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211元素与物质的分类
第1节
元素与物质的分类
第1课时 元素与物质的关系 物质的分类
1.物质由元素组成,元素的存在形态有游离态和化合态两种。
2.根据组成可将物质分为混合物和纯净物,纯净物分为化合物和单质。
3.根据组成可将化合物分为氧化物、酸、碱、盐;根据在水溶液中或熔融状态下是否导电,将化合物分为电解质和非电解质。
4.根据性质可将氧化物分为酸性氧化物和碱性氧化物。
对应学生用书P24
1.纯净物的组成、性质有什么特点?
提示:
(1)由同种分子(微粒)构成,即由同种物质组成;
(2)具有固定的组成和一定的性质;(3)有固定的熔、沸点。
如干冰、胆矾(CuSO4·5H2O)。
2.混合物的组成、性质有什么特点?
提示:
(1)由不同种分子(或微粒)构成;
(2)由不同种物质简单混合而成,没有固定的组成和熔、沸点;(3)各物质保持其原有的性质。
如空气、溶液等。
3.什么是氧化物?
你学习过的氧化物是怎样分类的。
提示:
(1)由两种元素组成,其中一种是氧元素的化合物。
(2)根据组成分为金属氧化物和非金属氧化物。
元素与物质的关系
[新知探究]
探究1 现有下列物质:
钠、镁、铜、氧化镁、氯化钠、五水硫酸铜、碳酸钙、氯气、氢气、氧气、硫酸。
(1)组成这些物质的元素有9种。
(2)这些元素还能组成的物质有Na2O、Na2O2、CuO、CO2、HCl等(至少举5例)。
(3)上述物质由一种元素组成的是Na、Mg、Cu、Cl2、H2、O2,由不同元素组成的是MgO、NaCl、CuSO4·5H2O、CaCO3、H2SO4。
探究2 现有下列物质:
碳单质、一氧化碳、二氧化碳、碳酸钙、碳酸、碳酸钠。
(1)这些物质中均含碳元素,该元素分别与氧、钙、氢、钠元素组成了这些物质。
(2)这种元素呈现+2价的化合物有CO,呈现+4价的化合物有CO2、CaCO3、H2CO3、Na2CO3。
探究3 通过上述讨论你认为元素与物质有什么关系?
提示:
元素是物质的基本组成成分,物质都由元素组成。
[必记结论]
(1)自然界中的元素有游离态和化合态两种存在形式。
活泼的元素只以化合态(化合物)的形式存在,如钠元素、氯元素;有些元素以游离态和化合态两种形式存在,如氮元素、氧元素。
(2)一种元素在不同物质中呈现的价态可能不同。
单质中元素均显0价,化合物中金属元素均显正价,非金属元素可能显正价,也可能显负价。
[成功体验]
1.判断正误。
(1)物质都由元素组成,都由分子构成。
( )
(2)由同一种元素组成的物质一定为纯净物。
( )
(3)两种元素只能组成一种化合物。
( )
(4)铁元素在Fe2O3中的存在形态为游离态。
( )
(5)金属元素均不显负价。
( )
答案:
(1)×
(2)× (3)× (4)× (5)√
物质的分类
[新知探究]
探究1 根据物质的组成分类
探究2 根据物质的性质分类
氧化物
探究3 其他分类方法
(1)
(2)
[必记结论]
(1)分类的依据和标准不同,同一物质的分类结果不同。
(2)分类法一般分为交叉分类法(对物质以不同的标准进行分类)和树状分类法(对同类事物进行再分类)。
(3)物质分类的思维流程:
分类目的―→分类依据―→分类方法―→物质类别。
[成功体验]
2.(好题共享·选自人教版教材P29·T1)现有下列10种物质:
①H2O、②空气、③Mg、④CaO、⑤H2SO4、⑥Ca(OH)2、⑦CuSO4·5H2O、⑧碘酒、⑨C2H5OH和⑩NaHCO3。
其中,属于混合物的是________(填序号,下同);属于氧化物的是________;属于酸的是________;属于碱的是________;属于盐的是________;属于有机物的是________。
答案:
②⑧ ①④ ⑤ ⑥ ⑦⑩ ⑨
单质、氧化物、酸、碱和盐间的关系
[新知探究]
探究1 实验试剂
金属铁、木炭、氧气、氧化钙、氧化铜、大理石(用于制备二氧化碳)、稀盐酸、稀硫酸、NaOH溶液、Ca(OH)2溶液、NaCl溶液、Na2SO4溶液、AgNO3溶液、CuSO4溶液、石蕊溶液。
探究2 实验记录
反应实例
转化关系(结论)
3Fe+2O2
Fe3O4C+O2
CO2
单质→化合物
CO2+H2O===H2CO3
酸性氧化物+水→酸
CaO+H2O===Ca(OH)2
碱性氧化物+水→碱
HCl+NaOH===NaCl+H2O
酸+碱→盐+水
HCl+AgNO3===HNO3+AgCl↓
酸+盐→新酸+新盐
CuSO4+2NaOH===Cu(OH)2↓+Na2SO4
碱+盐→新碱+新盐
NaCl+AgNO3===AgCl↓+NaNO3
盐+盐→新盐+新盐
[必记结论]
单质、氧化物、酸、碱和盐之间的相互关系
[成功体验]
3.(好题共享·选自苏教版教材P5·T2改编)按如图中箭号所表示的物质间可能发生的转化,写出相应反应的化学方程式。
答案:
①2Ca+O2===2CaO
②CaO+H2O===Ca(OH)2 ③Ca+Cl2
CaCl2
④CaCl2(熔融)
Ca+Cl2↑
⑤Ca(OH)2+2HCl===CaCl2+2H2O
⑥Ca(OH)2+CO2===CaCO3↓+H2O
⑦CaCO3
CaO+CO2↑
对应学生用书P26
考查物质的分类
[例1] 写出下列物质的化学式或名称,并进行物质的分类(按单质、酸性氧化物、碱性氧化物、酸、碱、正盐、酸式盐、碱式盐)。
物质名称
纯碱
铜绿
化学式
H3PO4
NaHCO3
Fe(NO3)2
Ar
类别
[解析] H3PO4属于酸;纯碱的化学式为Na2CO3,属于盐;铜绿的化学式为Cu2(OH)2CO3,属于碱式盐;NaHCO3属于酸式盐;Fe(NO3)2属于正盐;Ar属于单质。
[答案]
磷酸
小苏打
硝酸亚铁
氩气
Na2CO3
Cu2(OH)2CO3
酸
正盐
碱式盐
酸式盐
正盐
单质
(1)同一种物质依据不同的标准进行分类时,会出交叉现象,即交叉分类法。
如NaHCO3从不同角度分类时,属于钠盐,碳酸的酸式盐,含氧酸盐等。
(2)对物质进行分类时,要明确物质的俗称及其成分,如纯碱(Na2CO3)、胆矾(CuSO4·5H2O)。
明矾[KAl(SO4)2·12H2O]、苛性钠(NaOH)、生石灰(CaO)、小苏打(NaHCO3)等。
(好题共享·选自人教版教材P29·T2)请对下列5种酸进行分类:
盐酸(HCl)、硫酸(H2SO4)、硝酸(HNO3)、磷酸(H3PO4)和氢硫酸(H2S),并说出分类的方法和依据。
答案:
(1)根据酸中是否含有氧元素分为
含氧酸:
H2SO4、HNO3、H3PO4
无氧酸:
HCl、H2S
(2)根据电离程度(或强弱)分
强酸:
HCl、H2SO4、HNO3
弱酸:
H3PO4、H2S
(3)根据电离出H+数目的多少分
一元酸:
HCl、HNO3
二元酸:
H2S、H2SO4
多元酸:
H3PO4
考查单质、氧化物、酸、碱、盐之间的转化关系
1.金属单质的化学通性
2.氧化物的化学通性
3.酸的化学通性
4.碱的化学通性
5.盐的化学通性
[例2] [双选题] 图中“—”表示相连的物质在一定条件下可以反应,“→”表示丁在一定条件下可以转化为乙。
下面四组选项中,符合图示要求的是( )
甲
乙
丙
丁
A
H2SO4
Na2SO4
NaOH
NaCl
B
KCl
K2CO3
KOH
HCl
C
O2
CO
CuO
C
D
Fe
CuCl2
Zn
HCl
[解析] A项中甲乙、乙丙、丙丁、丁甲间都不反应;B项中甲乙、乙丙、丁甲间不反应,C、D两项均符合题意。
C项中2CO+O2
2CO2,CO+CuO
Cu+CO2,C+2CuO
2Cu+CO2↑,C+O2
CO2,2C+O2
2CO;D项中Fe+CuCl2===FeCl2+Cu,Zn+CuCl2===ZnCl2+Cu,Zn+2HCl===ZnCl2+H2↑,Fe+2HCl===FeCl2+H2↑,2HCl+CuO===CuCl2+H2O。
[答案] CD
元素及其化合物转化的主线为
盐是一类常见的物质,下列物质通过一定反应可直接形成盐的是( )
①金属单质 ②碱性氧化物 ③碱 ④非金属单质 ⑤酸性氧化物 ⑥酸
A.①②③ B.①④⑥
C.②⑤⑥D.全部
解析:
选D 题中所列物质均可通过一步反应直接形成盐。
如:
Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑,Na2O+CO2===Na2CO3,NaOH+HCl===NaCl+H2O,Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O。
对应学生用书P27
[课堂双基落实]
1.经分析,某物质只含有一种元素,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
解析:
选D 只含一种元素,则一定不是化合物。
如果单质只有一种,如H2,则此物质为纯净物;如果单质不止一种,如O2和O3混合或金刚石和石墨混合,虽然是由同种元素组成,但属于混合物。
2.下列有关物质分类的正确组合是( )
分类
组合
碱
酸
盐
碱性
氧化物
酸性氧化物
A
Na2CO3
H2SO4
NaHCO3
SiO2
CO2
B
NaOH
HCl
NaCl
Na2O
CO
C
NaOH
CH3COOH
CaF2
Na2O2
SO2
D
KOH
HNO3
CaCO3
CaO
SO3
解析:
选D A组中Na2CO3虽俗称纯碱,但不是碱,而是盐,SiO2不是碱性氧化物;B组中CO不是酸性氧化物;C组中Na2O2不是碱性氧化物,而是过氧化物。
3.实验室中的药品常按物质的性质、类别等有规律地摆放。
现有部分药品按某种规律摆放在实验桌上,如图。
做“硫酸的性质”的实验时,某同学取用BaCl2溶液后,应把它放回的位置是( )
解析:
选C BaCl2属于盐类,在实验室应摆放在盐类物质区域。
4.下列物质间的反应不能通过一步反应实现的是( )
A.Na2CO3→NaOH B.Fe→Cu
C.Cu→Cu(OH)2D.CaCl2→CaCO3
解析:
选C A中Na2CO3
NaOH;B中Fe
Cu;C中Cu
CuO
CuSO4
Cu(OH)2;D中CaCl2
CaCO3。
5.现有下列物质:
A.豆浆,B.食盐水,C.铁,D.纯硫酸,E.氢氧化钠固体,F.纯碱,G.泥水,H.二氧化碳,I.水。
请将它们的序号或所属类别填充到下列横线上。
物质
答案:
B G C D E F 氧化物
[课下综合检测]
1.下列各组物质中,按单质、化合物、混合物顺序排列的是( )
A.铜、空气、水 B.生石灰、熟石灰、烧碱
C.氧气、干冰、浓硫酸D.纯碱、水银、胆矾
解析:
选C 铜、氧气、水银(汞)属于单质,水、生石灰(CaO)、熟石灰(Ca(OH)2)、烧碱(NaOH)、干冰(CO2)、纯碱(Na2CO3)、胆矾(CuSO4·5H2O)属于化合物,空气、浓硫酸属于混合物。
2.下列元素在自然界中只有化合态的是( )
A.OB.N
C.NaD.C
解析:
选C 氧元素在自然界中存在游离态(O2);氮元素在自然界中存在游离态(N2);碳元素在自然界有游离态,如天然金刚石。
3.下列物质不属于酸性氧化物的是( )
A.SO3B.Mn2O7
C.COD.P2O5
解析:
选C CO不属于酸性氧化物,Mn2O7是酸性氧化物。
4.经测定,一瓶气体中只含有C、O两种元素,通常情况下这瓶气体不可能是( )
A.一种化合物
B.一种单质和一种化合物的混合物
C.两种化合物
D.两种单质
解析:
选D 由于碳元素的单质是固体,因此不可能存在单质碳,可以存在单质氧。
5.按照物质的分类,HNO3应属于( )
①混合物 ②化合物 ③氧化物 ④含氧酸
A.①③B.②③
C.③④D.②④
解析:
选D HNO3属于纯净物中的含氧酸,为化合物。
6.下列关于氧化物的叙述正确的是( )
A.金属氧化物一定是碱性氧化物,非金属氧化物一定是酸性氧化物
B.碱性氧化物一定是金属氧化物
C.碱性氧化物都能与水化合生成碱
D.酸性氧化物一定是非金属氧化物
解析:
选B A项,金属氧化物不一定是碱性氧化物,如Na2O2;非金属氧化物不一定是酸性氧化物,如CO。
C项,碱性氧化物不一定能与水反应,如Fe2O3。
D项,酸性氧化物不一定是非金属氧化物,如Mn2O7。
7.小美在奥运五连环中填入了5种物质,相连环物质间能发生反应,不相连环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是( )
A.化合反应B.分解反应
C.置换反应D.复分解反应
解析:
选B 涉及的反应有:
Fe+2HCl===FeCl2+H2↑(置换反应),HCl+NaOH===NaCl+H2O、2NaOH+CO2===Na2CO3+H2O(复分解反应),CaO+CO2===CaCO3(化合反应)。
8.下列物质中:
①金刚石 ②石墨 ③冰水混合物 ④纯净无污染的空气 ⑤红磷 ⑥白磷 ⑦过氧化钠 ⑧氧化钠 ⑨胆矾
CuSO4溶液 ⑪氧化钙
(1)属于混合物的是________,属于单质的是______,属于化合物的是________。
(2)属于由相同元素组成的不同物质的是________。
(3)属于由同种元素组成的不同单质的是________。
解析:
(1)金刚石和石墨均是由碳元素组成的物质,属于不同的单质;冰和水的成分均为H2O,属于纯净物;空气由氧气、氮气等多种成分组成,属于混合物;红磷和白磷均是由磷元素组成的物质,属于不同的单质;过氧化钠和氧化钠均由钠元素和氧元素组成,属于不同的化合物;胆矾是CuSO4·5H2O,是由铜、硫、氧、氢四种元素组成的化合物;CuSO4溶液也由铜、硫、氧、氢四种元素组成,但其是由CuSO4和水组成的混合物;氧化钙是由氧元素和钙元素组成的化合物。
(2)由
(1)可知,金刚石和石墨均由碳元素组成;红磷和白磷均由磷元素组成;过氧化钠和氧化钠均由氧元素和钠元素组成;胆矾和CuSO4溶液均由铜、硫、氧、氢四种元素组成。
(3)金刚石和石墨、红磷和白磷是由同种元素组成的不同单质。
答案:
(1)④⑩ ①②⑤⑥ ③⑦⑧⑨⑪
(2)①和② ⑤和⑥ ⑦和⑧ ⑨和⑩
(3)①和② ⑤和⑥
9.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)生石灰还可以跟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?
________________________________________________________________________。
解析:
第
(1)问中关于生石灰的类别,从不同角度可以得到不同答案,如化合物、金属氧化物、碱性氧化物等;第
(2)问生石灰吸水并能和水反应;第(3)问中,生石灰能和酸、酸性氧化物(CO2)、水等物质发生化学反应;第(4)问,由于生石灰吸水并能与水反应生成氢氧化钙,若生石灰反应完毕,则固体不再具有干燥作用。
答案:
(1)化合物、金属氧化物、碱性氧化物等(答案合理均正确)
(2)CaO+H2O===Ca(OH)2
(3)与酸的反应:
CaO+2HCl===CaCl2+H2O
与酸性氧化物的反应:
CaO+CO2===CaCO3↓
(4)不能,因为生石灰全部变为Ca(OH)2后,小纸袋中的物质就不能再起到干燥作用
10.无机化合物可根据其组成和性质进行分类:
以Na、K、H、O、C、S、N中任两种或三种元素组成合适的物质,分别填在下表②③⑥的后面。
(1)
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
(2)写出⑦转化为⑤的化学方程式:
__________________________________________。
(3)写出实验室由⑩制备O2的化学方程式:
____________________________________。
(4)实验室制备⑦常用________和________反应,检验该气体的方法是_____________。
答案:
(1)②HNO3(或H2SO4) ③NaOH(或KOH) ⑥Na2SO4(或K2CO3或Na2SO3或NaNO3或K2SO4等)
(2)2NaOH+CO2(少)===Na2CO3+H2O
(3)2H2O2
2H2O+O2↑
(4)盐酸 大理石 将气体通入澄清石灰水中,若变浑浊,可证明是CO2气体
11.对牙膏的探究要用到许多化学知识。
(1)下表列出了三种牙膏中的摩擦剂,请在表中填写三种摩擦剂所属的物质类别:
X牙膏
Y牙膏
Z牙膏
摩擦剂
氢氧化铝
碳酸钙
二氧化硅
摩擦剂的物质类别(指酸、碱、盐、氧化物)
(2)根据你的推测,牙膏摩擦剂在水中的溶解性是__________(填“易溶”或“难溶”)。
(3)Y牙膏中的摩擦剂——碳酸钙可以用石灰石来制备。
某学生设计了一种实验室制备碳酸钙的实验方案,其流程如下图所示:
请写出上述方案中有关反应的化学方程式:
①________________________________________________________________________;
②________________________________________________________________________;
③________________________________________________________________________。
解析:
本题结合日常生活实际,从物质的类别出发研究各类物质的性质和相互转化关系。
(1)中氢氧化铝属于碱,碳酸钙属于盐,二氧化硅属于氧化物。
(2)摩擦剂的作用是除去牙齿上残留的食物,联系日常生活中用砂纸来摩擦金属以除去金属表面的锈迹的事实,可知摩擦剂应为坚硬难溶的物质。
(3)中所发生的反应依次为:
CaCO3
CaO+CO2↑,CaO+H2O===Ca(OH)2,Ca(OH)2+Na2CO3===CaCO3↓+2NaOH。
答案:
(1)碱 盐 氧化物
(2)难溶
(3)①CaCO3
CaO+CO2↑
②CaO+H2O===Ca(OH)2
③Ca(OH)2+Na2CO3===CaCO3↓+2NaOH
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