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第二单元 化学物质及其变化
专题一 物质的分类
【知识网络】
【知识归纳】
一、简单分类法及其应用
1、分类是学习和研究化学物质及其变化的一种常用的基本方法，它不仅可以使有关化学物质及其变化的知识系统化，还可以通过分门别类的研究，了解物质及其变化的规律。分类要有 标准 ，根据不同的标准可以对化学物质及其变化进行不同的分类。交叉分类法和树状分类法是常用的分类方法。如下图：

交叉分类法 树状分类法
2、化学物质的分类
（1）混合物
由两种或多种物质混合而成的物质叫混合物；
1）混合物没有固定的组成，一般没有固定的熔沸点；
2）常见特殊名称的混合物：
①氨水、氯水、王水、天然水、硬水、软水、盐酸、浓硫酸、福尔马林、水玻璃；②爆鸣气、水煤气、天然气、焦炉气、高炉煤气、石油气、裂解气、空气；③合金；④过磷酸钙、漂白粉、黑火药、铝热剂、水泥、铁触媒、玻璃；⑤煤、石油；石油、石油的各种馏分。
【注意】由同素异形体组成的物质为混合物如红磷和白磷。由同位素原子组成的物质是纯净物如H2O与D2O混合为纯净物。
(2)单质
由同种元素组成的纯净物叫单质。‘“
如O2、Cl2、N2、Ar、金刚石、铁(Fe)等。
HD、16O18O也属于单质，单质分为金属单质与非金属单质及稀有气体。
(3)化合物
由不同种元素组成的纯净物叫化合物。
从不同的分类角度化合物可分为多种类型
如离子化合物和共价化合物；电解质和非电解质；无机化合物和有机化合物；酸、碱、盐和氧化物等。
（4）酸
电离理论认为：电解质电离出的阳离子全部是H+的化合物叫做酸。
常见强酸：HCIO4、H2SO4、HCl、HNO3、HI、HBr
常见弱酸：H2SO3、H3PO4、HF、HClO、H2CO3、H2SO3、CH3COOH…
（5）碱
电离理论认为：电解质电离时产生的阴离子全部是OHˉ的化合物叫碱。
常见强碱：NaOH、KOH、Ba(OH)2、Ca(OH)2
常见弱碱：NH3·H2O、Al(OH)3、Fe(OH)3…
（6）盐
电离时生成金属阳离子(或NH4+)和酸根离子的化合物叫做盐。
盐的分类：
①正盐：如：(NH4)2SO4、Na2SO4…
②酸式盐：如NaHCO3、NaH2PO4、Na2HPO4…
③碱式盐：Cu2(OH)2CO3…
④复盐：KAl(SO4)2·12H2O…
（7）氧化物
由两种元素组成，其中一种是氧的化合物叫氧化物。
氧化物的分类方法：
（1）按组成分
金属氧化物：Na2O、Al2O3、Fe3O4…
非金属氧化物：NO2、CO、SO2、CO2…
（2）按性质分
不成盐氧化物：CO、NO
酸性氧化物：CO2、SO2…
碱性氧化物：Na2O、CuO…
两性氧化物：Al2O3、ZnO
过氧化物：Na2O2 超氧化物：KO2
【思考】
1）只含有一种元素的物质一定是纯净物吗？（不一定）
2）盐一定含有金属元素吗?（不一定）
3）金属氧化物一定是碱性氧化物吗？（不一定）
碱性氧化物一定是金属氧化物吗？ （一定）
4）非金属氧化物一定是酸性氧化物吗？（不一定）
酸性氧化物一定是非金属氧化物吗？（不一定）
5）Na2CO3·10H2O和盐酸分别是混合物还是纯净物？（纯净物、混合物）
3、化学反应的分类
（1）根据反应物和生成物的类别及反应前后物质种类的多少分为：
化合反应、分解反应、置换反应、复分解反应
反应类型
实 例
A+B=AB
化合反应
2H2+O22H2O
AB=A+B
分解反应
CaCO3CaO+CO2↑
AB+C=A+CB
置换反应
H2+CuOCu+H2O
AB+CD=AD+CB
复分解反应
NaOH+HCl=NaCl+H2O
（2）根据反应中物质是否有电子转移分为：
氧化还原反应、非氧化还原反应
（3）根据反应是否有离子参加或生成分为：离子反应、非离子反应
（4）根据反应的热效应分为：放热反应、吸热反应
（5）根据反应进行的程度分为：可逆反应、不可逆反应
4、金属、非金属、氧化物、酸、碱、盐相互转化关系
① 非金属单质（氧气除外） + 金属单质→ 无氧酸盐
② 酸性氧化物 + 碱性氧化物 →含氧酸盐
③ 酸性氧化物 + 碱 → 盐 + 水
④ 碱性氧化物 + 酸 → 盐 + 水
⑤ 酸 + 碱 → 盐 + 水
⑥ 酸 + 盐 → 新酸 + 新盐
⑦ 碱 + 盐 → 新碱 + 新盐
⑧ 盐 + 盐 → 新盐 + 另一新盐
⑨ 金属单质 + 盐 → 新金属 + 新盐
⑩ 金属单质 + 酸 → 盐 + 氢气
【思考】金属、非金属、氧化物、酸、碱、盐相互转化关系图中是否还有其他连线？在上述普遍规律的基础上是否还有特殊规律？
①碱性氧化物+非金属单质→金属单质+非金属氧化物
②酸性氧化物+金属单质→非金属单质+金属氧化物
③非金属+氧化性酸→非金属氧化物+水
氧化性酸、高价态盐在发生某些反应时表现出特殊性。
【典型例题】
1.下列物质中，肯定是纯净物的是
A．只由一种元素组成的物质
B．只由一种原子组成的物质
C．只由一种分子组成的物质
D．只由一种元素的阳离子跟另一种元素的阴离子组成的物质
2.下列关于氧化物的各项叙述正确的是
①酸性氧化物肯定是非金属氧化物②非金属氧化物肯定是酸性氧化物③碱性氧化物肯定是金属氧化物④金属氧化物都是碱性氧化物⑤酸性氧化物均可与水反应生成相应的酸⑥与水反应生成酸的氧化物不一定是酸酐，与水反应生成碱的氧化物不一定是碱性氧化物⑦不能跟酸反应的氧化物一定能跟碱反应
A.①②③④ B.⑤⑥⑦ C.②③⑥⑦ D.③⑥
3.在室温时，下列各组中的物质分别与过量NaOH溶液反应，能生成5种盐的是
A．A12O3、SO2、CO2、SO3 B．C12、A12O3、N2O5、SO3
C．CO2、C12、CaO、SO3 D．SiO2、N2O5、CO、C12
4.下列变化一定属于化学变化的是
①导电②爆炸③缓慢氧化④变色⑤无水硫酸铜吸水⑥工业制氧气⑦白磷转变为红磷⑧久置的浓硝酸变黄⑨丁达尔效应⑩发光
5.下列说法错误的是
A.盐与盐之间产生两种新盐的反应不一定是复分解反应
B.不活泼金属单质一定不能与活泼金属的盐溶液反应
C.有的低沸点酸可以制取某些高沸点酸
D.酸与酸之间有的也能发生化学反应
6.以下一些氧化物和单质之间可发生如右图所示的反应：
其中，氧化物（Ⅰ）是红棕色固体、氧化物（Ⅱ）、（Ⅲ）、（Ⅳ）在反应条件下都是气体。
（1）氧化物（Ⅰ）的化学式（分子式）是___ ___ 。
氧化物（Ⅱ）的化学式（分子式）是 _________。
（2）反应①的化学方程式是
反应②的化学方程式是
反应③的化学方程式是
【答案】1、C 2、D 3、B 4、③⑤⑦⑧ 5、B
6.（1） Fe2O3 、 CO
（2）Fe2O3 ＋ 3 CO 2 Fe ＋ 3 CO2 。
CO ＋ H2O CO2 ＋ H2 。
C ＋ H2O CO ＋ H2 。
【随堂练习】
1.双氧水（H2O2）是隐形眼镜洗液的主要成分，下列说法正确的是
A.它是由氢气和氧气组成
B.它是由两个氢元素和2个氧元素组成
C.它是由氢元素和氧元素组成
D.它是由2个氢原子和2个氧原子组成
2.单质与化合物的根本区别是
A.单质是一种物质，化合物至少含两种物质
B.单质是纯净物，化合物是混合物
C.单质只含一种元素，化合物至少含两种元素
D.单质是气体，化合物是固体
3.化学概念在逻辑上存在下图所示关系：
对下列概念的说法正确的是
A．纯净物与混合物属于包含关系
B．化合物与氧化物属于包含关系
C．单质与化合物属于交叉关系
D．氧化反应与化合反应属于并列关系
4.下列关于酸、碱、盐元素组成的说法中，正确的是
A．酸、碱一定含有氢，盐一定不含氢
B．酸、碱、盐可能都不含金属元素
C．碱、盐可能含氧，酸一定含氧
D．盐、碱一定含有金属元素，酸一定不含金属元素
5. 顺式Pt（NH3）2Cl2（式量为300）是临床广泛使用的抗肿瘤药物。下列有关该物质的说法中不正确的是
A．由4种元素组成 B．含有NH3分子
C．Pt的化合价为＋2 D．Pt元素的质量百分含量为65%
6.下列关于物质的分类正确的是
分类
组合
碱
酸
盐
碱性氧化物
酸性氧化物
A
纯碱
盐酸
烧碱
氧化铝
二氧化氮
B
烧碱
硫酸
食盐
氧化镁
一氧化碳
C
苛性钠
醋酸
硝酸
过氧化钠
二氧化硫
D
苛性钾
硫酸
苏打
氧化钠
硫酸酐
7.下列符号中，既能表示一种元素，又能表示一种原子，还能表示一种元素的游离态的是
A．O B．Ar C．N D．I
8.下列说法正确的是
A．某物质燃烧后生成CO2和H2O，该物质中不一定含有O元素
B．发热发光的变化都属于化学变化
C．金属热胀冷缩是金属原子体积随温度热胀冷缩的结果
D．两溶液相混合，混合液的质量和体积分别等于原来两溶液的质量、体积之和
9.我国拥有世界上最大的稀土矿，以RE表示稀土元素，可以向RE的硫酸盐溶液中加入粉末状Na2SO4使稀土元素转入沉淀，反应为：
下列有关叙述正确的是
A.该反应为复分解反应
B.该反应一定在强碱溶液中进行
C.该反应为化合反应
D.产生的沉淀一定是难溶物质
【答案】1、C 2、C 3、B 4、B 5、B 6、D 7、B 8、A 9、C
二、分散系及其分类
（一）分散系
1、概念
化学上把一种（或多种）物质分散在另一种（或多种）物质中所得到的体系叫做分散系。
前者属于被分散的物质叫分散质；后者起容纳分散质的作用称为分散剂。
分散质、分散剂均可以是气态、液态或固态。
按照分散质或分散剂所处的状态可以有9种组合。
2．四种分散系比较
溶液
胶体
浊液
微粒直径
<10-9 m
10-9~10-7 m
>10-7 m
微粒组成
分子或离子
分子的集合体或高分子
小液滴或固体小颗粒
特点
均一、稳定、透明
均一、介稳定、透明
不均一、不稳定、不透明
能否通过滤纸
能
能
不能
能否通过半透膜
能
不能
不能
是否具有丁达尔现象
无
有
无
实例
蔗糖水
食盐水
蛋白溶液
淀粉溶液
石灰乳、油水
（二）溶液
1．溶液：一种或几种物质分散到另一种物质里所形成的均一稳定的混合物叫作溶液。特征是均一、稳定、透明。
2．饱和溶液和不饱和溶液
饱和溶液在一定温度下，在一定量的溶剂里，不能再溶解某种溶质的溶液，叫作这种溶质的饱和溶液；
不饱和溶液：还能继续溶解某种溶质的溶液，叫作不饱和溶液。
（三）胶体
1、定义：分散质的微粒在1nm～100nm之间分散系，叫作胶体。
2、分类：
（1） 根据分散质微粒组成的状况分类：
如：胶体胶粒是由许多等小分子聚集一起形成的微粒，其直径在1nm～100nm之间，这样的胶体叫粒子胶体。
　　又如：淀粉属高分子化合物，其单个分子的直径在1nm～100nm范围之内，这样的胶体叫分子胶体。
（2） 根据分散剂的状态划分：
如：烟、云、雾等的分散剂为气体，这样的胶体叫做气溶胶；AgI溶胶、溶胶、溶胶，其分散剂为水，分散剂为液体的胶体叫做液溶胶；有色玻璃、烟水晶均以固体为分散剂，这样的胶体叫做固溶胶。
3、胶体的制备
（1）物理方法
① 机械法：利用机械磨碎法将固体颗粒直接磨成胶粒的大小
② 溶解法：利用高分子化合物分散在合适的溶剂中形成胶体，如蛋白质溶于水，淀粉溶于水、聚乙烯溶于某有机溶剂等。
（2）化学方法
① 水解促进法
反应式：FeCl3+3H2O（沸）= Fe(OH)3（胶体）+3HCl
注意：切勿将“胶体”两字省去，或写成“↓”
② 复分解反应法
反应： KI+AgNO3=AgI（胶体）+KNO3　　
Na2SiO3+2HCl=H2SiO3（胶体）+2NaCl
【思考】若上述两种反应物的量均为大量，则可观察到什么现象？如何表示对应的两个反应方程式？
KI+AgNO3=AgI↓+KNO3（黄色↓）、
Na2SiO3+2HCl=H2SiO3↓+2NaCl（白色↓）
4、胶体的性质
（1） 丁达尔效应——在暗室中，让一束平行光通过一肉眼看来完全透明的溶液，从垂直于光束的方向，可以观察到有一条光亮的“通路”，该现象称为“丁达尔效应”。丁达尔效应是粒子对光散射作用的结果，是一种物理现象。丁达尔现象产生的原因，是因为胶体微粒直径大小恰当，当光照射胶粒上时，胶粒将光从各个方面全部反射，胶粒即成一小光源，故可明显地看到由无数小光源形成的光亮“通路”。当光照在比较大或小的颗粒或微粒上则无此现象，只发生反射或将光全部吸收的现象，因此丁达尔效应常用于鉴别胶体和其他分散系。
（2） 布朗运动——在胶体中，由于质点在各个方向所受的力不能相互平衡而产生的无规则的运动，称为布朗运动。是胶体介稳定的原因之一。
（3）电泳——在外加电场的作用下，胶体的微粒在分散剂里向阴极（或阳极）作定向移动的现象。胶体具有介稳定性的重要原因是同一种胶粒带有同种电荷，相互排斥，另外，胶粒在分散力作用下作不停的无规则运动，使其受重力的影响有较大减弱，两者都使其不易聚集，从而使胶体较稳定。
电泳现象表明胶粒带电荷，但胶体都是电中性的。
(4) 聚沉——胶体分散系中，分散系微粒相互聚集而下沉的现象称为胶体的聚沉。能促使溶胶聚沉的外因有加电解质（酸、碱及盐）、加热、溶胶浓度增大、加胶粒带相反电荷的胶体等。有时胶体在凝聚时，会连同分散剂一起凝结成冻状物质，这种冻状物质叫凝胶。
胶体凝聚的方法：
（1）加入电解质
原因：电解质电离出的阴、阳离子与胶粒所带的电荷发生电性中和，使胶粒间斥力下降，胶粒相互结合，导致颗粒直径＞10－7m，从而沉降。
（2）加入带异性电荷胶粒的胶体
（3）加热、光照或射线等
加热可加快胶粒运动速率，增大胶粒之间的碰撞机会。
如蛋白质溶液加热，较长时间光照都可使其凝聚甚至变性。
注意：蛋白质变性凝聚（加热、加重金属盐等不属胶体意义上的凝聚，此变性过程为化学过程。）
5、胶体的应用
（1）用丁达尔现象区别胶体与溶液。但不能区分胶体与浊液，因为浊液中往往有胶体存在。（2）胶体凝聚的应用：盐卤点豆腐；墨水不能混用；利用明矾净水；不同血型的人不能相互输血；工业制皂的盐析；解释江河入海口三角洲的形成原理；土壤的保肥作用；FeCl3溶液用于伤口止血。?（3）胶体电泳现象的应用：在冶金厂、水泥厂、硫酸厂常用高压电对气体作用，除去烟尘。进行血清纸上电泳实验。?（4）渗析应用：可以进行精制胶体、进行血液透析。
【典型例题】
1.氯化铁溶液与氢氧化铁胶体具有的共同性质是A．分散质颗粒直径都在1nm一100nm之间B．能透过半透膜C．加热蒸干、灼烧后都有氧化铁生成D．呈红褐色2.高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型、高效、多功能的水处理剂，在一定条件下其与水反应的离子方程式是
4FeO42—+10H2O==4Fe(OH)3(胶体)+3O2 ↑+8OH—。
工业上先制得Na2FeO4，然后在低温下，向Na2FeO4溶液中加入一定量KOH，可制得K2FeO4。下列说法中不正确的是
A．K2FeO4溶液有丁达尔效应 B．K2FeO4溶液具有吸附性
C．K2FeO4溶液能除去氧化性杂质
D．上述制得K2FeO4的反应为复分解反应
3.在水泥和冶金工厂常用高压电对气溶胶作用，除去大量烟尘，以减少对空气的污染。这种做法应用的主要原理是
A. 电泳 B. 布朗运动 C. 凝聚 D. 丁达尔现象
【答案】1、C 2、C 3、A
【随堂练习】
1.下列溶液不具有丁达尔现象的是
A. C17H35COONa溶液　　　　 B. 氢氧化铁胶体
C. I2的CCl4溶液　 　　　　　 D. 蛋白质溶液
2.关于胶体和溶液的区别，下列叙述中正确的是
A.溶液呈电中性，胶体带有电荷
B.溶液中溶质微粒一定不带电，胶体中分散微粒带有电荷，且通电后溶质微粒分别向两极移动，胶体微粒向其一极移动
C.溶液中溶质微粒的运动有规律，而胶体微粒的运动无规律
D.溶液中通过一束光线时无特殊现象，而胶体通过一束光线时有明显的光带
3.下面做法或物质用途的叙述中错误的是
A. 给误食用重金属盐的病人喝生牛奶以解毒
B. 硅藻土作吸附剂
C. 以无水酒精作外科消毒剂
D. 以Fe2(SO4)3代替明矾作净水剂
4.在外加电场的作用下，Fe(OH)3胶体粒子移向阴极的原因是
A. Fe3+带正电荷
B. Fe(OH)3带负电吸引阳离子
C. Fe(OH)3胶体粒子吸附阳离子而带正电荷
D. Fe(OH)3胶体吸附阴离子带负电荷
5.不能用有关胶体的观点解释的现象是
A. 在河流人海口处易形成三角洲
B. 0.01 mol·L-1 AgNO3溶液中滴入同浓度NaI溶液，看不到黄色沉淀
C. 在NaF溶液中滴入AgNO3溶液看不到沉淀
D. 同一钢笔同时使用不同牌号的墨水易发生堵塞
6.下列分散系最稳定的是
A．悬浊液 B．乳浊液 C．胶体 D．溶液
7.下列现象或应用不能用胶体知识解释的是
A．肾功能衰竭等疾病引起的尿毒症，可利用血液透析进行治疗
B．牛油与NaOH溶液共煮，向反应后所得溶液中加入食盐细粒有晶体析出
C．花粉在水面上作布朗运动
D水泥冶金厂常利用高压电除去工厂烟尘，减少对空气的污染
8.纳米是一长度单位，1纳米为10亿分之一米。当有些物质的颗粒达到纳米级时，可以表现出特殊的性质，如纳米微粒TiO2对许多化学反应具有光催化作用，能吸收紫外线，还能杀灭细菌。下列有关纳米TiO2的用途正确的是
①可对含有机物的废水进行处理 ②可制成抗菌防霉变薄膜 ③可制成防晒霜 ④用于汽车尾气的净化
A．①②③ B．②③④ C．①②④ D．都正确
9.医学上治疗由肾功能衰竭等疾病引起的尿毒症时，最常用的血液净化手段是血液透析。透析原理同胶体的渗析类似。透析时，病人的血液通过浸在透析液中的透析膜进行循环和透析。血液中，蛋白质和血细胞不能透过透析膜，血液内的毒性物质则可以透过。由此可以判断下列说法正确的是
A．蛋白质、血细胞不溶于水，毒性物质可溶于水
B．蛋白质以分子形式存在，毒性物质以离子形式存在
C．蛋白质、血细胞的微粒直径大于毒性物质的微粒直径
D．蛋白质、血细胞不能透过滤纸，毒性物质能透过滤纸
10.用饱和的氯化铁溶液制取氢氧化铁胶体，正确的操作是
A．将溶液滴入蒸馏水中即可
B．将溶液滴入热水中，生成棕黄色液体即可
C．将溶液滴入沸水中，并继续煮沸至生成红褐色沉淀即可
D．将溶液滴入沸水中，并继续煮沸至生成红褐色液体即可
【答案】
1、C 2、D 3、C 4、C 5、C 6、D 7、C 8、D 9、C 10、D

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