第二章 化学物质及其变化 第一节 物质的分类(1,2).ppt

第二章化学物质及其变化第一节物质的分类 第一课时Harbin24ChemSsl2009 07 23 基本的要求 了解常见物质及变化的分类方法 能根据物质的组成和性质对物质进行分类 知道根据分散质粒子的大小 把分散系分为溶液 胶体和浊液 知道用丁达尔效应区分溶液和胶体弹性的要求 胶体的渗析 胶体的吸附作用不宜拓展 凝聚 布朗运动和电泳现象不作要求 用盐类水解的知识解释Fe OH 3胶体的形成原理 教学目标 复习初中所学基本概念 在了解纯净物 混合物 单质 化合物 氧化物 酸 碱 盐等概念的基础上 能够从物质的组成与物质性质角度对物质进行分类 了解两种常用的 具体的分类方法 交叉分类法 和 树状分类法 通过查阅资料等手段 以组内讨论等方式 体验物质的不同分类角度 培养学生以相互交流与合作获得知识 形成物质的分类方法 培养学生谦虚好学 取长补短 团结协作的态度和精神 让每一个学生能够成功地选择一种分类方法 对自己所熟悉的知识进行分类 感受分类方法对于化学科学研究和化学学习的重要作用 并能够在后面的学习与实践中应用 教学重点 了解常见化学物质及其变化的分类方法教学难点 了解常见化学物质及其变化的分类方法教学方法 由具体事例引导学生自我归纳总结 1 初中将元素划分为元素和元素 其中Na Mg Al Fe Cu Zn等属于元素 N S P Cl等属于元素 2 对于自然界中的物质 从状态上可分为 三态 例如 对于空气 水 硫酸 矿石 石油 煤炭 从状态分类 可以将归为一类 将归为一类 将归为一类 3 对于化合物 可以根据组成特点 把它们分为 四大类 是否还可以对它们继续分类 试举一例 4 对于化学反应 在初中曾分为四种基本反应类型 分别是 和反应 背景知识回顾 金属 非金属 金属 非金属 固态 液态 气态 空气 矿石 煤炭 水 石油 硫酸 酸 碱 盐 氧化物 化合 分解 置换 复分解 一 简单分类法及其应用1 分类法是人们社会活动及生活中不可缺少的基本方法 图书馆中的图书分类收藏 大型商场中的物品分类 网络中的信息分类 化学中的分散系分类 生物中对各个物种的分类等2 分类法 交叉分类法 某些盐的交叉分类按阴离子分类按阳离子分类 Na2CO3 Na2SO4 K2SO4 K2CO3 硫酸盐 碳酸盐 钠盐 钾盐 某些碱的交叉分类弱碱强碱一元碱二元碱 某些氧化物的交叉分类酸性氧化物两性氧化物碱性氧化物 NaOHKOHMg OH 2NH3 H2OBa OH 2 CO2SiO2SO2Al2O3CuO 可溶性碱 不溶性碱 非金属氧化物 气体氧化物 固体氧化物 金属氧化物 树状分类法 化合物树状分类根据不同的分类标准 如按组成 结构 对化合物进行分类 a 组成 化合物 氧化物 酸 碱 盐b 结构 化合物 离子型化合物 共价型化合物c 其它 气态 液态 固态等 金属化合物 非金属化合物 1 下列各组 可以用树状分类法进行分类的是A 烧杯 烧碱 燃烧 烧瓶B 酒精 酒精灯 水 盐酸C 干冰 一氧化碳 石墨 金刚石D H2 HCl NaOH NaHCO3 C 石油加工产物及其用途的树状分类 问题探究 1 试给下列一组化合物进行交叉分类 H2SO4 HCl HNO3 H2CO3 HF2 给化学反应进行树状分类 并举例 3 对于反应 2CuO C 2Cu CO2 根据以上分类方法 该反应属于哪一类 4 下图是对物质的一种分类方法 如何通过这种分类更好地认识物质的性质 找出物质的分类关系 找出物质间的转化规律 并用物质的类别图表示 1 分类法是一种行之有效 简单易行的科学方法 运用分类的方法不仅能使有关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 在认识事物时 运用多种分类方法 可以弥补单一分类方法的不足 交叉分类法和树状分类法是化学分类中常用的两种分类方法 归纳与整理 1 交叉分类法交叉分类法 将事物进行分类时 按照不同的分类标准进行分类会产生不同的分类结果 交叉分类法就是这种思想的体现 2 树状分类法树状分类法 对同类事物可以通过树状分类法进行再分类 树状分类法便于知识的积累和记忆 2 只由两种元素组成的化合物 其中一种元素是氢元素 这类化合物称为氢化物 下列物质不属于氢化物的是A H2OB NH3C NaHD H2SO43 组成中有氢氧根的盐叫做碱式盐 酸根中含有能电离出氢元素的盐叫做酸式盐 现阶段认为正确 下列盐中 既不是碱式盐 又不是酸式盐的是A KHSO4B Cu2 OH 2CO3C Ca H2PO4 2D NH4NO34 下列物质 H2O NaCl H2SO4 Ca OH 2 Fe2O3 FeSO4 7H2O HNO3 AgNO3 NaHCO3中 其中属于氧化物的是 属于碱的是 属于酸的是 属于盐的是 填写各物质的序号 D D 5 胆矾 CuSO4 5H2O 是一种蓝色晶体 用它进行以下几个实验 取少量胆矾晶体 用研钵研碎后 放入硬质玻璃管中 加热 可以看到固体颜色逐渐变成白色 同时试管口有水珠生成 冷却后 取试管内白色粉末少许 用蒸馏水溶解后得到蓝色溶液 将此溶液分置于两支试管中 向第一支试管中滴入NaOH溶液后 可观察到有蓝色沉淀生成 将一枚洁净的铁钉放入第二支试管中 过一会 取出铁钉 观察到铁钉表面附着一层红色物质 用化学方程式表示上述变化 并指出所发生的反应的类型 加热胆矾晶体 生成蓝色沉淀 生成红色物质 CuSO4 5H2O CuSO4 5H2O CuSO4 2NaOH Cu OH 2 Na2SO4 CuSO4 Fe Cu FeSO4 分解反应 复分解反应 置换反应 背景知识回顾 1 把下列物质分成两类应怎样分 纯水 泥水 纯H2SO4 稀H2SO4 蔗糖水 空气 铁粉2 在初中我们能把纯净物继续分类 可表示为 而混合物还能否再进行分类呢 纯净物 单质 化合物 酸 碱 盐 氧化物 二 分散系及其分类1 分散系的概念把所得到的体系 叫做分散系 前者属于 称作 后者起的作用 称作 其实 初中我们学过的溶液就是一种分散系 其中溶质属于 溶剂属于 初中我们还学过悬浊液和乳浊液 它们也是分散系 例如泥水中的水是 泥土小颗粒是 根据分散质与分散剂的状态 它们之间可以有9种组合方式 一种 或多种 物质分散在另一种 或多种 物质中 被分散的物质 分散质 容纳分散质 分散剂 分散质 分散剂 分散剂 分散质 分散质 分散剂 固 固 液 气 液 气 3 3 9种分散系 9种组合方式的分散系举例 说明 许多分散系属于混合分散系 如空气中有烟尘时 既有气 气分散系 又有气 固分散系 它们同时构成了复杂的分散系 泡沫 牛奶 酒精的水溶液 白油漆 珍珠 包藏着水的碳酸钙 2 液体分散系的分类 根据分散粒子大小 练习 请根据上表画出溶液 胶体 浊液的树状分类图 3 溶液 胶体和浊液的区别 最稳定 最小 介于两者之间 介于两者之间 很不稳定 最大 科学探究1 Fe OH 3胶体的制备实验及胶体 溶液 浊液外观特征的比较 实验步骤 取三个小烧杯 分别加入25ml蒸馏水 25mlCuSO4溶液和25ml泥水 将烧杯中的蒸馏水加热至 向沸水中逐滴加入FeCl3饱和溶液 继续煮沸至 停止加热 即制得红褐色的 对比三种分散系 实验现象 实验结论 FeCl3 3H2O Fe OH 3 胶体 3HCl溶液属稳定的分散系 而浊液是不稳定的分散系 胶体则介于二者之间 在一定条件下能 属于 沸腾 溶液呈红褐色 Fe OH 3胶体 稳定存在 介稳体系 1 2mL Fe OH 3胶体和CuSO4溶液都是均一 稳定 透明的 而泥水浑浊 不透明 有泥沙沉淀 胶体为什么具有介稳性 原因一胶体粒子可以通过吸附而带有电荷 同种胶粒带同种电荷 而同种电荷会相互排斥 要使胶体聚沉 就要克服排斥力 消除胶粒所带电荷 原因二胶体粒子在不停的做布朗运动 Fe OH 3胶体制备时应注意 A 不能用自来水 应用蒸馏水 自来水中有电解质会使胶体发生凝聚 B 应在沸水中滴入FeCl3的饱和溶液1 2mL C FeCl3加入要少 不能过量 因FeCl3本身是电解质 过量的FeCl3也能使胶体发生凝聚 D 加热时至溶液变为红褐色为止 不能加热过度或长时间加热 因加热过度会使胶粒解吸离子 发生凝聚 FeCl3 3H2O Fe OH 3 胶体 3HCl 2 把盛有CuSO4溶液和Fe OH 3胶体的烧杯置于暗处 分别用激光笔照射杯中的液体 在光束垂直的方向观察 记录实验现象 产生光亮的通路 不产生光亮的通路 是 否 探究 如何区别溶液与胶体 用丁达尔效应 3 将胶体和泥水分别进行过滤 观察并记录实验现象 胶体的分散质能通过滤纸孔隙 泥水的分散质不能通过滤纸孔隙 问题探究 胶体分散系与其他分散系的本质区别是 胶体与其它分散系可以通过实验方法来区别 胶体分散系具有 而其它分散系不具备该性质 稳定性 溶液 胶体 浊液 分散质粒子直径的大小 丁达尔效应 Fe OH 3胶体全透过滤纸 没得到滤渣 过滤后的液体还是红褐色 泥水过滤后在滤纸上得到泥沙 而过滤后的液体是澄清 透明的 丁达尔效应 当可见光束通过胶体时 在入射光侧面可观察到明亮的 通路 这种现象叫做丁达尔效应 丁达尔效应产生的原因 胶体中分散质微粒对可见光 波长为400 700nm 散射而形成的 丁达尔效应的应用 区别溶液和胶体 参考知识点 胶体的提纯 渗析法将胶体放入半透膜袋中 再将此袋放入水中 由于胶粒直径大于半透膜的微孔 不能透过半透膜 而小分子或离子可以透过半透膜 使杂质分子或离子进入水中而除去 如果一次渗析达不到纯度要求的话 可以把蒸馏水更换后重新进行渗析 直至达到要求为止 半透膜的材料 蛋壳内膜 动物的肠衣 膀胱膜等 例如 淀粉溶液中混有NaCl 要提纯淀粉胶体 可把含NaCl的胶体装进半透膜袋中 且把半透膜放入蒸馏水中 这时溶液中的Na Cl 就可以从半透膜袋内渗入其外的水中 而淀粉不会透过半透膜 留在袋内 更换蒸馏水 直到用AgNO3滴入渗析液中检验不出Cl 生成AgCl白色沉淀 如何分离淀粉和食盐的混合液 如何证明它们已完全分离 如何证明淀粉分子直径较大 答案 把混合液装入到半透膜袋中 将袋浸入蒸馏水中一段时间 进行渗析 取袋内液体加入AgNO3溶液 若无沉淀则已完全分离 取浸放半透膜袋的蒸馏水加入碘水 如果不变色则证明淀粉分子直径较大 无法透过半透膜 10 9m 10 7m 10 9 10 7m 单个小分子或离子 巨大数目分子集合体 许多分子集合体或高分子 酒精 氯化钠溶液 石灰乳 油水 淀粉溶胶 牛奶 均一 透明 不均一不透明 均一 透明 稳定 不稳定 较稳定 能 不能 能 能 不能 不能 无丁达尔效应 有丁达尔效应 静置分层 常见的胶体 烟 云 雾 河 湖 池塘中的水 血液 牛奶 豆浆 果冻 米汤 蛋清 胶水 墨水 液状涂料 肥皂水 有色玻璃 变色玻璃 土壤胶体 淀粉溶液 6 溶液 胶体和浊液这三种分散系的本质区别是A 是否为大量分子或离子的集合体B 分散质微粒直径的大小C 能否透过滤纸D 是否均一 稳定 透明 B 练习 7 用特殊方法把固体物质加工到纳米级 1nm 100nm 的超细粉末粒子 然后制得纳米材料 下列分散质粒子直径具有与此相同数量级的是A 溶液B 悬浊液C 胶体D 乳浊液8 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 C AC 9 根据中央电视台报道 近年来我国一些沿海或沿江城市多次出现大雾天气致使高速公路关闭 航班停飞 雾属于下列分散系中的A 溶液B 胶体C 悬浊液D 乳浊液10 下列分散系属于胶体的是 肥皂水 豆浆 食盐水 蔗糖水 泥水 淀粉液A 只有 B C D B B 11 今有下列各种物质 A 碘酒B 豆浆C 泥水D Fe OH 3胶体E 米汤F 氨水G 盐水H 蛋白溶液按要求填写物质的代号 属于溶液的是 属于浊液的是 具有丁达尔效应的是 属于介稳体系的是 均一 稳定的混合物是 AFG C BDEH BDEH AFG 第二章化学物质及其变化第一节物质的分类 第二课时Harbin24ChemSsl2009 07 24 教学目标1 了解分散系的概念 了解胶体的概念 了解胶体的性质 了解胶体的实际应用 2 掌握胶体与溶液 悬浊液 乳浊液的区别 掌握胶体的精制方法 理解丁达尔效应 教学重点 胶体的有关概念 学生实验能力 思维能力 自学能力的培养 教学难点 掌握胶体与溶液 悬浊液 乳浊液的区别教学方法 实验 引导学生归纳 总结 自学 三 胶体的性质 1 丁达尔现象 当一束平行光线通过胶体时 从侧面看到一束光亮的 通路 这是胶体中胶粒受光照射产生光的散射作用形成的 粒子粒径大于照射光的波长时 粒子表面反射光 粒径略小于波长时 发生散射成乳光 对溶液来说 因分散质 溶质 微粒太小 当光线照射时 光可以发生衍射 绕过溶质 从侧面就无法观察到光的 通路 悬浊液和乳浊液 因其分散质直径较大 对入射光只反射而不散射 不可能观察到光的通路 丁达尔效应鉴别真溶液和胶体 2 布朗运动花粉的小颗粒悬浮于水中 所作的不停的 无秩序的运动 这种现象叫做布朗运动 胶体粒子小质量小 水分子撞击 分散剂 不停的无规则的运动 胶体粒子难于静止 胶体稳定 而对于悬浊液 乳浊液来说 分散质粒子大 因为重力作用 产生沉淀和分层 胶体中胶粒不停地作无规则热运动 其胶粒的运动方向和运动速率随时会发生改变 从而使胶体微粒难以聚集 这是胶体稳定的一个原因 颗粒越小 温度越高 布朗运动越剧烈 布朗运动并不是胶体特有的性质 3 电泳现象 胶体粒子在外加电场作用下 能在分散剂里向阳极或阴极作定向移动 这种现象叫电泳 电泳现象表明胶体粒子带有电荷 胶核直径小 表面积大吸附能力强 可吸附溶液中离子 Fe OH 3胶核只吸附阳离子Fe3 而带正电荷 向阴极移动 阴极区颜色逐渐变深 一般来说 金属氢氧化物 金属氧化物的胶核吸附阳离子 带正电荷 如Fe OH 3 AgI AgNO3过量 Al OH 3胶体粒子 非金属氧化物 金属硫化物胶核吸附阴离子 带负电荷 如As2S3 AgI KI过量 土壤 血液 硅酸胶体粒子 有些胶体如淀粉 蛋白质一般不吸附离子 因形成水膜而稳定存在 As2S3 m nHS n x Na x xNa Sb2S3 m nHS n x H x xH AgCl m nCl n x H x xH AgCl m nAg n x NO3 x xNO3 硅酸溶胶的胶团结构式为 H2SiO3 m nHSiO3 n x H x xH Fe OH 3胶团双电层结构 Fe OH 3 m nFe3 3 n x Cl 3x 3xCl 胶体粒子带电荷 但整个胶体仍是显电中性的 4 凝聚 聚沉 胶体中胶粒在适当的条件下相互结合成直径大于10 7m的颗粒而沉淀或沉积下来的过程 如在Fe OH 3胶体中加入适当的物质 电解质 Fe OH 3胶体中胶粒相互聚集成Fe OH 3沉淀 胶体稳定的原因 胶粒带有某种相同的电荷互相排斥而稳定 主 及胶粒间无规则的热运动也使胶粒稳定 次 胶体凝聚的方法 A 加入少量电解质 带电荷的胶体粒子吸引带异性电荷离子 从而减少或中和原来胶粒所带电荷 胶粒在相互碰撞时 就可以聚集起来 迅速沉降 在一定温度下 豆浆中加入CaSO4 或其他电解质溶液 豆浆中的胶体微粒带的电荷被中和 其中的微粒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 同浓度高价离子比低价离子使胶体凝聚的效率高 如 Fe3 Ca2 Na PO43 SO42 Cl B 加入带相反电荷胶粒的胶体异性电荷的胶粒电性中和 使胶粒相互聚沉 如把Fe OH 3胶体加入硅酸胶体中 两种胶体均会发生聚沉 C 加热胶体温度升高 使胶核对离子的吸附作用减弱而解吸 胶体粒子带电量减少或不带电 胶粒在相互碰撞时 导致胶体凝聚 长时间加热时 Fe OH 3胶体就发生聚沉而出现红褐色沉淀 凝胶 某些胶体凝聚的产物 是一种特殊的胶体 凝胶是具有弹性的半固态冻状物 如 豆腐 硅胶 硅胶是一种高活性吸附材料 表面积大 有很强的吸附能力 属非晶态物质 其化学式为mSiO2 nH2O 不溶于水和任何溶剂 无毒无味 化学性质稳定 除强碱 氢氟酸外不与任何物质发生反应 常作干燥剂 吸附剂 催化剂 载体 胶体的性质 丁达尔现象 布朗运动 光学性质 力学性质 电泳现象 电学性质 聚沉现象 当一束平行光线通过胶体时 从侧面看到一束光亮的 通路 丁达尔效应鉴别真溶液和胶体 花粉的小颗粒悬浮于水中 所作的不停的 无秩序的运动 这种现象叫做布朗运动 布朗运动并不是胶体特有的性质 胶体粒子在外加电场作用下 能在分散剂里向阳极或阴极作定