资源简介

课时1　物质的分类
高中化学 必修第一册 第一章 物质及其变化 · 学案
班级：________　姓名：________　学号：________
一、学习目标
1．认识元素可以组成不同类别的物质，能根据物质的组成和性质对物质进行分类。
2．能根据分散系中分散质大小的不同，理解胶体与其他分散系的本质区别，认识胶体是一种常见的分散系；能举例说明典型胶体的特征。
3．通过对Fe(OH)3胶体性质的讨论，能从微观粒子尺度和宏观性质相结合的角度解释相关自然现象。
二、情境导入
唐代诗人刘禹锡的《浪淘沙》有如下诗句：“日照澄洲江雾开”。如图所示，它描述的是朝阳照在江雾初开的小洲上的美丽景象。
问题1.“江雾”属于分散系，该分散系的分散质粒子的直径是多少？
问题2.该诗句描述的景象美轮美奂，在化学上我们把这种现象称为什么？该现象在日常生活中随处可见，请举例说明。
问题3.该现象有什么应用？
三、自主预学
「任务一」　根据物质的组成和性质对物质进行分类
自然界中存在碳元素多种形态的单质，如金刚石、石墨、C60等。
金刚石 石墨 C60
宏观物质
微观结构
1．对分类的认识
【思考】 在化学学习中，合理地运用分类法对我们会有哪些帮助？
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
在日常生活和化学实验中，我们常会接触下列物质：空气、乙醇(C2H5OH)、水、硫酸铵、铜、碘酒、碘(I2)、氧气、石墨、食盐水、硫酸、二氧化硫、氧化铜、氢氧化铁。
Ⅰ.请将上述物质进行分类，填写到相应横线上。
a．铜　　　　　　　　b．碘(I2)、氧气、石墨
c．硫酸 d．氢氧化铁
e．硫酸铵 f．二氧化硫
g.氧化铜 h．水
i．氧化铜 j.二氧化硫、水
k．乙醇(C2H5OH) l．空气、碘酒、食盐水
Ⅱ.写出上图中序号所对应的分类依据。
①组成物质的种数；
②组成物质的元素种数；
③组成物质的元素种类；
④化合物中是否含有碳元素(CO、CO2、碳酸盐等例外)；
⑤物质的组成。
(2)交叉分类法
请在不同的物质和它所属的类别之间进行连线。
突破1　对同素异形体的深度理解
【例1】 (原创)磷的两种同素异形体红磷和白磷的着火点分别是240 ℃和40 ℃，但二者充分燃烧的产物都是P2O5。白磷有剧毒，可溶于CS2，红磷无毒，难溶于CS2。下列说法错误的是(　　)
A．白磷与红磷在一定条件下可以相互转化
B．二者充分燃烧的产物都是P2O5，说明同素异形体的化学性质相似
C．红磷和白磷由同种元素构成，因此二者的结构相似
D．白磷有剧毒，而红磷无毒，由此可知同素异形体的性质差异很大
(1)组成分子的原子数目和成键方式不同，如O2和O3(臭氧)。
(2)原子的排列方式不同，如金刚石(三维骨架结构)和石墨(层状结构)。
(3)晶体里分子的排列方式不同，如斜方硫和单斜硫。
突破2　按照不同的分类标准对酸、碱、盐及氧化物进行分类
(1)酸
请用树状分类法从不同的角度对下列5种酸进行分类：盐酸(HCl)、硫酸(H2SO4)、硝酸(HNO3)、磷酸(H3PO4)和氢硫酸(H2S)，并说出分类的依据。
(2)碱
请用交叉分类法从不同的角度对下列5种碱进行分类：NaOH、KOH、Ba(OH)2、Fe(OH)3、氨水(NH3·H2O)，并说出分类的依据。
(3)盐
请用学过的物质的化学式填写关于盐的分类。
(4)氧化物
请用学过的物质的化学式填写关于氧化物的分类。
【例2】酸式盐是盐的一种，可看作是多元酸中的氢离子未被完全中和所得到的盐，常见的有NaHCO3、NaHSO4、KH2PO4、K2HPO4等。已知H3PO2(次磷酸)与足量的KOH反应只生成一种盐KH2PO2，则下列说法中正确的是(　　)
A．KH2PO2属于正盐
B．KH2PO2属于酸式盐
C．H3PO2属于三元酸
D．KH2PO2可以与KOH反应生成K3PO2
②酸式盐：多元酸和碱反应时，若酸中的氢离子部分被中和，生成的盐中除了金属阳离子和酸根离子外，还有氢离子存在。如：NaHSO4、NaHCO3、Na2HPO4等；
③碱式盐：酸和碱反应时，碱中的氢氧根离子部分被中和生成的盐。如：碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3]等。
突破3　对酸性氧化物和碱性氧化物的深度理解
类别 酸性氧化物 碱性氧化物
定义 与碱反应只生成盐和水的氧化物 与酸反应只生成盐和水的氧化物
主要化学性质 酸性氧化物＋碱===盐＋水，举例：CO2＋2NaOH===Na2CO3＋H2O(或Ca(OH)2＋CO2===CaCO3↓＋H2O、SO2＋2KOH===K2SO3＋H2O等)(用化学方程式表示，下同) 碱性氧化物＋酸===盐＋水，举例：CuO＋2HCl===CuCl2＋H2O(或Na2O＋H2SO4===Na2SO4＋H2O、Fe2O3＋6HCl===2FeCl3＋3H2O等)
酸性氧化物＋水===酸，举例：SO3＋H2O===H2SO4 碱性氧化物＋水===碱，举例：Na2O＋H2O===2NaOH[或CaO＋H2O===Ca(OH)2等]
常见物质 大多数非金属氧化物(CO、H2O、NO2等除外)和少数金属氧化物(Mn2O7等) 大多数金属氧化物(Al2O3、Mn2O7等除外)
【例3】物质的分类如图所示，下列说法中正确的是(　　)
A．NO属于酸性氧化物
B．Na2O2属于碱性氧化物
C．非金属氧化物一定是酸性氧化物
D．碱性氧化物一定是金属氧化物
F．酸性氧化物是和碱反应只生成盐和水的氧化物，但不一定能与水反应生成对应的酸，比如SiO2，故该说法错误。
G．金属氧化物中有一部分是碱性氧化物，还有一部分(如Al2O3、Na2O2等)不属于碱性氧化物，也有少量是酸性氧化物(如Mn2O7)，故该说法正确。
(2)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、Al2O3为两性氧化物、Na2O2为过氧化物。
(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等。
四、课堂探究
1．分散系
(1)概念：把一种(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。
(2)组成：分散系中被分散成粒子的物质叫做分散质，另一种物质叫做分散剂。
完成下表，写出常见分散系的分散质和分散剂。
分散系 分散质(状态) 分散剂(状态)
烟 固体颗粒(固) 空气(气)
雾 小水滴(液) 空气(气)
食盐水 食盐(固) 水(液)
蓝色钴玻璃 铝酸钴(固) 玻璃(固)
(3)分散系的分类
依据分散质粒子直径大小，分散系可分为3类：
2．胶体
(1)胶体的分类
(2)Fe(OH)3胶体的制备
实验步骤 在小烧杯中加入40 mL 蒸馏水，加热至沸腾，向沸水中逐滴加入5～6滴氯化铁饱和溶液，继续煮沸至液体呈红褐色，停止加热
实验装置
实验现象 烧杯中液体呈红褐色
原理 反应的化学方程式：FeCl3＋3H2O==(△)==Fe(OH)3(胶体)＋3HCl
(3)胶体的性质——丁达尔效应
操作 现象(从与光束垂直的方向观察) 原因分析
有一条光亮的“通路” 胶体粒子对光有散射作用
无明显现象 溶液中粒子直径小于1 nm，对光散射作用极弱
理论解释：这条光亮的“通路”是胶体粒子对光线散射形成的，这种现象被称为丁达尔效应。
应用：丁达尔效应可被用来区分胶体和溶液。
突破1　胶体的性质
【例1】 (考题组编)下列说法正确的是______。
A．(2024·甘肃九省联考卷)豆腐制作过程中可使用氯化镁作凝固剂
B．(2024·安徽九省联考卷)二氧化氯和明矾用于水处理时的原理相同
C．(2024·贵州九省联考卷)硫酸铝、聚合氯化铝等混凝剂遇水可形成胶体吸附悬浮物而聚沉
D．(2024·河南九省联考卷)作为纳米荧光材料的碳量子点属于胶体
【例2】 (原创)实验室中将饱和FeCl3溶液滴入沸水中可制得胶体，下列说法正确的是(　　)
A．从外观上，可以区分FeCl3溶液和Fe(OH)3胶体
B．可以用自来水代替蒸馏水
C．FeCl3稀溶液更有利于胶体的形成
D．为了加快胶体的制备，应该用玻璃棒搅拌
F．胶体不能透过半透膜，溶液中的离子可以透过半透膜，利用半透膜进行渗析，可除去Fe(OH)3胶体中的Cl－，故F正确。
G．胶体是电中性的，带电的是胶体粒子，故G错误。
H．饱和FeCl3溶液与浓氨水反应得到Fe(OH)3沉淀，故H错误。
I．Fe(OH)3胶粒是Fe(OH)3粒子的聚集体，故I错误。
①不能用FeCl3溶液与NaOH溶液反应制胶体，因为二者反应得到的是Fe(OH)3沉淀，而不是Fe(OH)3胶体。
②Fe(OH)3胶体中的一个胶体粒子不是一个Fe(OH)3粒子(粒子直径＜1 nm)，而是很多个Fe(OH)3粒子聚集在一起形成的粒子直径大小在1～100 nm之间的集合体。
突破2　胶体性质的应用
应用 原理 解释
形成三角洲 聚沉 入海口海水中的电解质使泥沙(胶体)聚沉
卤水点豆腐 聚沉 卤水(电解质)使豆浆(蛋白质胶体)聚沉
FeCl3溶液止血 聚沉 FeCl3(电解质)使血液(胶体)聚沉
明矾净水 聚沉 明矾[KAl(SO4)2·12H2O]中Al3+水解形成Al(OH)3(胶体)，胶粒带正电，与带负电的泥沙胶粒互相中和，发生聚沉
墨水不能混用 聚沉 不同墨水所带电荷可能不同，易发生聚沉造成堵塞
工业除尘 电泳 在高压电场作用下，尘粒带电发生定向移动而沉积
选项 混合物 化合物 单质 盐
A 盐酸 NaOH固体 石墨 NaCl
B 碱石灰 金刚石 O3 纯碱
C 空气 澄清石灰水 铁 石灰石
D CuSO4·5H2O CaCl2 水银 CaO
五、分层训练
课后分层练(一)　物质的分类
(限时25 min，选择题每题3分，非选择题26分)
【基础达标练】
1．(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
2．一瓶气体经过检验只含有一种元素，则该气体(　　)
A．只能是一种单质
B．不可能是混合物
C．可能含有化合物
D．可能是一种单质，也可能是由几种单质组成的混合物
3．KHSO4在化工行业中被广泛应用，对人的眼睛、皮肤具有强腐蚀性。下列是某同学对KHSO4的物质类型进行的分析，其中不正确的是(　　)
A．根据元素组成知它是化合物
B．因它含有钾离子与酸根离子，故KHSO4是钾盐
C．KHSO4可以称为硫酸盐
D．因为它含有与酸相同的元素氢，故KHSO4也可称为酸
4．下图中相邻两种物质均可归属为一类，相交的部分甲、乙、丙、丁为其相应的分类标准代号。下列分类正确的是(　　)
A．甲中两种物质都是有机物
B．乙中两种物质可以反应生成相应的盐
C．丙中两种物质都溶于水
D．丁中两种物质都是盐
5．下列关于物质分类的组合正确的是(　　)
选项 酸 碱 盐 碱性氧化物 酸性氧化物
A H2SO4 NH3 小苏打 Na2O2 SO3
B HClO 烧碱 NaHSO4 Mn2O7 CO2
C CH3COOH 纯碱 CaCO3 K2O SO2
D HNO3 NH3·H2O CuSO4·5H2O Na2O N2O5
6．下列实验操作与微粒直径大小无关的是(　　)
7．如图是一种“纳米药物分子运输车”，该技术可提高肿瘤的治疗效果。下列有关说法错误的是(　　)
A．葡萄糖、酒精等含碳化合物属于有机物
B．该“纳米药物分子运输车”属于混合物
C．该“纳米药物分子运输车”分散于水中所得到的分散系属于胶体
D．该“纳米药物分子运输车”中的SiO2属于酸性氧化物
8．2023年诺贝尔化学奖颁发给了研究量子点的三位科学家，研究成果表明，物质在纳米级时因微粒大小不同而具有不同的颜色、性质，他们的研究在医疗、科技等多个领域有重大意义。下列叙述错误的是(　　)
A．科学家研究过程中制得了直径为4.5 nm的CdS，这种CdS是一种胶体
B．CdS量子点分散于水中所得的分散系具有丁达尔效应
C．向CdS量子点在水中形成的分散系中加入KNO3会发生聚沉
D．不能用滤纸分离CdS量子点与NaCl溶液
【拓展提能练】
9．实验室里常用的干燥剂有①生石灰，②氢氧化钠固体，③变色硅胶[主要成分是二氧化硅，在其中掺入少量的无水氯化钴(CoCl2)作指示剂]，④五氧化二磷，⑤无水氯化钙，⑥浓硫酸，⑦碱石灰(主要成分是氢氧化钠、氧化钙)等。
(1)上述物质中，属于纯净物的是________(填字母)。
A．①②④ B．②④⑥
C．①②④⑤ D．全部
(2)上述②、④、⑤、⑥四种干燥剂中，其主要化学成分所属的类别依次为________(填字母)。
A．酸 B．碱
C．盐 D．氧化物
(3)硅胶中无水氯化钴(CoCl2)呈蓝色，吸水后变为粉红色的CoCl2·6H2O，该变化过程属于________(填“物理变化”或“化学变化”)。
(4)下列气体中，能用固体氢氧化钠干燥的是______(填字母)。
A．CO2 B．HCl C．SO2
D．NH3 E．H2
10．用白磷还原法可制得一种金的分散系，该分散系在临床诊断及药物检测等方面有着广泛的应用。其操作步骤如下：
a．取20%白磷(①)的乙醚溶液0.5 mL，加蒸馏水(②)60 mL。
b．先滴加1%氯化金水溶液(③)0.75 mL，再滴加K2CO3(④)溶液0.6 mL，振荡变成棕红色。
c．加热煮沸至溶液变成透明红色。
d．分离、提纯，除去无机溶质。
所得分散系中，金颗粒直径在5～12 nm之间。
请回答下列问题：
(1)上述物质①②③④中属于单质的是________(填序号，下同)，属于化合物的是________，属于盐的是________。
(2)该分散系属于________，其分散质是________。
(3)步骤a过程属于________(填“化学”或“物理”，下同)变化，步骤b属于________变化。
(3)物理　化学
六、参考答案
【任务一·题1】提示：①有利于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。
【任务一·例1】答案：C
【任务一·例2】答案：A
【任务一·例3】答案：D
【任务一·例3】解析：E.NO、CO等是和酸、碱都不反应的氧化物，属于不成盐氧化物，故该说法错误。
【情境导入】提示：该分散系的分散质粒子的直径在1～100 nm(或10-9～10-7 m)之间。
【情境导入】提示：该诗句描述的现象是丁达尔效应。阳光穿过茂密枝叶间隙的景象、日光从窗隙射入较暗的教室等。
【情境导入】提示：利用该现象可以区分胶体和溶液。
【任务二·例1】答案：AC
【任务二·例1】解析：A.豆浆聚沉可以制成豆腐，MgCl2可以使豆浆胶体聚沉，故A正确；B.二氧化氯是利用其强氧化性进行水处理，明矾是通过溶于水后形成的氢氧化铝胶体的吸附性进行水处理，故B错误；C.硫酸铝、聚合氯化铝中的铝离子水解生成氢氧化铝胶体，胶体具有吸附作用，能吸附悬浊物而聚沉，故C正确；D.纳米荧光材料碳量子点颗粒大小在胶体的范围内，但是没有分散剂，不能叫胶体，故D错误。
【任务二·例2】答案：A
【任务二·例2】解析：E.为了加快反应，采用加热的方法，但当溶液呈红褐色时就要停止加热，加热过度会破坏胶体，形成Fe(OH)3沉淀，故E错误。
【分层作业·题1】答案：A
【分层作业·题2】答案：D
【分层作业·题3】答案：D
【分层作业·题4】答案：D
【分层作业·题5】答案：D
【分层作业·题6】答案：B
【分层作业·题7】解析：选C。胶体分散质微粒直径在1～100 nm之间，“纳米药物分子运输车”直径为200 nm，含“纳米药物分子运输车”的分散系不属于胶体，故C错误。
【分层作业·题8】解析：选A。CdS本身不是胶体，其分散于分散剂中形成的分散系属于胶体。
【分层作业·题9】答案：(1)C　(2)BDCA　(3)化学变化　(4)DE
【分层作业·题10】答案：(1)①　②④　④　(2)胶体　金

展开更多......

收起↑