《物质的分类》化学授课课件教案

高中同步学案优化设计GAOZHONGTONGBUXUEANYOUHAUSHEJI第1课时物质的分类第一章物质的分类及转化内容索引0102课前篇素养初探课堂篇素养提升素养目标1.复习初中所学习的物质分类知识,了解常见的分类方法和分类依据,培养证据推理和宏观辨识能力。2.感受分类方法对化学研究和化学学习的重要作用,体会日常生产、生活中分类法的应用。3.了解分散系的定义,知道胶体是一种常见的分散系及胶体的丁达尔效应,培养宏观辨识与微观探析的意识。课前篇素养初探【知识铺垫】1.根据所学化学知识填空:【必备知识】一、根据物质的组成和性质分类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。1.根据物质的组成对纯净物分类(1)单质:由同种元素组成的纯净物。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,常见实例:元素碳氧磷同素异形体金刚石、石墨、C60氧气、臭氧红磷、白磷(2)化合物:由两种或两种以上的元素组成的纯净物。

【微思考1】由同种元素形成的物质一定为纯净物吗?任何元素之间一定均能形成化合物吗?举例说明。提示由同种元素形成的物质不一定为纯净物,如O2和O3的混合物。不同元素形成化合物时,按照一定的规律,如铁与铜不能形成化合物。2.常见的分类法

交叉分类法含义根据不同的分类角度,对同一事物进行多种分类的一种分类方法举例

3.根据元素组成和性质对氧化物分类(1)从元素组成分类

(2)从物质性质分类

分类酸性氧化物碱性氧化物实例大多数非金属氧化物,如CO2、SO3大多数金属氧化物,如CaO、Fe2O3等性质①能与碱反应生成盐和水;②大多数能溶于水,与水反应生成酸能与酸反应生成盐和水【微思考2】“大多数非金属氧化物属于酸性氧化物”,那么请你举例说明有哪些非金属氧化物不是酸性氧化物?提示CO等不能与碱反应生成盐和水,称为不成盐氧化物,所以像CO等属于非金属氧化物但不是酸性氧化物。二、分散系及其分类1.定义及组成分散系—2.分类(1)按照分散质粒子的直径大小分类。(2)按照分散剂的状态分类。

胶体气溶胶液溶胶固溶胶分散剂状态气体液体固体实例云、雾Fe(OH)3胶体有色玻璃【情境链接】雾霾天气使PM2.5成为“环保”热词,PM2.5指大气中粒径小于等于2.5微米的颗粒物,它在空气中形成的分散系属于胶体吗?说明理由。提示不属于。因为2.5微米大于100nm,当分散质粒子直径为1~100nm时形成的分散系才可称为胶体。3.胶体(1)Fe(OH)3胶体的制备。将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,得到的分散系即为Fe(OH)3胶体。(2)丁达尔效应。①实验探究。分散系用红色激光笔照射,在与光束垂直的方向观察到的现象CuSO4溶液无光亮的通路产生Fe(OH)3胶体有光亮的通路产生②丁达尔效应。

【微思考3】(1)Fe(OH)3胶体与FeCl3溶液的根本区别是什么?(2)区别Fe(OH)3胶体与FeCl3溶液除了用丁达尔效应外,比较简单直观的区别方法是什么?提示(1)分散质粒子的直径大小不同。(2)观察液体的颜色,Fe(OH)3胶体呈红褐色,而FeCl3溶液呈(棕)黄色。【情境链接】大雾天气,站在路边可以看到从汽车的车灯射出明亮的“光路”。

产生该现象的原因是什么?由此可以确定雾属于什么分散系?该现象在化学实验鉴别中有什么应用?提示该现象为丁达尔效应,是胶体粒子对光线产生了散射作用;由此确定雾为胶体;利用能否产生丁达尔效应可以快速简单区别胶体和溶液。【自我小测】1.判断正误:(1)碳酸钾是钾盐,也是碳酸盐。(

)提示√。两种分类角度,碳酸钾根据阳离子分类属于钾盐,根据阴离子分类属于碳酸盐。(2)根据组成元素的差异,可以把物质分为纯净物和混合物。(

)提示×。根据组成物质种类的差异,可以把物质分为纯净物和混合物。(3)氯化钠属于盐,也属于化合物。(

)提示√。氯化钠属于化合物中的盐类。(4)含氧化合物为氧化物。(

)提示×。酸、碱、盐等物质中也可以含有氧元素。(5)NaHCO3为盐中的酸式盐。(

)提示√。NaHCO3属于酸式盐。2.借助新的显微技术,能成功观察到直径小于200nm的粒子。下列分散系中,分散质粒子直径最小的是(

)A.雾 B.蛋白质溶液C.石灰乳 D.硝酸钾溶液答案D解析人们根据分散质粒子直径的大小将分散系分为溶液、胶体和浊液,分散质粒子直径小于1nm的分散系是溶液,分散质粒子直径大于100nm的分散系是浊液,分散质粒子直径为1~100nm的分散系是胶体,雾、蛋白质溶液属于胶体,石灰乳属于浊液,硝酸钾溶液属于溶液,其中硝酸钾溶液中的分散质粒子直径最小,D项符合题意。课堂篇素养提升探究一组成和性质对物质进行分类【问题探究】1.从哪些角度分析Na2CO3和Na2SO4为同类物质?提示可从纯净物、化合物、盐、钠盐、正盐、含氧酸盐等角度分析。2.按照不同的分类标准,HNO3可以归为哪些物质类别?提示酸、强酸、含氧酸、一元酸、纯净物、含氧化合物、含氮化合物等。3.自然界和生活中有许多含碳元素的物质:如钟乳石、石笋的主要成分为CaCO3,它的溶解和形成与CO2有关。纯碱(Na2CO3)、小苏打(NaHCO3)是日常生活的常用添加剂,CO2与NaOH溶液反应可以得到两者。(1)将材料中的化学物质按照树状分类法进行分类。(2)根据交叉分类法将碳酸钙、碳酸氢钠进行分类。提示碳酸钙属于钙盐、碳酸盐和正盐;碳酸氢钠属于钠盐、碳酸盐和酸式盐。(3)二氧化碳属于酸性氧化物、也属于非金属氧化物,那么酸性氧化物一定是非金属氧化物,非金属氧化物一定是酸性氧化物吗?提示不一定。Mn2O7是金属氧化物,也是酸性氧化物;CO、NO等不是酸性氧化物。【深化拓展】1.常见的物质分类方法的“包含”“并列”“交叉”关系(1)树状分类法(2)交叉分类法

2.酸性、碱性氧化物理解的1个“一定”和3个“不一定”(1)碱性氧化物一定是金属氧化物。如Na2O、CaO等;(2)金属氧化物不一定是碱性氧化物。如Na2O2、Al2O3、Mn2O7等;(3)酸性氧化物不一定是非金属氧化物。如Mn2O7等;(4)非金属氧化物不一定是酸性氧化物。如CO、NO等。【素能应用】典例1无机化合物可根据其组成和性质进行分类:(1)上图所示的物质分类方法名称是

。

(2)从Na、K、H、O、C、S、N中任意选出两种或三种元素组成合适的物质,分别填在下表中②③⑥后面。物质类别酸碱盐氧化物氢化物化学式①HCl②

③

④Ba(OH)2⑤Na2CO3⑥

⑦CO2⑧Na2O⑨NH3⑩H2O2(3)实验室制备⑦常用

和

反应,检验该气体的方法是

。

答案(1)树状分类法(2)②H2SO4(其他合理答案也可)③NaOH(其他合理答案也可)⑥Na2SO4(其他合理答案也可)(3)稀盐酸大理石(或石灰石)将气体通入澄清石灰水中,若澄清石灰水变浑浊,则证明气体为CO2解析(1)该分类方法是树状分类法。(2)常见的酸有H2SO4、HNO3、H2CO3等,常见的碱有NaOH、KOH、NH3·H2O,常见的盐有Na2SO4、Na2CO3、NaNO3、Na2SO3、K2CO3等。(3)制备CO2常用大理石或石灰石(CaCO3)与稀盐酸反应:CaCO3+2HCl===CaCl2+CO2↑+H2O,检验生成的气体是CO2的常用方法是将其通入澄清石灰水中,若澄清石灰水变浑浊,则证明该气体为CO2。变式训练1《书·舜典》附亡《书》序:“帝厘下土,方设居方,别生分类,作《汩作》”。分类思想方法在化学发展中起到了重大的作用。以下分类正确的是(

)选项单质氧化物酸碱盐A金刚石水硫酸烧碱胆矾B黄铜NO2盐酸石灰水FeSO4C碘酒一氧化碳磷酸NH3·H2O食盐DH2Fe3O4HNO3纯碱小苏打(NaHCO3)答案A解析B项中黄铜属于混合物,盐酸、石灰水属于混合物,应为HCl、Ca(OH)2分别属于酸、碱,错误;C项中碘酒属于混合物,错误;D项中纯碱属于盐,错误。探究二常见分散系的比较【问题探究】

美酒、牛奶、苏打水均属于分散系1.试分别比较溶液、胶体、悬浊液三种分散系中的分散质粒子能否透过滤纸和半透膜。提示溶液中分散质粒子可以透过滤纸和半透膜;胶体中分散质粒子可以透过滤纸但不能透过半透膜;浊液中分散质粒子既不能透过滤纸,也不能透过半透膜。2.清晨去公园或树林锻炼身体,可以看到有一束束光柱透过树叶的缝隙射入林间,在电影院也可以看到放映室射到银幕上的光柱,试解释产生此现象的原因。提示这是因为空气中的悬浮颗粒扩散到空气中形成了气溶胶,当有光线通过时,就会产生丁达尔效应。3.有一瓶无色液体,不用试剂如何鉴别它是AlCl3溶液还是Al(OH)3胶体?提示用光束照射两液体,若产生丁达尔效应则是Al(OH)3胶体,否则为AlCl3溶液。【深化拓展】1.溶液、胶体、悬浊液及乳浊液的比较分散系溶液胶体悬浊液乳浊液分散质粒子直径大小<1nm1~100nm>100nm>100nm分散质粒子结构分子、离子少量分子的集合体或大分子大量分子聚集成的固体小颗粒大量分子聚集成的小液滴特点均一、透明多数均一、透明不均一、不透明,久置沉淀不均一、不透明,久置分层稳定性稳定较稳定不稳定不稳定实例食盐水、蔗糖溶液Fe(OH)3胶体、淀粉溶液泥水、石灰乳油水混合物误区警示(1)胶体的本质是分散质粒子的直径为1~100nm的分散系,并不是颗粒直径为1~100nm的物质就是胶体,如果是单一物质就不是胶体。例如不能说粒子直径为1~100nm的氢氧化铁是胶体。(2)因为胶体和溶液通常都是均一、透明的分散系,所以不能用是否均一、透明来区别胶体和溶液,应用是否具有丁达尔效应来区别。2.胶体聚沉胶体的稳定性介于浊液和溶液之间,在胶体中加入少量酸、碱或盐溶液时,由于加入的阳离子或阴离子中和了胶体粒子所带的电荷,使胶体粒子聚集成为较大的颗粒,从而形成沉淀从分散剂里析出,这个过程叫做聚沉。3.Fe(OH)3胶体的制备(1)注意事项:烧杯中的蒸馏水需加热至沸腾;所滴加的FeCl3溶液是饱和溶液;滴加时需逐滴加入;根据蒸馏水的体积控制滴加FeCl3饱和溶液的滴数;继续煮沸至液体呈红褐色时要停止加热。(2)原理:FeCl3+3H2O Fe(OH)3(胶体)+3HCl【素能应用】典例2现有如下各实验(已知淀粉分子的直径在1~100nm之间):①将1gKCl加入99g水中。②将1g可溶性淀粉加入100g水中,搅拌均匀后煮沸。③将1gCaCO3粉末加入100g水中,充分振荡。④将0.1g植物油加入10g水中,充分振荡混匀。⑤将96mL酒精与5mL水充分混合。其中所得到的分散系,属于溶液的有

(填序号,下同),属于胶体的有

,属于浊液的有

。

答案①⑤②③④解析①KCl溶于水后以离子形式存在,分散质粒子直径小于1nm,属于溶液;②可溶性淀粉分子的直径在1~100nm之间,溶于水后,形成的是胶体;③CaCO3不溶于水,振荡后所形成的是不稳定的体系,久置会沉淀,所以属于悬浊液;④油不溶于水,与水混合后形成的是乳浊液;⑤中二者以任意比混溶,形成的是溶液。变式训练2下列叙述正确的是(

)A.溶液和胶体均能产生丁达尔效应B.分散系中分散质粒子直径由小到大的正确顺序是溶液<胶体<浊液C.将氯化铁溶液加入冷水中可以制得氢氧化铁胶体D.胶体中的分散质可以通过过滤从分散剂中分离出来答案B解析丁达尔效应是胶体特有的性质,溶液不能产生丁达尔效应,A错误;制备氢氧化铁胶体是将饱和氯化铁溶液加入沸水中,继续煮沸至液体呈红褐色,停止加热,C错误;胶体中的分散质可以透过滤纸,过滤的方法不能把胶体中的分散质分离出来,D错误。

素养脉络

随堂检测1.下列各组物质,从物质分类的角度看,后者属于前者的一组是(

)A.金属氧化物、氧化物 B.含氧酸、酸C.盐、酸式盐

D.钠盐、含钠化合物答案C解析A、B、D项中的物质均是前者属于后者,C项中物质是后者属于前者。2.符合如图中阴影部分的物质是(

)A.NaHCO3

B.Cu2(OH)2CO3C.NaCl D.Na2CO3答案D解析A项属于酸式盐;B项为碱式盐、铜盐;C项不属于碳酸盐。3.高一学生小强的化学笔记中有如下内容:①物质按照组成可以分为单质和化合物②单质又可分为金属单质、非金属单质和稀有气体③化合物主要包括:酸、碱、盐和氧化物④按照分散质粒子直径大小可将分散系分为溶液、浊液和胶体⑤溶液呈电中性,胶体带有电荷你认为他的笔记中有几处错误(

)A.两处 B.三处C.四处 D.五处答案B解析物质按照组成该物质的种类多少可以分为混合物和纯净物,纯净物根据组成元素种类多少可以分为单质和化合物,①不正确;单质又可分为金属单质、非金属单质和稀有气体,②正确;化合物可分为无机化合物和有机化合物,无机化合物主要包括酸、碱、盐和氧化物等。有机化合物比无机化合物多很多,所以③不正确;按照分散质粒子直径大小可将分散系分为溶液、浊液和胶体,④正确;溶液呈电中性,胶体也是电中性的,只是胶体粒子带有电荷,⑤不正确;所以他的笔记中有三处错误,B正确。4.由工业明胶制成的胶囊往往含有超标的重金属铬,从而对人体造成伤害。明胶是水溶性蛋白质混合物,溶于水形成胶体。(1)已知Fe(CrO2)2中铬元素是+3价,则其中铁元素是

价。

是一种酸根离子,则Fe(CrO2)2属于

(填“酸”“碱”“盐