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第1章 材料及其利用
金属材料、有机合成材料以及新型材料的广泛应用，促进了人们对物质的性质和物质间的转化关系的研究，深化了对物质及其转化规律认识。
科学家是如何研制材料的？物质的转化规律对材料的开发和利用有什么指导意义？
第3节 物质的分类与转化
形形色色的物质构成了丰富多彩、功能各异的材料。通过对物质的分类和转化规律的研究，可以更好地开发材料。如何将物质分类？如何研制更多的新材料？
第一课时 物质的分类
第3节 物质的分类与转化
单质：由同种元素组成的纯净物叫单质。
化合物：由两种或两种以上元素组成的纯净物叫化合物。
氧化物：由两种元素组成，且其中一种是氧元素的化合物。
酸：电离时生成的阳离子全部是氢离子（H ）的化合物叫酸。
碱：电离时生成的阴离子全部是氢氧根离子（OH ）的化合物叫碱。
盐：由金属离子（或铵根离子 NH ）和酸根离子构成的化合物叫盐。
无机物：通常指不含碳元素的化合物（但碳的氧化物、碳酸、碳酸盐、金属碳化物等除外，它们属于无机物）。
有机物：通常指含碳元素的化合物（碳的氧化物、碳酸、碳酸盐等除外）。
组成结构
性质
用途
物质的性质、用途与其组成有什么联系？
决定
决定
科学家常常根据组成来给物质分类。
一、物质的分类
将物质进行分类，可以更好地认识物质的性质，不同类别物质的转化可以创造新的物质。
服装分类
分类时需要仔细观察和研究，按照一定标准进行分类。
1.观察图1.3-1中的物质，并按颜色和状态进行分类。
①按颜色分类
白色：氯化钠 氧化镁
黄色：氯气
紫黑色：高锰酸钾
无色：硫酸 氧气 醋酸
②按状态分类
固态：
液态： 气态：
氯化钠 氧化镁 高锰酸钾
硫酸 醋酸
氧气 氯气
2.另外设计两种分类方法，将图1.3-1中的物质进行分类，并说明分类的依据。
③按溶解性不同分：
可溶性物质：
难溶性物质：
O2 MgO
NaCl H2SO4 KMnO4
醋酸 Cl2
分类依据：物质在常温下溶解于水的能力。
请你另外设计两种分类方法，并说明分类依据？
④按气味不同分：
有气味物质：
无气味物质：
Cl2 醋酸
NaCl H2SO4 O2
MgO KMnO4
分类依据：根据物质是否有特殊气味。
定义：
混合物和纯净物
1. 纯净物
宏观定义：由一种物质组成的物质。
微观定义：由同种微粒构成的物质。
2. 混合物
宏观定义：由两种或两种以上的物质混合而成的物质。
微观定义：由不同种微粒构成的物质。
物质的性质、用途与其组成有密切的联系。根据物质组成成分的复杂性，可以将其分为混合物和纯净物。
混合物和纯净物
按照组成物质的元素种类多少，可以将纯净物分为单质和化合物。
单质按照其性质不同，可分为金属和非金属；
化合物根据组成元素和性质不同，可分为无机化合物和有机化合物；
无机化合物可以分为氧化物、酸、碱和盐等。
氧化物又分为金属氧化物和非金属氧化物。
根据图1.3-2物质的分类，指出氯化钠、氧化镁、高锰酸钾、硫酸、醋酸、氧气、氯气所属的类别。
氯化钠
氧化镁
、高锰酸钾
硫酸
氧气、氯气
醋酸
物质分类随研究深入而更科学多样；合理分类有助于研究物质的组成、结构和性质，也为开发材料功能提供新思路。
物质
单质
化合物
纯净物
混合物
空气、溶液
金属单质：
非金属单质：
（稀有气体）
Cu
O2
Ne
无 机
化合物：
有机化合物：
CaO
CH4
氧化物：
酸：
HC
碱：
KH
盐：
KCl
金 属
氧化物：
非金属
氧化物：
CO2
1.小科通过微信公众号“胜哥课程”学习了物质的分类。下列各组物质中，前者为化合物，后者为混合物的一组是（ ）
A．液氮、双氧水
B．纯硫酸，空气
C．蒸馏水、乙醇
D．稀硫酸、干冰
B
2. 加碘盐是在NaCl中加入少量碘酸钾（KIO ）制成的，下列关于加碘盐的认识正确的是（ ）
A．加碘盐属于化合物
B．“碘”指的是单质
C． KIO 由3种元素组成
D．NaCl由分子构成
C
3.维生素D3（化学式为C27H44O），可促进骨骼生长。下列有关维生素D3的说法正确的是（ ）
A．由分子构成
B．属于氧化物
C．氧元素的质量分数最大
D．含有27种碳元素
A
4. 如图为化合物的简要分类图。下列选项中关于物质的分类叙述正确的是（　　）
A．甲烷属于甲
B．碳酸属于甲
C．生石灰属于乙
D．纯碱属于乙
A
5. 为了区分铁屑、硫粉、氯化铁、氧化铜和粗盐五种物质，“胜哥”参照二歧分类检索表制作了一个物质检索表（如图所示）。下列分析正确的是（　　）
A．表中“2”代表单质
B．表中“丙”代表的物质的化学式为
C．表中“甲”代表粗盐
D．按照表中现有的分类标准，可区分这五种物质
C
6.小科通过视频号“胜哥课程”知道了科学分类利于掌握知识，下列分类中正确的是（ ）
A．单质：金刚石、液氧，铜锌合金
B．氧化物：生石灰、铁锈、干冰
C．复合肥：磷酸钾、磷酸铵、硝酸钾
D．有机物：甲烷、葡萄糖、碳酸钾
C第1章第3节 物质的分类与转化1教学设计
一、教学目标
科学观念
1．知道物质可以分为混合物和纯净物，纯净物可以分为单质和化合物，化合物可以分为无机化合物和有机化合物，无机化合物可以分为氧化物、酸、碱和盐等，建立物质分类的基本观念。
2．知道组成、结构决定物质的性质，物质的性质决定其用途，初步形成“组成—结构—性质—用途”相互联系的科学观念。
科学思维
1．通过观察、比较常见物质，能根据颜色、状态、溶解性、气味、组成成分、元素种类等不同标准对物质进行分类，体会分类标准的多样性。
2．能运用分类树（分类图）对具体物质进行归类，培养归纳概括与逻辑推理能力。
探究实践
1．经历“观察物质—确定标准—实施分类—交流评价”的分类过程，学会按照一定的标准对物质进行有序分类。
2．能自主设计分类方案，并对同伴的分类结果进行判断与评价。
态度责任
1．认识到物质分类对认识物质性质、开发材料功能具有重要意义，感受科学分类的价值。
2．在合作与交流中养成严谨、有序、实事求是的科学态度。
二、教学重点与难点
教学重点
物质分类的方法与依据；混合物与纯净物、单质与化合物、无机化合物与有机化合物、氧化物与酸、碱、盐的区分。
教学难点
分类标准的确定与分类标准的多样性；从组成和元素种类的角度对纯净物进行逐级分类，并正确判断具体物质所属的类别。
三、教学准备
教师准备：多媒体课件（含汽车生产线装配图、各种矿石图、服装分类图、物质分类树图）；氯化钠、硫酸、氧气、醋酸、氯气、氧化镁、高锰酸钾等物质的实物或图片；物质分类检索表练习纸。
学生准备：课前回顾单质、化合物、氧化物、酸、碱、盐等概念；预习课本相关内容。
四、教学过程
（一）创设情境，导入新课
［投影展示］教材插图：汽车生产线上，机器人正在装配车身。
［提出问题］金属材料、有机合成材料以及新型材料的广泛应用，促进了人们对物质的性质和物质间的转化关系的研究，深化了对物质及其转化规律的认识。科学家是如何研制材料的？物质的转化规律对材料的开发和利用有什么指导意义？
［学生交流］学生自由发言，说出自己对材料研制与物质转化的初步认识。
［归纳引入］形形色色的物质构成了丰富多彩、功能各异的材料。通过对物质的分类和转化规律的研究，可以更好地开发材料。那么，如何将物质分类？如何研制更多的新材料？本节课我们先来学习第一课时——物质的分类。
（二）从生活分类到物质分类
［投影展示］衣柜中服装分类的示意图。
［提出问题］图中的服装是按什么标准分类的？还可以怎样分类？
［学生回答］按穿着季节可分为春装、夏装、秋装、冬装；按款式可分为西式、中式；按功能可分为衬衣、裤子、风衣等。
［归纳提升］分类需要仔细观察和研究，按照一定的标准进行。将物质进行分类，可以更好地认识物质的性质，不同类别物质的转化可以创造新的物质。
（三）思考与讨论一：按颜色和状态给物质分类
［投影展示］教材图1.3-1中的物质：氯化钠、硫酸、氧气、醋酸、氯气、氧化镁、高锰酸钾。
［提出问题］观察图中的物质，并按颜色和状态进行分类。
［学生活动］观察、比较、小组讨论，按颜色和状态进行分类。
［归纳小结］
按颜色分类：黄色——氯气；紫黑色——高锰酸钾；无色——硫酸、氧气、醋酸；白色——氯化钠、氧化镁。
按状态分类：固态——氯化钠、氧化镁、高锰酸钾；液态——硫酸、醋酸；气态——氧气、氯气。
（四）思考与讨论二：设计其他的分类方法
［提出问题］请你另外设计两种分类方法，将图1.3-1中的物质进行分类，并说明分类的依据。
［交流归纳］
按溶解性不同分：可溶性物质有NaCl、H SO 、KMnO 、醋酸、Cl ；难溶性物质有O 、MgO。分类依据是物质在常温下溶解于水的能力。
按气味不同分：无气味物质有NaCl、H SO 、O 、MgO、KMnO ；有气味物质有Cl 、醋酸。分类依据是物质是否有特殊气味。
［归纳提升］同一种物质，分类标准不同，分类的结果也不同。分类时首先要确定标准，标准不同，结果不同，但都要做到不重不漏。
（五）混合物和纯净物
［提出问题］物质的性质、用途与其组成有密切的联系。根据物质组成成分的复杂性，可以把物质分为哪两类？
［师生共同归纳］
纯净物：宏观上由一种物质组成的物质；微观上由同种微粒构成的物质。
混合物：宏观上由两种或两种以上的物质混合而成的物质；微观上由不同种微粒构成的物质。
［举例］混合物：空气、溶液、石油、塑料、牛奶、矿物、化石燃料、生活用水、合金、矿石、复合材料等；纯净物：氧气、硫酸、氢氧化钠等。
［强调］判断的关键是看该物质是否由一种物质组成。只由一种物质组成的为纯净物，由多种物质组成的为混合物。
（六）纯净物的再分类
［提出问题］按照组成物质的元素种类多少，可以将纯净物分为哪几类？
［师生共同构建分类图］
按照组成物质的元素种类多少，纯净物分为单质和化合物。
单质按照其性质不同，可分为金属和非金属；例如Fe、Cu、Al、He、Ne、C、P、S、O 、H 、N 等。
化合物根据组成元素和性质不同，可分为无机化合物和有机化合物。
无机化合物可以分为氧化物、酸、碱和盐等。氧化物又分为金属氧化物和非金属氧化物。
［复习概念］
单质：由同种元素组成的纯净物叫单质。
化合物：由两种或两种以上元素组成的纯净物叫化合物。
氧化物：由两种元素组成，且其中一种是氧元素的化合物。
酸：电离时生成的阳离子全部是氢离子（H ）的化合物叫酸。
碱：电离时生成的阴离子全部是氢氧根离子（OH ）的化合物叫碱。
盐：由金属离子（或铵根离子NH ）和酸根离子构成的化合物叫盐。
无机物：通常指不含碳元素的化合物（但碳的氧化物、碳酸、碳酸盐、金属碳化物等除外，它们属于无机物）。
有机物：通常指含碳元素的化合物（碳的氧化物、碳酸、碳酸盐等除外）。有机化合物包括有机小分子，如CH 、C H OH、C H O 等，以及有机高分子，如蛋白质、淀粉、聚乙烯等。
［补充说明］组成结构决定物质的性质，物质的性质决定其用途。科学家常常根据组成来给物质分类。
（七）思考与讨论三：给具体物质归类
［提出问题］根据图1.3-2物质的分类，指出氯化钠、氧化镁、高锰酸钾、硫酸、醋酸、氧气、氯气所属的类别。
［学生回答，教师板书］
氧气、氯气属于非金属单质；
醋酸属于有机化合物；
氧化镁属于金属氧化物；
硫酸属于酸；
氯化钠、高锰酸钾属于盐。
（八）物质分类的意义
［归纳］物质分类随研究的深入而更加科学多样；合理分类有助于研究物质的组成、结构和性质，也为开发材料的功能提供新的思路。
（九）课堂小结
物质可分为混合物和纯净物。混合物如空气、溶液等；纯净物分为单质和化合物。
单质可分为金属单质（如Cu）和非金属单质（如O 、稀有气体Ne）。
化合物可分为无机化合物和有机化合物（如CH ）。
无机化合物可分为氧化物（金属氧化物如CaO，非金属氧化物如CO ）、酸、碱、盐（如KCl）。
（十）课堂练习
1．小科通过微信公众号“胜哥课程”学习了物质的分类。下列各组物质中，前者为化合物，后者为混合物的一组是（ ）
A．液氮、双氧水 B．纯硫酸、空气 C．蒸馏水、乙醇 D．稀硫酸、干冰
［答案］B
2．加碘盐是在NaCl中加入少量碘酸钾（KIO ）制成的，下列关于加碘盐的认识正确的是（ ）
A．加碘盐属于化合物 B．“碘”指的是单质
C．KIO 由3种元素组成 D．NaCl由分子构成
［答案］C
3．维生素D （化学式为C H O）可促进骨骼生长。下列有关维生素D 的说法正确的是（ ）
A．由分子构成 B．属于氧化物
C．氧元素的质量分数最大 D．含有27种碳元素
［答案］A
4．如图为化合物的简要分类图。下列选项中关于物质的分类叙述正确的是（ ）
A．甲烷属于甲 B．碳酸属于甲
C．生石灰属于乙 D．纯碱属于乙
［答案］A
5．为了区分铁屑、硫粉、氯化铁、氧化铜和粗盐五种物质，参照二歧分类检索表制作了一个物质检索表（1a只含一种物质……2；1b含有多种物质……甲；2a含有多种元素……3；2b只含一种元素……4；3a含有铁元素……乙；3b不含铁元素……丙）。下列分析正确的是（ ）
A．表中“2”代表单质
B．表中“丙”代表的物质是氧化铜
C．表中“甲”代表粗盐
D．按照表中现有的分类标准，可区分这五种物质
［答案］C
6．科学分类利于掌握知识，下列分类中正确的是（ ）
A．单质：金刚石、液氧、铜锌合金
B．氧化物：生石灰、铁锈、干冰
C．复合肥：磷酸钾、磷酸铵、硝酸钾
D．有机物：甲烷、葡萄糖、碳酸钾
［答案］C
五、板书设计
第3节 物质的分类与转化（第一课时 物质的分类）
一、分类的标准：按颜色、状态、溶解性、气味、组成、元素种类等
二、物质的分类
物质分为混合物和纯净物
混合物：空气、溶液、石油、塑料、牛奶、矿物等
纯净物分为单质和化合物
单质分为金属单质（Cu）和非金属单质（O 、Ne）
化合物分为无机化合物和有机化合物
无机化合物分为氧化物、酸、碱、盐
氧化物分为金属氧化物（CaO）和非金属氧化物（CO ）
三、组成结构决定性质，性质决定用途
六、教学反思
1．本节课以“汽车生产线”和“服装分类”引入，贴近生活，学生兴趣浓厚，能较快进入“分类”这一主题，教学情境的创设是有效的。
2．在“思考与讨论”环节，学生能够按颜色、状态、溶解性、气味等多种标准对物质进行分类，说明分类标准的多样性已被学生接受；但部分学生归纳时容易遗漏物质，今后教学中应加强“不重不漏”的分类原则指导。
3．纯净物的逐级分类是本课的难点，学生对于“氧化物”“酸、碱、盐”的判断仍有混淆，尤其是对“含碳化合物不一定是有机物”这一点的理解不够牢固，需在后续练习中进一步巩固。
4．课堂练习反映出学生对“物质由分子还是离子构成”的区分还不够清晰，可在后续教学中结合微观示意图加以强化。
5．板书采用分类树的形式，直观呈现了物质分类的层级关系，有利于学生构建知识网络，今后可让学生尝试自己绘制分类树。第 1章第 3 节 物质的分类与转化 1练习
1．硫酸镉(CdSO4)可用于制备镉电池、消毒剂等。在物质分类上其属于（ ）
A．酸 B．碱 C．盐 D．氧化物
2．下列秦代陶俑彩绘上的颜料中属于氧化物的是（ ）
A．朱砂(HgS) B．铅丹(Pb3O4) C．炭黑(C) D．孔雀石 [ 2( )2 3]
3．“类推”是科学学习过程中常用的思维方法。以下类推关系中错误的是（ ）
①酸和碱反应生成盐和水，所以生成盐和水的反应一定是酸和碱反应②氧化
物中含有氧元素，所以含有氧元素的化合物一定是氧化物③浓盐酸试剂瓶口久置
后变稀且质量减轻，所以浓硫酸口久置后也变稀且质量减轻
A．①② B．②③ C．①③ D．①②③
4．小科通过视频号“胜哥课程”知道了 MOF 是一种多孔材料，由金属离子和
有机分子连接而成，内部充满微小孔洞，具有巨大的表面积。下列关于 MOF 的
说法中，不正确的是（ ）
A．在催化、气体分离等领域有应用潜力
B．因其多孔结构，可用于储存氢气等气体
C．它是由单一成分构成的纯净物
D．巨大的表面积来源于内部丰富的微小孔洞
5．归纳是重要的科学方法。下列归纳合理的是（ ）
A．有机物是一类含碳化合物，所以 CH4 、CO2 都是有机物
B．硫酸、盐酸电离时都能产生 H'，所以电离时能产生 H'的化合物是酸
C．氧化物是由两种元素组成，其中一种是氧元素的化合物，所以水是氧化物
D．盐中含有金属阳离子和酸根阴离子，硝酸铵中没有金属离子，所以硝酸铵
不属于盐类
6．“胜哥”总结科学学习过程中说：类推是一种重要的学习方法。请问下列类推
结论错误的是（ ）
①NaOH 能使无色酚酞试液变红色，Fe(OH)3 也能使无色酚酞试液变红色；
②有机化合物含碳元素，则含碳元素的化合物一定是有机化合物；
③中和反应生成盐和水，则生成盐和水的反应一定是中和反应；④酸溶液呈
酸性，则呈酸性的溶液一定是酸溶液。
A．①②③ B．①③④ C．②③④ D．①②③④
7．氧气在一定条件下能反应生成臭氧( 3)，该转化反应的微观示意图如图所示，
下列说法正确的是（ ）
A．该反应中各元素的化合价不变
B．生成物由两种分子构成
C．参与反应的反应物分子个数与生成物的分数之比为7: 4
D．整个化学反应前后只有一种单质
8．“宏观一微观一符号一量”是科学特有的表征物质及其变化的方法。一定条件
下，二氧化碳和氢气可在催化剂表面转化成有机清洁燃料甲醇和物质 X，其反应
原理如图所示。下列说法错误的是（ ）
A．从宏观物质看：反应物中含有单质与化合物两类物质
B．从微观构成看：氢分子是保持氢气化学性质的最小微粒
C．从符号表征看： 的化学式是 2
D．从量的角度看：反应前后原子和分子数目都不变
9．建模是科学学习的一种重要方法。下列选项是表示气体微粒的模型图，图中“●”
和“〇”分别表示不同元素的原子，其中表示的物质可能是氧化物的是（）
A． B． C． D．
10．科学家对 CO 在催化剂 Pt/Al2O3/Ba 表面进行的研究，催生了汽车尾气净化
装置。如图为该反应过程的模型，判断下列说法中不正确的是（ ）
A．该反应遵循质量守恒定律
B．CO2、NO2 属于非金属氧化物
C．该反应为复分解反应
D．该装置的最大贡献是将有毒气体处理为无污染气体
11．小科通过微信公众号“胜哥课程”知道了虎门销烟中的科学原理。把烟土倒
入盐水池浸泡，再投入生石灰，生石灰遇水便沸，烟土湮灭。吗啡(化学式
C17H19NO3)是烟土中最主要的生物碱，吸食容易成瘾，危害极大。
（1）吗啡属于 (填“无机物”或“有机物”)；
（2）生石灰“遇水便沸”，说明生石灰与水反应 (填“放热”或“吸热”)；
（3）生石灰与水生成 Ca(OH)2，请写出 Ca(OH)2 的一种用途：
。
12．我国陶瓷历史源远流长，相关生产与文物修复用到多种化学原料，请用化学
用语回答下列问题。
（1）古代黑瓷的着色剂是Fe2 3，该物质读作 ，
该物质属于 （填“单质”或“化合物”） 。
（2）针对风化文物的加固常用硅酸钠(Na2SiO3)，其中硅元素的化合价是
13．中国高铁已成为一张亮丽的国家名片，其建设应用了大量高性能材料。
（1）高铁列车车身大量使用铝合金材料，其表面易生成致密的Al2 3保护膜。
在Al2 3中，铝元素的化合价为 价。
（2）高铁轨道铺设中用到了锰钢。锰钢属于 （填“纯净物”或“混合
物”）；考虑到轨道需要长期承受列车的冲击、摩擦，并经受复杂多变的天气考验，
请推测锰钢应具有 的
优良性能（写出一点即可）。
14．小科通过微信公众号“胜哥课程”学完《物质的微观结构》后，进行了单元
知识的梳理和应用，请你帮助他一起完成下列内容：
（1）思维导图是一种有助于建构知识体系的模型，图甲是小科完成的思维导图。
①上述思维导图中＂ ＂处的内容为：
②硒是抗衰老元素，能抑制癌细胞生长，某品牌口服液中含有硒酸根离子（SeO2 4 ），
那么硒酸根离子中硒的化合价为 ；
（2）小科去超市选购食盐，其包装袋的部分说明如图乙所示，请利用上述信息
判断下列说法正确的是 。
A．该碘盐是混合物
B．表中的“含碘量”中的碘是指碘分子
C．碘盐超过保质期食用，对人体不会造成任何影响
D．可推测碘酸钾（KIO3）化学性质不稳定，在受热或光照下易分解
15．空气是宝贵的资源，请沿用科学家认识事物的方式认识“空气”。
（1）从分类角度：空气属于 (填“混合物”或“纯净物”)。
（2）从微观角度：用“ ”表示氮原子，“ ”表示氧原子。同温同压下，气体
的体积比等于分子数目比。若空气中其他成分忽略不计，下列图中，可表示空气
微观模型的是____(填字母)。
A． B． C．
16．如图所示为小科对常见化合物的分类整理。
（1）甲处应填写的物质类别是 。
（2）小科的分类整理中有一种物质归类错误，
这种物质是 。
（3）实验室现购进一批药品：铁粉、氧化铜、
氢氧化镁、硫化钠、氯酸钾、醋酸，其中应归为盐类的是 。
17．从化合价和物质类别两个维度认识元素及其化合物
的性质是较好的 I 化学学习方式。如图是碳元素的“价
类二维图”。
（1）物质类别 X 是
（2）物质甲可以是天然气的主要成分，其化学式是 。
18．“胜哥”对二氧化碳的相关问题，以结构
图的形式进行了如下梳理。
（1）组成：二氧化碳由碳元素和氧元素组
成，属于纯净物中的 （填物质类别）。
（2）制取：西晋时期，《博物志》中记载了烧石灰石制白灰有气体产生的现
象，请写出该反应的化学方程式 。
第 1章第 3 节 物质的分类与转化 1练习答案
1．C 2．B 3．D 4．C 5．C 6．D 7．A 8．D 9．A 10．C
11．（1）有机物 （2）放热 （3）改良酸性土壤或处理酸性废水或建筑材料
12．（1）三氧化二铁（氧化铁）；化合物 （2）+4
13．（1）+3 （2）混合物；硬度大、耐腐蚀、耐磨、抗冲击（写出一点即可）
14．（1）原子；+6 （2）A
15．（1）混合物 （2）C
16．（1）氧化物 （2）C2H5OH （3）硫化钠、氯酸钾
17．（1）氧化物 （2）CH4
高温
18．（1）化合物 （2） _3 + 2 ↑

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