《物质的分类》教案

PAGE第一节物质的分类及转化基础课时1物质的分类学习任务1．通过对生活实例的反思，提炼分类的意义和方法，并迁移至物质的分类，能对酸、碱、盐、氧化物概念进行描述，培养“宏观辨识”的化学素养。2．通过实例认识分散系、胶体，理解胶体的实质和重要性质，培养“宏观辨识与微观探析”的化学素养。3．通过Fe(OH)3胶体的实验制备和性质探究，培养“科学态度与科学探究”的化学素养。一、根据物质的组成和性质分类1．化学研究的基础：任何物质都是由元素组成的，根据元素组成对物质进行分类是化学研究的基础。2．根据元素组成的物质种类(1)单质①元素组成：由同种元素组成的纯净物，每一种元素都可以形成单质，属于元素的游离态存在形式。②同素异形体：由同一种元素形成的几种性质不同的单质。如碳元素的三种常见同素异形体有金刚石、石墨、C60；O2与O3是氧元素的同素异形体；等等。(2)化合物3．常见物质的分类方法(1)树状分类法①含义：根据物质的组成对物质进行分类的一种方法。②实例：根据物质的组成可对物质进行如下分类：(2)交叉分类法①含义：从不同的角度对物质进行分类的一种方法。②示例：碳酸钠的交叉分类：分类角度所属类别组成的阳离子钠盐组成的阴离子碳酸盐溶解性可溶性盐4．根据性质对氧化物进行分类(1)酸性氧化物：与碱反应生成盐和水的氧化物：如CO2、SO3等。多数酸性氧化物能溶于水，与水化合生成酸：如CO2＋H2O=H2CO3。(2)碱性氧化物：与酸反应生成盐和水的氧化物：如CaO、Fe2O3等。有的碱性氧化物能溶于水生成碱：如CaO＋H2O=Ca(OH)2。(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)由同种元素形成的物质一定为纯净物。 ()(2)任何元素之间一定能形成化合物。 ()(3)含氧化合物一定属于氧化物。 ()(4)分类不但适用于物质分类也适用于物质变化的分类，便于研究物质的性质。 ()(5)HNO3既属于一元酸又属于含氧酸，这种分类方法是树状分类法。 ()(6)冰水混合形成混合物。 ()(7)CuSO4·5H2O属于纯净物。 ()(8)非金属氧化物均为酸性氧化物。 ()[答案](1)×(2)×(3)×(4)√(5)×(6)×(7)√(8)×在不同物质与所属类型之间连线二、分散系及其分类1．分散系(1)概念：化学上把一种(或多种)物质以粒子形式分散到另一种(或多种)物质中所形成的混合物，叫做分散系。(2)组成：分散系中被分散成粒子(小液滴或固体小颗粒)的物质叫做分散质，另一种物质叫做分散剂。(3)分类按照分散质粒子的直径大小分类。2．胶体(1)分类(2)Fe(OH)3胶体的制备①制备实验：在小烧杯中加入40mL蒸馏水，加热至沸腾，向沸水中逐滴加入5～6滴FeCl3饱和溶液。继续煮沸至液体呈红褐色，停止加热，即可得到Fe(OH)3胶体。②反应的化学方程式为FeCl3＋3H2Oeq\o(=,\s\up10(△))Fe(OH)3(胶体)＋3HCl。(3)丁达尔效应①定义：当光束通过胶体时，胶体中可以看到一条光亮的“通路”，这种现象叫做丁达尔效应。②原理：胶体粒子对光线的散射，即光波偏离原来的方向而分散传播。③应用：用来区分胶体和溶液。如可利用丁达尔效应检验Fe(OH)3胶体的生成。(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)石灰乳为乳浊液，油水为悬浊液。 ()(2)任何分散系一定是一种物质分散到另一物质中形成的混合物。 ()(3)淀粉溶液属于液溶胶，云属于气溶胶。 ()(4)胶体区别其他分散系的特征是丁达尔效应。 ()[答案](1)×(2)×(3)√(4)×理解物质的分类1．在我们的日常生活中知道下列常识：①纯碱(Na2CO3)去油污②小苏打(NaHCO3)中和胃酸③醋酸(CH3COOH)作调味剂④铁锈的主要成分为Fe2O3⑤金刚石是自然界中最硬的一种物质⑥O3可以杀菌⑦明矾[KAl(SO4)2·12H2O]可以净水⑧铜锈的主要成分为Cu2(OH)2CO3⑨温室气体CO2请探究下列问题：(1)将上述涉及的物质进行树状分类(写物质名称或化学式)纯净物eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(单质有,化合物\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(盐\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(正盐有,酸式盐有,碱式盐有)),酸有,氧化物\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(酸性氧化物有,碱性氧化物有))))))[答案]金刚石、O3Na2CO3、KAl(SO4)2·12H2ONaHCO3Cu2(OH)2CO3CH3COOHCO2Fe2O3(2)根据交叉分类法Cu2(OH)2CO3属于哪类物质？[答案]盐、碱式盐、铜盐、碳酸盐等。(3)金刚石的同素异形体有哪些？[答案]石墨、C60等。2．KMnO4是一种盐，相应的酸为HMnO4。根据交叉分类Mn2O7是什么氧化物？[答案]金属氧化物、酸性氧化物。1．纯净物的分类注意：(1)酸的元数是根据酸电离出H＋的个数，而不是分子中氢原子的个数，如CH3COOH是一元酸而不是四元酸。(2)酸性氧化物与相应酸中某元素的化合价相同。如Heq\o(N,\s\up12(＋5))O3的酸性氧化物为eq\o(N,\s\up12(＋5))2O5。2．氧化物的分类及关系(1)酸性氧化物①酸性氧化物不一定是非金属氧化物，如Mn2O7。②非金属氧化物不一定都是酸性氧化物，如CO、NO。(2)碱性氧化物①碱性氧化物一定是金属氧化物。②金属氧化物不一定是碱性氧化物，如Mn2O7是酸性氧化物。(3)两性氧化物既能与酸反应又能与碱反应且均生成盐和水的氧化物为两性氧化物，如Al2O3。3．物质分类的注意事项(1)根据不同的标准可以对化学物质和化学反应进行不同的分类，因此没有固定的分类标准，就不会有正确的分类。如：把物质分为混合物、纯净物、化合物，就是分类标准不统一导致的错误。混合物和纯净物是并列关系，而纯净物包含化合物。(2)概念间的关系——“并列”“包含”与“交叉”。树状分类法交叉分类法1．下列物质分类正确的是()选项酸性氧化物碱性氧化物酸碱盐ACO2Mn2O7H2SO4KOHNaHCO3BCONa2OHClNaOHNaClCSO2CuOCH3COOHNa2CO3CaF2DSO3CaOHNO3Ca(OH)2CaCO3D[Mn2O7为酸性氧化物，A项错误；CO既不能与酸反应生成盐和水，又不能与碱反应生成盐和水，属于不成盐氧化物，B项错误；Na2CO3是盐，C项错误。]2．如图表示的一些物质或概念间的从属关系不正确的是()A．X为含氧酸、Y为酸、Z为化合物B．X为氧化物、Y为化合物、Z为纯净物C．X为强碱、Y为碱、Z为化合物D．X为非金属氧化物、Y为酸性氧化物、Z为氧化物D[化合物可以分为酸、碱、盐、氧化物等，按分子组成中是否含氧元素，酸可分为含氧酸和无氧酸，A项正确；纯净物分为单质和化合物，化合物可以分为酸、碱、盐、氧化物等，B项正确；化合物可以分为酸、碱、盐、氧化物等，按解离程度不同，碱可分为强碱、弱碱等，C项正确；氧化物可以分为酸性氧化物、碱性氧化物、两性氧化物、不成盐氧化物，酸性氧化物不一定是非金属氧化物(如Mn2O7等)，非金属氧化物也不一定是酸性氧化物(如CO等)，酸性氧化物和非金属氧化物属于交叉关系，D项错误。]3．符合图中阴影部分的物质是()A．K2CO3 B．Na2CO3C．NaCl D．NaHCO3B[按照交叉分类法，图中阴影部分的物质既属于正盐，又属于钠盐、碳酸盐，则符合阴影部分的物质为Na2CO3。]分散系与胶体1．有下列分散系①饱和食盐水②食醋③雾④云⑤淀粉溶液⑥血液⑦泥水⑧烟水晶⑨有色玻璃⑩石灰乳⑪豆浆⑫牛奶请思考回答下列问题：(1)上述分散系中属于溶液的有________(填序号，下同)，属于浊液的有________，属于胶体的有________。[答案]①②⑦⑩③④⑤⑥⑧⑨⑪⑫(2)分散系②⑤⑥⑦⑩中分散质能透过滤纸的有______。[答案]②⑤⑥(3)上述分散系是气溶胶的有______，固溶胶的有______。[答案]③④⑧⑨(4)证明淀粉溶液是胶体的方法叫做______________。[答案]丁达尔效应2．Fe(OH)3胶体的制备与性质图1图2请思考回答下列问题：(1)沸水换成氨水或NaOH溶液，能否得到Fe(OH)3胶体？[答案]否。(2)在制备Fe(OH)3胶体时，能否用玻璃棒搅拌？[答案]否。(3)向Fe(OH)3胶体中滴加足量稀硫酸，有什么现象？[答案]先变浑浊，后变澄清溶液1．溶液、胶体与浊液的比较分散系溶液胶体浊液分散质粒子种类分子、离子较多分子集合体或大分子大量分子集合体(固体小颗粒或小液滴)分散质粒子直径d<1nm1nm<d<100nmd>100nm外部特征均一、透明、稳定均一、透明、较稳定不均一、不透明、不稳定能否透过滤纸能能不能鉴别方法无丁达尔效应有丁达尔效应静置分层2.常见的丁达尔效应如图所示，①②③是气溶胶的丁达尔效应；④是液溶胶的丁达尔效应；⑤是固溶胶的丁达尔效应。①树林中的晨曦②日落之光③美丽的夜景④Fe(OH)3胶体与激光笔⑤珍宝猫眼石4．纳米材料是指研究、开发出的直径从几纳米至几十纳米的“材料粒子”，若将“材料粒子”分散到水中，对所得混合物叙述正确的是()A．能透过滤纸 B．不能产生丁达尔效应C．一定是胶状的 D．可以看见“材料粒子”A[将直径从几纳米至几十纳米的“材料粒子”分散到水中，形成的分散系属于胶体，胶体粒子能透过滤纸，A项正确；胶体能产生丁达尔效应，B项错误；胶体不一定是胶状的，C项错误；胶体粒子直径较小，肉眼看不见，D项错误。]5．FeCl3溶液、Fe(OH)3胶体、Fe(OH)3浊液是三种重要的分散系，下列叙述中错误的是()A．Fe(OH)3胶体区别于其他分散系的本质特征是分散质粒子的直径在1～100nm之间B．分别用一束光透过三种分散系，只有Fe(OH)3胶体具有丁达尔效应C．三种分散系的颜色都相同，且均能与盐酸反应，具有吸附性D．三种分散系均属于混合物C[A项，胶体区别于溶液或浊液的本质特征是胶体粒子的直径在1～100nm之间，正确；B项，胶体能产生丁达尔效应，溶液和浊液不会产生丁达尔效应，正确；C项，只有胶体具有吸附性，FeCl3溶液和Fe(OH)3浊液没有吸附性，FeCl3溶液为棕黄色，而Fe(OH)3胶体和Fe(OH)3浊液都为红褐色，错误；D项，溶液、胶体、浊液均属于混合物，正确。]1．下列叙述不正确的是()A．由两种或两种以上元素组成的纯净物称为化合物B．由一种元素组成的纯净物是单质C．由一种物质组成的是纯净物D．含氧元素的化合物称为氧化物D[含氧元素的化合物不一定为氧化物，如H2SO4不是氧化物，D项不正确。]2．某校实验室将试剂分类后放在不同的试剂柜里，已存放的部分试剂如下：试剂柜号①②③④试剂NaOH、Ca(OH)2盐酸、硫酸MnO2、CuONaCl、Na2SO4该实验室新购进了氧化钙和纯碱，应将它们分别放在()A．③和① B．④和①C．①和② D．③和④D[根据表中信息可判断①中存放的是碱，②中存放的是酸，③中存放的是金属氧化物，④中存放的是盐。氧化钙属于金属氧化物，应放在③中；纯碱是碳酸钠，属于盐，应放在④中，故选D。]3．下列事实中，与胶体有关的是()A．将植物油倒入水中，用力搅拌形成油水混合物B．一束可见光射入鸡蛋清液体里，从侧面可以看到一条光亮的“通路”C．向石灰水中通入二氧化碳产生白色浑浊D．利用活性炭净水[答案]B4．我国科学家在世界上第一次为一种名为“钴酞菁”的分子(直径为1.3×10－9m)恢复了磁性。“钴酞菁”分子结构和性质与人体内的血红素及植物体内的叶绿素非常相似。下列关于“钴酞菁”分子的说法中正确的是()A．在水中形成的分散系能产生丁达尔效应B．“钴酞菁”分子既能透过滤纸，也能透过半透膜C．分子直径比钠离子小D．在水中所形成的分散系属于悬浊液A[“钴酞菁”分子的直径为1.3×10－9m，其在水中形成的分散系为胶体，能产生丁达尔效应，故A正确，D错误；“钴酞菁”分子能透过滤纸，不能透过半透膜，故B错误；该分子直径比钠离子大，故C错误。]5．下列每组中都有一种物质与其他物质在分类上不同，试分析每组物质的组成规律，将这种不同于其他物质的物质找出来(分类标准合理即可)。(1)NaCl、KCl、NaClO、MgCl2________。(2)HClO3、KClO3、Cl2、NaClO3________。(3)H3PO4、HNO3、HCl、H2SO4________。(4)空气、N2、氯化氢气体、CuSO4·5H2O________。(5)铜、金、汞、钠________。[解析](1)只有NaClO不是氯化物，即不是盐酸盐。(2)只有Cl2为单质，其他均为化合物。(3)只有HCl为无氧酸。(4)只有空气属于混合物，其他均为纯净物；常温下只有CuSO4·5H2O为固体，其他均为气体。(5)只有钠属于活泼金属，在金属活动性顺序中排在氢的前面，其他均为不活泼金属，排在氢的后面；常温常压下，只有汞为液态金属，其他均为固态金属。[答案](1)NaClO(2)Cl2(3)HCl(4)空气(或CuSO4·5H2O)(5)钠(或汞)课后训练巩固提升双基巩固学考突破1.下列选项中的物质或粒子属于同素异形体的是()A.氧气和液氧 B.金刚石和C60C.Na和Na+ D.H2O和H2O2答案:B解析:同素异形体是指由同种元素形成的性质不同的单质。A项中是不同状态的同种物质;C项中是同种元素的原子和离子;D项中是相同元素组成的两种化合物。2.下列物质的分类采用树状分类法的是()A.铁是单质又是导体B.氧化钙既是金属氧化物又是碱性氧化物C.碳酸钠是钠的化合物又是碳酸盐D.纯净物可分为单质和化合物答案:D解析:A、B、C三项都是从多个角度对一种物质进行分类,属于交叉分类法。3.下列关于氧化物的叙述正确的是()A.金属氧化物一定是碱性氧化物B.非金属氧化物一定是酸性氧化物C.碱性氧化物不一定是金