必修1 第二章 第一节 物质的分类.docx
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必修1第二章第一节物质的分类
年级
高一
学科
化学
版本
人教新课标版
课程标题
必修1第二章第一节物质的分类
编稿老师
刘学超
一校
黄楠
二校
林卉
审核
张美玲
一、考点突破
考点展示
课标扫描
常考题型
物质的分类
了解简单分类法的意义及其在化学学习中的应用
选择题
分散系
了解分散系的含义
选择题
了解分散系的分类
胶体
知道胶体是一种常见的分散系
选择题
了解丁达尔效应
理解胶体的制备及性质
二、重难点提示
1.常见化学物质及其变化的分类方法;
2.胶体的性质及应用、分散系的本质区别
引入:
广告语分享:
“今天分一分,明天美十分。
”(插入视频)
思考:
为什么要对垃圾进行分类呢?
结论:
便于分类处理、减少污染、便于回收利用、节约资源。
一.简单分类法及其应用
1.常用的分类方法:
(1)交叉分类法:
根据不同的分类标准,对同一事物进行多种分类的一种分类方法。
(2)树状分类法:
即对(同类)事物按照某种属性进行再分类的一种分类方法。
小结:
树状分类法的分类原则:
同一层次的物质类别间一般是相互独立,没有交叉的。
优点:
能清楚地看到不同事物种类的从属关系。
随堂练习
对若干物质分类,下列说法错误的是
A.可能有多种标准
B.一定只有一种标准
C.可能用交叉分类法进行分类
D.可能用树状分类法进行分类
思路导航:
对物质的分类方法根据标准不同可能有多种分类方法。
答案:
B.
2.分类法的应用及其意义
(1)用化学方程式表示下列转化关系。
(2)通过以上活动,你发现了什么规律?
请尝试用图表示出单质、碱性氧化物、酸性氧化物、酸、碱、盐之间的转化关系。
二、分散系及其分类
1.分散系、分散质、分散剂的有关概念
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。
前者属于被分散物质,称做分散质;后者起容纳分散质的作用,称做分散剂。
思考:
氯化钠的水溶液中,分散系是:
;分散质是:
;分散剂是:
。
2.分散系的分类及其分类依据
(1)根据分散质与分散剂的状态,它们之间可以有9种组合方式:
(2)分散系的分类
三、胶体及其性质
1.胶体的性质
(1)丁达尔效应:
当光通过一定大小的粒子(纳米级)时,粒子能使光发生散射(光偏离原来的方向而分散传播),此时可以看到一条光亮的通路,这种现象叫做丁达尔效应。
丁达尔效应的应用:
区别溶液和胶体。
(插入视频:
丁达尔效应)
(2)电泳:
胶体粒子带有电荷,在电场的作用下,胶体粒子在分散剂里做定向移动的现象叫做电泳。
胶粒带电规律:
a.金属氢氧化物、金属氧化物的胶粒吸附阳离子带正电。
如:
Fe(OH)3胶体
b.非金属氧化物、金属硫化物、硅酸、土壤胶体吸附阴离子带负电。
如:
H2SiO3胶体
(3)胶体的聚沉:
胶体的介稳性被破坏,胶体粒子聚集成为较大的颗粒(悬浮粒子)而以沉淀的形式从分散剂中析出,这种现象称为胶体的聚沉。
胶体凝聚的方法:
⑴加热⑵加电解质溶液⑶加带相反电荷胶粒的胶体
2.胶体的分类
3.胶体的应用
(1)工业上改进材料的机械性能和光学性能:
如制作有色玻璃。
(2)医学上的应用:
如疾病的治疗。
(3)农业上的应用:
如土壤的保肥作用。
(4)日常生活中的应用:
如明矾净水的原理、制豆腐的原理。
(5)解释一些自然现象:
如江河入海口处形成三角洲。
4.胶体的制备
Fe(OH)3胶体的制备
(1)实验操作
(2)实验现象:
烧杯中的液体呈红褐色
(3)化学原理:
注意:
制取Fe(OH)3胶体时不写↓,此时分散质微粒直径小于100nm,没有产生沉淀。
“胶体”和“胶状沉淀”的区别:
胶体中分散质微粒直径在1~100nm之间;胶状沉淀是悬浊液,分散质微粒直径大于100nm。
当胶体的分散质微粒直径由小于100nm变为大于100nm时,就成为胶状沉淀。
知识点1:
简单分类法及其应用
例题1中国科学技术大学钱逸泰教授等以CCl4和金属钠为原料,在700℃时制造出纳米级金刚石粉末。
该成果发表在具有世界权威的《科学》杂志上,被科学家们高度评价为“稻草变黄金”。
同学们对此有下列一些理解,其中错误的是()
A.金刚石属于金属单质
B.制造过程中元素种类没有改变
C.CCl4是一种化合物
D.这个反应是置换反应
思维导航:
由题意可知,该反应的化学方程式应为:
CCl4+4Na
C+4NaCl,由此可知B、C、D三项都是正确的。
金刚石是一种非金属单质,A项不正确。
答案:
A
例题2下列说法正确的是()
A.金属氧化物都是碱性氧化物
B.盐电离出的离子不一定有金属离子
C.由同种元素组成的物质一定是单质
D.非金属氧化物都是酸性氧化物
思维导航:
金属氧化物不一定是碱性氧化物,如Mn2O7等,A错误;铵盐电离出的阳离子为NH
,故不一定有金属离子,B正确;由同种元素组成的物质可能是混合物,如由氧元素组成的O2与O3的混合物,C错误;非金属氧化物不一定是酸性氧化物,如NO、CO等。
答案:
B
例题3无机化合物可根据其组成和性质进行分类。
(1)上图所示的物质分类方法的名称是________。
(2)
物质类别
酸
碱
盐
氧化物
氢化物
化学式
①HCl
②____
③______
④Ba(OH)2
⑤Na2CO3
⑥______
⑦CO2
⑧Na2O
⑨NH3
⑩H2O2
以Na、K、H、O、C、S、N中任意两种或三种元素组成合适的物质,分别填在上表中②③⑥后面的横线上。
(3)写出⑦转化为⑤的化学方程式___________________________________。
(4)写出实验室由⑩制备O2的化学方程式______________________________。
(5)实验室制备⑦常用________和________反应,检验该气体的方法是
____________________________。
思维导航:
解答本题应从常见的酸、碱、盐的组成、含义及化学性质入手分析,熟悉常见气体如CO2、O2的实验室制备原理和检验方法。
常见的酸有H2SO4、HNO3、HCl;碱有NaOH、KOH、Ba(OH)2、Ca(OH)2;盐有NaCl、Na2SO4、Na2CO3、NaNO3、Na2SO3、NH4NO3等。
酸、碱、盐、氧化物之间相互转化,如:
CO2(少量)+2NaOH=Na2CO3+H2O。
实验室制备O2,常利用H2O2在催化剂作用下的分解反应
,制备CO2常利用大理石与盐酸反应:
CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O,将产生的气体通入澄清石灰水中,若石灰水变浑浊则证明是CO2。
答案:
(1)树状分类法
(2)②H2SO4(或HNO3)③NaOH(或KOH)⑥Na2SO4(或K2CO3或Na2SO3或NaNO3或NH4NO3)
(3)2NaOH+CO2(少量)=Na2CO3+H2O(4)
(5)稀盐酸大理石(或石灰石)将产生的气体通入澄清石灰水中,若石灰水变浑浊,即可证明是CO2
知识点2:
胶体的性质及其应用
例题1下列关于胶体的叙述不正确的是()
A.胶体区别于其他分散系的本质特征是分散质的粒子直径在10-9~10-7m之间
B.光束透过胶体时,胶体中可产生丁达尔效应
C.用平行光照射NaCl溶液和Fe(OH)3胶体时,产生的现象相同
D.Fe(OH)3胶体能够使水中悬浮的固体颗粒沉降,达到净水目的
思维导航:
胶体区别于其他分散系的本质特征就是分散质粒子直径的大小,A正确;光束透过胶体时,胶体中可产生丁达尔效应,而溶液则不能,B正确,C错误;Fe(OH)3胶体具有较强的吸附性,能够使水中的悬浮颗粒沉降,D正确。
答案:
C
例题2下列叙述正确的是()
A.直径介于1nm~100nm之间的微粒称为胶体
B.电泳现象可证明胶体属于电解质溶液
C.利用丁达尔效应可以区别溶液与胶体
D.胶体粒子很小,可以透过半透膜
思维导航:
解答本题时,应先明确胶体的定义、性质以及提纯的方法,然后分析题目中各选项提供的信息,判断其正误。
A项,分散质粒子直径介于1nm~100nm之间的分散系为胶体,而不是说微粒本身是胶体。
B项,因胶体分散质具有很大的比表面积,因而具有很强的吸附性,能吸附相同的电荷而“带电”,在外加电场的作用下可定向移动,称为电泳。
胶体粒子不能透过半透膜。
答案:
C
例题3丁达尔效应是区分胶体与溶液的一种最常用的方法。
(1)如图是在实验室中进行氢氧化铁胶体丁达尔效应实验的示意图,该图中有一处明显的错误是_______________________________,原因是
_______________________________(试从分散系的分类进行讨论说明)。
(2)欲在树林中观察到丁达尔效应,你认为一天中最有可能观察到该现象的时间是,理由是。
(3)去树林中观察丁达尔效应有诸多不便,聪明的你想出了许多在家里观察丁达尔效应的方法,其中最简单、最环保的方法是:
________________________________
___________________________________。
思维导航:
(1)进入烧杯前,光穿过的空气不是胶体,不会产生丁达尔效应,所以该图中的明显错误是空气中也出现了光柱。
(2)清晨,树林中存在水雾,阳光透过树叶间隙形成光束,穿过这些水雾会产生丁达尔效应,所以一天中最有可能观察到该现象的时间是清晨。
(3)打开暖瓶(加热水)让水汽升腾起来,用一束光照射即可。
答案:
(1)空气中也出现了光柱进入烧杯前,光穿过的空气不是胶体,不会产生丁达尔效应
(2)清晨清晨树林中存在水雾,雾是胶体,阳光透过树叶间隙形成光束,穿过这些水雾会产生丁达尔效应
(3)打开暖瓶(加热水)让水汽升腾起来,用一束光照射即可
知识点3:
Fe(OH)3胶体的制备
例题1取少量Fe2O3粉末(红棕色)加入适量盐酸,所发生反应的化学方程式为_________________________,反应后得到的FeCl3溶液呈棕黄色。
用此溶液进行以下实验:
(1)取少量溶液置于试管中,滴入NaOH溶液,可观察到有红褐色沉淀生成,反应的化学方程式为________________________,此反应属于________反应。
(2)在小烧杯中加入20mL蒸馏水,加热至沸腾后,向沸水中滴入几滴FeCl3溶液,继续煮沸至溶液呈________色,停止加热,制得的分散系为_______________________________________________。
(3)向
(2)中烧杯内的分散系中逐滴滴入过量盐酸,会出现一系列变化:
①先出现红褐色沉淀,原因是______________________________________________。
②随后沉淀逐渐溶解,溶液呈棕黄色,反应的化学方程式为____________________。
思维导航:
解答本题要注意:
Fe3+在不同条件下可形成不同的分散系。
Fe(OH)3胶体中加入盐酸先聚沉,后沉淀溶解。
(1)Fe2O3是碱性氧化物,能与酸反应生成盐,铁盐可与碱反应,生成沉淀;
(2)是Fe(OH)3胶体的制法;(3)Fe(OH)3胶体的胶粒带正电,可被电解质电离出的阴离子中和掉电性,进而形成较大颗粒而沉淀。
答案:
Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O
(1)FeCl3+3NaOH=Fe(OH)3↓+3NaCl复分解
(2)红褐氢氧化铁胶体
(3)①盐酸电离出来的离子所带的电荷与胶体粒子所带的电荷发生了电性中和,破坏了胶体的介稳性,从而使胶粒聚集成较大的颗粒沉降下来②Fe(OH)3+3HCl=FeCl3+3H2O
例题2请按照下面的实验步骤制备氢氧化铁胶体。
首先用烧杯取少量蒸馏水,用酒精灯加热至沸腾,然后逐渐向烧杯中滴加1mol·L-1FeCl3溶液,并继续煮沸至液体呈透明的红褐色即得氢氧化铁胶体。
反应方程式为
(1)怎样检验是否制得了胶体?
(2)某同学在活动过程中,边滴加FeCl3溶液边用玻璃棒搅拌,结果没有制得胶体,请帮他分析其中的原因。
思维导航:
(1)检验胶体可用丁达尔效应;
(2)制备Fe(OH)3胶体时,应边滴加FeCl3溶液,边振荡烧杯,但不能用玻璃棒搅拌,因为用玻璃棒搅拌会增大胶体粒子之间的碰撞机会,从而使胶体聚沉。
答案:
(1)在暗室里让一束可见光通过所制得的物质,从入射光侧面可观察到一条光亮的“通路”,说明能发生丁达尔效应,证明已制得胶体。
(2)用玻璃棒搅拌会增大胶体粒子之间的碰撞机会,从而使胶体聚沉。
(广东)下列说法正确的是
A.可用丁达尔现象区分溶液与胶体
B.生石灰与水混合的过程只发生物理变化
C.
是由3个氧原子构成的化合物
D.
是一种混合物
思路导航:
生石灰与水混合时发生了
的化学反应,故B选项错误;
为单质不是化合物,而
是一种化合物,不是混合物,故C、D选项均错误。
答案:
A
1.纯净物与混合物
纯净物
混合物
概念
由同种物质组成
由不同种物质组成
区
别
物质种类
只有一种
至少有两种
组成特点
固定
不固定,各成分保持
其原有性质
表达式
能用一个化学式表示
不能用一个化学式表示
联系
2.氧化物
类别
注意点
酸性氧化物
有非金属氧化物,也有金属氧化物
碱性氧化物
均为金属氧化物
两性氧化物
与酸和碱反应都可生成盐和水的氧化物
3.胶体、溶液、浊液三类分散系的比较
分散系
溶液
浊液
胶体
分散质粒子直径
小于1nm
大于100nm
1~100nm
分散质粒子
分子或离子
很多分子的集合体
大分子或一定数目分子的集合体
性质
外观
透明、均一
不透明、不均一
均一
稳定性
稳定
不稳定
介于溶液与浊液之间
能否透过滤纸
能
不能
能
能否透过半透膜
能
不能
不能
鉴别
无丁达尔效应
静置分层或沉淀
有丁达尔效应
离子反应
(1)
一、预习导学
1.电解质与非电解质
(1)溶液导电的原因是在外加电场的作用下,。
(2)
电解质是在或能够导电的。
例如:
氯化钠、硝酸钾、氢氧化钠等。
非电解质是在和都不能导电的。
例如:
蔗糖、酒精等。
注意:
单质既不是电解质也不是非电解质。
2.电解质的电离
(1)酸、碱、盐在水溶液中能够导电,是因为它们在溶液中发生了。
(2)电离:
电解质在的过程。
氯化钠的电离:
将氯化钠加入水中,在作用下,钠离子和氯离子脱离NaCl晶体表面,形成了能够的和。
这一过程可以用电离方程式表示为:
。
(3)HCl、HNO3、H2SO4的电离方程式
HCl;HNO3;
H2SO4。
它们都能够电离出H+,因此我们从电离的角度对酸的本质有一个新的认识,电离时
叫做酸。
类比:
电离时叫做碱;电离时叫做盐。
二、问题思考
1.下列物质中,哪些属于电解质?
①NaCl溶液②NaOH③H2SO4④H2O⑤盐酸溶液⑥小苏打⑦Cu⑧Ca(OH)2
2.SO2、NH3的水溶液能导电,它们是电解质吗?
3.写出NaHCO3和NaHSO4在水中的电离方程式,并判断它们是酸吗?
(答题时间:
45分钟)
1.下列所示的树状分类法正确的是()
A.纯净物
B.
C.
D.
2.小美在奥运五连环中填入了5种物质,相连接的物质间能发生反应,不相连接的物质间不能发生反应。
你认为“五连环”中物质间发生的反应,没有涉及的基本反应类型和属于氧化还原反应的个数分别是()
A.复分解反应、1个B.分解反应、2个
C.化合反应、3个D.置换反应、2个
3.下列各物质的分类、名称(或俗名)、化学式都正确的是()
A.碱性氧化物氧化铁Fe3O4B.酸性氧化物二氧化碳CO2
C.酸硫酸H2SO3D.碱纯碱Na2CO3
4.A、B、C、D、E中都含有同一种元素,它们之间的相互转化关系如图所示,其中所含的相同元素是()
A.铜B.碳C.铁D.钙
5.经分析,某物质中只含一种元素,则此物质()
A.一定是一种单质B.一定是纯净物
C.一定是混合物D.可能是纯净物,也可能是混合物
6.下列关于溶液和胶体的叙述,正确的是()
A.溶液是呈电中性的,胶体是带电的
B.通电时,溶液中的溶质粒子分别向两极移动,胶体中的分散质粒子向某一极移动
C.溶液中溶质分子的运动有规律,胶体中分散质粒子的运动无规律,即布朗运动
D.一束光线分别通过溶液和胶体时,后者会出现明显的光带,前者则没有
7.近年来我国不少地区多次出现大雾天气,致使高速公路关闭,航班停飞。
从物质分类角度来看,雾属于下列分散系中的()
A.溶液B.悬浊液C.胶体D.乳浊液
8.下列说法正确的是()
A.可用丁达尔效应区分溶液与胶体
B.生石灰与水混合的过程只发生物理变化
C.O3是由3个氧原子构成的化合物
D.CuSO4·5H2O是一种混合物
9.下列物质中,不会出现丁达尔效应的是()
①氢氧化铁胶体②水③豆浆④蔗糖溶液⑤FeCl3溶液⑥云、雾
A.②④⑤B.③④C.②④⑥D.①③④
10.下列事实与胶体性质无关的是()
A.在豆浆里加入盐卤做豆腐
B.在河流入海口处易形成沙洲
C.一束平行光线照射蛋白质溶液时,从侧面可以看到一条光亮的通路
D.三氯化铁溶液中滴入氢氧化钠溶液出现红褐色沉淀
11.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1~100nm之间
B.能透过半透膜
C.能透过滤纸
D.呈红褐色
12.下列物质分类正确的组合是()
碱
酸
盐
酸性氧化物
A
纯碱
盐酸
烧碱
二氧化硫
B
烧碱
硫酸
食盐
一氧化碳
C
苛性钠
醋酸
石灰石
水
D
苛性钾
碳酸
苏打
三氧化硫
13.
(1)将碳酸钙、稀盐酸、铁、氧气四种物质填写到下图的适当位置上。
(2)从
(1)中的四种物质中选出一种或几种为反应物,按下述反应类型,各写一个化学方程式。
①分解反应:
____________________________
__________________________________。
②化合反应:
______________________________________________________________。
③置换反应:
____________________________________________________________。
④复分解反应:
____________________________________________
______________。
14.同学们吃的零食的包装袋中经常有一个小纸袋,上面写着“干燥剂”,其主要成分是生石灰(CaO)。
(1)生石灰属于哪种类别的物质?
_______________________________。
(2)生石灰可作干燥剂的理由是(用化学方程式表示)_____________。
(3)生石灰还可以与哪些类别的物质发生化学反应?
列举两例,并写出化学方程式。
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)小纸袋中的物质能否长期持续地作干燥剂?
为什么?
________________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
15.“探险队员”——盐酸,不小心走进了化学迷宫,不知怎样走出来,因为迷宫有许多“吃人的野兽”(即能与盐酸反应的物质或水溶液),盐酸必须避开它们,否则就无法通过。
(1)请你帮助它走出迷宫(请用图中物质前的序号连接起来表示所走的路线)。
______。
(2)在能“吃掉”盐酸的化学反应中,属于酸和碱中和反应的有________个,其中能“吃掉”盐酸的盐是___________________________________,
写出该反应的化学方程式_________________________________________________。
(3)在不能与盐酸反应的物质中,属于氧化物的是________________________________
(填写物质前的序号,下同),属于单质的是______________。
(4)如果将盐酸换成氧气,它能沿着盐酸走出的路线“走出”这个迷宫吗?
为什么?
____________________________________。
16.生活和生产中常用到胶体的性质,请看下述三例:
(1)做实验时,手指不慎被玻璃划破,可从急救箱中取氯化铁溶液应急止血,其原理是________________________________________________________________________。
(2)在陶瓷工业上常遇到因陶土里混有氧化铁而影响产品质量。
解决方法之一是把这些陶土和水放在一起搅拌,使粒子直径为10-9~10-7m之间,然后插入两根电极,再接通直流电源。
这时,阳极聚集___,阴极聚集______,理由是______________________。
(3)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,这种做法运用了______________原理。
1.A解析:
纯净物包括单质和化合物两类,单质分为金属单质和非金属单质,故A项正确。
溶液属于混合物,故B项错误。
无机物并不都是化合物,如单质,氧化物、非氧化物并不属于酸,故C项错误。
无机物和有机物中既有纯净物,也有混合物,且氧化物属于化合物,故D项错误。
2.B解析:
5种物质间发生的反应有:
Fe+2HCl=FeCl2+H2↑,HCl+NaOH=NaCl+H2O,2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O,CO2+C
2CO。
其中未涉及分解反应,有化合价变化的反应有2个。
3.B解析:
氧化铁的化学式为Fe2O3,A错误;硫酸的化学式为H2SO4,H2SO3为亚硫酸,C错误;Na2CO3不属于碱,它是一种盐,D错误。
4.D解析:
由图可知,A为CaO,B为Ca(OH)2,C为Ca(NO3)2,D为CaCl2,E为CaCO3。
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