高中化学 物质的分类提高知识讲解导学案 新人教版必修1(1).doc

物质的分类【学习目标】1感受分类方法对于化学科学研究和化学学习的重要作用，了解“交叉分类”和“树状分类”两种常用的具体分类方法。2了解常见化学物质及其变化的分类方法。3知道胶体是一种常见的分散系，了解丁达尔效应。【要点梳理】要点一、简单分类法 1分类法的涵义：分类是根据对象的共同点和差异性，将对象区分为不同的种类，并且形成有一定从属关系的不同等级的系统的逻辑方法。它也是研究和学习化学物质及其变化的一种常用的科学方法。分类能帮助人们迅速找到所需要的物品或信息，是人们最熟悉、也是最方便的方便的工作方法。在社会生活、经营管理和科学技术中得到广泛应用；在化学研究领域，运用分类的方法不仅能使化学物质及其变化的知识系统化，还可以通过分门别类的研究，发现物质及其变化的规律。2分类的方法：分类根据不同的标准，可以有不同的分类方法。交叉分类法和树状分类法是两种常用的、具体的分类方法。要点诠释：分类中要注意的问题（1）.确定分类的标准当分类的标准确定后，同类事物在某些方面的相似性可以帮助我们举一反三；对不同类事物的了解使我们有可能做到由此及彼。（2）.认识事物时往往需要采用多种分类方法（如“交叉分类”法），以弥补单一分类法的不足，提供关于事物的更多方面的信息。例如，利用交叉分类法，na2co3既可以是钠盐，也可以是碳酸盐。又如，以下四种酸的交叉分类见下图：（3）.对同类事物进行再分类，即采用“树状分类”法。树状分类法：确定更细的标准，对同一类物质进行再分类。这种分类法便于系统认识物质，强调了不同类别物质的内在联系，每一类物质之间没有交叉关系，培养了思维的系统性和严谨性。要点二、化学物质的树状分类法要点诠释：物质的分类】1氧化物：（1）氧化物的分类从组成元素分：金属氧化物，如cuo、al2o3；非金属氧化物，如co、co2；从性质上分：（2）注意： .非金属氧化物不一定是酸性氧化物，如co 、h2o属不成盐氧化物；. 金属氧化物不一定是碱性氧化物，如mn2o7属酸性氧化物；. 酸性氧化物不一定是非金属氧化物，mn2o7属金属氧化物；. 碱性氧化物一定是金属氧化物。 2酸：按酸是否含氧元素，可分为h2so4按照上面的分类可以是二元酸、强酸、稳定性酸、难挥发性酸。3碱：按溶解性，可分为4盐按是否含有氧元素，可分为按酸碱中和反应程度，可分为na2co3属于含氧酸盐、正盐、钠盐、碳酸盐等。要点三、分散系及其分类1、分散系定义：把一种（或多种）物质分散在另一种（或多种）物质中所得到的体系，叫做分散系。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。要点诠释：按照分散质或分散剂的聚集状态（气、固、液）来分，分散系可以有以下9种组合：分 散 质 分 散 剂 实 例 气 气 空气 液 气 云、雾 固 气 烟、灰尘 气 液 泡沫 液 液 牛奶、酒精的水溶液 固 液 硫酸铜溶液、油漆 气 固 泡沫塑料 液 固 珍珠（包藏着水的碳酸钙） 固 固 有色玻璃、合金 2溶液、胶体和浊液三种分散系的比较 不同的分散系，其外观、组成等不同，其根本原因是分散质粒子大小不同。现将三种分散系的比较列于下表中。分散系溶液胶体浊液分散系粒子的直径1 nm1 nm100 nm100 nm分散质粒子分子或离子许多小分子集合体或单个高分子分子集合体或离子集合体性质外观均一、透明均一、透明不均一、不透明稳定性稳定介稳性不稳定能否透过滤纸能能不能能否透过半透膜能不能不能是否有丁达尔效应无有无实例食盐水、碘酒肥皂水、牛奶泥水要点诠释：当分散剂是水或其他液体时，按照分散质粒子的大小，可以把分散系分为溶液、胶体和浊液。溶液中分散质粒子小于1nm，溶液中的分散质我们也称为溶质；浊液中的分散质粒子通常大于100nm；胶体中的胶体粒子大小在1nm100nm之间。因此，溶液和胶体的分散质都能通过滤纸，而悬浊液的分散质则不能通过滤纸。这三类分散质中，溶液最稳定；浊液很不稳定，分散质在重力作用下会沉降下来；胶体在一定条件下能稳定存在，稳定性介于溶液和浊液之间，属于介稳体系。要点四、胶体及其性质1、定义：分散质粒子大小在1nm100nm之间的分散系称为胶体。我们把这些分散质粒子称为胶体粒子。胶体具有一些不同于溶液和浊液的特性：2、胶体的分类： 分散剂是液体液溶胶。如al(oh)3胶体，蛋白质胶体（1）按分散剂的状态分 分散剂是气体气溶胶。如雾、云、烟 分散剂是固体固溶胶。如烟水晶、有色玻璃。（2）按分散质的粒子分 粒子胶体胶粒是许多“分子”的集合体。如fe(oh)3胶体。 分子胶体胶粒是高分子。如淀粉溶胶，蛋白质胶体等。3、fe(oh)3胶体的制备和精制：（1）fe(oh)3胶体的制备：向烧杯中煮沸的蒸馏水中逐滴加入56滴fecl3饱和溶液，继续加热煮沸至溶液呈红褐色，就得到fe(oh)3胶体。fecl3+3h2ofe(oh)3 (胶体)+3hcl使一束光线通过所得液体混合物，有丁达尔效应，证明形成了胶体。（2）胶体的提纯与精制渗析：利用半透膜将溶液和胶体分离的操作。 渗析是利用溶质粒子能通过半透膜而胶体粒子不能通过半透膜进行溶液和胶体的分离。但渗析过程是可逆的，要达到分离目的应反复进行渗析或在流水中进行渗析。4、胶体的性质： （1）丁达尔效应：一束光通过胶体时会产生一条光亮的通路，这种现象叫丁达尔效应。丁达尔效应是区分溶液和胶体的物理方法。 （2）布朗运动：是指悬浮在液体或气体中的微粒做不停的、无秩序的运动。胶体的粒子在胶体中不停地做无规则运动，这使胶体不容易聚集成质量较大的颗粒而沉降下来，这是胶体具有介稳性的原因之一。（3）电泳现象：胶粒在外加电场作用下定向移动。电泳现象证明了胶体粒子带有电荷。胶体粒子带有电荷是因为胶体粒子可以通过吸附离子而带有电荷。同种胶体粒子的电性相同，在通常情况下，它们之间的相互排斥阻碍了胶体粒子变大，使它们不易聚集。这是胶体具有介稳性的主要原因。要点诠释：胶体粒子带电规律不同胶体粒子吸附不同电荷，所带电性也有所不同。金属氧化物、金属氢氧化物胶粒吸附阳离子而带正电荷，如al(oh)3、fe(oh)3胶体；非金属氧化物、金属硫化物、硅酸及土壤，如h2sio3、as2s3胶体吸附阴离子而带有负电荷；淀粉胶粒不带电。（4）胶体的聚沉： 要使胶体粒子转变为悬浮粒子，就要破坏胶体的介稳性，中和胶体粒子的电性是常用的方法之一。向胶体里加入少量电解质溶液，电解质电离出的阳离子或阴离子中和胶体粒子所带的电荷，使胶体粒子聚集成为较大的颗粒，从而形成沉淀从分散剂里析出，这个过程叫做聚沉。 要点诠释：使胶体聚沉的方法加入可溶性电解质加入的电解质在分散剂中电离，产生与胶体颗粒带有相反电荷的离子中和了胶粒所带的电荷，消除了胶体粒子之间的相互斥力，从而凝聚成大的颗粒而沉淀。如江河入海口的三角洲就是江河水中的胶体粒子遇到海水，胶体粒子所带电荷被海水中的电解质中和而聚沉下来，日积月累逐渐形成的。加入与原胶体粒子带有相反电荷的另一种胶体原因和相同。不同墨水中的胶体粒子所带电荷不同，如果混用容易沉淀变质；方法和都是中和胶体粒子的电性，破坏了胶体的介稳性而使胶体粒子转变为悬浮粒子而发生聚沉，这在实际中也得到应用，如用石膏使豆浆变成豆腐，用明矾净水等。有时候则需要避免胶体发生聚沉，如不同墨水中的胶体粒子所带电荷不同，混用容易形成沉淀，所以墨水不能混用。加热加热可以加快胶体粒子的运动速率，增大胶体粒子的碰撞机会而使胶体发生凝聚。久置在放置过程中，胶体粒子由于相互碰撞而逐渐凝聚。如果聚沉后的胶体粒子和分散剂凝聚在一起，成为不流动的冻状物，这就是凝胶。要点五、各类物质间的相互关系一无机反应规律酸碱盐氧化物之间的相互关系如下图所示：物质的分类】要点诠释：既要掌握其所属类别的通性，还要掌握这种物质的特性。例如，酸与金属反应可以生成氢气和盐，这是一般规律，但并不是所有的酸和金属反应都产生h2；金属氧化物不都是碱性氧化物（如mn2o7是酸性氧化物）；碱性氧化物不都能与水反应生成相应的碱，如fe2o3与h2o不反应。（一）金属的性质：1、与非金属的反应，可得无氧酸盐或金属氧化物。 2、与酸反应（1）金属活动表h前面的金属与酸发生置换反应生成盐和h2（2）金属与hno3、浓h2so4不发生置换反应3、与盐溶液反应（1）在金属活动顺序表中，排在前面的金属将后面的金属从盐溶液中置换出来。例如：fe+cuso4=cu+feso4（2）k、na、ca等非常活泼的金属与盐溶液不直接发生置换反应，其反应比较复杂。（二）非金属的性质1、与金属反应2、与非金属反应3、与氢气反应 4、与h2o的反应 c+h2o（气）co+h2 （三）碱性氧化物的性质1、与h2o反应： 碱性氧化物（易溶）+h2o碱（易溶）例如：k2o+h2o=2koh cao+h2o=ca(oh)22、与酸性氧化物反应：碱性氧化物+酸性氧化物含氧酸盐例如：na2o+so3=na2so4 3、与酸反应：碱性氧化物+酸含氧酸盐+水；例如cuo+2hno3=cu(no3)2+h2o（四）酸性氧化物发生的反应1、与水反应：酸性氧化物+水酸 例如：so3+h2o=h2so4 p2o5+3h2o=2h3po4；注意：sio2难溶于水，不与水反应2、与碱性氧化物反应：碱性氧化物+酸性氧化物含氧酸盐3、与碱反应：酸性氧化物+碱盐+水；例如co2+2naoh=na2co3+h2o注意：难溶性的碱与酸性氧化物不反应（五）碱的性质1、与酸性氧化物反应：碱+酸性氧化物盐+水2、与酸反应： 碱+酸 盐+水3、与盐反应：强碱+弱碱盐弱碱+强碱盐 即强碱制弱碱例如：3naoh+fecl3=fe(oh)3+3nacl；koh+nh4cl=nh3h2o+kcl，若反应物是浓溶液或加热时，则nh3h2o分解生成nh3+h2o4、难溶性碱的不稳定性：难溶性碱受热易分解， 难溶性碱碱性氧化物+水 例如：cu(oh)2 cuo+h2o ； 2fe(oh)3 fe2o3+3h2o强碱稳定，受热难分解（六）酸的性质1、与金属反应（见前述）2、与碱性氧化物反应：酸+碱性氧化物含氧酸盐+水；例如：cuo+2hno3=cu(no3)2+h2o3、与碱反应：碱+酸 盐+水4、与盐反应： 强酸+弱酸盐弱酸+强酸盐 ，即强酸制弱酸；例如：2hcl+na2co3=2nacl+h2o+co2 （七）盐的性质1、与金属反应（见前述）2、与碱反应（见前述）3、与酸反应（见前述）4、与盐反应： 盐+盐生成两种新盐； 生成物要有沉淀例如：cacl2+na2co3=caco3+2nacl； bacl2+na2so4=baso4+2nacl【典型例题】类型一：化学物质的分类例1下列说法中正确的是()a酸只有一种分类方法，可分为含氧酸和无氧酸b碱只有两种分类方法，可分为强碱和弱碱、一元碱和二元碱c氧化物不可进一步分类d树状分类法和交叉分类法都是常用分类方法【答案】d【解析】同一类物质，依据不同的分类标准，可以有不同的分类方法。如酸还可分为强酸和弱酸、氧化性酸和非氧化性酸等。碱还可分为易溶性碱和难溶性碱。氧化物还可分为不成盐氧化物和成盐氧化物、金属氧化物和非金属氧化物等。【总结升华】一种物质往往具有多种属性，根据不同标准，同一种物质可以属于不同的类别，这就是“交叉分类”。在认识事物时使用多种分类方法，可以使我们对事物的认识更加全面。举一反三：【变式1】na2co3俗名纯碱，下面是对纯碱采用不同分类法的分类，不正确的是（ ）a、na2co3是碱 b、na2co3是盐 c、na2co3是钠盐 d、na2co3是碳酸盐 【答案】a【变式2】下列分类正确的是()a酸：ch3cooh、h2so3、nahco3、hfb碱：cu2(oh)2co3、naoh、fe(oh)2、mg(oh)2c盐：agcl、baso4、nah2po4、mg(no3)2d氧化物：feo、n2o5、cocl2、sio2【答案】c【解析】a项中nahco3不是酸；b项中cu2(oh)2co3不是碱；d项中cocl2组成元素为三种，不属于氧化物。【变式3】某合作学习小组讨论辨析以下说法：粗盐和酸雨都是混合物；沼气和水煤气都是可再生能源；冰和干冰既是纯净物又是化合物；不锈钢和目前流通的硬币都是合金；盐酸和食醋既是化合物又是酸；纯碱和熟石灰都是碱；豆浆和雾都是胶体。上述说法正确的是()abc d【答案】d【解析】中水煤气为不可再生资源；中盐酸和食醋均为混合物；中纯碱为盐。【变式4】下列各组物质分类正确的是（ ）。酸碱盐氧化物a硫酸纯碱石膏铁红b氢硫酸烧碱纯碱生石灰c碳酸熟石膏小苏打二氧化碳d二氧化碳苛性钾食盐石灰石【答案】b 【解析】纯碱属于盐类物质，熟石膏属于盐类物质，二氧化碳属于酸性氧化物，石灰石属于碳酸盐。类型二：化学变化的分类例2、下列反应既是化合反应，又是氧化反应的是（ ）a、2co+o22co2 b、cao+h2o=ca(oh)2c、c+h2oco+h2 d、co2+ca(oh)2=caco3+h2o 【答案】a 【解析】化合反应是由两种或两种以上物质生成一种物质的化学变化，c、d不是化合反应；在初中化学中，氧化反应是有氧气参加的反应，b不属于氧化反应。【总结升华】一个化学反应，依据不同的分类标准，可能属于不止一种化学反应类型。这道题主要检查对初中所学的化合反应、氧化反应的概念是否掌握。举一反三：【变式1】下列化学反应中，属于复分解反应的是（ ）a、 naoh + hcl nacl + h2o b、h2co3 h2o + co2 c、 h2 cuo cu + h2o d、2co + o2 2co2【答案】a【变式2】小美在奥运五连环中填入了5种物质（如下图所示），相连环的物质间所发生的反应中，没有涉及的基本反应类型是（ ）。 a分解反应 b复分解反应 c化合反应 d置换反应【答案】a【解析】fe与hcl发生置换反应，hcl与naoh发生复分解反应，co2与h2o发生化合反应。类型三：分散系的分类例3、下列分散系属于胶体的是（）a、碘酒 b、食盐水 c、牛奶 d、淀粉溶液 【答案】cd 【解析】根据分散系中分散质微粒直径的大小进行分类。牛奶、淀粉溶液中分散质粒子直径大小在1100nm之间，属于胶体；碘酒、食盐水中分散质粒子直径小于1nm，属于溶液。【总结升华】分散系分为溶液、胶体和浊液三类，溶液中分散质粒子直径小于1nm，胶体中分散质粒子直径大小在1100nm之间，浊液中分散质粒子直径大于100nm。对分散系进行分类要抓住分散质粒子直径大小来区分。举一反三：【变式1】胶体的最本质的特征是（）a丁达尔效应 b可以通过滤纸c布朗运动 d分散质颗粒的直径在1nm100nm之间。 【答案】d【变式2】浊液中分散质粒子的直径_（填“”或“”）100nm，溶液中分散质粒子的直径_（填“”或“”）1nm，而胶体颗粒的直径介于_之间。这个尺寸与现代材料科学中_的直径大致相当，从而使胶体的研究更具有现实意义。【答案】；1nm100nm；纳米粒子 【变式3】下列有关分散系的说法中正确的是（）a悬浊液的分散质可用过滤的方法从分散剂中分离出来b任何物质在水中溶解时都有一定的溶解度c同一种溶质的饱和溶液要比不饱和溶液的浓度大一些d分散质粒子大小为几纳米到几十纳米的分散系是胶体 【答案】ad 【解析】悬浊液可用过滤法分离分散质，a正确；有些物质（如酒精）能与水以任意比互溶，不存在溶解度的限定，b错误；相同温度下，同种溶质的饱和溶液比不饱和溶液浓度大，不同温度下则不一定，如ca(oh)2溶液中溶质ca(oh)2的溶解度随温度升高而减小，不指明温度，浓度大小不定，c错误；d正确。类型四：胶体的性质例4、 “纳米材料”是粒子直径为1100nm的材料，纳米碳就是其中的一种，若将纳米碳均匀分散到蒸馏水中，所形成的物质（ ）a、是溶液 b、能产生丁达尔效应c、不能透过滤纸 d、静置后会析出黑色沉淀 【答案】b 【解析】纳米材料粒子的大小在胶体粒子的大小范围内，因此纳米碳均匀分散到蒸馏水中，形成的分散系是胶体，能产生丁达尔效应，并且具有介稳性。【总结升华】胶体粒子直径的大小在1100nm之间，能够透过滤纸，胶体能产生丁达尔现象，在一定条件下能稳定存在，比较不容易析出沉淀。举一反三：【变式1】将某溶液逐滴加入fe(oh)3溶胶内，开始产生沉淀，继续滴加时沉淀又溶解，该溶液是()a2 moll1naoh溶液b2 moll1h2so4溶液c2 moll1mgso4溶液dfecl3溶液【答案】b【解析】当向fe(oh)3溶胶中加入h2so4后，因h2so4属于电解质，会使fe(oh)3胶体聚沉；继续滴加稀h2so4，fe(oh)3沉淀又被溶解生成fe2(so4)3。【变式2】一般情况下胶体稳定，胶体粒子不易聚集，主要原因是()a胶体有丁达尔现象b胶体有布朗运动c胶体粒子因吸附带电荷离子而带电，带同种电荷的粒子间相互排斥d胶体粒子直径在1100 nm之间，粒子小，不受重力作用【答案】c【解析】由于胶体中同一种胶粒带有相同的电荷，胶体的粒子间相互排斥，因而在一般情况下胶体粒子不容易凝聚，而是比较稳定的分散系，故可长时间保存。【变式3】某种胶体在电泳时，它的粒子向阴极移动。在此胶体中分别加入下列物质：蔗糖溶液硫酸镁溶液硅酸胶体氢氧化铁胶体，不会发生凝聚的是()a bc d【答案】b【解析】粒子向阴极移动，说明该胶体粒子带正电荷，该胶体遇到电解质溶液或胶体粒子带负电荷的胶体时，就会发生凝聚。不是电解质溶液，胶体粒子带正电荷，故选b。【变式4】下列关于fe(oh)3胶体的说法不正确的是（ ）。 afe(oh)3胶体粒子在电场作用下将向阳极运动 bfe(oh)3胶体与硅酸溶胶混合，将产生聚沉现象 cfe(oh)3胶体粒子不停地作布朗运动 d光线通过fe(oh)3胶体时会产生丁达尔现象【答案】a 【解析】a项fe(oh)3胶体粒子带正电荷，在电场作用下将向阴极运动；b项硅酸溶胶的胶粒带负电荷，与带相反电荷的fe(oh)3胶粒可发生聚沉；c、d两项是胶体的性质。类型五：各类物质间的相互关系一