鲁教版高中化学必修一第二章第一节.doc

第二章 元素与物质世界 第一节 元素与物质分类一.知识点知识点一：元素与物质的关系1.物质的组成从宏观上看，物质都是由元素组成的，元素是物质的基本组成部分，由同种元素组成的纯净物属于单质，由不同种元素组成的纯净物属于化合物。从微观上看，构成物质的微粒有原子、分子、或离子等。有的物质直接由原子构成，如金刚石、二氧化硅等；有的是由阴、阳离子构成的，如NaCl、KOH等；有的则由分子构成，如水、氯气、氯化氢等。2.元素组成的方式每一种元素都能自身组成单质，如硫元素形成硫单质（S），钠元素形成钠单质（Na），氢元素形成氢单质（H2）。有的元素还能形成多种单质，如碳元素能形成金刚石、石墨、C60等。绝大多数元素都能与其他种类的元素组合成化合物，如水（H2O）、碳酸氢钠（NaHCO3）等。相同的元素也可以组成不同的化合物，如SO2与SO3、H2O与H2O2、(NH4)2CO3与NH4HCO3等。所以，元素的原子可以按照一定的规律以不同的种类和不同的方式进行组合，形成它的单质和形形色色的化合物。3.元素的存在形态游离态：元素以自身形式结合成单质时的存在形态，有金属、非金属、稀有气体三种类型的单质。化合态：元素与其他元素结合成化合物时的存在状态，如元素在氧化物、酸、碱、盐中的状态。4.元素的化合价化合价是元素以一定数目的原子相结合的性质。根据元素的化合价可以确定该价态元素对应的化合物；反之，根据物质的化学式可以确定有关元素的化合价。化合价与其原子结构特别是最外层电子数有密切关系。知识点二：物质的分类1.物质分类的依据对物质进行科学的分类，再分门别类地研究它们的结构、性质、制法、用途等，就容易找到有关规律，把握物质的本质属性和内在联系。从不同角度对物质进行分类，可以得到不同的结果，例如，根据物质溶解性的不同可把物质分为易溶、微溶、难溶等类型；根绝在水溶液中或熔融状态下能否导电，可将化合物分为电解质和非电解质；根据物质的组成和性质可将物质进行如下分类： 溶液（如NaCl溶液） 悬浊液（如泥水混合物） 分散系 浊液 混合物 乳浊液（如油水混合物） 胶体 如Fe(OH)3胶体 其他 如漂白粉等 金属(如Na)物质 单质 非金属(如C) 有机化合物 酸性氧化物 (如CO2) 纯净物 氧化物 碱性氧化物 (如Na2O) 氧化物 两性氧化物 (如Al2O3、ZnO、BeO) 不成盐氧化物 (如NO、CO)化合物 过氧化物(如Na2O2、KO2) 强酸(如HCl、HNO3) 按电离程度 弱酸(如CH3COOH) 酸 一元酸(如HCl) 按电离出的H+数 二元酸(如H2SO4) 无机化合物 多元酸(如H3PO4) 强碱(如NaOH) 按电离程度 弱碱(如NH3H2O) 碱 一元碱(如NaOH) 按电离出的OH-数 二元碱如Ba(OH)2 多元碱如Fe(OH)3 正盐 (如Na2CO3) 盐 酸式盐(如NaHCO3) 碱式盐如Cu2(OH)2CO3对于能与碱或酸反应的氧化物来说，又可分为酸性氧化物和碱性氧化物：能与碱反应生成盐和谁的氧化物成为酸性氧化物，如CO2、SO2等；能与酸反应生成盐和水的氧化物成为碱性氧化物，如Na2O、CaO等。2.物质类别与物质性质金属的化学通性金属+非金属无氧酸盐 Cu+Cl2CuCl2金属+氧气金属氧化物 2Cu+O22CuO活泼金属+酸（硝酸、浓硫酸除外）盐+氢气 Zn+H2SO4=ZnSO4+H2较活泼金属+较不活泼金属的盐溶液较不活泼金属+较活泼金属的盐溶液 Fe+CuSO4=FeSO4+Cu氧化物的化学通性可溶性酸性氧化物+水含氧酸CO2+H2O=H2CO3酸性氧化物+碱盐+水 CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O酸性氧化物+碱性氧化物盐 CO2+CaO=CaCO3可溶性碱性氧化物+水碱 Na2O+H2O=2NaOH碱性氧化物+酸盐+水 Na2O+2HCl=2NaCl+H2O酸的化学通性酸+酸碱指示剂：使紫色石蕊试液变红色；无色酚酞试液遇酸不变色酸+活泼金属盐+氢气 Fe+2HCl=FeCl2+H2酸+碱性氧化物盐+水 2HCl+CaO=CaCl2+H2O酸+碱盐+水 HCl+NaOH=NaCl+H2O酸+盐新酸+新盐 2HCl+Ca(ClO)2=CaCl2+2HClO碱的化学通性碱+酸碱指示剂：使紫色石蕊试液变蓝色；使无色酚酞试液变红色碱+酸性氧化物盐+水 Ca(OH)2+CO2=CaCO3+H2O碱+酸盐+水 H2SO4+2NaOH=NaSO4+2H2O碱+盐新盐+新碱 Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3+2NaOH盐的化学通性盐+酸新盐+新酸 BaCl2+H2SO4=BaSO4+2HCl盐+碱新盐+新碱（反应物均可溶） CuSO4+2NaOH=Na2SO4+Cu(OH)2盐+盐新盐+新盐（反应物皆可溶，且有难溶物生成） NaCl+AgNO3=AgCl+NaNO3盐+金属新盐+新金属 Fe+CuCl2=FeCl2+Cu知识点三：一种重要的混合物胶体1.分散系及其组成(1)定义：分散系是一种（或几种）物质（分散质）分散到另一种物质（分散剂）里形成的混合物。(2)组成分散质：被分散成微粒的物质。分散剂：微粒分散在其中的物质。如NaCl溶液就是一种分散系，其中分散质为溶质NaCl，分散剂为溶剂H2O。(3)分类：根据分散质微粒直径大小的不同可将分散系分为溶液、浊液和胶体三大类。2.胶体的分类及性质(1)定义：分散质微粒直径大小在1100nm之间的分散系。(2)分类（根据分散剂状态的不同） 气溶胶：烟、云、雾胶体 液溶胶：墨水、Fe(OH)3胶体、AgI胶体 固溶胶：烟水晶、有色玻璃 (3)胶体的性质丁达尔现象：当可见光束通过胶体时，在入射光侧面可观察到光亮的通路，这种现象称为丁达尔现象或丁达尔效应。电泳：在外电场作用下，胶体微粒向阳极和阴极定向移动的现象。聚沉：胶体的分散质微粒在适当的条件下相互结合成直径大于100nm的颗粒而沉积下来的现象，叫胶体的聚沉。 加热或搅拌 胶体聚沉的条件 加入可溶性酸、碱、盐溶液 加入胶粒带异性电荷的胶体注意：a.丁达尔效应是物理变化。b.丁达尔效应是用来鉴别胶体和溶液的物理手段。c.胶体中的分散质微粒吸附离子而带有电荷是胶体具有稳定性的主要原因。由于同种分散质微粒带同种电荷，在一般情况下，它们之间相互排斥使它们不容易聚沉。(4)Fe(OH)3胶体的制备分散法：将难溶固体加工研磨成超细粉末，使之达到胶体分散质粒子大小范围，加入分散剂中混匀即得胶体，如碳素墨水的制取。凝聚法：利用复分解反应或水解反应，控制难溶物形成的条件，使之达到胶体粒子大小范围，如Fe(OH)3和AgI胶体的制备。a.制备Fe(OH)3胶体：应先用洁净的烧杯取少量蒸馏水（约20mL），用酒精灯加热至沸腾，然后向烧杯中逐滴滴加1molL-1的FeCl3溶液，至液体呈透明的红褐色。即得Fe(OH)3胶体。胶体方程式为： FeCl3+3H2O Fe(OH)3(胶体)+3HCl注意：化学方程式不用“”和“”符号；不能过度加热，以免Fe(OH)3胶体发生聚沉。b.制备AgI胶体：将0.01molL-1AgNO3溶液810滴逐滴加入10mL0.01molL-1KI溶液中，边滴加边用力振荡。 AgNO3+KI=AgI(胶体)+KNO3但是滴加顺序不同，AgI胶粒所带电荷不同，本方法KI过量，AgI胶体粒子吸I-1，带负电荷。若反向滴加，AgNO3过量，则AgI胶体粒子吸附Ag+带正电荷。c.制备硅酸胶体：将1mL水玻璃滴加到510mL1molL-1盐酸中，边滴加边振荡。 Na2SiO3+2HCl=H2SiO3+2NaCl(5)三种分散系的比较(6)胶体的分离和提纯胶体与浊液分离胶体微粒可以透过滤纸而浊液不能透过滤纸，因此可以用过滤的方法分离。胶体与溶液分离胶体微粒不能通过半透膜而小分子、离子能透过半透膜，因此可以用渗析的方法分离。如Fe(OH)3胶体与FeCl3溶液的分离净化：将所得溶胶盛于半透膜制作的渗析袋中，置于流动的（或频繁更换的）蒸馏水里一段时间。(7)胶体的胶粒带电与胶体聚沉的方法胶体胶粒带电荷的原因a.吸附作用：吸附是指物质（主要是固体物质）表面吸附住周围介质（液体或气体）中的分子或离子的现象。吸附作用和物质的表面积有关，表面积越大，吸附能力越强。由于胶体粒子细小而具有巨大的比表面积，因此表现出强烈的吸附作用。它会选择吸附溶液中的离子而带电。b.电离作用：有些胶体粒子是通过表面基团的电离而产生电荷的。例如硅酸溶胶中，胶体粒子是由许多硅酸分子缩合而成的。表面上的硅酸分子可以电离出H+，在胶体粒子表面留下SiO32-和HSiO3-而使胶体粒子带负电荷。胶体聚沉的方法使胶体聚沉的原理就是要中和胶体粒子的电性。常用的方法如下：a.加入电解质。在溶液中加入电解质，这就增加了胶体中离子的浓度，而给带电荷的胶体粒子创造了吸引相反电荷离子的有利条件，从而减少或中和原来胶粒所带电荷，使它们失去了保持稳定的因素。这是由于离子的布朗运动，在相互碰撞时，就可以聚集起来，迅速沉降。如由豆浆做豆腐时，在一定温度下，加入CaSO4（或其他电解质溶液），豆浆中的胶体粒子带的电荷被中和，其中的粒子很快聚集而形成胶冻状的豆腐（称为凝胶）。 一般说来，在加入电解质时，高价离子比低价离子使胶体凝聚的效率大。如：Fe3+Ca2+Na+，PO43-SO42-Cl-。b.加入与胶粒带相反电荷的胶体。当以适当的数量相混合时，也可以起到和加入电解质同样的作用，使胶体相互聚沉。如Fe(OH)3胶体加入硅酸胶体中，两分钟胶体均会发生凝聚，说明两种胶体带有相反电荷。c.加热胶体。能量升高胶粒运动加剧，它们之间碰撞机会增多，而使胶体对离子的吸附作用减弱，即减弱胶体的稳定因素，导致交替凝聚。如：长时间加热时，Fe(OH)3胶体就会发生凝聚而出现红褐色沉淀。注意：无机胶体的聚沉是不可逆过程。3.胶体的应用(1)农业生产：土壤的保肥作用。土壤里许多物质如黏土、腐殖质等常以胶体形式存在。(2)医疗卫生：血液透析、血清纸上电泳、利用电泳分离蛋白质。(3)日常生活：制豆腐原理（胶体的聚沉）和豆浆、牛奶、粥、明矾净水，都跟胶体有关。(4)自然现象：江河入海口处形成三角洲，其形成原理是海水中的电解质使江河泥沙所形成的胶体发生聚沉。(5)工业生产：制有色玻璃（固溶胶），冶金工业利用电泳原理选矿，原油脱水，利用电泳原理除去矿物粉尘，进行电泳电镀等等。二、例题例题1.下列说法中不正确的是（ ） A.一种元素可能形成两种或多种不同的单质 B.单质的中枢一定多于元素的种数 C.只含一种元素的物质不一定是纯净物 D.只含碳元素的物质在氧气中燃烧只能生成一种物质例题2.下列元素在自然界中既存在游离状态，又存在化合态的是（ ） 氮 氧 钠 碳 铁 氯 A. B. C. D.例题3.下列各组物质中，前一种是化合物，后一种是混合物的是（ ） A.氧化钙，洁净的雨水 B.氢氧化钾，含铜80%的氧化铜 C.澄清的石灰水，粗盐 D.红磷，空气例题4.下列反应不能发生的是（ ） A.CaCO3+2CH3COOH=(CH3COOH)2Ca+H2O+CO2 B.CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O C.AgNO3+HCl=AgCl+HNO3 D.2HCl+Cu=CuCl2+H2例题5.下列各组物质中均有一种物质的类别与其他三种不同。 A.CaO，Na2O,CO2，Cu B.Si，C,P,Cu C.O2，Fe，Cu，Zn D.HClO4，H2O,H2SO4，HNO3(1)以上四组物质中类别不同的物质依次是（填化学式） A._; B._; C._; D._。(2)这四种物质相互作用可生成一种新物质碱式碳酸铜，化学式为Cu2(OH)2CO3,该化合物属于_（物质类别），该反应中_元素化合价变化（填“有”或“无”）例题6.有关胶体的常见考查有：(1)下列分散系能产生丁达尔现象的是（ ） A,碘酒 B.Fe(OH)3溶胶 C.CuSO4溶液 D.淀粉溶液(2)“纳米材料”是指微粒直径在几纳米到几十纳米的材料。如将“纳米材料”分散到液体分散剂中，所得混合物具有的性质是（ ） A.不能透过滤纸 B.丁达尔现象 C.所的液体一定能导电 D.能全部透过半透膜(3)已知土壤胶体的微粒带负电，它可以吸附下列化肥中的NH4+，在水稻田里使用含氮量相等的下列肥料，肥效交叉的是（ ） A.(NH4)2SO4 B.NH4HCO3 C.NH4NO3 D.NH4Cl(4)下列现象或新技术应用中，不涉及交替性质的是（ ） A.在饱和氯化铁溶液中逐滴加入NaOH溶液，产生红褐色沉淀 B.使用微波手术刀进行外科手术，可使开刀处的血液迅速凝固而减少失血 C.清晨，在茂密的森林中，常常可以看到从枝叶间透过的一道道光柱 D.肾功能衰竭等疾病引起的血液中毒，可利用血液透析进行治疗例题7.下列分散系中，分散系微粒直径最大的是（ ） A.Fe(OH)3胶体 B.石灰乳 C.FeCl3溶液 D.乙醇例题8.以下是一些常见物质的化学式，请回答有关物质分类的问题：N2、HNO3、NaOH、H2SO4、CaO、KOH、MgO、Cu(NO3)2、CO2、FeCl3、SO2、CuSO4、KNO3、Al、Cl2、K2SO4、Mg(1)属于单质的是_；属于化合物的是_。(2)属于氧化物的是_；属于酸的是_；属于碱的是_；属于盐的是_。(3)属于碱性氧化物的是_；属于酸性氧化物的是_。(4)属于铜盐的是_；属于硫酸盐的是_。例题9.下列有关分散系属于胶体的是（ ） A.淀粉溶液 B.食盐水 C.牛奶 D.碘酒例题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.河流入海处易形成沙洲 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例题11.下列说法正确的是（ ） A.直径介于1100nm之间的微粒成为胶体 B.电泳现象可以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，可以透过半透膜例题12.下列关于溶液和胶体叙述，正确的是（ ） A.溶液是电中性的，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，胶体中的分散质离子向某一极移动 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路，前者则没有例题13.逻辑推理是化学学习中常用的一种，一下推理中正确的是（ ） A.化合物都是由不同元素组成的，不同元素组成的物质一定是化合物 B.酸性氧化物都是非金属氧化物，碱性氧化物都是金属氧化物 C.中和反应都有盐和水生成，有盐和水生成的反应都属于中和反应 D.氧化物中都含有氧元素，含氧元素的化合物不一定是氧化物例题14.把10mL淀粉胶体和5mLNaCl溶液的混合液加入用半透膜制成的袋内，将此袋浸入烧杯内的蒸馏水中，2min后用两支试管各取5mL烧杯中的液体，并做如下实验：(1)向其中一支试管里滴加少量AgNO3溶液，其现象是_；(2)向另一支试管中滴加少量碘水，其现象是_；(3)由上述实验得出的结论是_；(4)证明淀粉与NaCl溶液已分离完全的实验方法是_。例题答案：14 D D A D 5(1)CO2 Cu O2 H2O (2)盐（或碱式盐） 有 6(1)BD (2)B (3)C (4)A 7.B 8.(1)N2、Al、Cl2、Mg HNO3、NaOH、H2SO4、CaO、KOH、MgO、Cu(NO3)2、CO2、FeCl3、SO2、CuSO4、KNO3、K2SO4 (2)CaO、MgO、CO2、SO2 HNO3、H2SO4 NaOH、KOH Cu(NO3)2、FeCl3、CuSO4、KNO3、K2SO4 913 A D C D D 14.(1)出现白色沉淀 (2)无明显现象 (3)Cl-能透过半透膜，淀粉胶粒不能透过半透膜 (4)取适量半透膜内的液体，加入AgNO3溶液，若无白色沉淀产生，则表明淀粉与NaCl溶液已经分离完全三、课堂练习1.下列物质中，属于纯净物的是（ ） A.冰水混合物 B.爆鸣气 C.天然气 D.纯净的无污染的空气2.下列说法正确的是（ ） A.元素的存在形态只有两种：化合态和游离态 B.同一种元素，呈现化合态时其化合价一定比游离态高 C.有多少种元素就有多少种物质 D.同一种元素在不同物质中表现的存在形态一定不同3.下列关于胶体的说法中，正确的是（ ） A.交替外观不均匀 B.交替不能透过滤纸 C.胶体具有丁达尔现象 D.交替不稳定，静置后容易产生沉淀4.下列对NaHCO3采用不同标准的分类中正确的是（ ） A.NaHCO3是碱 B. NaHCO3是酸 C. NaHCO3是钠盐 D. NaHCO3是一元酸5.盐是一种常见物质，下列物质均可经一步反应即可转化为盐的是（ ） 金属 碱性氧化物 碱 非金属 酸 酸性氧化物 A.只有 B.只有 C.只有 D.全部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，废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，酸性氧化物不一定是废金属氧化物 C.碱性氧化物都能与谁化合生成相应的氢氧化物 D.酸性氧化物都能与谁化合生成相应的含氧酸7.2008年9月16日，国家质检总局在婴幼儿奶粉中检测出有毒物质三聚氰胺（分子式为C3H6N6）。下列关于三聚氰胺的说法中正确的是（ ） A.C3H6N6中含有15种元素 B.C3H6N6是一种化合物 C.C3H6N6中的H元素以游离态形式存在 D.C3H6N6属于混合物8.胶体区别于其他分散系最本质的特征是（ ） A.胶体微粒能发生电泳 B.胶体微粒的直径在1100nm之间 C.胶体微粒带有电荷 D.胶体有丁达尔现象9.英国自燃杂志曾报告说，科学家用DNA制造出一种臂长只有7mm的纳米级镊子，这种镊子能钳起分子或原子，并对他们随意组合。下列分散系中分散质的微粒直径与纳米级粒子具有相同数量级的是（ ） A.溶液 B.悬浊液 C.乳浊液 D.胶体10.如图所示，烧杯内装有蒸馏水，放置一个下部封有半透膜的长颈漏斗，内装有淀粉和NaCl溶液，漏斗颈内的液面略高于烧杯内蒸馏水的液面，一段时间后用碘水和AgNO3溶液分别检验蒸馏水中的物质。整个实验过程中，观察到的现象为（ ）漏斗颈内液面下降漏斗颈内液面上升烧杯内液体AgNO3溶液由白色沉淀产生烧杯内液体遇碘水变蓝 A.只有 B.只有 C.只有 D.只有11. 土壤颗粒带负电荷，因此土壤中施用含氮总量相同的下列化肥时，肥效最差的是（ ） A.硫胺 B.氯化铵 C.碳铵 D.硝酸铵12. 下列事实与胶体的性质有关的是（ ） 用盐卤点豆腐 江河入海处易形成沙洲 同一支钢笔使用不同牌子的蓝黑墨水易发生堵塞 清晨在密林中可看到一缕缕光束 CuCl2溶液中滴加NaOH溶液产生蓝色絮状沉淀 A.只有 B.只有 C.只有 D.13. 向Fe(OH)3胶体溶液中滴加一种溶液，首先能使胶体聚沉而沉淀，继续滴加该溶液时，沉淀又逐渐消失，这种溶液是（ ） A.0.5molL-1MgSO4溶液 B.0.5molL-1盐酸 C.0.5molL-1NaOH溶液 D.0.5molL-1CaCl2溶液14. FeCl3溶液和Fe(OH)3胶体共同具备的性质是（ ） A.都不稳定，密封静置，会产生沉淀 B.都能产生丁达尔现象 C.分散质微粒都可以透过滤纸 D.加入盐酸先产生沉淀，随后溶解15. 用饱和的氯化铁溶液制取氢氧化铁胶体，正确的是（ ） A.将FeCl3溶液滴入蒸馏水中即可 B.将FeCl3溶液滴入热水中，生成黄棕色液体即可 C.将FeCl3溶液滴入沸水中，并继续煮沸至生成红褐色液体即可 D.将FeCl3溶液滴入沸水中，并继续煮沸至生成红褐色沉淀即可16. 某胶体遇盐卤(MgCl26H2O)或石膏易发生聚沉，而与食盐水或Na2SO4溶液相遇聚沉的效果就会差一些。下列有关说法正确的是（ ） A.该胶体中胶体粒子直径大小约为10-910-7cm B.该胶体粒子带正电 C.该胶体遇BaCl2溶液或Fe(OH)3胶体可发生沉淀 D.Na+使此胶体聚沉的效果不如Ca2+、Mg2+17. 多粉尘工厂如冶金、水泥厂等常将废气通过高压电的“电除尘器”，使粉尘基本除去，主要原理是（ ） A.高压电促使粉尘转化为气