1.1.1物质的分类（导学案）高一化学系

第一章物质及其变化第一节物质的分类及转化第一课时物质的分类【学习目标】1.通过小组讨论、思考交流，能从元素组成(宏观)和构成微粒(微观)的角度分析认识物质，并根据物质的组成和性质对化学物质进行分类。2.通过阅读教材、归纳小结，认识交叉分类法和树状分类法，能用不同的分类标准对酸、碱、盐、氧化物进行分类，感受分类方法对于化学科学研究和化学学习的重要作用。【学习重点】物质的分类方法及酸、碱、盐、氧化物的分类。【学习难点】分类思想的建立及酸、碱性氧化物的概念。【课前预习】旧知回顾：现有下列物质：①NaCl②空气③CaCl2④CuO⑤H2O⑥Fe2O3⑦盐酸⑧漂白粉（含有次氯酸钙和氯化钙等）⑨SO3⑩NO。其中常温为固体物质的是①③④⑥⑧、属于液体纯净物是⑤、属于混合物的是②⑦⑧，属于气体物质的是②⑨⑩、含有氯元素的化合物是①②③、属于氧化物的是④⑤⑥⑨⑩、属于盐的是①③、属于碱性氧化物的是④⑥。新知预习：1.对事物进行分类时，事先一般要设定分类的标准。当分类标准确定之后，同类中的事物在某些方面的相似性可以帮助我们做到举一反三；对于不同类事物的了解可以使我们有可能做到由此及彼。这就是分类法作为科学方法的意义。2.H2SO3既属于二元酸又属于含氧酸，这种分类方法是交叉分类法，化合物可以分为氧化物、酸、碱、盐等，这种分类方法是树状分类法。【课中探究】情景导入:观看图片和视频，思考当我们来到一个陌生的大型商场购物时，面对琳琅满目、品种繁多的商品，我们是如何快速地找到自己所需要的商品的？机器人对快递件是如何进行高速分拣的？（图片、视频）一、物质分类的标准及方法活动一、探究化学物质的分类任务一、举出生活中一些应用分类法的例子，并指出对它们分类的目的和意义。【答案要点】①如图书馆中的图书分类收藏，大型商场中的物品分类，电脑中的文件分类等等。②通过对物质的分类，可以使我们的生活更方便，工作更高效，同类中的事物在某些方面的相似性可以帮助我们做到举一反三。任务二、讨论交流：你认为对化学物质进行分类有何重要意义？【答案要点】★在化学研究领域，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。任务三、阅读教材P6页最后两个自然段，思考元素与物质、物质与微粒有何关系？【答案要点】①元素是物质的基本组成成分，物质都是由元素组成的。②每一种元素都能自身组成单质，有的单质有多种形态，如碳元素形成的单质有金刚石、石墨和C60等，像这样由同一种元素形成的几种性质不同的单质，叫做这种元素的同素异形体。（见PPT图片）③物质都是由微粒构成的，构成物质的微粒有分子、原子和离子，如水和酒精是由分子构成的，铜、金刚石和石墨是由原子构成的，氯化钠、硫酸铜是由离子构成的。注意：①同素异形体之间的转换是化学变化；②同素异形体之间由于结构不同，物理性质有差异，但由于同种元素组成，化学性质相似或略有差异；③由一种元素组成的物质不一定是纯净物。如氧气和臭氧。任务三、结合教材P8页“方法引导”，思考分类法的涵义是什么？对化学物质分类的标准是什？【答案要点】①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。②分类有一定的标准，根据不同的标准，人们对研究对象进行不同的分类。在高中化学的学习中，对物质及其变化的分类标准将从物质的组成和性质等宏观视角，拓展到物质的构成、结构和参加化学反应的粒子等微观视角。【对应训练】1．有关物质的分类，下列说法错误的是()A．只能有一种分类标准B．可能有多种分类标准C．分类标准不同，物质所属类别不同D．能用交叉分类法进行分类的物质也可以用树状分类法进行分类【答案】A【解析】分类并没有唯一性，它会根据分类标准的不同而不同。能用交叉分类法进行分类的物质也可以用树状分类法或其他分类法进行分类。分类方法的应用在日常生活中是非常普遍的，同学们应该善于发现和学会使用，以提高学习的效率。一种分类方法所依据的标准有一定局限性，所能提供的信息较少，人们在认识事物时往往需要采用多种分类方法来弥补单一分类方法的不足。所以A说法是错误的。2．下列各组物质，按化合物、单质、混合物的顺序排列的是（）A．干冰、铁、氯化氢 B．生石灰、白磷、熟石灰C．烧碱、液态氧、碘酒 D．空气、氮气、胆矾【答案】C【解析】A．氯化氢是纯净物，不是混合物，A项错误；B．熟石灰是纯净物，不是混合物，B项错误；C．烧碱的化学式为NaOH，属于化合物；液态氧的化学式为O2，属于单质；碘酒是碘的酒精溶液，属于混合物。C项正确；D．空气是由N2、O2等气体组成的混合物，不是化合物，胆矾是纯净物不是混合物，D项错误；故选C。活动二、认识树状分类法和交叉分类法化合物任务一、阅读教材P7页内容，尝试对HCl、CO2、CaO、NaOH、Na2SO4、CaCO3、Ca(OH)2、H2SO4进行树状分类法分类，结合图13思考什么是树状分类法？化合物氧化物氧化物盐碱酸盐碱酸【答案要点】①按树状分类法可以对化学物质进行如下分类：物质物质混合物纯净物化合物非均匀混合物均匀混合物非金属单质无机化合物有机化合物单质金属单质氧化物酸酸碱盐……②对HCl、CO2、CaO、NaOH、Na2SO4、CaCO3、Ca(OH)2、H2SO4进行树状分类如下图示：③树状分类法是指采用树状形式对同类事物进行再分类的一种分类方法。其特点是按照层次一层一层分，同一层次的物质类别间是相互独立的，没有交叉，各物间有子概念和母概念的包含关系，即“并列”和“包含”关系。如下图：或任务二、阅读教材P7页第三自然段，尝试对酸HNO3、HCl、H2SO4和盐Na2CO3、Na2SO4、K2SO4、K2CO3进行交叉分类，结合图14举例说明什么是交叉分类法？一元酸BaSO4一元酸BaSO4HNO3按阳离子分类钡盐HNO3按阳离子分类钡盐二元酸BaCO3二元酸BaCO3钾盐HH2SO4硫酸盐无氧酸K2硫酸盐无氧酸K2SO4碳酸盐K2CO3碳酸盐K2CO3HCl按阴离子分类含氧酸【答案要点】①酸HNO3、HCl、H2SO4和盐BaSO4、BaCO3、K2SO4、K2CO3分别按交叉分类如下图所示：②对同一种物质按不同的标准分类的方法叫交叉分类法，即对一种事物用两种或两种以上标准进行分类的方法。其特点是由于有的物质具有多种属性，所以在分类时，多种物质的分类就呈“并列”和“交叉”关系（如图）。任务三、应用探究：对于纯净物Na2CO3，从其组成的阳离子来看，它属于什么盐？从阴离子来看，又属于什么盐？【答案要点】从其组成的阳离子来看，属于钠盐，从阴离子来看，属于含氧酸盐、碳酸盐或正盐等。（见PPT图示）【对应训练】1．化学概念在逻辑上存在如下关系：对下列概念的说法正确的是()A．化合物与纯净物属于重叠关系B．化合物与碱性氧化物属于交叉关系C．分解反应与复分解反应属于并列关系D．硫酸与硝酸只有交叉关系【答案】C【解析】纯净物与化合物、化合物与碱性氧化物属于包含关系；分解反应与复分解反应属于并列关系；硫酸与硝酸既有交叉关系(都是含氧酸)，又有并列关系(一元酸、二元酸)。2.奥运五环代表着世界人民团结在一起。下列各项中的物质，能满足如图中阴影部分关系的是（）选项①②③④ANaClK2SO4KCl(NH4)2SO4BNa2SO4K2SO4KClNH4ClCNaClNa2SO4KNO3NH4ClDNa2SO4K2SO4KNO3(NH4)2SO4【答案】B【解析】A．NaCl是钠盐、盐酸盐，不是硫酸盐，(NH4)2SO4是铵盐、硫酸盐，不是盐酸盐，A错误；B．Na2SO4是钠盐、硫酸盐，K2SO4是钾盐、硫酸盐，KCl是钾盐、盐酸盐，NH4Cl是铵盐、盐酸盐，B正确；C．NaCl是钠盐、盐酸盐，不是硫酸盐，KNO3是钾盐、硝酸盐，不是盐酸盐，C错误；D．KNO3是钾盐、硝酸盐，不是盐酸盐，(NH4)2SO4是铵盐、硫酸盐，不是盐酸盐，D错误；答案选B。二、物质分类法的应用活动一、探究酸、碱、盐的分类任务一、问题探究：有以下几种物质：①液态氧②硝酸钾溶液③胆矾晶体④干冰⑤生石灰⑥金刚石⑦纯碱⑧甲烷⑨熟石灰⑩食盐水⑪石灰水⑫KClO3⑬H2SO4⑭碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3]⑮硫酸氢钠。其中，属于混合物的有___________，属于正盐的是___________；属于酸的有___________，属于碱的是___________；属于氧化物的是___________；属于单质的是___________。【答案】②⑩⑪③⑦⑫⑬⑨④⑤①⑥【解析】①液态氧是仅有O元素组成的纯净物，属于单质；②硝酸钾溶液中含有多种微粒，属于混合物；③胆矾晶体是盐的结晶水合物，电离只产生金属阳离子和酸根阴离子，因此属于正盐；④干冰是固体CO2，是氧化物；⑤生石灰是CaO，是金属氧化物；⑥金刚石是仅含有C元素的纯净物，属于单质；⑦纯碱是Na2CO3的俗称，电离只产生金属阳离子和酸根阴离子，属于正盐；⑧甲烷是CH4的俗称，属于有机化合物；⑨熟石灰是Ca(OH)2的俗称，电离产生金属阳离子，阴离子全部是OH，该物质属于碱；⑩食盐水是NaCl的水溶液，含有多种微粒，是混合物；⑪石灰水是Ca(OH)2的溶液，含有多种微粒，属于混合物；⑫KClO3电离能产生只产生金属阳离子K+、酸根阴离子，因此属于正盐；⑬H2SO4电离能产生H+、，属于酸；⑭碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3]电离产生金属阳离子和酸根阴离子，属于盐，由于还可以电离产生OH，因此属于碱式盐；⑮硫酸氢钠电离产生金属阳离子和和酸根阴离子，是盐，由于还可以电离产生H+，因此属于酸式盐；综上所述可知：属于混合物的有②⑩⑪；属于正盐的是③⑦⑫；属于酸的有⑬；属于碱的是⑨；属于氧化物的是④⑤；属于单质的是①⑥。任务二、结合初中知识和物质的分类方法，归纳总结酸、碱、盐的分类方法。【答案要点】①酸的分类：酸可依据电离出氢离子的个数，将酸分为一元酸、二元酸、多元酸。也可按照酸分子中是否含氧元素，将酸分为含氧酸和无氧酸。一元酸：HCl、HNO3、CH3COOH等含氧酸：HNO3、H2SO4等酸二元酸：H2CO3、H2SO4等酸多元酸：H3PO4无氧酸：HCl、H2S等易挥发：HCl、HNO3、CH3COOH等酸难挥发：H2SO4、H3PO4等②碱的分类：可依据电离出OH的个数，将碱分为一元碱、二元碱、多元碱。也可按照溶解性，将碱分为可溶性碱、难溶性碱。一元碱：NaOH、NH3·H2O可溶性碱：NaOH、Ba(OH)2等碱元碱：Mg(OH)2、Cu(OH)2碱 多元碱:Fe(OH)3、Al(OH)3难溶性碱：Mg(OH)2、Cu(OH)2等③盐的分类正盐：既不能电离出H+，也不能电离出OH的盐，如Na2CO3、CuSO4盐酸式盐：酸根能电离出H+的盐，如NaHCO3、NaHSO4碱式盐：能电离出OH的盐，如Cu2(OH)2CO3【对应训练】1．按照物质的树状分类法和交叉分类法，HNO3应属于（）①酸②氢化物③氧化物④含氧酸⑤难挥发性酸⑥一元酸⑦化合物⑧混合物A．①②③④⑤⑥⑦ B．①④⑥⑦C．①⑧ D．①④⑤⑥【答案】B【解析】本题主要考查从物质组成、物理性质等角度确定HNO3的类别。HNO3属于酸、含氧酸、易挥发性酸、一元酸、化合物等。2．下列物质的分类正确的一组是（）A．冰水混合物、水银、澄清石灰水、淀粉属于混合物B．NaHSO4、HCl、HNO3在水中能电离出氢离子，按分类属于酸C．非金属氧化物CO2、CO、SO3均为酸性氧化物D．冰醋酸、酒精属于有机物【答案】D【解析】A．冰水混合物是化合物水，水银是金属单质汞，都为纯净物，故A错误；B．HCl、HNO3在水中能电离出的阳离子全部是氢离子，按分类属于酸，NaHSO4属于盐，故B错误；C．CO2、SO3为酸性氧化物，CO和NaOH溶液不反应，属于不成盐氧化物，故C错误；D．冰醋酸CH3COOH、酒精C2H5OH为含碳化合物，属于有机物，故D正确；故选：D。活动二、探究氧化物的分类任务一、阅读教材P7页第四自然段，思考如何对氧化物进行分类？【答案要点】除了物质的组成，我们还可以利用物质的性质进行分类。例如，按组成课将氧化物分为金属氧化物和非金属氧化物，如：CO2、CuO等；根据性质又可以将氧化物分为酸性氧化物（如：SO3等）、碱性氧化物（如MgO等）和两性氧化物（如：Al2O3等）。任务二、问题探究：金属氧化物和非金属氧化物与酸性氧化物和碱性氧化物有何关系？请举例说明。【答案要点】①金属氧化物不一定是碱性氧化物，如Mn2O7是酸性氧化物，Al2O3是两性氧化物。②非金属氧化物不一定是酸性氧化物，如NO、CO是不成盐氧化物。③酸性氧化物不一定是非金属氧化物，如Mn2O7是金属氧化物。④碱性氧化物都是金属氧化物。⑤酸性氧化物、碱性氧化物不一定能与水反应生成相应的酸或碱，如SiO2、Fe2O3都不溶于水，也不与水反应。⑥与碱反应生成盐和水的氧化物不一定是酸性氧化物，如2NO2＋2NaOH=NaNO3＋NaNO2＋H2O，NO2不是酸性氧化物。【对应训练】1．将下列各组物质分类正确的是（）A．酸：硫酸、醋酸、NaHSO4、硝酸 B．同素异形体：金刚石、石墨、C60、无定形碳C．盐：生石灰、硝酸钾、CaCO3、苛性钠 D．碱：纯碱、烧碱、乙醇、熟石灰【答案】B【解析】A．酸是电离出的阳离子都是氢离子的物质，NaHSO4不是酸，故A错误；B．同素异形体是同种元素形成的不同单质，金刚石、石墨、C60、无定形碳都是碳元素形成的不同单质，故B正确；C．生石灰是氧化物，不是盐，故C错误；D．纯碱为盐，乙醇是有机物不是碱，故D错误；故选B。2.下列物质的分类正确的是()碱酸盐碱性氧化物酸性氧化物ANa2CO3H2SO4NaOHSO2CO2BNaOHHClNaClNa2ONOCKOHHNO3CaCO3CaOMn2O7DNaOHHClCaF2Na2O2SO2【答案】C【解析】A项，Na2CO3属于盐，NaOH属于碱，SO2属于酸性氧化物；B项，NO属于不成盐氧化物；D项，Na2O2不是碱性氧化物。【课后巩固】1.（易）教材作业：P12习题1、22.（易）有关物质的分类，下列说法错误的是()A．只能有一种分类标准B．可能有多种分类标准C．分类标准不同，物质所属类别不同D．能用交叉分类法进行分类的物质也可以用树状分类法进行分类【答案】A【解析】分类并没有唯一性，它会根据分类标准的不同而不同。能用交叉分类法进行分类的物质也可以用树状分类法或其他分类法进行分类。分类方法的应用在日常生活中是非常普遍的，同学们应该善于发现和学会使用，以提高学习的效率。一种分类方法所依据的标准有一定局限性，所能提供的信息较少，人们在认识事物时往往需要采用多种分类方法来弥补单一分类方法的不足。所以A说法是错误的。3.（易）对下列物质分类全部正确的是()①纯碱②食盐水③石灰水④烧碱⑤液态氧⑥KClO3A．碱——①④ B．纯净物——③④⑤C．盐——①⑥ D．混合物——②⑤【答案】C【解析】纯碱是碳酸钠，与KClO3属于盐，烧碱是氢氧化钠，属于碱，A错误，C正确；食盐水是氯化钠的水溶液，石灰水是氢氧化钙的水溶液，属于混合物，液态氧是单质，属于纯净物，B、D错误。4．（中）下列说法正确的是()A．金属氧化物都是碱性氧化物B．盐中不一定有金属元素C．由同种元素组成的物质一定是单质D．非金属氧化物都是酸性氧化物【答案】B【解析】Mn2O7属于酸性氧化物，Al2O3属于两性氧化物，A不正确；大部分盐中含金属元素，铵盐中不含金属元素，B正确；O2、O3的混合气体是由同种元素组成的，但属于混合物，C不正确；CO、NO不是酸性氧化物，D不正确。5.（中）分类是化学学习和研究的常用手段。下列分类依据和结论都正确的是（）A．含有氧元素的化合物，一定是氧化物B．烧碱、纯碱、火碱都属于碱C．酸性氧化物一定是非金属氧化物D．CuSO4·5H2O、冰水、液氨都属于纯净物【答案】D【解析】A．含有氧元素的化合物不一定都是氧化物，如Na2CO3是盐，A项错误；B．纯碱是碳酸钠，属于盐，B项错误；C．酸性氧化物不一定是非金属氧化物，如Mn2O7是金属氧化物，但也是酸性氧化物，C项错误；D．CuSO4·5H2O、冰水、液氨都属于纯净物，D项正确；6．（中）下列物质分类的正确组合是()碱酸盐酸性氧化物A纯碱盐酸烧碱二氧化硫B烧碱硫酸食盐一氧化碳C苛性钠醋酸石灰石水D苛性钾碳酸苏打三氧化硫【答案】D【解析】纯碱为碳酸钠，烧碱为氢氧化钠，前者属于盐，后者属于碱；一氧化碳和水都不是酸性氧化物。7．（难）酸式盐是盐的一种，可看作是多元酸中的氢离子未被完全中和所得到的盐，常见的有NaHCO3、NaHSO4、KH2PO4、K2HPO4等。已知H3PO2与足量的KOH反应只生成一种盐KH2PO2，则下列说法中正确的是()A．KH2PO2属于正盐 B．KH2PO2属于酸式盐C．H3PO2属于三元酸 D．KH2PO2可以与KOH反应生成K3PO2【答案】A【解析】已知H3PO2（次磷酸）与足量的KOH反应只生成一种盐KH2PO2，故KH2PO2属于正盐，H3P