新教材高中化学第2章元素与物质世界第1节第1课时元素与物质的关系物质的分类课件鲁科版必修第一册

第1课时元素与物质的关系物质的分类第2章2021素养目标1.进一步感知各种元素及其化合物,知道元素有游离态和化合态两种形态,培养宏观辨识与微观探析的化学核心素养。2.知道分类法是研究物质性质的重要方法,根据元素组成可以将纯洁物分为单质、化合物,化合物又可以分为氧化物、酸、碱、盐等。3.以碳元素为例,根据物质类别和元素价态构建元素的物质家族,建立起元素与物质家族的关系,形成科学态度与社会责任的化学核心素养。4.通过实验探究,理解并体验研究一类物质性质的方法,掌握各类别物质的一般性质,形成科学探究与创新意识的化学核心素养。课前篇素养初探知识铺垫1.纯洁物的组成和性质的特点纯洁物由一种物质组成,具有固定的组成和性质(如有固定的熔、沸点)。如干冰、胆矾(CuSO4·5H2O)等。2.混合物的组成和性质的特点混合物由两种或两种以上的物质混合而成,没有固定的组成和熔、沸点,从性质上看,各物质保持其原有的性质。如空气、溶液等。3.氧化物及氧化物的分类:(1)由两种元素组成,其中一种是氧元素的化合物。(2)根据组成元素分为金属氧化物和非金属氧化物。必备知识一、元素与物质的关系1.元素与物质的关系物质都是由元素组成的。根据物质的元素组成,可对物质进行分类。仅由一种元素组成的纯洁物称为单质。由两种或两种以上的元素组成的纯洁物称为化合物,由两种或两种以上的元素组成的纯洁物又可以分为氧化物、酸、碱、盐等。2.元素的存在形态

3.元素的化合价(1)元素的化合价:在单质中元素化合价为0价,在化合物中,元素正、负化合价代数和为0。(2)如下图是碳及其化合物“价—类〞二维图。【微思考1】只由一种元素组成的物质一定是纯洁物吗提示

不一定。如O2和O3、白磷和红磷、金刚石和石墨等组成的物质都只含一种元素,但都属于混合物。二、物质分类与物质性质1.根据物质的组成,将物质分为纯洁物和混合物。由同种物质组成的物质叫纯洁物,由不同物质组成的物质叫混合物。酸性氧化物:能与碱反响只生成盐和水的氧化物。碱性氧化物:能与酸反响只生成盐和水的氧化物。2.其他分类方法

【微思考2】Na2O2是碱性氧化物吗说明理由。提示不是。Na2O2与酸反响时,不仅生成盐和水,同时生成氧气,不符合碱性氧化物的定义。【微思考3】金属氧化物都是碱性氧化物吗碱性氧化物都是金属氧化物吗提示金属氧化物不一定是碱性氧化物,如Mn2O7为酸性氧化物;碱性氧化物都是金属氧化物。【微思考4】非金属氧化物一定是酸性氧化物吗酸性氧化物一定是非金属氧化物吗提示非金属氧化物不一定是酸性氧化物,如CO、NO都不是酸性氧化物;酸性氧化物不一定是非金属氧化物,如Mn2O7是酸性氧化物。正误判断判断以下说法是否正确,正确的画“√〞,错误的画“×〞。1.只含一种元素的物质不一定是纯洁物。()2.只由一种分子组成的物质一定为纯洁物。()3.含氧元素的化合物都是氧化物。()4.纯洁物只由一种原子构成,而混合物由多种原子构成。()5.胆矾(CuSO4·5H2O)、明矾[KAl(SO4)2·12H2O]都属于混合物。()√√×××课堂篇素养提升探究1元素与物质的关系及物质的分类方法问题探究分类是一种研究和学习物质性质的重要方法,对一种物质可以从不同的角度进行分类,研究物质的性质可以从物质所属的类别入手。(1)按照不同的分类标准,H2SO4可以属于哪些不同的类别提示

(2)试列举盐酸和硫酸性质的异同点。提示

盐酸和硫酸性质的相同点:都具有酸的通性。不同点:硫酸中含有硫酸根离子,能与Ba2+形成BaSO4白色沉淀。盐酸中含有氯离子,能与Ag+形成AgCl白色沉淀。(答案合理即可)深化拓展1.元素、物质及微粒间的关系(1)物质的组成。宏观上物质是由元素组成的,微观上物质是由分子、原子、离子构成的。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分子是保持物质化学性质的最小微粒原子是化学变化中的最小微粒。原子是由原子核和核外电子构成的,其中原子核又是由质子和中子(个别原子除外)构成的离子带电的原子或原子团。离子有阳离子和阴离子之分(2)元素、物质及微粒间的关系图。

2.物质的分类分类法一般分为交叉分类法(对物质按不同的标准进行分类)和树状分类法(对同类事物进行再分类)。(1)交叉分类法——从不同角度对物质进行分类。如:(2)树状分类法——按不同层次对物质进行逐级分类,如:典例剖析例1图表归纳是学习化学的常用方法,某同学归纳的下表物质与图中对应关系正确的选项是()选项XYZA含氧酸一元强酸HClO4B易溶碱强碱NaOHC盐碳酸盐NaHCO3D非电解质氧化物CO2答案

C解析

由图可知,X包含Y,Y包含Z。一元强酸不一定是含氧酸,如HCl,A项错误;强碱不一定是易溶的,如氢氧化钙是强碱,但是微溶,B项错误;碳酸氢钠属于碳酸盐,碳酸盐属于盐的范畴,C项正确;二氧化碳属于氧化物,但是氧化物不一定是非电解质,如氧化钠属于电解质,D项错误。易错警示警惕物质组成、分类中的“四大误区〞(1)误认为由同种元素组成的物质一定是纯洁物。某物质可能由一种元素的不同单质混合而成,如O2、O3组成的混合气体就是混合物。(2)误认为能解离出H+的物质一定是酸,如NaHSO4是一种盐。(3)误认为酸性氧化物一定是非金属氧化物,如Mn2O7是金属氧化物,也属于酸性氧化物;非金属氧化物也不一定属于酸性氧化物,如CO、NO都不是酸性氧化物。(4)误认为金属氧化物一定是碱性氧化物,如Na2O2属于过氧化物,不是碱性氧化物。答案

CD解析

纯碱是碳酸钠,是盐不是碱,食盐的主要成分是氯化钠,还含有其他杂质,属于混合物,故A错误;碘酒是碘的酒精溶液,是混合物;硫酸氢钠是酸式盐,不是酸,故B错误;氢气是单质,干冰(二氧化碳)是氧化物,硝酸是酸,烧碱(NaOH)是碱,硝酸钾是盐,故C正确;醋酸属于酸,Ca(OH)2属于碱,故D正确。探究2单质、氧化物、酸、碱、盐之间的反应规律问题探究(1)在物质的分类中,镁属于哪类物质提示镁属于金属活动性顺序中排在氢前面的活泼金属单质。(2)在上图表示的一组实验中,镁与哪些物质的反响有明显现象提示镁与稀盐酸反响会有气泡产生,镁与硫酸铜溶液反响会在镁片外表析出红色的金属。(3)通过这组实验总结这类金属的通性。提示在金属活动性顺序中氢前面的金属能与盐酸、稀硫酸等反响生成氢气,能将不活泼的金属从其盐溶液中置换出来。深化拓展1.单质、氧化物、酸、碱和盐之间的转化关系图

注意物质的特性。如:酸与金属反响可以生成氢气和盐,这是一般规律,但并不是所有的酸都能与金属反响生成氢气。2.具体转化例如(1)金属的化学通性。(2)氧化物的化学通性。

氧化物

(3)酸的化学通性。

酸

(4)碱的化学通性。

碱

(5)盐的化学通性。

盐

典例剖析例2单质、氧化物、酸、碱、盐,这些不同类别的物质之间反响时可以生成盐,某同学构建了如下图的知识网络图。(1)请任写一种符合图中组合⑥关系的化学方程式(要求组合⑥不能与图中已有组合重复):。

(2)用面粉制作馒头的发酵过程中会产生有机酸,设其化学式为HR,R表示有机酸根成分,假设在蒸馒头前参加小苏打,那么蒸好的馒头有很多小孔,吃起来松软可口且无酸味。请写出发生反响的化学方程式:。该反响所对应的是图中的哪种组合(从①~⑩中选序号填入)。

(3)Fe3O4可看作FeO·Fe2O3。请写出Fe3O4与盐酸反响的化学方程式:。

答案

(1)Fe+CuSO4==FeSO4+Cu(合理即可)(2)HR+NaHCO3==CO2↑+H2O+NaR①(3)Fe3O4+8HCl==2FeCl3+FeCl2+4H2O(或FeO·Fe2O3+8HCl==2FeCl3+FeCl2+4H2O)解析(1)组合⑥可以是盐+金属,也可以是盐+非金属等其他合理组合,只要是化学方程式合理且正确都可。(2)碳酸氢钠与HR反响时会生成水、二氧化碳和NaR(R的化合价是-1价),属于盐与酸发生的复分解反响。(3)Fe3O4的化学式也可以写成FeO·Fe2O3,所以Fe3O4可以与盐酸反响生成氯化铁、氯化亚铁和水,化学方程式为Fe3O4+8HCl==2FeCl3+FeCl2+4H2O或FeO·Fe2O3+8HCl==2FeCl3+FeCl2+4H2O。方法点拨根据物质类别预测陌生物质的性质首先判断陌生物质的物质类别,根据该类别物质的一般性质及相关反响规律预测陌生物质可能会与哪些类别的物质发生反响,然后选择可能与该物质反响的各类物质的代表物,推断可能发生的具体反响和反响产物。答案

(1)3Fe+2O2Fe3O4(2)Fe+2HCl==FeCl2+H2↑(3)2H2+O22H2O(4)Cu+2AgNO3==Cu(NO3)2+2Ag解析Ⅰ.(1)Fe可以与氧气发生化合反响,反响的化学方程式为3Fe+2O2Fe3O4。(2)Fe可以与稀盐酸反响置换出氢气,反响的化学方程式为Fe+2HCl==FeCl2+H2↑。Ⅱ.(3)水可由氢气和氧气化合而成,反响的化学方程式为2H2+O22H2O。(4)Cu可以与硝酸银溶液反响生成硝酸铜和银,反响的化学方程式为Cu+2AgNO3==Cu(NO3)2+2Ag。素养脉络物质之间的转化关系

随堂检测1.(2021陕西西安电子科技大学附中高一期末)按照物质的分类,H2SO4应属于()①酸②能导电③含氧酸④混合物⑤化合物⑥二元酸⑦强电解质A.①②③④⑦ B.①③⑤⑥⑦C.①③④⑥⑦ D.②③⑤⑥⑦答案B答案

C解析根据题意可知,应填入的物质既能与NaOH溶液反响,又能与C反响,但不能与Fe、稀盐酸反响。硫酸与铁、氢氧化钠均能反响,A错误;氧气与铁、碳均反响,与NaOH溶液、稀盐酸不反响,B错误;二氧化碳与氢氧化钠、碳均能反响,与铁和稀盐酸均不反响,C正确;氧化钙与碳不反响,与稀盐酸反响,D错误。3.(2021广西来宾高一检测)物质的分类是指根据物质的性质、特征等对其进行分类。以下物质分类正确的选项是()A.混合物:烧碱、碘酒、氯水B.化合物:澄清石灰水、冰水混合物、氯化氢C.单质:氮气、氢气、空气D.盐:纯碱、氯化钠、硫酸铜答案D解析烧碱的成分是NaOH,属于纯洁物,A错误;澄清石灰水是混合物,B错误;空气是混合物,C错误;D正确。4.以下有关氧化物的判断正确的选项是()A.但凡含氧元素的化合物均可称为氧化物