(新高考)高考化学一轮复习讲测练第3讲物质的分类及变化（讲）解析版

第3讲物质的分类及变化【学科核心素养】宏观辨识与微观探析：能从不同层次、不同角度认识物质的多样性，能输对物质进行分类；能够运用物质分类的方法理解物质的性质。变化观念与平衡思想：理解物理变化和化学变化的区别，明确化学变化的研究范围和遵循的规律。科学态度与社会责任：要注意胶体的有关知识与实际生产，生活相联系，赞赏化学对社会发展的重大贡献，能对与化学有关的社会热点问题做出正确的价值判断。【核心素养发展目标】1.能从元素组成(宏观)和构成微粒(微观)的角度分析认识物质，根据物质的组成和性质对物质进行分类，培养宏观辨识与微观探析的意识和能力。2.熟知溶液、浊液、胶体三种分散系的本质区别。认识胶体是一种常见的分散系。了解胶体的性质及其应用，会鉴别胶体和溶液。3.熟知酸、碱、盐的性质，会写相关反应的化学方程式，并判断其反应类型。4.认识同类物质具有相似性，学会分析研究物质性质与相互转化的方法，促进“证据推理与模型认知”化学核心素养的发展。【知识点解读】知识点一物质的组成1、元素、物质及微粒间的关系（1）宏观上物质是由元素组成的，微观上物质是由分子、原子或离子构成的。①分子：保持物质化学性质的最小微粒。②原子：化学变化中的最小微粒。③离子：带电荷的原子或原子团。④原子团：在许多化学反应里，作为一个整体参加反应，如同一个原子一样的原子集团。【特别提醒】“基”与“官能团”“原子团”的区别①基是指带有单电子的原子团。如—CH3、—CH2—(亚甲基)、—CH2CH3。②官能团是指决定有机物化学性质的原子或原子团。如—OH、—CHO、—COOH、—X(卤素原子)等。③“基”和“官能团”呈电中性，而COeq\o\al(2－,3)、NOeq\o\al(－,3)、SOeq\o\al(2－,4)、NHeq\o\al(＋,4)等原子团可带负电荷或正电荷。（2）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。①游离态：元素以单质形式存在的状态。②化合态：元素以化合物形式存在的状态。（3）元素与物质的关系元素eq\o(→,\s\up7(组成))eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(单质：只由一种元素组成的纯净物。,化合物：由多种元素组成的纯净物。))2、同素异形体3、混合物和纯净物（1）纯净物：由同种单质或化合物组成的物质。（2）混合物：由几种不同的单质或化合物组成的物质。纯净物和混合物的区别纯净物混合物有固定的组成和结构无固定的组成和结构有一定的熔、沸点无一定的熔、沸点保持一种物质的性质保持原有物质各自的性质常见混合物：①分散系(如溶液、胶体、浊液等)；②高分子(如蛋白质、纤维素、聚合物、淀粉等)；③常见特殊名称的混合物：石油、石油的各种馏分、煤、漂白粉、碱石灰、福尔马林、油脂、天然气、水煤气、铝热剂等。知识点二物质的分类根据物质的组成，可以从不同层次和不同角度对物质进行分类。1、简单分类法—交叉分类法和树状分类法（1）交叉分类法—从不同角度对物质进行分类。（2）明确分类标准是对物质正确树状分类的关键3、树状分类法在无机化合物分类中的应用按不同层次对物质进行逐级分类，各层之间属于包含关系。【特别提醒】记住物质分类中的一些特例①纯净物和混合物a．只含一种元素的物质不一定是纯净物，也可能是混合物，如O2和O3，金刚石和石墨，正交硫和单斜硫。b．结晶水合物属于纯净物，如CuSO4·5H2O、KAl(SO4)2·12H2O等物质。c．同位素形成的单质或化合物是纯净物，如H2与D2、H2O与D2O。②酸性氧化物和碱性氧化物a．酸性氧化物、碱性氧化物不一定都能与水反应生成相应的酸或碱，如SiO2、Fe2O3。b．能与酸反应生成盐和水的氧化物不一定是碱性氧化物，如Al2O3、Cu2O。c．能与碱反应生成盐和水的氧化物不一定是酸性氧化物，如NO2、Al2O3。d．碱性氧化物都是金属氧化物，但金属氧化物不一定是碱性氧化物，如Mn2O7为酸性氧化物，Al2O3为两性氧化物，Na2O2为过氧化物。e．酸性氧化物不一定是非金属氧化物，如Mn2O7；非金属氧化物也不一定是酸性氧化物，如CO、NO。③共价化合物和离子化合物a．由非金属元素组成的化合物不一定是共价化合物，如铵盐。b．由金属元素和非金属元素组成的化合物不一定是离子化合物，如AlCl3。知识点三物质的性质与变化1、物理性质和化学性质2、物理变化和化学变化（1）物理变化与化学变化的比较注意：①化学变化中常伴有发光、放热现象，但有发光、放热现象的变化不一定属于化学变化，如金属受热发光。②化学变化中一定存在化学键的断裂和形成，但存在化学键断裂的变化不一定是化学变化，如HCl溶于水、熔融NaCl电离等。③原子的裂变、聚变虽有新物质生成，但它不属于中学化学意义上的化学变化。④物理变化与化学变化的判断方法（2）化学反应的分类（3）单质、氧化物、酸、碱和盐的转化关系【特别提醒】物质之间是否反应，不仅与物质结构、性质有关，而且与物质所在环境有关，在研究物质性质时，要注意通性与个性之间的关系，在每条通性之外都存在个性。备考时，注意掌握化学中Na、Mg、Al、Fe、Cu、C、Si、N、S、Cl等常见元素的单质、氧化物、酸或碱、盐之间的相互关系及每一步关系中各种可能的变化方式和方法，归纳总结物质之间不能转化的情形。（4）物质变化中的“三馏”、“四色”、“五解”和“十八化”归类物理变化化学变化三馏蒸馏、分馏干馏四色焰色反应显色反应、颜色反应、指示剂变色反应五解潮解分解、电解、水解、裂解十八化溶化、汽化、液化、酸化、氢化、氧化、水化、风化、炭化、钝化、催化、皂化、歧化、卤化、硝化、酯化、裂化、油脂的硬化（5）物质性质与变化的关系物质的性质是物质固有的属性，是物质的基本特征，是变化的内因(即变化的依据)。物质变化就是物质的形态发生了变化(物理变化)或者物质的分子构成发生了变化(化学变化)。变化是一个过程或现象，是性质的具体体现，即性质决定变化，变化体现性质。物质具有某种性质，才会发生对应的变化；物质发生了某种变化，说明了该物质具备某种性质。知识点四分散系、胶体1、分散系（1）概念：一种(或多种)物质分散到另一种(或多种)物质中所得到的体系。被分散的物质称为分散质，起容纳分散质作用的物质称为分散剂。（2）分类：①按照分散质粒子的大小②按照分散质和分散剂的状态如烟属于气固分散系；雾属于气液分散系；悬浊液属于液固分散系；合金属于固固分散系。2、胶体（1）胶体的性质与应用（2）Fe(OH)3胶体的制备①制备原理：FeCl3＋3H2OFe(OH)3(胶体)＋3HCl②具体操作：用烧杯取少量蒸馏水，加热至沸腾；向沸水中逐滴加入适量的饱和FeCl3溶液；继续煮沸至溶液呈红褐色，停止加热，即得Fe(OH)3胶体。（3）胶体的应用①工业除杂、除尘②土壤的保肥作用③豆腐的制作原理④江河入海口处形成三角洲⑤明矾的净水作用。3、三种分散系比较分散系溶液胶体浊液分散质微粒直径大小<1_nm1～100_nm>100_nm分散质微粒成分离子或小分子大分子或离子集合体巨大分子或离子集合体外观特征均匀、透明均匀、透明或半透明不均匀、不透明稳定性稳定，静置无沉淀较稳定不稳定，静置有沉淀分散质能否透过滤纸能能不能分类饱和溶液、不饱和溶液固溶胶、液溶胶、气溶胶悬浊液、乳浊液实例食盐水、蔗糖溶液Fe(OH)3胶体泥水【易错警示】1．利用丁达尔效应可以快速鉴别溶液与胶体，但胶体区别于其他分散系的本质特征是胶体粒子的直径介于1～100nm之间，而不是丁达尔效应。2．胶体不带电荷，胶体粒子(分散质)带电荷，但淀粉胶体的胶体粒子也不带电荷。【典例剖析】高频考点一物质的组成与分类例1.（2021·河北高考卷）高分子材料在生产生活中应用广泛。下列说法错误的是（）A.芦苇可用于制造黏胶纤维，其主要成分为纤维素B.聚氯乙烯通过加聚反应制得，可用于制作不粘锅的耐热涂层C.淀粉是相对分子质量可达几十万的天然高分子物质D.大豆蛋白纤维是一种可降解材料【答案】B【解析】芦苇中含有天然纤维素，可用于制造黏胶纤维，故A正确；聚氯乙烯在高温条件下会分解生成有毒气体，因此不能用于制作不粘锅的耐热涂层，故B错误；淀粉为多糖，属于天然高分子物质，其相对分子质量可达几十万，故C正确；大豆蛋白纤维的主要成分为蛋白质，能够被微生物分解，因此大豆蛋白纤维是一种可降解材料，故D正确；故选B。【举一反三】（2020·浙江卷）下列物质对应的组成不正确的是()A.干冰：CO2 B.熟石灰：CaSO4·2H2OC.胆矾：CuSO4·5H2O D.小苏打：NaHCO3【答案】B【解析】干冰为固体二氧化碳，故A正确；熟石灰成分为Ca(OH)2，CaSO4·2H2O为生石膏，故B错误；胆矾为五水合硫酸铜晶体，故C正确；小苏打是碳酸氢钠的俗名，故D正确；答案选B。【变式探究】（2021·广东卷）今年五一假期，人文考古游持续成为热点。很多珍贵文物都记载着中华文明的灿烂成就，具有深邃的文化寓意和极高的学术价值。下列国宝级文物主要由合金材料制成的是选项ABCD文物名称铸客大铜鼎河姆渡出土陶灶兽首玛瑙杯角形玉杯【答案】A【解析】铸客大铜鼎属于铜的合金，A符合题意；河姆渡出土陶灶属于陶器，主要成分为硅酸盐，不属于合金，B不符合题意；兽首玛瑙杯主要成分为二氧化硅，不属于合金，C不符合题意；角形玉杯主要成分为硅酸盐，不属于合金，D不符合题意；故选A。高频考点二物质的性质与变化例2．(2021·广东卷)广东有众多国家级非物质文化遗产，如广东剪纸、粤绣、潮汕工夫茶艺和香云纱染整技艺等。下列说法不正确的是A.广东剪纸的裁剪过程不涉及化学变化B.冲泡工夫茶时茶香四溢，体现了分子是运动的C.制作粤绣所用的植物纤维布含有天然高分子化合物D.染整技艺中去除丝胶所用的纯碱水溶液属于纯净物【答案】D【解析】广东剪纸的裁剪过程中没有新物质生成，故不涉及化学变化，A正确；冲泡工夫茶时茶香四溢，是因为茶水的香味分子不停地做无规则的运动，扩散到空气中，B正确；制作粤绣所用的植物纤维布含有纤维素，属于天然高分子化合物，C正确；染整技艺中去除丝胶所用的纯碱水溶液属于混合物，D错误。故选D。【变式探究】(2020·全国卷Ⅱ)北宋沈括《梦溪笔谈》中记载：“信州铅山有苦泉，流以为涧。挹其水熬之则成胆矾，烹胆矾则成铜。熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”。下列有关叙述错误的是()A．胆矾的化学式为CuSO4B．胆矾可作为湿法冶铜的原料C．“熬之则成胆矾”是浓缩结晶过程D．“熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”是发生了置换反应【答案】A【解析】胆矾的化学式为CuSO4·5H2O，A项错误；湿法冶铜的原理是CuSO4＋Fe=FeSO4＋Cu，即胆矾可作为湿法冶铜的原料，B项正确；CuSO4溶液经熬制可以得到胆矾，是CuSO4溶液浓缩结晶的过程，C项正确；熬胆矾的铁釜中发生的反应为CuSO4＋Fe=FeSO4＋Cu，属于置换反应，D项正确。【易错警示】常考易错的几种物质的变化与转化(1)结晶水合物失去结晶水的过程属于化学变化。(2)浓硫酸的吸水性属于物理性质，脱水性属于化学性质。(3)煤的干馏、气化和液化，石油的裂化和裂解，蛋白质的变性均属于化学变化；石油的分馏，蛋白质的盐析，焰色试验均属于物理变化。(4)同素异形体之间的转化属于化学变化。(5)物质间转化的几个常见误区①S燃烧不能直接生成SO3而是生成SO2。②Fe2O3与水不反应，不能直接转化为Fe(OH)3。③NH3催化氧化不能直接生成NO2。④Fe分别与Cl2、Br2反应不能生成FeCl2、FeBr2而是生成FeCl3、FeBr3，Fe分别与S、I2反应生成FeS、FeI2，Cu与S反应生成Cu2S。⑤Fe与H＋、Cu2＋反应不能生成Fe3＋。【变式探究】(2020·浙江7月选考)下列说法不正确的是()A．天然气是不可再生能源B．用水煤气可合成液态碳氢化合物和含氧有机物C．煤的液化属于物理变化D．火棉是含氮量高的硝化纤维【答案】C【解析】煤、石油、天然气是不可再生能源，A项正确；水煤气的主要成分是CO和H2，用水煤气可以合成液态碳氢化合物和甲醇等含氧有机物，B项正确；煤的液化是在一定条件下将固体煤炭转化为液体燃料的过程，属于化学变化，C项错误；火棉是含氮量高的硝化纤维，D项正确。高频考点三分散系与胶体例3．(2019·海南高考)下列说法正确的是()A．MgO和Al2O3都属于两性氧化物B.悬浊液和乳浊液的分散质均为液态C.Fe3O4和Pb3O4中的金属都呈现两种价态D.葡萄糖溶液和淀粉溶液都具有丁达尔效应【答案】C【解析】MgO是碱性氧化物，A错误；悬浊液的分散质是固体小颗粒，B错误；Fe3O4可表示为FeO·Fe2O3，Fe元素的化合价为＋2、＋3价，Pb3O4可表示为2PbO·PbO2，Pb元素的化合价为＋2、＋4价，因此两种化合物中的金属都呈现两种价态，C正确；葡萄糖分子是小分子，葡萄糖溶液中的溶质分子小于1nm，所以葡萄糖溶液不能产生丁达尔效应，D错误。【变式探究】(2021·湖南长沙模拟)向含有c(FeCl3)＝0.2mol·L－1、c(FeCl2)＝0.1mol·L－1的混合溶液中滴加稀NaOH溶液，可得到一种黑色分散系，其中分散质粒子是直径约为9.3nm的金属氧化物。下列有关说法中正确的是()A．