成的几种性质不同的单质，叫做这种元素的同素异形体如：金刚石、石墨和C60是碳元素的同素异形体，氧气和臭氧(O3)是氧元素的同素异形体
(2)产生同素异形体的原因
①组成分子的原子数目和成键方式不同，如：氧气(O2)和臭氧(O3)
②原子的排列方式不同，如：金刚石和石墨
(3)研究对象
①同素异形体是指单质，不是指化合物
②互为同素异形体的不同单质是由同一种元素组成的，构成它们的原子的核电荷数相同
(4)同素异形体的“同”“异”的含义
①“同”——指元素相同；
②“异”——指形成单质不同，结构不同，性质有差异
(5)同素异形体的“结构决定性质”(1)同素异形体的结构不同，性质存在差异(2)物理性质不同，化学性质有的相似，有的相差较大
(6)相互转化
同素异形体之间的转化既有单质参加，又有单质生成，它们之间的转化属于化学变化，但在转化的过程中没有涉及化合价的变化
1、清晨，松树林中的空气特别清新，是因为有极少量的氧气变成了臭氧，反应的方程式为3O2 = 2O3。下列说法中正确的是(　　)
A．这是一个化合反应 B．由氧元素构成的物质是纯净物
C．产生的臭氧与氧气是氧元素的同素异形体 D．这个反应属于物理变化
2、科学家们最近发现一种新分子，具有空心类似足球状的结构，其化学式为C70。下列说法不正确的是(　　)
A．C70是一种化合物 B．它的相对分子质量为840
C．它的化学性质和金刚石相似 D．C70和金刚石、石墨一样，都是由碳元素组成的单质
【练一练】
C
A
放电
3、依据物质的组成和性质为标准对下列化合物进行分类NaCl、HCl、CaCl2、CuO、H2O、 Fe2O3，我们可以将其分为酸：HCl、盐：NaCl、CaCl2、氧化物：CuO、H2O、 Fe2O3；氧化物中的三种物质，能不能继续分类？
思考
非金属氧化物：H2O
金属氧化物：CuO、 Fe2O3
按照一定标准对同类事物进行再分类
3、树状分类法
(1)分类特点
同一层次的物质类别间一般是相互独立，没有交叉。
Na
Na2O
NaOH
Na2CO3
S
SO2
H2SO3
K2SO3
SO3
K2SO4
H2SO4
NaCl
O2
Na
单质
金属
单质
非金属单质
Na2O
SO2、SO3
H2SO3
H2SO4
NaOH
NaCl
Na2CO3 K2SO3 K2SO4
非金属氧化物
金属氧
化物
氧化物
酸
碱
盐
S、O2
化合物
按组成和性质分类
物 质
混合物、纯净物、单质、化合物、金属单质、非金属单质、酸、碱、盐、氧化物、酸性氧化物、碱性氧化物等。
是否由同一种分子组成
纯净物
混合物
是否由同种元素组成
单 质
化合物
金属单质
非金属单质
根据组成特点和所具有的性质
酸
碱
盐
氧化物
【注意】
分类并没有唯一性，它会根据分类的标准不同而不同
2、 用树状分类图将O2、Cu、H2SO4、Ba(OH)2、KNO3、CO2、空气进行分类
物 质
纯净物
混合物
空气
化合物
单质
盐
碱
酸
非金属
金 属
氧化物
O2
Cu
H2SO4
Ba(OH)2
KNO3
CO2
【练一练】
姚明
刘翔
田亮
罗纳尔多
中国运动员
外国运动员
球类运动员
非球类运动员
思考
4、请按要求将下列运动员进行分类？
同一种事物可以按不同标准(角度)进行分类。标准不同进行分类产生的分类结果就不同。
(1)分类特点：物质类别间有交叉的部分，使我们对事物的认识更全面
单一分类标准有一定的局限，所能提供的信息少，对同一事物，我们可以从不同的角度，按不同的标准来分类。
4、交叉分类法
Na2SO4
Na2CO3
K2CO3
K2SO4
钠盐
钾盐
硫酸盐
碳酸盐
按阳离子分
按阴离子分
①单质一定是由同一种元素组成的物质，由同一种元素组成的物质不一定是单质
②化合物一定是由不同种元素组成的纯净物，但纯净物不一定是化合物
③纯净物是由一种成分(分子)组成的物质，有化学式，有固定熔、沸点
④混合物是由多种成分(分子)组成的物质，无化学式，无固定熔、沸点
【几点强调】
4、分类方法在化学发展中起重大的作用。以下分类正确的是(　　)
5、如图表示的是纯净物、单质、化合物、含氧化合物、氧化物、碱之间的包含、不包含关系，若整个大圆圈代表纯净物，则下列选项中，能正确指出①、②、③、④、⑤所属物质类别的是(　　)
A．①单质、③化合物 B．②碱、⑤氧化物
C．④碱、⑤含氧化合物 D．④含氧化合物、③氧化物
【练一练】
A
C
单质 氧化物 酸 碱 盐
A 金刚石 水 硫酸 烧碱 胆矾
B 黄铜 NO2 盐酸 石灰水 FeSO4
C 碘酒 一氧化碳 磷酸 熟石灰 食盐
D H2 Fe3O4 HNO3 纯碱 小苏打
4、分类方法的运用——对氧化物的分类
按组成分为金属氧化物和非金属氧化物
按性质分为成盐氧化物(酸性氧化物和碱性氧化物、两性氧化物)、不成盐氧化物、过氧化物、特殊氧化物等
酸性氧化物
H2O,NO,CO,N2O,NO2,N2O4等
Na2O,K2O,CaO,BaO,MgO,Fe2O3,CuO等
CO2,SO2,SO3,P2O5,Mn2O7,SiO2,CrO3等
BeO,Al2O3,Cr2O3,ZnO等
Na2O2,H2O2等
Fe3O4等
碱性氧化物
两性氧化物
(1)酸性氧化物：
和碱反应只能生成盐和水(产物只有两种)的氧化物，酸性氧化物又称酸酐(大多数)；如：CO2是碳酸的酸酐，SO3是硫酸的酸酐
(2)碱性氧化物：
和酸反应只能生成盐和水(产物只有两种)的氧化物；例：CaO、Fe2O3均是碱性氧化物
(3)不成盐氧化物：
不能与酸或碱反应生成相应价态的盐(反应前后价态不变)和水的氧化物；包括但不限于水、一氧化氮、一氧化碳、氧化二氮、二氧化氮、四氧化二氮等
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、Na2O2为过氧化物、KO2为超氧化物
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等
③酸性氧化物、碱性氧化物不一定都能与水反应生成相应的酸碱。如：SiO2、CuO
④H2O,NO,CO,N2O,NO2,N2O4是不成盐氧化物．它们既不和酸反应又不和碱反应
【几点强调】
6、判断下列说法是否能正确，并说明理由。
（1）金属氧化物都是碱性氧化物
（2）非金属氧化物都是酸性氧化物
（3）碱性氧化物都是金属氧化物
（4）酸性氧化物都是非金属氧化物
【练一练】
Mn2O7是酸性氧化物
CO不是酸性氧化物也不是碱性氧化物
正确
Mn2O7是酸性氧化物
7、下列关于氧化物分类的说法不正确的组合为(　　)
①金属氧化物也可以是酸性氧化物 ②非金属氧化物一定是酸性氧化物
③碱性氧化物一定是金属氧化物 ④能与酸反应生成盐和水的氧化物一定是碱性氧化物
⑤能与碱反应生成盐和水的氧化物一定是酸性氧化物
A．③④⑤ B．①②③ C．②④⑤ D．①②③④⑤
8、下列关于氧化物的叙述中正确的是( )
A．金属氧化物定是碱性氧化物，非金属氧化物一定是酸性氧化物
B．碱性氧化物定是金属氧化物，酸性氧化物不一定是非金属氧化物
C．碱性氧化物都能与水化合生成碱
D．酸性氧化物都能与水化合生成酸
【练一练】
C
B
5、酸碱盐的分类
Ca(OH)2
(1)盐的概念：
电离时生成的阳离子是金属离子或(NH4＋)，阴离子是酸根离子的化合物
(2)盐的分类：盐可分正盐、酸式盐、碱式盐
①正盐：电离时生成的阳离子是金属离子(NH4＋)，阴离子是酸根离子的盐。如：Na2SO4、NH4NO3
②酸式盐：电离时生成的阳离子除金属离子(NH4＋)外还有H＋，阴离子是酸根离子的盐。如：NaHSO4、NaHCO3
③碱式盐：电离时生成的阳离子是金属离子(NH4＋)，阴离子除酸根外还有OH－的盐。如：Cu2(OH)2CO3 (碱式碳酸铜)
小组讨论
一、酸、碱、盐的性质
酸的通性 生成物 实例
酸与活泼金属单质
酸与碱性氧化物
酸与碱
酸与某些盐
1. 酸的通性：
盐和水
盐和氢气
盐和水
盐和酸
NaOH + HCl = NaCl + H2O
Fe + 2HCl = FeCl2+ H2↑
CaO + 2HCl = CaCl2+ H2O
Na2S+ 2HCl = 2NaCl +H2S
结合教材P10页“思考与讨论”，以盐酸、氢氧化钠、碳酸钠和氯化镁为例，联系初中所学知识回答酸、碱、盐有哪些通性。完成下表内容。
教师点拨
碱的通性 生成物 实例
与酸反应
与酸性氧化物反应
与某些盐反应
盐和水
盐和水
盐和碱
NaOH + HCl = NaCl + H2O
2NaOH + CO2= Na2CO3+ H2O
2NaOH + MgCl2= Mg(OH)2↓ + 2NaCl
2. 碱的通性：
盐的通性 生成物 实例
某些盐与酸反应
某些盐与碱反应
某些盐与某些盐反应
盐和碱
盐和酸
盐和盐
Na2CO3+ 2HCl = 2NaCl + CO2↑ + H2O
MgCl2+ 2NaOH = Mg(OH)2↓ + 2NaCl
Na2CO3+ CaCl2= 2NaCl + CaCO3↓
3. 盐的通性：
教师点拨
为什么不同的酸或碱或盐具有相似的化学性质
宏观辨识
组成相似
微观探析
H+
HCl
H2SO4
HNO3
NaOH
KOH
Ba(OH)2
Na2CO3
K2CO3
(NH4)2CO3
OH-
CO32—
结构
决定
性质（四大反应类型）
思考？
二、物质的转化
当堂练习
根据物质的组成和性质,通过化学变化可以实现物质之间的转化。请同学们完成P11思考与讨论。
① 2Ca+O2 = 2CaO
② CaO+H2O = Ca(OH)2
③ Ca(OH)2+SO3 =CaSO4↓+H2O
④C+O2 = CO2
⑤CO2+H2O = H2CO3
⑥Ca(OH)2+H2CO3 = CaCO3↓+2H2O
Ca CaO Ca(OH)2 CaSO4
C CO2 H2CO3 CaCO3
当堂练习
（1）写出金属单质到盐、非金属单质到盐的转化关系。
Ca
CaO
Ca(OH)2
CaSO4
金属
碱性氧化物
碱
盐
H2O
化合反应
化合反应
O2
H2SO4
复分解反应
C
CO2
H2CO3
CaCO3
非金属
酸性氧化物
酸
盐
H2O
化合反应
化合反应
O2
Ca(OH)2
复分解反应
（2）从物质分类角度，你发现什么转化规律？
当堂练习
单质到盐的转化关系可表示为：
对于 而言
金属单质
O2
碱性氧化物
H2O
碱
酸或
酸性氧化物
盐
非金属单质
O2
酸性氧化物
H2O
酸
碱或
碱性氧化物
盐
归纳小结
三、物质的转化的应用
在工业生产中，除了要考虑反应进行的可能性，还要考虑原料来源、成本和设备要求等因素，以选取最恰当的方法。
氢氧化钠的制备
途径（方法）
选择因素
①氧化钠与水反应
②碳酸钠与氢氧化钙反应
③电解饱和食盐水等
④盐 (如 Na2CO3)与 碱 [如 Ca(OH)2]反应
考虑成本
电解饱和食盐水
反应的可能性、原料来源、成本高低、设备要求等方面来选择物质制备的适宜方法。
教师点拨
【效果自测】
1.判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”。
(1)不同的酸溶液中都含有H+,所以它们具有相似的化学性质。(　　)
(2)金属都能与酸反应生成相应的盐和氢气。(　　)
(3)碱性氧化物都能直接与水发生化合反应生成相应的碱。(　　)
(4)酸、碱、盐、氧化物之间发生的化学反应都是复分解反应。(　　)
√
×
×
×
当堂练习
(5)能生成盐的化学反应可以是分解反应、化合反应、置换反应或复分解反应。(　　)
(6)在化学变化过程中,原子的种类不变,元素的种类也不会改变。(　)
√
√
优化p7
2.单质、氧化物、酸、碱和盐的相互关系,可用下图简单表示。请从铁、碳、氧气、盐酸、氧化钙、二氧化碳、水、氢氧化钙8种物质中选择合适的物质作为反应物,用化学方程式表示图中指定序号的转化关系(所写化学方程式不得重复)。
当堂练习
优化p7
当堂练习
优化p7
探究任务1 从组成的相似性视角认识酸、碱、盐的化学性质
问题引领
1.为什么不同的酸(或碱)具有相似的化学性质
提示:因为它们在组成上相似,不同的酸溶液中都含有H+,不同的碱溶液中都含有OH-。
2.为什么不能说“不同的盐具有相似的化学性质”
提示:如果组成盐的阴离子和阳离子都不相同,则不能表现出相似的化学性质。如果不同的盐含有相同的阴离子或阳离子,如不同的碳酸盐,则具有相似的化学性质。
优化p7
典型例题
【例题1】 在Zn、ZnO、ZnCO3、盐酸和CaCl2稀溶液五种物质中,每两种物质反应能生成ZnCl2的组合有(　　)。
A.2种 B.3种
C.4种 D.5种
答案:B
当堂练习
优化p8
【变式训练1】 (双选)X、Y、Z各代表一种物质,若X与Y能发生反应X+Y══Z+水,则X与Y之间不可能是(　　)。
A.盐与盐的反应 B.盐与酸的反应
C.酸与碱的反应 D.酸性氧化物与碱的反应
答案:AB
当堂练习
优化p8
典型例题
【例题2】 给下图中①~⑤选择适当的物质,使有连线的两物质能发生反应。供选择的物质有稀硫酸、二氧化碳、铜片、食盐、氧化铜、一氧化碳、纯碱、铁片和木炭粉。
(1)①~⑤的化学式分别为:
①　　　　;②　　　　;
③　　　　;④　　　　;
⑤　　　　。
当堂练习
答案:(1)Fe　H2SO4　CO　CuO　Na2CO3
优化p9
(2)写出下列序号所示物质之间发生反应的化学方程式。
①与②:　　　　　　　　　　　　　　　,
②与④:　　　　　　　　　　　　　　　,
②与⑤:　　　　　　　　　　　　　　　,
③与④:　　　　　　　　　　　　　　　。
当堂练习
答案:(2)Fe+H2SO4══FeSO4+H2↑
CuO+H2SO4══CuSO4+H2O　
H2SO4+Na2CO3══Na2SO4+H2O+CO2↑　
CO+CuO Cu+CO2
优化p9
【变式训练2】 构建知识网络是一种重要的学习方法。如图是关于氢氧化钠化学性质的知识网络,“——”表示相连的两种物质(或其水溶液)能发生反应,“→”表示一种物质转化成另一种物质。已知A、C属于不同类别的化合物,A与NaOH反应可得到B,B与C反应可得到A。请回答下列问题。
(1)写出A、B、C的化学式:
A　　　　　;B　　　　　;C　　　　　。
答案:(1)CO2　Na2CO3　HCl(答案合理即可,下同)
当堂练习
优化p9
(2)写出下列反应的化学方程式。
①由NaOH转化成B:　　　　　　　　　　;
②B与C反应:　 。
答案:(2)①2NaOH+CO2══Na2CO3+H2O
②Na2CO3+2HCl══2NaCl+H2O+CO2↑
优化p9
感谢聆听
每天进步一点点，每天努力不止一点点。

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