1.1 绪言+物质的分类及转化【知识精讲精研】高一上学期化学人教版 （2019）必修第一册

化学任课教师：闾欣办公室：连廊三楼308化学是什么？化学在研究什么？化学是在原子、分子水平上研究物质的组成、结构、性质、转化及其应用的基础自然学科。实用和自然哲学炼金术和炼丹医化学燃素学说近代化学现代化学公元前后15001700177421世纪古代化学1661波义耳提出元素概念1869门捷列夫提出“元素周期表”近代化学从萌芽到成熟按生产工具划分时代：有旧石器时代、新石器时代、青铜时代、铁器时代、蒸汽时代、电气时代、自动化时代、（信息时代）《抱朴子内篇》古代化学“丹砂(HgS)烧之成水银，积变又还成丹砂”。“凡石灰经火焚炼为用”“凡炉中炽铁用炭,煤炭居十七,木炭居十三……”“此即地霜也，所在山泽，冬月地上有霜，扫取以水淋汁，后乃煎炼而成”（KNO3）“(火药)乃焰消(KNO3)、硫黄、杉木炭所合，以为烽燧铳机诸药者”。作者是晋代葛洪，成书于公元三百一十七年，是对生命、疾病、炼丹养生方术所作的系统的总结。近代化学拉瓦锡氧化学说道尔顿原子学说阿伏加德罗分子学说门捷列夫元素周期律波义耳元素概念现代化学化学的今天和明天——一门中心的、实用的和创造性的科学（美）R.布里斯罗，哥伦比亚大学教授，美国化学会前会长化学——中心科学与其他学科交叉，相互渗透重视理论与应用化学数学物理制药电子日用化学化肥、农药纺织、印染食品冶金石油化工材料科学法学鉴定环境科学地质学医学生物学化学——实用科学主要成分SiO2电脑芯片的主要材料是硅光导纤维由SiO2制得化学——创造科学钛合金制造的人造骨骼航空航天领域用到的各种合金、碳纤维、高分子聚合物等等阴极射线管液晶有机发光二极管我国的化学成就20世纪以来，经过几代化学家的不懈努力，我国的化学基础研究和化学工业取得了丰硕的成果。1943年侯德榜发明联合制碱法1965年合成了具有生物活性的结晶牛胰岛素科20世纪以来，经过几代化学家的不懈努力，我国的化学基础研究和化学工业取得了丰硕的成果。20世纪80年代，人工合成核糖核酸我国建成的煤间接液化示范项目我国的化学成就感受化学之美化学分子结构如何研究化学？获取科学事实：观察、实验整理科学事实：比较、分类、类比、归纳、演绎、分析、综合构造科学理论：假说、模型、科学理论如何学习化学？实验、理论相结合化学与社会发展中的化学科学物质结构与性质化学反应原理有机化学基础实验化学2+3五大核心素养1.元素观。2.微粒观。3.构性观。4.作用力。5.转化观。6.分类观。7.守恒观。8.定量观。9.动态平衡思想。10.能量最低原理。十大基本观念大悲咒版元素周期表一些基本要求：课堂：课前做好准备工作，课本、步步高、笔记本+草稿纸课上集中注意力、活跃有度、重点笔记课后（每天）：及时总结反思、补充完善笔记、作业独立完成、预习假期：多思考多实践，联系化学与生活。帮助你找到分析问题、解决问题的新途径；获得从化学视角认识物质世界的基本能力；理解社会可持续发展赋予化学的使命；培养科学精神和社会责任，形成化学学科核心素养。愿高中化学课程与你共同开启一段探索物质世界的新旅程！高中化学学习的意义第一章物质及其变化物质的分类及转化分类依据：图书内容图书：中图法（中国图书馆分类法）超市、冰箱世界是物质构成的，目前人类发现和合成的物质已超过1亿种。对于众多的物质，我们通常需要先分类——分门别类物质都是由元素组成的，根据元素组成可对物质进行分类。一、物质的分类物质：根据元素组成进行分类单一元素多种元素同素异形体：由同一种元素形成的几种性质不同的单质人类已发现的元素大约有多少种？人类已发现的单质大约有多少种？金刚石石墨色态无色晶体灰黑色晶体硬度熔点导电性用途天然最硬物质质地较软很高（＞3550℃）很高导电不导电装饰品、切割玻璃、大理石、钻探机钻头铅笔芯、电极、润滑剂1772年拉瓦锡证明金刚石可燃，生成CO2，进一步测定后确定金刚石是由碳元素组成的单质。1779年舍勒证明石墨可燃，也生成CO2，进一步测定后确定石墨是由碳元素组成的单质。1799年法国科学家摩尔沃将一颗金刚石转变为石墨。1955年美国科学家霍尔在1650℃、95000个大气压下用石墨合成了金刚石。金刚石和石墨中碳原子的连接方式不同碳元素同素异形体同种元素性质不同单质

化学史话1845年瑞士化学家马里纳，对纯净的O2进行放电实验，获得了一种新的气体，并把它叫做臭氧。后来化学家拉登堡确定了臭氧的化学式为O3，并确定了其结构。氧气O2臭氧O3物质化学式气体颜色气味氧化性臭氧O3氧气O2无色无味强淡蓝色鱼腥味极强氧元素的同素异形体3O2=2O3放电根据组成进行分类——交叉分类法根据性质进行分类根据物质的结构、用途进行分类多种元素形成的化合物如何分类？根据组成、性质进行分类——树状分类法交流与讨论在日常生活中，常会接触到下列物品：空气乙醇铁硫酸铵铜碘酒碘氧气石墨硫酸铜你能对它们进行分类吗？

根据物质的组成进行树状分类：空气、食盐水、碘酒是混合物；乙醇、硫酸铵、铜、碘、氢气、石墨是纯净物，其中乙醇、硫酸铵是化合物，铜、碘、氢气、石墨是单质，而铜是金属单质，碘、氢气、石墨是非金属单质…物质混合物纯净物单质化合物氧化物金属单质非金属单质无机化合物有机化合物酸碱盐……

（练习）对钠、氯气、氯化铁溶液、硫酸、碳酸钙、氧化钙、氢氧化钠、葡萄糖从组成角度加以分类稀有气体(1).定义：

一种元素一定数目的原子跟其它元素一定数目的原子化合的性质，叫做这种元素的化合价。化合价有正价、负价和零价。(2).常见元素的化合价口诀：

氢钠钾银正一价钙钡镁锌正二价一二铜，二三铁二四六硫二四碳三铝四硅三五磷变价还有锰氯氮化合价对氧化物、酸、碱、盐等进行细致分类碱盐水酸盐水氧化物：由两种元素组成，其中一种是氧元素的化合物是氧化物。酸性氧化物一般是某些非金属氧化物和某些过渡金属元素的高价氧化物两性氧化物：Al2O3不成盐氧化物：CO、H2O酸根据挥发性挥发性酸：如HCl、HNO3等难挥发性酸：如H2SO4等根据酸中是否含氧无氧酸(如HCl等)含氧酸(如H2SO4、HNO3等)对氧化物、酸、碱、盐等进行细致分类根据酸性强弱强酸：HCl、HBr、HI、HNO3、

H2SO4、HClO4弱酸：从一个分子可电离出的氢离子数酸：电离出的阳离子全部都是氢离子的化合物碱：根据______溶解性对氧化物、酸、碱、盐等进行细致分类从碱性强弱分弱碱强碱NaOH、KOH、Ca(OH)2、Ba(OH)2NH3·H2O、Cu(OH)2、Mg(OH)2、Fe(OH)3难溶性碱可溶性碱NaOH、KOH、Ca(OH)2、Ba(OH)2、NH3·H2OCu(OH)2、Mg(OH)2、Fe(OH)3碱：电离时生成的阴离子全部是氢氧根离子的化合物。例如NaOH.盐根据酸根离子是否含氧元素无氧酸盐(如MgCl2、Na2S等)含氧酸盐(如KNO2、Na2CO3等)根据溶解性可溶性盐NaCl、AgNO3、CuSO4微溶性盐(如CaSO4等)难溶性盐CaCO3、BaSO4、AgCl对氧化物、酸、碱、盐等进行细致分类盐酸式盐

——酸与碱发生中和反应时，酸中的氢离子未被完全中和所生成的盐。NaHCO3、NaHSO4、NaHSO3、NaH2PO4、Na2HPO42.碱式盐

——碱与酸发生中和反应时，碱中的氢氧根未被完全中和所生成的盐。Cu2(OH)2CO3Ca(OH)Cl3.正盐

——酸与碱恰好发生中和反应时所生成的盐。

NaClNa2CO3CuSO4溶液：均一、稳定浊液：不均一、不稳定溶液浊液1nm100nm粒子尺寸似稳非稳-胶体1nm～100nm>100nm<1nm均一透明较稳定不均一、不稳定均一、透明、稳定能不能能微粒直径外观特征稳定性能否透过滤纸胶体浊液溶液浊液粒子、溶液粒子、胶体粒子可以透过滤纸吗，可以透过半透膜吗？

定量滤纸分为快速、中速和慢速三种，其孔径分别大约是80～120微米、30～50微米、和1～3微米。总的来说，滤纸孔径均大于0.1微米。半透膜是一种根据粒子的直径大小进行选择性的通过，只给某种分子或离子扩散进出的薄膜，而大分子粒子是不被允许通过的。不同类型的半透膜的孔径是不同的。半透膜孔径比较小,约1nm。实验探究：Fe(OH)3胶体的制备FeCl3+3NaOH=====

Fe(OH)3+3NaClFe(OH)3沉淀制备：实验探究：Fe(OH)3胶体的制备对于FeCl3溶液有：FeCl3+3H2O=====

Fe(OH)3+3HCl积小成大少量发生。对于Fe3+，离子半径约在0.1nm大小范围内[Fe(OH)3]m请看课本第九页实验1-1，氢氧化铁制备的具体操作。思考为什么要向沸水里加5-6滴饱和的三氯化铁溶液？什么时候停止加热？

取1只小烧杯,向烧杯中加入40

mL蒸馏水,将烧杯中的蒸馏水

加热至沸腾,向沸水中逐滴加入

5~6滴FeCl3饱和溶液,继续煮沸

至溶液呈红褐色,停止加热把盛有CuSO4溶液和Fe(OH)3胶

体的烧杯置于暗处,分别用红色

激光笔照射烧杯中的液体,在与

光束垂直的方向进行观察

红褐色、透明的液体盛Fe(OH)3胶体的烧杯中有一条

光亮的“通路”,盛CuSO4溶液

的烧杯无此现象胶体粒子对光线散射而出现的光的“通路”就是丁达尔效应硫酸铜溶液氢氧化铁胶体光路无有固体大颗粒胶体粒子溶液粒子胶体的性质（1）丁达尔效应胶体的结构——以Fe(OH)3为例[Fe(OH)3]mFe3+Fe3+Fe3+Fe3+Fe3+Fe3+Fe3+Fe3+Fe3+Cl-Cl-Cl-Cl-Cl-Cl-胶核Cl-Cl-Cl-Cl-Cl-Cl-Cl-Cl-Cl-Cl-Cl-Cl-Cl-Cl-胶粒胶团胶粒带电，胶团不带电（2）胶体的电泳（3）胶体的聚沉胶体粒子自身带电，在外加电场的作用下，在分散剂里作定向移动胶体-介稳，表面电荷阻碍其进一步聚集胶体粒子聚集成较大的颗粒，形成沉淀从分散剂里析出的过程。a．加电解质溶液：电解质的阳离子（或阴离子）中和胶粒电荷从而聚沉。加入电解质离子电荷数越多，对胶体的聚沉效果越好。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。b．加热：热运动加剧，降低胶粒对离子吸附作用。c．加入带相反电荷的胶粒的胶体。常见的胶体：Fe(OH)3胶体、Al(OH)3胶体、硅酸胶体、淀粉溶液、蛋白质溶液、血液、豆浆、墨水、涂料，有色玻璃，雾等。胶体的应用：卤水点豆腐明矾用于净水按混合体系的状态分气溶胶：云、雾、烟液溶胶：Fe(OH)3胶体、淀粉溶液固溶胶：有色玻璃

指出溶液、悬浊液、乳浊液的共同点：1、溶液是一种或几种物质分散到另一种物质里，形成均一、稳定的混合物。2、悬浊液是固体小颗粒分散到液体里形成的混合物3、乳浊液是小液滴分散到液体里形成的混合物共同点：一种或几种物质分散到另一种物质里，形成的混合物水小油滴水小土粒水Na+、Cl-乳浊液(油水)悬浊液(泥水)溶液(NaCl溶液)分散剂分散质分散系混合体系——分散系1.按分散质大小分胶体溶液浊液2.分散系的分类

按分散质和分散剂的状态分气液固气液固分散剂状态气态液态固态实例实例实例分散质状态气态空气气态泡沫气态泡沫塑料液态云、雾液态酒精水溶液液态珍珠(包藏水的碳酸钙）固态烟、灰尘固态碘酒固态有色玻璃气态分散系液态分散系固态分散系二、物质的转化不同性质、不同种类的物质可以相互转化，制造出需要的新物质使指示剂显色：遇紫色石蕊试液显（）色，遇无色酚酞显（）色与活泼金属反应生成盐和氢气Zn+H2SO4

=====ZnSO4+H2↑能与碱性氧化物反应生成盐和水CuO+2HCl=====CuCl2+H2OCaCO3+2HCl=====CaCl2+CO2↑+H2O与碱发生中和反应生成盐和水与某些盐反应生成新盐和新酸NaOH+HCl=====NaCl+H2O红无酸、碱、盐的性质——酸：溶液中存在的阳离子仅为H+酸、碱、盐的性质——碱：能使指示剂显色：遇紫色石蕊试液显（）色，遇无色酚酞显（）色；CO2+2NaOH====Na2CO3+H2OCuSO4+2NaOH====Cu(OH)2↓+Na2SO4能与酸发生中和反应HCl+NaOH====NaCl+H2O与酸性氧化物反应生成盐和水能与某些盐反应生成新盐和新碱蓝红溶液中含有的阴离子仅为OH-酸、碱、盐的性质——盐：盐跟某些金属的反应CuSO4+Fe====Cu+FeSO4Na2CO3+H2SO4====Na2SO4+CO2↑+H2O盐跟酸的反应盐跟碱的反应Na2CO3+Ca(OH)2====CaCO3↓+2NaOH盐跟另一种盐的反应AgNO3+NaCl====AgCl↓+NaNO3氧化物：碱性氧化物：酸性氧化物：与碱反应与碱性氧化物反应与水反应与酸反应与碱反应与水反应（对应碱可溶K、Na、Ca、Ba）两性氧化物不成盐氧化物三、化学反应类型依据反应物和生成物的类别反应前后物质种类的多少化合反应——多变一分解反应——一变多置换反应（单质+化合物）复分解反应A+B===ABAB===A+BA+CD===C+AD或A+CD===

D+CAAB+CD===AD+CB1.四种基本反应类型2.物质转化的条件(1)酸、碱、盐在溶液中发生复分解反应的条件：生成物：①沉淀析出：如：Na2CO3＋BaCl2===

＋2NaCl。②气体放出：如：CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋

。③水生成：如：HCl＋NaOH===NaCl＋H2O。三个条件符合其一即可发生复分解反应。BaCO3↓CO2↑反应物：一般而言，无酸必全溶有H2O、↑、↓三者之一产生。(2)置换反应发生的条件①金属活动性顺序表中，排在前面的金属可以置换出排在后面的金属。如：Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu，Cu＋2AgNO3===Cu(NO3)2＋2Ag。②金属活动性顺序表中，排在氢前面的金属与稀盐酸(或稀硫酸)发生置换反应，生成

和盐。如：Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑，Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑。氢气KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu(3)无机化合物与有机化合物在一定条件下的相互转化①无机化合物转化为有机化合物1828年，德国化学家

用氰酸铵(NH4CNO)合成了

，打破了无机物与有机物之间不可转化的观念，揭开了人工合成有机化合物的序幕。②有机化合物转化为无机化合物例如：甲烷燃烧生成CO2和H2O；葡萄糖(C6H12O6)在动物体内经缓慢氧化转化为CO2和H2O等。维勒尿素[CO(NH2)2]写出下列物质之间转化的化学方程式：从物质分类的角度看有什么规律：物质的转化反应实例(化学方程式，标注必要的反应条件)单质→化合物

、_________________碱性氧化物→碱_______________________酸性氧化物→酸____________________酸→盐__________________________________碱→盐________________________________碱性氧化物→盐___________________酸性氧化物→盐________________________________盐→盐__________________________________盐→氧化物__________________________2Ca＋O2===2CaOC＋O2CO2CaO＋H2O===Ca(OH)2CO2＋H2O===H2CO3H2CO3＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋2H2OCa(OH)2＋CO2===CaCO3↓＋H2OCaO＋CO2===CaCO3CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2OCaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋