最新人教版高一化学必修1第二章《物质的分类》课堂探究1.docx
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最新人教版高一化学必修1第二章《物质的分类》课堂探究1
课堂探究
一、简单分类法及其应用
1.分类法给人类的学习和生活带来很大的方便
(1)物质的分类方法
①将种类繁多的物质进行科学分类,再分门别类地研究它们的结构、性质和用途,就容易找到有关规律,把握物质的本质属性和内在联系,从而最大限度地服务于社会。
②根据研究的需要,可以从多种角度对物质进行分类,并得到不同的分类结果。
(2)根据物质的组成对物质分类
状元笔记
一般来说,依据单一标准对物质进行分类,只能划分出两类,即“非此即彼”,有一定的局限性,因此人们在认识事物时往往需要采用多种分类方法。
(3)根据物质的组成和性质对无机化合物分类
(4)常见的分类方法
①交叉分类法:
对物质以不同的标准进行分类。
如对于Na2CO3,从其组成的阳离子来看,属于钠盐;而从其组成的阴离子来看,则属于碳酸盐。
又如某些碱的交叉分类
②树状分类法
a.化合物树状分类
b.石油加工产品及其用途的树状分类
状元笔记
对物质进行分类,是为了更方便地研究物质的性质。
每一类物质具有的共同性质即为该物质的通性。
【示例】按单质、氧化物、酸、碱、盐分类,下列各组物质中,两种物质类别相同的是()
A.氧气、氧化镁B.硫酸铜、氯化钠
C.硫酸、碳酸钠D.硝酸银、氢氧化钠
解析:
氧气是单质,氧化镁是氧化物,硫酸是酸,氢氧化钠是碱,硫酸铜、氯化钠、碳酸钠、硝酸银均是盐。
答案:
B
技术提示对化学反应的分类
将化学反应划分为四种基本类型的分类方法是一种重要的分类方法。
但由于这种分类方法只是从形式上划分的,因此,不能反映化学反应的本质,也不能包括所有的化学反应。
2.单质、氧化物、酸、碱和盐之间的相互转化关系
(1)非金属单质
①能与某些非金属单质反应,如H2+Cl2
2HCl
②能与某些金属单质反应,如O2+2Cu
2CuO
③能与碱溶液反应,如
④能与盐溶液反应,如
(2)金属单质
①能与某些非金属单质反应,如Cu+Cl2
CuCl2
②能与酸溶液反应,如
③能与盐溶液反应,如
(3)酸性氧化物:
跟碱反应生成盐和水的氧化物。
例如:
CO2、SO2、SO3等。
大部分非金属氧化物都是酸性氧化物,跟水反应生成同价的含氧酸。
例如:
CO2+H2O
H2CO3,SO2+H2O
H2SO3,SO3+H2O
H2SO4。
酸性氧化物的通性:
①能与水反应,生成相应的酸;
②能与碱性氧化物反应,生成盐,如CaO+CO2
CaCO3
③能与碱反应,生成盐和水,如CO2+2NaOH
Na2CO3+H2O
④能与盐溶液反应,生成新酸和新盐,如
或
其中第①③④中的酸性氧化物应是可溶的。
状元笔记
物质的通性是一般所具有的,但是物质又有自己的特性。
正所谓共性与个性,普通与特殊的关系。
(4)碱性氧化物:
跟酸反应生成盐和水的氧化物。
例如:
CaO、Na2O、MgO、Fe2O3、CuO等。
大部分金属氧化物都是碱性氧化物,如BaO、K2O、CaO、Na2O溶于水立即与水反应生成相应的碱:
其他碱性氧化物不溶于水,跟水不反应。
状元笔记
氧化物还可以分为金属氧化物和非金属氧化物。
金属氧化物大都是碱性氧化物,个别的金属氧化物(如Mn2O7)是酸性氧化物。
非金属氧化物只能是酸性氧化物,个别氧化物(如CO、NO等)既不是酸性氧化物,也不是碱性氧化物。
碱性氧化物的通性:
①能与水反应,生成相应的碱。
②能与酸性氧化物反应,生成盐,如
③能与酸反应,生成盐和水,如FeO+2HCl
FeCl2+H2O
④能与盐溶液反应,生成新碱和新盐,如CaO+H2O+Na2CO3
CaCO3↓+2NaOH
其中第①③④中的碱性氧化物应是可溶的。
【示例】下列说法正确的是()
A.非金属氧化物都是酸性氧化物
B.凡是酸性氧化物都可直接与水反应生成相应的酸
C.与水反应生成酸的氧化物不一定是该酸的酸酐
D.金属氧化物都是碱性氧化物
解析:
对概念性表述问题的正误判断,可采用举反例法处理。
非金属氧化物如H2O、CO等就不是酸性氧化物;酸性氧化物中SiO2等既不溶于水也不能与水反应;金属氧化物中的Mn2O7等是酸性氧化物、Al2O3等是两性氧化物,故A、B、D均不正确。
对于C选项,如
,可见NO2并不是HNO3的酸酐。
答案:
C
状元笔记
既不与酸反应,也不与碱反应的氧化物叫做不成盐氧化物,如CO、NO等。
既能与酸反应,也能与碱反应的氧化物叫两性氧化物,如Al2O3。
(5)酸
①能使酸碱指示剂发生变化,使石蕊试液显示红色。
②能与金属反应,一般生成氢气,如
③能与碱性氧化物反应,生成盐和水,如
④能与碱反应,生成盐和水,如
⑤能与盐溶液反应,生成新酸和新盐,如
(6)碱
①能使酸碱指示剂发生变化,使石蕊试液显示蓝色,酚酞试液显示红色。
②能与非金属反应。
③能与酸性氧化物反应,生成盐和水。
④能与酸反应,生成盐和水。
⑤能与盐溶液反应,生成新碱和新盐,如3NaOH+FeCl3
3NaCl+Fe(OH)3↓
(7)盐
①金属+盐
金属+盐(必须符合金属活动性顺序规律)
②酸+盐
酸+盐(碳酸盐+酸
盐+H2O+CO2↑)
③盐1+碱1
盐2+碱2(参加反应的盐和碱都必须是可溶于水)
④盐1+盐2
盐3+盐4(参加反应的盐都必须是可溶于水且符合复分解反应的规律)
【示例】将
(1)中的物质与
(2)中物质的分类用短线连接起来:
解析:
分类连线时,一定要明确分类的标准,并注意同一物质分类标准不同,可以在不同的类别中。
答案:
二、分散系及其分类
1.分散系:
一种或几种物质分散到另一种物质里形成的混合物统称为分散系。
前者属于被分散的物质,称作分散质;后者起容纳分散质的作用,称作分散剂。
一种分散系中只能有一种分散剂,但可以有多种分散质。
常见的分散剂有两种:
一种是无机溶剂,例如水;一种是有机溶剂,例如酒精、苯、四氯化碳、汽油等。
如果分散系中有这样的物质,它们一般作分散剂,其他物质作分散质。
状元笔记
分散系中分散剂和分散质的划分没有特殊的规定,一般情况下是由物质的量的多少来确定。
例如:
泥水中泥为分散质,水为分散剂,因为泥水中水多而泥少;泥浆中水为分散质,泥为分散剂,因为泥浆中泥多而水少。
2.几种常见的分散系
(1)按照分散质或分散剂的聚集状态(气、液、固)不同,共有九种类型。
分散系
分散质
分散剂
云、雾
微小水滴(液)
空气(气)
烟、灰尘
微小尘埃(固)
空气(气)
食盐水
NaCl(固)
水(液)
酒精的水溶液
酒精(液)
水(液)
有色玻璃
金属氧化物(固)
玻璃(固)
(2)按照分散质粒子的直径大小来分(分散剂是水或其他液体)
分散系
分散质粒子直径
稳定性
溶液
小于1nm
均一、稳定体系
胶体
1~100nm
介于稳定与不稳定之间的体系
浊液
大于100nm
很不稳定体系
技术提示分散系的树状分类法
3.胶体
(1)概念:
分散质微粒直径在1~100nm之间的分散系称为胶体。
(2)外观:
胶体是一种均一、稳定、透明的分散系。
与我们熟悉的溶液外观非常类似。
(3)分类:
通常根据胶体中分散剂的状态来分类。
分散剂是液体的胶体通常叫做液溶胶,如淀粉胶体、蛋白质胶体等;
分散剂是固体的胶体通常叫做固溶胶,如有色玻璃等;
分散剂是气体的胶体通常叫做气溶胶,如烟、雾等。
状元笔记
分散系的本质区别:
分散质粒子的大小。
分散质直径在1~100nm为胶体,这是胶体的本质特征。
三、胶体的性质与应用
1.Fe(OH)3胶体的制备和胶体与溶液、浊液的区别
【实验步骤】
(1)取三个小烧杯,分别加入25mL蒸馏水、25mLCuSO4溶液和25mL泥水。
(2)将烧杯中的蒸馏水加热至沸腾,向沸水中逐滴加入1~2mLFeCl3饱和溶液,继续煮沸至溶液呈红褐色后,停止加热,即制得红褐色的Fe(OH)3胶体。
(3)对比三种分散系、观察外观特征。
【实验现象】Fe(OH)3胶体和CuSO4溶液是均一、稳定、透明的;而泥水浑浊、不透明,静置一会儿,有泥沙沉淀。
【实验结论】①胶体与溶液都是稳定的分散系,而浊液是不稳定的分散系。
②FeCl3+3H3O
Fe(OH)3(胶体)+3HCl
状元笔记
①Fe(OH)3后不能写沉淀符号;
②必须在Fe(OH)3后用括号注明“胶体”两个字。
技术提示①不能用自来水代替蒸馏水制Fe(OH)3胶体,因自来水中的离子会使Fe(OH)3胶体颗粒聚成更大的颗粒,生成Fe(OH)3沉淀;②用FeCl3饱和溶液制Fe(OH)3胶体,一般不用稀溶液,且滴加速率不能太快;③为加快反应,采用了加热,但当溶液呈红褐色时就要停止加热,加热过度会破坏胶体,生成Fe(OH)3沉淀。
2.胶体的性质——丁达尔效应
(1)【实验目的】验证CuSO4溶液和Fe(OH)3胶体是否发生丁达尔效应
【实验步骤】把盛有CuSO4溶液和Fe(OH)3胶体的烧杯置于暗处,分别用激光笔(或手电筒)照射烧杯中的液体,在与光束垂直的方向进行观察。
【实验现象】
光束照射时的现象
Fe(OH)3胶体
有一条光亮的“通路”
CuSO4溶液
无光亮的“通路”
【实验结论】胶体能发生丁达尔效应,而溶液不能。
(2)定义:
当强光束通过胶体时,从与光束垂直的位置方向看,可观察到一条光亮的“通路”,这种现象叫丁达尔效应。
状元笔记
丁达尔效应用于鉴别胶体和溶液。
产生原因:
产生丁达尔效应的原因并不是由于胶体微粒本身发光,而是因为可见光的波长在400~700nm之间,胶体微粒的直径在1~100nm之间,小于可见光的波长,从而使光波发生散射(光波偏离原来方向而分散传播)形成的。
溶液也发生光的散射,但由于溶液中微粒的粒度小于1nm,散射极其微弱,所以当光束通过溶液时,看不到丁达尔效应。
(3)应用:
丁达尔效应是胶体所特有的现象,溶液和浊液均无此现象。
【示例】下列关于胶体的说法正确的是()
A.胶体外观不均匀
B.胶体不能通过滤纸
C.胶体都能产生丁达尔效应
D.胶体不稳定,静置后容易产生沉淀
解析:
胶体中,分散质——胶粒分布均匀,A选项不正确;胶粒直径在1~100nm之间,小于滤纸孔径,能透过滤纸,B选项不正确;胶体相对较为稳定,静置一般不分层,D选项不正确。
胶体与溶液的本质区别是分散质粒子的大小,区分胶体与溶液的方法是丁达尔效应。
答案:
C
3.胶体中胶粒透过滤纸
【实验目的】过滤Fe(OH)3胶体和泥水
【实验步骤】将Fe(OH)3胶体和泥水分别进行过滤。
【实验现象】
过滤后的现象
Fe(OH)3胶体
全部透过滤纸,无滤渣,滤液还是红褐色
泥水
滤纸上有泥沙,滤液是澄清、透明的
【实验结论】Fe(OH)3胶体微粒能透过滤纸,浊液的分散质微粒不能透过滤纸。
4.胶体的应用
工农业生产和日常生活中,有许多重要材料与现象,都在某种程度上与胶体有关。
如土壤保肥、三角洲的形成、工业除尘、明矾净水等。
医学上,越来越多地利用高度分散的胶体来检验或治疗疾病,如血液透析、血清纸上电泳等。
国防工业,冶金工业的火药、炸药、选矿等都会用到胶体的知识。
在日常生活中,也会经常接触并应用到胶体的知识,如制豆腐,不同品牌的墨水不能混用等。
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