高中化學(xué)新人教版必修第一冊(cè)第一章第1節(jié)物質(zhì)的分類及轉(zhuǎn)化第1課時(shí)學(xué)案

第一節(jié)物質(zhì)的分類及轉(zhuǎn)化第1課時(shí)物質(zhì)的分類目標(biāo)●與素養(yǎng)1.能根據(jù)物質(zhì)的組成和性質(zhì)對(duì)物質(zhì)進(jìn)行分類。(宏觀辨識(shí))2．認(rèn)識(shí)常見的分類方法，感受分類在科研和學(xué)習(xí)中的重要作用。(科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任)3．了解分散系的含義和分類，知道膠體是一種分散系。(宏觀辨識(shí)與微觀探析)4．了解膠體的性質(zhì)與應(yīng)用。(宏觀辨識(shí))導(dǎo)學(xué)通道/合作探究精研重點(diǎn)難點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)1根據(jù)物質(zhì)的組成和性質(zhì)分類自主學(xué)習(xí)1．同素異形體(1)由eq\x(1)同一種元素形成的幾種性質(zhì)不同的單質(zhì)，叫做該元素的同素異形體。(2)同素異形體的物理性質(zhì)不同，化學(xué)性質(zhì)相似。(3)舉例：O2與eq\x(2)O3互為同素異形體；紅磷與白磷互為同素異形體；金剛石、eq\x(3)石墨與C60互為同素異形體。2．根據(jù)物質(zhì)的組成分類(1)交叉分類法①含義：根據(jù)不同的分類標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)同一事物進(jìn)行多種分類的一種分類方法。②舉例：Ⅰ.Na2CO3eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(按其組成的陽(yáng)離子來分類，屬于\x(4)鈉鹽,按其組成的陰離子來分類，屬于\x(5)碳酸鹽))Ⅱ.某些鹽的交叉分類(2)樹狀分類法①含義：對(duì)同類事物按照某些屬性進(jìn)行再分類的分類法。②舉例：3．根據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)分類(1)根據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)對(duì)物質(zhì)進(jìn)行分類是化學(xué)上常用的分類方法。(2)舉例：根據(jù)性質(zhì)對(duì)氧化物進(jìn)行分類。氧化物eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(\x(11)酸性氧化物：如CO2、SO2等，其與堿反應(yīng)生成,\x(12)鹽和水,\x(13)堿性氧化物：如CaO、\x(14)Fe2O3答案不唯一等，,其與酸反應(yīng)生成\x(15)鹽和水,不成鹽氧化物：如CO、NO等))即|時(shí)|小|練判斷正誤：正確的畫“√”，錯(cuò)誤的畫“×”。(1)K2CO3是鉀鹽，也是碳酸鹽(√)(2)Na2CO3含有氧元素，所以屬于氧化物(×)(3)樹狀分類法各級(jí)之間存在包含關(guān)系，如氧化物屬于化合物，化合物屬于純凈物(√)(4)CuSO4·5H2O屬于混合物(×)(5)只有一種元素組成的物質(zhì)一定是純凈物(×)(6)非金屬氧化物一定是酸性氧化物(×)(7)金屬氧化物一定是堿性氧化物(×)(8)單質(zhì)的種類多于元素的種類(√)互動(dòng)探究情境探究2020年，全球暴發(fā)了新型冠狀病毒肺炎疫情，我國(guó)對(duì)這次疫情高度重視，全國(guó)上下都采取了“抗疫”措施。疫情期間，75%的醫(yī)用酒精(主要成分為乙醇)和“84”消毒液(有效成分為NaClO)等常用的消毒劑，醫(yī)護(hù)人員穿的防護(hù)服及醫(yī)用口罩，病人輸液時(shí)使用的0.9%生理鹽水(主要成分為NaCl和H2O)，危重病人輸?shù)难鯕狻┎粦?yīng)求。面對(duì)豐富多彩的物質(zhì)世界，你是否想過以下問題：(1)物質(zhì)可以從哪幾個(gè)方面來分類？答案可以根據(jù)元素組成分類，可以根據(jù)物質(zhì)的組成分類，可以根據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)分類。(2)常用的物質(zhì)分類方法有哪些？答案樹狀分類法、交叉分類法等。(3)大多數(shù)非金屬氧化物屬于酸性氧化物，那么請(qǐng)你舉例說明有哪些非金屬氧化物不是酸性氧化物？答案如CO、NO、NO2等。核心歸納1．根據(jù)物質(zhì)的組成和性質(zhì)對(duì)物質(zhì)進(jìn)行分類2．兩種氧化物的比較酸性氧化物堿性氧化物概念能與堿反應(yīng)生成鹽和水的氧化物能與酸反應(yīng)生成鹽和水的氧化物主要化學(xué)性質(zhì)酸性氧化物＋堿→鹽＋水如：CO2＋2NaOH=Na2CO3＋H2O堿性氧化物＋酸→鹽＋水如：CuO＋2HCl=CuCl2＋H2O酸性氧化物＋水→酸如：SO3＋H2O=H2SO4堿性氧化物＋水→堿如：Na2O＋H2O=2NaOH續(xù)表酸性氧化物堿性氧化物范圍大多數(shù)非金屬氧化物(CO、H2O等除外)和少數(shù)金屬氧化物(如Mn2O7)大多數(shù)金屬氧化物(Al2O3、Mn2O7等除外)辨析①酸性氧化物不一定是非金屬氧化物(如Mn2O7不是非金屬氧化物)，非金屬氧化物不一定是酸性氧化物(如CO、NO2不是酸性氧化物)；②堿性氧化物一定是金屬氧化物，金屬氧化物不一定是堿性氧化物(如Al2O3為兩性氧化物，Na2O2為過氧化物)典題探究考查點(diǎn)一根據(jù)物質(zhì)的組成進(jìn)行分類eq\x(訓(xùn)練1)已知由碳元素組成的單質(zhì)有金剛石、石墨和足球烯(C60)等，由氧元素組成的單質(zhì)有O2和O3，下列說法不正確的是(D)A．一種元素可能形成兩種或兩種以上不同的單質(zhì)B．單質(zhì)的種類一定多于元素的種類C．由同一種元素形成的幾種單質(zhì)互為同素異形體D．金剛石、石墨和足球烯(C60)在氧氣中燃燒都只能生成一種物質(zhì)解析由題給信息可知，一種元素可能形成兩種或兩種以上不同的單質(zhì)，則單質(zhì)的種類一定多于元素的種類，A、B兩項(xiàng)正確；由同一種元素形成的幾種性質(zhì)不同的單質(zhì)，叫做這種元素的同素異形體，C項(xiàng)正確；金剛石、石墨和足球烯(C60)在氧氣中燃燒的產(chǎn)物可能是CO，也可能是CO2，還可能是CO和CO2的混合物，D項(xiàng)錯(cuò)誤。eq\x(訓(xùn)練2)(2021·廣東東莞檢測(cè))下列說法中正確的是(B)A．金剛石、石墨和C60性質(zhì)不同的根本原因是所含碳原子的數(shù)目不同B．金剛石、石墨和C60在氧氣中完全燃燒都生成二氧化碳C．C60和P4互為同素異形體D．H2O和H2O2互為同素異形體解析金剛石、石墨和C60性質(zhì)不同的根本原因是碳原子的排列方式不同，A錯(cuò)誤；金剛石、石墨和C60互為同素異形體，在氧氣中完全燃燒都生成二氧化碳，B正確；C60和P4不是由同種元素組成的，不互為同素異形體，C錯(cuò)誤；H2O和H2O2不是單質(zhì)，不互為同素異形體，D錯(cuò)誤。同素異形體是指由同種元素組成的性質(zhì)不同的單質(zhì)，不是化合物，同素異形體間在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化，同素異形體與某一物質(zhì)發(fā)生化合反應(yīng)時(shí)可得同一化合物?？疾辄c(diǎn)二根據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)進(jìn)行分類例2下列關(guān)于氧化物的敘述正確的是(A)A．酸性氧化物均可以和堿發(fā)生反應(yīng)定義：與堿反應(yīng)生成鹽和水的氧化物B．酸性氧化物在常溫下均為氣態(tài)舉個(gè)反例：SiO2是酸性氧化物，但常溫下是固態(tài)C．金屬氧化物都是堿性氧化物Na2O2、Mn2O7是金屬氧化物，但均不是堿性氧化物D．不能與酸反應(yīng)的氧化物一定能與堿反應(yīng)CO、NO等既不與酸反應(yīng)也不與堿反應(yīng)eq\x(訓(xùn)練3)體操運(yùn)動(dòng)員比賽前為了防滑，常在手掌上涂抹白色粉末——碳酸鎂。以下有關(guān)碳酸鎂的說法中正確的是(A)①含有三種元素②所含元素均處于游離態(tài)③屬于氧化物④屬于鹽A．①④ B．②④C．①③ D．②③解析碳酸鎂(MgCO3)由C、O、Mg三種元素組成，三種元素均以化合態(tài)形式存在，MgCO3屬于鹽。eq\x(訓(xùn)練4)從物質(zhì)類別的通性角度分析，下列說法錯(cuò)誤的是(C)A．金屬單質(zhì)可以與非金屬單質(zhì)反應(yīng)B．酸性氧化物可以與堿反應(yīng)C．非金屬單質(zhì)可以與酸反應(yīng)D．堿性氧化物可以與酸反應(yīng)解析金屬單質(zhì)可以與非金屬單質(zhì)、酸、鹽反應(yīng)；酸性氧化物可以與堿、堿性氧化物反應(yīng)；非金屬單質(zhì)可以與金屬單質(zhì)、非金屬單質(zhì)反應(yīng)(與酸反應(yīng)不是其通性)；堿性氧化物可以與酸、酸性氧化物反應(yīng)。(1)分類是根據(jù)研究對(duì)象的共同點(diǎn)和差異點(diǎn)，將它們區(qū)分為不同種類和層次的科學(xué)方法。(2)物質(zhì)的分類標(biāo)準(zhǔn)不同，其分類方式不同。對(duì)物質(zhì)及其變化既可以從物質(zhì)的組成和性質(zhì)等宏觀的角度進(jìn)行分類，也可以從物質(zhì)的構(gòu)成、結(jié)構(gòu)和參加化學(xué)反應(yīng)的粒子等微觀的角度進(jìn)行分類。知識(shí)點(diǎn)2分散系及其分類自主學(xué)習(xí)1．分散系的概念與組成(1)概念：把eq\x(1)一種(或多種)物質(zhì)以粒子形式分散到eq\x(2)另一種(或多種)物質(zhì)中所形成的混合物。(2)組成：分散系中eq\x(3)被分散成粒子的物質(zhì)叫做分散質(zhì)，另一種物質(zhì)叫做分散劑。2．分散系的分類及其依據(jù)按照分散質(zhì)粒子直徑的大小分類：3．膠體(1)膠體的分類根據(jù)分散劑的狀態(tài)分類eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(\x(4)氣溶膠：如煙、云、霧,\x(5)液溶膠：如豆?jié){、稀牛奶,\x(6)固溶膠：如煙水晶、有色玻璃))(2)氫氧化鐵膠體的制備①實(shí)驗(yàn)操作：在小燒杯中加入40mLeq\x(7)蒸餾水，加熱至eq\x(8)沸騰，向沸水中逐滴加入5～6滴氯化鐵eq\x(9)飽和溶液，繼續(xù)煮沸至液體呈eq\x(10)紅褐色，停止加熱，即可得到氫氧化鐵膠體。②反應(yīng)原理：FeCl3＋3H2Oeq\o(=,\s\up14(△))Fe(OH)3(膠體)＋3HCl。(3)丁達(dá)爾效應(yīng)①實(shí)驗(yàn)探究操作在光束垂直的方向觀察現(xiàn)象原因分析eq\x(11)有一條光亮的“通路”膠粒的直徑為eq\x(12)1～100nm，能對(duì)光線eq\x(13)散射無明顯現(xiàn)象溶液中粒子的直徑eq\x(14)小于1_nm，散射極其微弱②應(yīng)用：區(qū)分eq\x(15)膠體和eq\x(16)溶液。即|時(shí)|小|練判斷正誤：正確的畫“√”，錯(cuò)誤的畫“×”。(1)所有分散系均屬于混合物(√)(2)直徑介于1～100nm之間的粒子稱為膠體(×)(3)油水混合物屬于乳濁液(√)(4)溶液、膠體、濁液的本質(zhì)區(qū)別是分散質(zhì)粒子的直徑大小(√)(5)根據(jù)丁達(dá)爾效應(yīng)將分散系分為溶液、膠體、濁液(×)(6)將稀FeCl3溶液滴加到沸水中即可得到Fe(OH)3膠體(×)互動(dòng)探究情境探究(1)霧霾天氣使成為“環(huán)?！睙嵩~，指大氣中直徑小于或等于2.5μm的細(xì)小顆粒物，它在空氣中形成的分散系屬于膠體嗎？說明理由。答案不屬于。因?yàn)?.5μm大于100nm，當(dāng)分散質(zhì)粒子直徑介于1～100nm之間時(shí)形成的分散系才可稱之為膠體。(2)當(dāng)陽(yáng)光從窗隙射入暗室，或者光線透過樹葉間的縫隙射入密林中時(shí)，可以觀察到丁達(dá)爾效應(yīng)；放電影時(shí)，放映機(jī)到銀幕間光柱的形成也是因?yàn)槎∵_(dá)爾效應(yīng)。①分散系是不是都能產(chǎn)生丁達(dá)爾效應(yīng)？答案不是，丁達(dá)爾效應(yīng)是膠體特有的性質(zhì)。②如何快速簡(jiǎn)單地區(qū)別溶液和膠體？答案利用能否產(chǎn)生丁達(dá)爾效應(yīng)可以快速簡(jiǎn)單地區(qū)別溶液和膠體。核心歸納1．溶液、膠體、濁液三類分散系的比較分散系溶液膠體濁液分散質(zhì)粒子種類分子、離子分子集合體、離子集合體、大分子分子集合體、離子集合體分散質(zhì)粒子直徑d<1nm1nm<d<100nmd>100nm外部特征均一、透明、穩(wěn)定均一、透明、較穩(wěn)定不均一、不透明、不穩(wěn)定分散質(zhì)粒子能否透過濾紙能能不能鑒別方法無丁達(dá)爾效應(yīng)有丁達(dá)爾效應(yīng)靜置、分層實(shí)例碘酒、蔗糖溶液、鹽酸、酒精溶液豆?jié){、云、霧、煙、淀粉溶液、蛋白質(zhì)溶液泥漿、油水混合物、氫氧化鐵的懸濁液2．膠體的分類膠體eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(根據(jù)分散劑的狀態(tài)分類\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(氣溶膠：煙、云、霧等,液溶膠：豆?jié){、稀牛奶、墨水等,固溶膠：煙水晶、有色玻璃、瑪瑙等)),根據(jù)膠體粒子的組成分類eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(粒子膠體：FeOH3膠體、AgI膠體等,分子膠體：淀粉膠體等))))典題探究eq\x(例)關(guān)于膠體和溶液的區(qū)別，下列敘述正確的是(C)A．溶液呈電中性，膠體帶有電荷膠體呈電中性，一般膠體粒子會(huì)帶有電荷B．溶液中溶質(zhì)微粒不能通過半透膜，膠體中分散質(zhì)微粒能通過半透膜溶液中溶質(zhì)可以透過半透膜，膠體粒子不能透過半透膜C．膠體在一定條件下可以穩(wěn)定存在D．溶液穩(wěn)定，放置后不會(huì)生成沉淀，膠體不穩(wěn)定，放置后會(huì)生成沉淀膠體能在一定條件下穩(wěn)定存在eq\x(訓(xùn)練1)“納米材料”是當(dāng)今材料科學(xué)研究的前沿，其研究成果廣泛應(yīng)用于催化及軍事科學(xué)中。若將納米材料分散到分散劑中，所得的分散系可能具有的性質(zhì)是(B)A．不能全部透過濾紙B．有丁達(dá)爾效應(yīng)C．所得的液體呈膠狀D．所得的物質(zhì)一定是懸濁液解析將納米材料分散到分散劑中，所得的分散系屬于膠體，則膠體能全部透過濾紙，A項(xiàng)錯(cuò)誤；膠體有丁達(dá)爾效應(yīng)，B項(xiàng)正確；所得的分散系是膠體，不呈膠狀，C項(xiàng)錯(cuò)誤；所得的物質(zhì)是膠體，D項(xiàng)錯(cuò)誤。eq\x(訓(xùn)練2)某課外活動(dòng)小組進(jìn)行Fe(OH)3膠體的制備實(shí)驗(yàn)并檢驗(yàn)其相關(guān)性質(zhì)。(1)若將飽和FeCl3溶液分別滴入下列物質(zhì)中，能形成膠體的是B(填序號(hào))。A．冷水 B．沸水C．NaOH濃溶液 D．NaCl濃溶液(2)寫出制備Fe(OH)3膠體的化學(xué)方程式：FeCl3＋3H2Oeq\o(=,\s\up14(△))Fe(OH)3(膠體)＋3HCl。(3)怎樣證明制得的物質(zhì)是膠體？請(qǐng)簡(jiǎn)述操作過程：利用丁達(dá)爾效應(yīng)；讓一束光線通過制得的物質(zhì)，從側(cè)面觀察可看到一條光亮的“通路”，說明制得的物質(zhì)是膠體。解析(1)飽和FeCl3溶液在冷水和NaCl濃溶液中基本不發(fā)生反應(yīng)，不能形成Fe(OH)3膠體；飽和FeCl3溶液與NaOH濃溶液反應(yīng)生成Fe(OH)3沉淀；將飽和FeCl3溶液滴入沸水中可發(fā)生FeCl3與H2O的反應(yīng)，從而形成Fe(OH)3膠體。(2)書寫化學(xué)方程式時(shí)，F(xiàn)e(OH)3膠體不能寫成“Fe(OH)3↓”。(3)丁達(dá)爾效應(yīng)是區(qū)別膠體與溶液的最佳方法。解膠體、溶液、濁液三種分散系區(qū)別類題的方法提升通道/知識(shí)聯(lián)網(wǎng)提升學(xué)科素養(yǎng)知識(shí)聯(lián)網(wǎng)核心提煉1．物質(zhì)的分類方法與應(yīng)用(1)常用的分類方法有樹狀分類法和交叉分類法。(2)常見的同素異形體有：O2與O3；金剛石、石墨與C60；白磷與紅磷。(3)純凈物分為單質(zhì)和化合物，常見的化合物有氧化物、酸、堿、鹽等。(4)四種基本反應(yīng)類型是化合反應(yīng)、分解反應(yīng)、置換反應(yīng)、復(fù)分解反應(yīng)。(5)非金屬氧化物不一定是酸性氧化物(如CO、NO)，酸性氧化物不一定是非金屬氧化物(如Mn2O7)。(6)金屬氧化物不一定是堿性氧化物，堿性氧化物一定是金屬氧化物。2．分散系及其分類(1)膠體是一種分散系，其分散質(zhì)粒子直徑為1～100nm。(2)用丁達(dá)爾效應(yīng)來區(qū)分膠體和溶液。(3)使膠體聚沉的方法是加熱或加入電解質(zhì)溶液或加入帶相反電荷膠粒的膠體。(4)制備Fe(OH)3膠體的方法是向沸水中逐滴加入5～6滴FeCl3飽和溶液，繼續(xù)煮沸至液體呈紅褐色，停止加熱。誤區(qū)警示誤區(qū)?誤認(rèn)為只含有一種元素的物質(zhì)一定是純凈物例如：金剛石與石墨混合在一起只含有碳元素，但屬于混合物。誤區(qū)?誤認(rèn)為結(jié)晶水合物屬于混合物結(jié)晶水合物中的“H2O”并不是與鹽混合，而是與鹽結(jié)合成一種新“分子”，屬于純凈物。誤區(qū)?制備Fe(OH)3膠體時(shí)，采用的方法是向沸水中逐滴滴加FeCl3飽和溶液，一定不能用FeCl3飽和溶液與NaOH溶液反應(yīng)，否則產(chǎn)生的是Fe(OH)3沉淀。誤區(qū)?書寫制備膠體的化學(xué)方程式時(shí)，在膠體粒子后標(biāo)注“膠體”，而不標(biāo)注“↓”。誤區(qū)?應(yīng)從與入射光垂直的方向觀察丁達(dá)爾效應(yīng)。誤區(qū)?當(dāng)光通過膠體時(shí)，看到的光柱并不是由膠體粒子本身發(fā)光引起的，而是膠體粒子對(duì)光線散射所形成的。鞏固通道/當(dāng)堂檢測(cè)知能達(dá)標(biāo)反饋1．下列物質(zhì)是生活中經(jīng)常用到的物質(zhì)，其中屬于純凈物的是(C)A．煤 B．生鐵C．蒸餾水 D．礦泉水解析煤是由碳、硫等多種元素組成的混合物；生鐵是由鐵元素和碳元素等組成的混合物；礦泉水中除含有水外，還有其他多種礦物質(zhì)，是混合物。2．根據(jù)某種共性，可將CO2、