届高三高考化学一轮复习知识点第5讲 物质的组成性质和分类含答案.docx
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届高三高考化学一轮复习知识点第5讲物质的组成性质和分类含答案
第5讲物质的组成、性质和分类
【核心素养分析】
宏观辨识与微观探析:
能从不同层次、不同角度认识物质的多样性,能输对物质进行分类;能够运用物质分类的方法理解物质的性质。
变化观念与平衡思想:
理解物理变化和化学变化的区别,明确化学变化的研究范围和遵循的规律。
科学态度与社会责任:
要注意胶体的有关知识与实际生产,生活相联系,赞赏化学对社会发展的重大贡献,能对与化学有关的社会热点问题做出正确的价值判断。
【重点知识梳理】
知识点一 物质的组成
1、元素、物质及微粒间的关系
(1)宏观上物质是由元素组成的,微观上物质是由分子、原子或离子构成的。
①分子:
保持物质化学性质的最小微粒。
②原子:
化学变化中的最小微粒。
③离子:
带电荷的原子或原子团。
④原子团:
在许多化学反应里,作为一个整体参加反应,如同一个原子一样的原子集团。
【特别提醒】“基”与“官能团”“原子团”的区别
①基是指带有单电子的原子团。
如—CH3、—CH2—(亚甲基)、—CH2CH3。
②官能团是指决定有机物化学性质的原子或原子团。
如—OH、—CHO、—COOH、—X(卤素原子)等。
③“基”和“官能团”呈电中性,而CO
、NO
、SO
、NH
等原子团可带负电荷或正电荷。
(2)元素:
具有相同核电荷数的一类原子的总称。
元素在自然界的
存在形式有游离态和化合态。
①游离态:
元素以单质形式存在的状态。
②化合态:
元素以化合物形式存在的状态。
(3)元素与物质的关系
元素
2、同素异形体
3、混合物和纯净物
(1)纯净物:
由同种单质或化合物组成的物质。
(2)混合物:
由几种不同的单质或化合物组成的物质。
纯净物和混合物的区别
纯净物
混合物
有固定的组成和结构
无固定的组成和结构
有一定的熔、沸点
无一定的熔、沸点
保持一种物质的性质
保持原有物质各自的性质
常见混合物:
①分散系(如溶液、胶体、浊液等);②高分子(如蛋白质、纤维素、聚合物、淀粉等);③常见特殊名称的混合物:
石油、石油的各种馏分、煤、漂白粉、碱石灰、福尔马林、油脂、天然气、水煤气、铝热剂等。
知识点二 物质的分类
根据物质的组成,可以从不同层次和不同角度对物质进行分类。
1、简单分类法—交叉分类法和树状分类法
(1)交叉分类法—从不同角度对物质进行分类。
(2)明确分类标准是对物质正确树状分类的关键
3、树状分类法在无机化合物分类中的应用
按不同层次对物质进行逐级分类,各层之间属于包含关系。
【特别提醒】记住物质分类中的一些特例
①纯净物和混合物
a.只含一种元素的物质不一定是纯净物,也可能是混合物,如O2和O3,金刚石和石墨,正交硫和单斜硫。
b.结晶水合物属于纯净物,如CuSO4·5H2O、KAl(SO4)2·12H2O等物质。
c.同位素形成的单质或化合物是纯净物,如H2与D2、H2O与D2O。
②酸性氧化物和碱性氧化物
a.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或碱,如SiO2、Fe2O3。
b.能与酸反应生成盐和水的氧化物不一定是碱性氧化物,如Al2O3、Cu2O。
c.能与碱反应生成盐和水的氧化物不一定是酸性氧化物,如NO2、Al2O3。
d.碱性氧化物都是金属氧化物,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。
e.酸性氧化物不一定是非金属氧化物,如Mn2O7;非金属氧化物也不一定是酸性氧化物,如CO、NO。
③共价化合物和离子化合物
a.由非金属元素组成的化合物不一定是共价化合物,如铵盐。
b.由金属元素和非金属元素组成的化合物不一定是离子化合物,如AlCl3。
4、常见无机物之间的相互转化关系
知识点三物质的性质与变化
1、物理性质和化学性质
2、物理变化和化学变化
(1)物理变化与化学变化的比较
注意:
①化学变化中常伴有发光、放热现象,但有发光、放热现象的变化不一定属于化学变化,如金属受热发光。
②化学变化中一定存在化学键的断裂和形成,但存在化学键断裂的变化不一定是化学变化,如HCl溶于水、熔融NaCl电离等。
③原子的裂变、聚变虽有新物质生成,但它不属于中学化学意义上的化学变化。
④物理变化与化学变化的判断方法
(2)化学反应的分类
(3)单质、氧化物、酸、碱和盐的转化关系
注意:
物质之间是否反应,不仅与物质结构、性质有关,而且与物质所在环境有关,在研究物质性质时,要注意通性与个性之间的关系,在每条通性之外都存在个性。
备考时,注意掌握化学中Na、
Mg、Al、Fe、Cu、C、Si、N、S、Cl等常见元素的单质、氧化物、酸或碱、盐之间的相互关系及每一步关系中各种可能的变化方式和方法,归纳总结物质之间不能转化的情形。
(4)物质变化中的“三馏”、“四色”、“五解”和“十八化”归类
物理变化
化学变化
三馏
蒸馏、分馏
干馏
四色
焰色反应
显色反应、颜色反应、指示剂变色反应
五解
潮解
分解、电解、水解、裂解
十八化
溶化、
汽化、
液化、
酸化、
氢化、氧化、水化
风化、炭化、钝化、
催化、皂化、歧化、
卤化、硝化、酯化、
裂化、油脂的硬化
(5)
物质性质与变化的关系
物质的性质是物质固有的属性,是物质的基本特征,是变化的内因(即变化的依据)。
物质变化就是物质的形态发生了变化(物理变化)或者物质的分子构成发生了变化(化学变化)。
变化是一个过程或现象,是性质的具体体现,即性质决定变化,变化体现性质。
物质具有某种性质,才会发生对应的变化;物质发生了某种变化,说明了该物质具备某种性质。
知识点四 分散系、胶体
1、分散系
(1)概念:
一种(或多种)物质分散到另一种(或多种)物质中所得到的体系。
被分散的物质称为分散质,起容纳分散质作用的物质称为分散剂。
(2)分类:
①按照分散质粒子的大小
②按照分散质和分散剂的状态
如烟属于气固分散系;雾属于气液分散系;悬浊液属于液固分散系;合金属于固固分散系。
2、胶体
(1)胶体的性质与应用
(2)Fe(OH)3胶体的制备
①制备原理:
FeCl3+3H2O
Fe(OH)3(胶体)+3HCl
②具体操作:
用烧杯取少量蒸馏水,加热至沸腾;向沸水中逐滴加入适量的饱和FeCl3溶液;继续煮沸至溶液呈红褐色,停止加热,即得Fe(OH)3胶体。
(3)胶体的应用
①工业除杂、除尘
②土壤的保肥作用
③豆腐的制作原理
④江河入海口处形成三角洲
⑤明矾的净水作用。
3、三种分散系比较
分散系
溶液
胶体
浊液
分散质微粒直径大小
<1_nm
1~100_nm
>100_nm
分散质微粒成分
离子或小分子
大分子或离子集合体
巨大分子或离子集合体
外观特征
均匀、透明
均匀、透明或半透明
不均匀、不透明
稳定性
稳定,静置无沉淀
较稳定
不稳定,静置有沉淀
分散质能否透过滤纸
能
能
不能
分类
饱和溶液、不饱和溶液
固溶胶、液溶胶、气溶胶
悬浊液、乳浊液
实例
食盐水、蔗糖溶液
Fe(OH)3胶体
泥水
【易错警示】
1.利用丁达尔效应可以快速鉴别溶液与胶体,但胶体区别于其他分散系的本质特征是胶体粒子的直径介于1~100nm之间,而不是丁达尔效应。
2.胶体不带电荷,胶体粒子(分散质)带电荷,但淀粉胶体的胶体粒子也不带电荷。
【典型题分析】
高频考点一物质的组成与分类
例1.(2020·浙江卷)下列物质对应的组成不正确的是()
A.干冰:
B.熟石灰:
C.胆矾:
D.小苏打:
【答案】B
【解析】干冰为固体二氧化碳,故A正确;熟石灰成分为Ca(OH)2,CaSO4·2H2O为生石膏,故B错误;
胆矾为五水合硫酸铜晶体,故C正确;小苏打是碳酸氢钠的俗名,故D正确;答案选B。
【举一反三】(2020·江苏卷)打赢蓝天保卫战,提高空气质量。
下列物质不属于空气污染物的是()
A.PM2.5B.O2C.SO2D.NO
【答案】B
【解析】PM2.5指环境空气中空气动力学当量直径小于等于2.5微米的颗粒物,PM2.5粒径小,面积大,活性强,易附带有毒、有害物质,且在大气中的停留时间长、输送距离远,因而对人体健康和大气环境质量的影响大,其在空气中含量浓度越高,就代表空气污染越严重,PM2.5属于空气污染物,A不选;O2是空气的主要成分之一,是人类维持生命不可缺少的物质,不属于空气污染物,B选;SO2引起的典型环境问题是形成硫酸型酸雨,SO2属于空气污染物,C不选;NO引起的典型环境问题有:
硝酸型酸雨、光化学烟雾、破坏O3层等,NO属于空气污染物,D不选;答案选B。
【变式探究】(2020·山东省临沂调研)下列物质依次按照混合物、氧化物、弱电解质和非电解质的顺序排列的一组是( )
A.淀粉、CuO、HClO、Cu
B.普通玻璃、H2O、Fe(SCN)3、葡萄糖
C.水玻璃、CaO·Na2O·6SiO2、AgCl、SO3
D.KAl(SO4)2·12H2O、KClO3、NH3·H2O、CH3CH2OH
【答案】B
【解析】淀粉属于混合物,CuO属于氧化物,HClO属于弱电解质,Cu是单质,既不是电解质也不是非电解质,A错误。
普通玻璃是硅酸钠、硅酸钙、二氧化硅组成的混合物,H2O属于氧化物,Fe(SCN)3属于弱电解质,葡萄糖属于非电解质,B正确。
水玻璃是硅酸钠的水溶液,属于混合物,CaO·Na2O·6SiO2是硅酸盐,属于盐类,AgCl属于强电解质,SO3属于非电解质,C错误。
KAl(SO4)2·12H2O、KClO3均属于盐类,NH3·H2O属于弱碱,是弱电解质,CH3CH2OH属于非电解质,D错误。
高频考点二物质的性质与变化
例2.(2018·高考北京卷)下列我国科技成果所涉及物质的应用中,发生的不是化学变化的是( )
A.甲醇低温所制氢气用于新能源汽车
B.氘、氚用作“人造太阳”核聚变燃料
C.偏二甲肼用作发射“天宫二号”的火箭燃料
D.开采可燃冰,将其作为能源使用
【答案】B
【解析】由甲醇制备氢气的过程中有新物质生成,属于化学变化,A项不符合题意;原子是化学变化中的最小粒子,核聚变过程中原子发生了变化,所以核聚变属于核反应,而不是化学反应,B项符合题意;偏二甲肼用作发射火箭的燃料,是利用其还原性,与氧化剂(常见的是四氧化二氮)发生氧化还原反应,反应时放出大量的热,把火箭送入太空,C项不符合题意;可燃冰作为能源是由于其主要成分(甲烷)燃烧时放出大量的热,燃烧属于化学变化,D项不符合题意。
【易错警示】常考易错的几种物质的变化与转化
(1)结晶水合物失去结晶水的过程属于化学变化。
(2)浓硫酸的吸水性属于物理性质,脱水性属于化学性质。
(3)煤的干馏、气化和液化,石油的裂化和裂解,蛋白质的变性均属于化学变化;石油的分馏,蛋白质的盐析,焰色试验均属于物理变化。
(4)同素异形体之间的转化属于化学变化。
(5)物质间转化的几个常见误区
①S燃烧不能直接生成SO3而是生成SO2。
②Fe2O3与水不反应,不能直接转化为Fe(OH)3。
③NH3催化氧化不能直接生成NO2。
④Fe分别与Cl2、Br2反应不能生成FeCl2、FeBr2而是生成FeCl3、FeBr3,Fe分别与S、I2反应生成FeS、FeI2,Cu与S反应生成Cu2S。
⑤Fe与H+、Cu2+反应不能生成Fe3+。
【变式探究】(2020·河南省郑州一中模拟)近年来高铁酸钾(K2FeO4)已经被广泛应用在水处理方面,高铁酸钾的氧化性超过高锰酸钾,是一种集氧化、吸附、凝聚、杀菌于一体的新型高效多功能水处理剂。
高铁酸钾受热易分解,但干燥的高铁酸钾在198℃以下是稳定的。
高铁酸钾在水处理过程中涉及的变化过程有( )
①蛋白质的变性 ②蛋白质的盐析 ③胶体聚沉 ④盐类水解 ⑤焰色试验 ⑥氧化还原反应
A.①②③④ B.①③④⑥
C.②③④⑤D.②③⑤⑥
【答案】B
【解析】高铁酸钾具有强氧化性,能使蛋白质变性而起到杀菌的作用,①⑥正确;高铁酸根被还原得到的Fe3+能水解,产生Fe(OH)3胶体,胶体具有吸附性,能够吸附水中的悬浮颗粒发生聚沉形成沉淀,③④正确。
高频考点三分散系与胶体
例3.(2020·湖南省衡阳八中模拟)有人设想将碳酸钙通过特殊的加工方法使之变为纳米碳酸钙(碳酸钙粒子直径是几纳米至几十纳米),这将引起建筑材料的性能发生巨变。
下列关于纳米碳酸钙的推测正确的是( )
A.纳米碳酸钙的水溶液会浑浊不清
B.纳米碳酸钙分散到水中能产生丁达尔效应
C.纳米碳酸钙的化学性质已与原来碳酸钙完全不同
D.纳米碳酸钙的粒子不能透过滤纸
【答案】B
【解析】纳米碳酸钙的水溶液属于胶体,是澄清透明的液体,故A错误;纳米碳酸钙分散到水中形成胶体,能产生丁达尔效应,故B正确;纳米碳酸钙的化学性质与原来碳酸钙相同,故C错误;胶体粒子能透过滤纸,所以纳米碳酸钙的粒子能透过滤纸,故D错误。
【变式探究】(2020·河北省沧州一中调研)下列事实与胶体性质无关的是( )
A.土壤中离子的吸附和交换过程,有保肥作用
B.将植物油倒入水中用力搅拌形成油水混合物
C.一束平行光线射入蛋白质溶液里,从侧面可以看到一条光亮的“通路”
D.向氢氧化铁胶体中滴入稀硫酸,先看到生成红褐色沉淀而后沉淀溶解
【答案】B
【解析】A项利用土壤胶粒的吸附作用;B项形成乳浊液,与胶体无关;C项为丁达尔效应;D项先是Fe(OH)3胶体聚沉,而后Fe(OH)3沉淀溶于稀硫酸。
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