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第一章　物质及其变化
第1讲　物质的分类及转化
人教版必修第一册
第一章　物质及其变化
第1讲　物质的分类及转化
【复习目标】　1.认识元素可以组成不同种类的物质，能根据物质的组成和性质对物质进行分类。2.通过对离子反应、氧化还原反应等概念的学习，能对常见反应进行分类和分析。3.理解物理变化与化学变化的区别与联系。4.能从物质类别的视角理解酸、碱、盐、氧化物的性质及其相互转化规律。5.认识胶体是一种常见的分散系，知道溶液和胶体的区别。
知识梳理
01
提升训练
02
目录
CONTENTS
课时作业
04
真题演练
03
知识梳理
核电荷数
元素
分子、原子或离子
同种元素
不同种元素
单质
化合物
化学性质
化学
单质
O3
金刚石
结构
化学
同种物质
两种或两种以上的物质
[易错警示] 　(1)同位素形成的单质或化合物是纯净物，如H2与D2、H2O和D2O。
(2)分子式为C5H10的物质可能是纯净物，也可能是混合物。
(3)冰水混合物、结晶水合物(如CuSO4·5H2O)属于纯净物而不是混合物；高分子(如聚乙烯 )属于混合物而不是纯净物。
金属
非金属
碱
盐
氧化物
共价
电解质
非电解质
胶体
碱
酸
酸
碱
×
×
错因
Fe、NaCl、SiO2三者为化学式。
胆矾、绿矾属于纯净物。
×
×
错因
纯碱(Na2CO3)属于盐，NO2不是酸性氧化物。
盐中不一定含金属离子，如：NH4Cl。
AlCl3属于共价化合物。
×
×
×
错因
O2与O3组成的混合物仅含一种元素。
Mn2O7是酸性氧化物。
SiO2与其他酸不反应，SiO2与氢氟酸反应属于特性。
×
颜色
状态
气味
熔点
沸点
还原性
非金属性
红
Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑
CuO＋2H＋===Cu2＋＋H2O
H＋＋OH－===H2O
蓝
红
CH3COOH＋OH－===CH3COO－＋H2O
Cu2＋＋2OH－===Cu(OH)2↓
新物质生成
化学键的断裂和生成
Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑
置换
Fe2O3＋6HCl===2FeCl3＋3H2O
复分解
CaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2O
复分解
NaOH＋HCl===NaCl＋H2O
复分解
化合
分解
置换
4．化学反应的分类
复分解
氧化还原
非氧化还原
吸热
放热
离子
非离子
可逆
不可逆
×
×
错因
如焰色试验属于物理变化。
原子核内部的变化属于核变化。
×
×
错因
如NaHCO3和NaHSO4反应只生成Na2SO4一种新盐。
C在O2不足时燃烧生成CO，S在O2中燃烧生成SO2。
蛋白质的盐析属于物理变化。
×
粒子
直径大小
溶液
胶体
浊液
稳定
介稳性
不稳定
能
能
不能
能
不能
不能
丁达尔效应
分层或沉淀
[特别提醒] 　提纯净化胶体的方法是渗析，如除去淀粉溶液中的NaCl，可将混合物放入半透膜袋并置于蒸馏水中，利用Na＋、Cl－能透过半透膜而淀粉不能透过半透膜来提纯淀粉胶体。
1～100 nm
溶液和胶体
电解质
相反电荷
(3)胶体的性质及应用
[特别提醒]　 (1)胶体不带电，胶体中的胶粒能够吸附体系中的带电粒子而使胶粒带电荷，但整个分散系仍呈电中性。
(2)胶体聚沉属于物理变化，如蛋白质的盐析就属于胶体聚沉现象。但蛋白质的变性不属于胶体的聚沉，此过程属于化学变化。
×
×
错因
将1～100 nm的纳米碳酸钙分散到某种分散剂中所形成的混合物属于胶体。
胶体不能透过半透膜。
×
×
错因
生成的是Fe(OH)3沉淀。
胶体不带电，胶粒带电。
溶液、胶体与浊液的本质区别为分散质粒子直径的大小。
×
×
胶体不一定是液态，如气溶胶、固溶胶。
提升训练
考点1　物质的组成与分类
题组一　理解与辨析物质的组成
1．(2023·杭州市高三联合测试)下列物质的主要化学成分不正确的是(　　)
A．软锰矿　MnO2
B．不锈钢　La Ni合金
C．漂粉精　Ca(ClO)2
D．重晶石　BaSO4
答案
2．下列物质中一定属于纯净物的一组是(　　)
①冰水混合物　②爆鸣气　③铝热剂　④普通玻璃　⑤水玻璃　⑥漂白粉　⑦二甲苯　⑧TNT　⑨溴苯　⑩C5H10　 含氧40%的氧化镁　 花生油　 福尔马林　 密封保存的NO2气体　 王水
A．①⑧⑨ B．②③④⑥
C．⑦⑩ D．①④⑧⑨
答案
(1)纯净物和混合物的区别
纯净物 混合物
有固定的组成和结构 无固定的组成和结构
有固定的熔、沸点 无固定的熔、沸点
保持一种物质的性质 保持原有物质各自的性质
(2)常见的混合物
①气体混合物：空气、水煤气(CO和H2)、爆鸣气(H2和O2)、天然气(主要成分是CH4)、焦炉气(主要成分是H2和CH4)、裂解气。
②液体混合物：氨水、氯水、王水、硬水、福尔马林、水玻璃(Na2SiO3的水溶液)、盐酸、石油、石油的各种馏分、植物油、液溶胶。
③固体混合物：碱石灰、漂白粉、煤、玻璃、水泥、合金、铝热剂。
题组二　分析与归纳物质的分类
3．下列有关物质分类的说法错误的是(　　)
A．SiO2、P2O5均为酸性氧化物 B．碘酒、水玻璃均为混合物
C．糖类、蛋白质均为高分子 D．NaCl晶体、HCl气体均为电解质
答案
解析　SiO2和P2O5均可与碱反应产生相应的盐和水，故二者均是酸性氧化物，A正确；碘酒是碘的酒精溶液、水玻璃是Na2SiO3的水溶液，二者都是混合物，B正确；糖类中的蔗糖、葡萄糖等都是小分子物质，C错误；NaCl、HCl在水中都能电离，故均为电解质，D正确。
解析
4．(2023·广东省六校联考)下列说法不正确的是(　　)
A．磺化、硝化、风化、钝化都是化学变化
B．甘油不是油，纯碱不是碱，干冰不是冰
C．水煤气、裂解气、焦炉气、天然气都是混合物
D．蒸馏、干馏、常压分馏、减压分馏都是物理变化
答案
(1)有关氧化物中的“不一定”
①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或碱，如SiO2、Fe2O3。
②能与碱反应生成盐和水的氧化物不一定是酸性氧化物，如2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O，NO2不是酸性氧化物。
③碱性氧化物都是金属氧化物，但金属氧化物不一定是碱性氧化物，如Mn2O7为酸性氧化物，Al2O3为两性氧化物，Na2O2为过氧化物。
④非金属氧化物不一定是酸性氧化物，如CO、NO为不成盐氧化物。
(2)不能依据酸中氢原子的数目确定酸的元数，如H3PO2(次磷酸)是一元酸不是三元酸，H3BO3(硼酸)是一元酸不是三元酸。
考点2　物质的性质与转化
题组一　理解与辨析物质的性质与变化
1．(2023·成都市高三一诊)化学与生活生产密切相关。下列说法错误的是(　　)
A．葡萄酒中添加的SO2既可杀菌，又可防止营养成分被氧化
B．加酶洗衣粉不宜洗涤真丝织品，会使真丝中的蛋白质变性
C．常见无机含氯消毒剂有氯气、次氯酸盐、ClO2等
D．不锈钢是一种含合金元素Cr和Ni的合金钢
答案
解析　酶使真丝中的蛋白质水解而非变性，B错误。
解析
2．化学与生产、生活密切相关。下列说法中正确的是(　　)
A．醋酸除水垢、纯碱去油污都发生了化学变化
B．古文：“以曾青涂铁，铁赤色如铜”涉及的反应是化合反应
C．任何元素在自然界中的存在形式都有化合态和游离态
D．煤的气化、液化和石油的分馏都为物理变化
答案
物理变化 化学变化
三馏 蒸馏、分馏 干馏
两色 焰色试验 显色反应
五解 潮解 分解、电解、水解、裂解
十三化 熔化、汽化、液化 氧化、钝化、皂化、硝化、磺化、酯化、裂化、氢化、煤的气化和液化
答案
物质间转化的几个常见误区
(1)S燃烧不能直接生成SO3而是生成SO2。
(2)Al2O3、SiO2、Fe2O3与水不反应，不能直接转化为Al(OH)3、H2SiO3、Fe(OH)3。
(3)NH3催化氧化不能直接生成NO2。
(4)Fe分别与Cl2、Br2反应不能生成FeCl2、FeBr2而是生成FeCl3、FeBr3，Fe分别与S、I2反应生成FeS、FeI2，Cu与S反应生成Cu2S。
(5)Fe与H＋、Cu2＋反应生成Fe2＋，不能生成Fe3＋。
解析　 CaCl2(aq)与CO2不反应，A错误；MgCl2(aq)蒸发结晶易水解生成Mg(OH)2(s)，B错误；常温下，铁遇浓硫酸会钝化，D错误。
答案
解析
常见物质的转化规律
(1)“强制弱”规律
类型 实例
相对“强”的酸制相对“弱”的酸 CH3COONa＋HCl=== NaCl＋CH3COOH
相对“强”的碱制相对“弱”的碱 NH4Cl＋NaOH===NaCl＋NH3·H2O
强氧化剂制弱氧化剂 Cl2＋2KI===I2＋2KCl
强还原剂制弱还原剂 Fe＋CuSO4===Cu＋FeSO4
考点3　辨识与探析分散系、胶体
1．500 mL 2 mol·L－1 FeCl3溶液和500 mL 2 mol·L－1明矾溶液分别滴入沸水中，加热制成甲、乙两种分散系，经测定，甲分散系中分散质的粒子直径大小在1～100 nm，乙分散系中分散质的粒子直径大小在10－9～10－7 m。下列关于甲、乙分散系的判断合理的是(　　)
A．在暗室里用一束明亮的强光照射甲、乙，发现甲有丁达尔效应，乙没有丁达尔效应
B．向甲、乙中分别滴加过量的氢氧化钠溶液，现象都是“先沉淀，后溶解”
C．向甲、乙中分别滴加过量的氢碘酸，最终现象分别是深褐色溶液、无色溶液
D．蒸干、灼烧FeCl3溶液和明矾溶液会得到对应的固体盐
答案
2．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血液中毒，可利用血液透析进行治疗
B．将植物油倒入水中用力搅拌形成油水混合物
C．明矾可用作净水剂
D．水泥厂、冶金厂常用静电除尘法除去工厂烟尘，减少对空气的污染
解析　油和水混合形成乳浊液，与胶体无关。
答案
解析
(1)胶体具有介稳性的主要原因是胶体粒子可以通过吸附带电粒子而带有电荷，且同种电荷相互排斥，不易聚集成较大的颗粒。
(2)胶体粒子可以是多个微粒形成的聚集体[如Fe(OH)3胶体粒子]或大分子(如蛋白质胶体粒子、淀粉胶体粒子)。
(3)胶体属于分散系，是混合物，而很多纳米级物质的微粒直径也是在1～100 nm之间，但不属于胶体，属于纯净物，如纳米铜等。
(4)丁达尔效应是物理变化而不是化学变化。
(5)常见的净水剂：明矾[KAl(SO4)2·12H2O]、FeCl3·6H2O等。其净水原理是Al3＋、Fe3＋水解生成Al(OH)3胶体、Fe(OH)3胶体而达到净化水的目的。其中明矾不能用作水的消毒剂，也不能使海水淡化。
真题演练
1．(2023·浙江1月选考)下列物质中属于耐高温酸性氧化物的是(　　)
A．CO2 B．SiO2
C．MgO D．Na2O
答案
2．(2023·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
解析　熟石膏主要成分为2CaSO4·H2O，C错误。
答案
解析
3．(2022·浙江6月选考)下列消毒剂的有效成分属于盐的是(　　)
A．高锰酸钾溶液 B．过氧乙酸溶液
C．双氧水 D．医用酒精
答案
4．(2022·广东高考)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(　　)
答案
汉字载体
选项 A.兽骨 B.青铜器 C.纸张 D.液晶显示屏
5．(2022·湖北高考)武当山金殿是铜铸鎏金大殿。传统鎏金工艺是将金溶于汞中制成“金汞漆”，涂在器物表面，然后加火除汞，使金附着在器物表面。下列说法错误的是(　　)
A．鎏金工艺利用了汞的挥发性
B．鎏金工艺中金发生了化学反应
C．鎏金工艺的原理可用于金的富集
D．用电化学方法也可实现铜上覆金
解析　鎏金工艺中没有新物质生成，没有发生化学反应，B错误。
答案
解析
6．(2022·江苏高考)我国古代就掌握了青铜(铜－锡合金)的冶炼、加工技术，制造出许多精美的青铜器；Pb、PbO2是铅蓄电池的电极材料，不同铅化合物一般具有不同颜色，历史上曾广泛用作颜料，下列物质性质与用途具有对应关系的是(　　)
A．石墨能导电，可用作润滑剂
B．单晶硅熔点高，可用作半导体材料
C．青铜比纯铜熔点低、硬度大，古代用青铜铸剑
D．含铅化合物颜色丰富，可用作电极材料
答案
1．我国三星堆遗址距今已有3000～5000年历史，三星堆遗址新出土了多达500多件重要文物，如青铜神树、黄金面具、丝绸、陶瓷碎片等。下列有关叙述正确的是(　　)
A．青铜神树表面绿色物质的主要成分为Cu2(OH)2CO3
B．黄金面具保存良好，是因为金的相对原子质量大
C．丝绸的主要成分为纤维素
D．陶瓷是以SiO2为主要原料，经高温烧结而成
解析　黄金面具保存良好，是因为金单质化学性质不活泼，故B错误；丝绸的主要成分为蛋白质，故C错误；陶瓷以黏土(主要成分为含水的铝硅酸盐)为主要原料制得，故D错误。
答案
解析
2．《中国诗词大会》以“赏中华诗词、寻文化基因、品生活之美”为基本宗旨，不仅弘扬了中国传统文化，还蕴含着许多化学知识。下列诗词分析不正确的是(　　)
A．“嫘祖栽桑蚕吐丝，抽丝织作绣神奇”中的“丝”不耐酸碱
B．“煮豆燃豆萁，豆在釜中泣”中的能量变化主要是化学能转化为热能
C．“墨滴无声入水惊，如烟袅袅幻形生”中的“墨滴”具有胶体的性质
D．“独忆飞絮鹅毛下，非复青丝马尾垂”中的飞絮、鹅毛主要成分都是蛋白质
解析　飞絮的主要成分是纤维素，鹅毛的主要成分是蛋白质，D错误。
答案
解析
课时作业
[建议用时：40分钟]
答案
答案
2．对于数以千万计的化学物质和为数更多的化学反应，分类的作用几乎是无可替代的。下列物质分类的正确组合是(　　)
混合物 化合物 单质 盐
A 盐酸 NaOH溶液 石墨 食盐
B 生理盐水 KNO3晶体 O3 纯碱
C 氢氧化铁胶体 澄清石灰水 铁 石灰石
D CuSO4·5H2O CaCl2 水银 CaO
3．下列有关胶体和溶液的叙述中正确的是(　　)
A．溶液中溶质粒子的运动有规律，胶体粒子的运动无规律
B．溶液呈电中性而胶体带正电荷或负电荷
C．CuSO4溶液中通过一束光没有特殊现象，蛋白质溶液中通过一束光出现一条光亮的“通路”
D．向Fe(OH)3胶体中滴入足量稀硫酸，胶体聚沉产生红褐色沉淀
答案
4．(2023·浙江省余姚市高三上学期适应性测试)下列物质化学成分不正确的是(　　)
A．消石灰：Ca(OH)2
B．绿矾：FeSO4·7H2O
C．硬脂酸：C17H33COOH
D．草酸：HOOC—COOH
答案
5．下列关于物质分类的说法正确的是(　　)
A．根据酸分子中含有的氢原子个数，将酸分为一元酸、二元酸和多元酸
B．根据元素原子最外层电子数的多少，将元素分为金属元素和非金属元素
C．铝热剂、福尔马林、水玻璃、漂白粉均为混合物
D．明矾、水银、烧碱、硫酸均为强电解质
答案
答案
6．(2023·河南省重点高中高三联考)沈括《梦溪笔谈》中记载：“高奴县出脂水……颇似淳漆，然之如麻，但烟甚浓，所沾幄幕皆黑……试扫其煤以为墨，黑光如漆，松墨不及也”“信州铅山县有苦泉，流以为涧。挹其水熬之，则成胆矾。烹胆矾则成铜；熬胆矾铁釜，久之亦化为铜……”。下列说法错误的是(　　)
A．“试扫其煤以为墨”中煤的主要成分为炭黑
B．“松墨不及也”中松墨的墨汁具有胶体的性质
C．胆矾的化学式为CuSO4，其水溶液可用于游泳池消毒
D．“熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”，其反应类型为置换反应
解析　胆矾的化学式为CuSO4·5H2O，故C错误。
解析
答案
7．下列各项中蕴含化学变化的是(　　)
A．锻造金箔：凡金箔，每金七厘造方寸金一千片
B．湿法炼铜：铁器淬于胆矾水中，即成铜色也
C．制粗盐：南风大起，则一宵结成，名曰颗盐，即古志所谓大盐也
D．制指南针：方家以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也
答案
8．分类思想是研究化学的常用方法。下列物质的分类正确的是(　　)
A．纯净物：水玻璃、干冰、液氯
B．电解质：BaSO4、NaCl、NH3·H2O、盐酸
C．胶体：烟、淀粉溶液、果冻
D．酸性氧化物：NO2、SO3、SiO2
答案
9．下列物质的性质与用途具有对应关系的是(　　)
A．ClO2具有强氧化性，可用于自来水的杀菌消毒
B．MgO在水中的溶解度小，可用作耐火材料
C．Na2O2固体呈淡黄色，可用作潜水艇中的供氧剂
D．CaO能与CO2反应，燃煤中加入CaO能减少酸雨的形成
解析　B项，MgO的熔点高，可用作耐火材料；C项，Na2O2可以与CO2、H2O反应生成O2，所以Na2O2可以作供氧剂；D项，煤燃烧可以产生SO2，SO2排入大气中会造成酸雨，燃煤中加入CaO可减少SO2的排放，与CaO能和CO2反应无关。
解析
答案
10．(2023·广东六校高三联考)向含砷废水中加入K2FeO4，铁元素会形成如图所示的Fe(OH)3胶团，在静电吸附作用下，胶团可以除去废水中的＋3价砷元素，下列说法正确的是(　　)
A．废水中的含砷微粒是带正电荷的离子
B．1 mol K2FeO4可以形成的胶团数目小于NA
C．适当增大废水的pH，Fe(OH)3胶粒的吸附絮
凝效能提升
D．K2FeO4可以还原废水中的含砷微粒
解析　由题图可知，吸附层中正电荷较多，在静电吸附作用下，胶团可以吸附废水中的＋3价砷元素，则含砷微粒是带负电荷的离子，A错误；根据元素守恒，1 mol K2FeO4可以形成1 mol Fe(OH)3，则Fe(OH)3组成的胶团数目小于NA，B正确；适当增大废水的pH，Fe(OH)3胶粒会转化为氢氧化铁沉淀，导致吸附絮凝效能下降，C错误；K2FeO4具有氧化性，可以氧化废水中的含砷微粒，D错误。
解析
二、非选择题
11．要准确掌握化学基本概念和研究方法。按要求回答下列问题：
(1)下列是某同学对有关物质进行分类的列表：
每组分类均有错误，其错误的物质分别是第一组________、第二组________(填化学式)。
答案
碱 酸 盐 碱性氧化物 酸性氧化物
第一组 Na2CO3 H2SO4 NaHCO3 CaO CO2
第二组 NaOH HCl NaCl Na2O CO
Na2CO3
CO
(2)一个密闭容器中放入M、N、Q、P四种物质，在一定条件下发生化学反应，一段时间后，测得有关数据如下表。
①该变化的基本反应类型是________反应；
②物质Q在反应中可能起的作用是____________。
答案
分解
催化作用
物质 M N Q P
反应前质量/g 50 1 3 12
反应后质量/g x 26 3 30
12．铜器久置于空气中会和空气中的水蒸气、CO2、O2作用产生“绿锈”，该“绿锈”俗称“铜绿”，又称“孔雀石”[化学式为Cu2(OH)2CO3]，“铜绿”能跟酸反应生成铜盐、CO2和H2O。某同学利用下述系列反应实现了“铜→铜绿→……→铜”的转化。
(1)从三种不同分类标准回答，“铜绿”属于哪类物质：___________________
________________________________________。
(2)请写出“铜绿”与盐酸反应的化学方程式：_____________________________
_____________________________________________________。
答案
盐、铜盐、碱式盐(或碳酸盐)
Cu2(OH)2CO3＋4HCl===2CuCl2＋3H2O＋CO2↑
答案
(3)写出④⑤的化学方程式：
④________________________________________________________________；
⑤________________________________________________________________。
(4)上述转化过程中属于化合反应的是________(填序号，下同)，属于复分解反应的是________，属于分解反应的是________。
①
②③
④
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