人教版高中化学必修一课件：2.1化学物质及其变化(共80张)

晨报新闻：可回收垃圾箱里垃圾大多不可回收

记者在金陵中学旁的一个垃圾箱边观察了一会，发现前来扔垃圾的人中，除了一个孩子仔细看了箱上的说明，其他人都是看都没看就顺手扔进去了。一个女孩把手里的板栗壳连同塑料袋一下子扔进了“可回收”的箱里。记者问她为什么这样扔，她不好意思地说：“没注意是分类的，好像是扔错了。”第一节、物质的分类

第二章化学物质及其变化超市的商品摆放图书馆里的书籍编排网络搜索分类【讨论】

超市里的商品、图书馆里的书籍、互联网上的搜索引擎。你为什么能很快就找到你所需要的物品呢？分类的目的和意义：能够提高人们工作、学习的效率，使人们更快更便捷的达到目的。【试想】没有分类的世界的模样？分类法是把某些特征相似的物体归类到一起的方法.1、定义:关键:找到一定的分类标准(依据)。一、分类法2、应用的普遍性（1）当分类的标准确定之后,同类事物中在某些方面的相似性,可以帮助我们做到举一反三。（2）对于不同类的事物,可以做到由此及彼。3、分类方法：属按A种1种2（1）单一分类法A：分类的标准种1、种2、属之间的逻辑关系种1+种2=属种1、种2同层次、互不交叉马按颜色白马黑马黄马红马……公孙龙：白马非马白马是马，但不等于所有的马单一分类法所依据的标准有一定的局限。【回忆】按物质所属类别连线

Na2SO4

钠盐KNO3

钾盐Na2CO3

硝酸盐

K2SO4

碳酸盐

K2CO3

硫酸盐以阳离子不同进行分类以酸根不同进行分类（2）交叉分类法同一物质按不同的分类标准有不同的分类结果。即同一事物可同时分属不同类别。这是交叉分类么?为什么?Na2CO3K2SO4钠盐钾盐【思考】树状分类以原油为原料，今日已能制成2,500种性能相异的不同石油产品，以及3,000种以上的石油化学品。（3）树状分类法对一类物质进行再分类的方法

原则：同一层次的物质类别间一般是相互独立，没有交叉的。——人类重要的营养物质六大营养素糖蛋白质脂肪矿物质水维生素化学无机有机分析物化高分子化学环境化学化学工程量子化学生物化学配位化学仿生化学计算机化学化学如何用上述方法对化学物质与化学反应进行分类？1、确立分类依据（标准）2、确定类别名称3、将物质归类【思考与交流】1、根据反应前后物质种类的多少以及反应物和生成物的类别把化学反应分为：置换反应复分解反应分解反应化合反应二、对化学反应的分类A+B=ABAB=A+BA+BC=AC+BAB+CD=AD+BC四大基本反应类型：2、根据反应中是否有氧元素的得失.或根据反应中是否有化合价的变化：氧化还原反应非氧化还原反应氧化还原反应置换反应复分解反应化合反应分解反应

四种基本类型反应与氧化还原反应的关系：4、根据反应中的能量变化把化学反应分为：吸热反应放热反应3、根据反应中是否有离子参加：离子反应非离子反应5、根据反应程度分为：可逆反应完全反应离子反应非离子反应

化合反应分解反应置换反应复分解反应

根据基本形式

根据反应热根据反应微粒可逆反应完全反应

根据反应程度吸热反应放热反应无机化学反应分类

根据化合价氧化还原反应非氧化还原反应树状分类【练习】对下列化学反应进行分类（1）硫在氧气中燃烧（2）红磷在氧气中燃烧（3）铁丝在氧气中燃烧（4）铝箔在氧气中燃烧分类标准1：是不是化合反应。化学反应（1）（2）（3）（4）为一类，都是化合反应。分类标准2：是不是氧化还原反应。化学反应（1）（2）（3）（4）为一类，都是氧化还原反应。分类标准4：反应物的特点。化学反应（1）（2）都是非金属与氧气反应，（3）（4）为另一类，都是金属与氧气的反应。分类标准3：是不是放热反应。化学反应（1）（2）（3）（4）为一类，都是放热反应。到20世纪末,人类发现和合成的物质已超过2000万种,令人眼花缭乱.应如何来研究它们?应根据一定的标准对他们进行分类,然后逐类进行研究.三、对化学物质的分类组成构成物理性质（色、态、味、溶解性、熔沸点等）化学性质[可燃性、毒性、酸碱性（强弱）等]其它标准物质分类标准1、按聚集状态物质固体液体气体晶体无定形物质（过冷液体）单晶多晶（体积、形状）水p/kPaT/K固液气101527CO2的相图216195为什么有些固体容易升华？嘲笑中坚持终抱诺奖归

在准晶体中，我们发现迷人的阿拉伯镶嵌艺术在原子水平的重现：规则但从不重复的模式。谢赫特曼发现“准晶体”后，没人认同他的观点，还被要求离开他所在的研究小组。著名的化学家、两届诺奖得主鲍林公开说：达尼埃尔·谢赫特曼是在胡言乱语，没有什么准晶体，只有“准科学家”。

（达尼埃尔·谢赫特曼）

得奖的风光背后，是谢赫特曼在嘲笑中的坚持。正是这种坚持，改变了科学界对固体材料的看法，找到了除晶体、非晶体外的第三种可能。化合物混合物纯净物单质金属单质非金属单质氧化物酸碱盐根据物质组成是否单一根据元素组成是否单一根据元素组成差异Al,FeO2,CH2SO4NaOHNaClCuOH2O、CO22、按组成分类：空气、O2、H2O、C、CO2、CuO、Fe、Al、H2SO4、NaOH和NaCl。空气物质氧化物酸性氧化物碱性氧化物(其它氧化物）CuO、Fe2O3、Na2OCO、CO2、P2O5、H2OCO2、P2O5CaO、Fe2O3、Na2OCO、H2O、Al2O3从组成元素分非金属氧化物金属氧化物从性质分【讨论】我们已经学过的氧化物有:COCO2P2O5H2OCuOFe2O3Na2O等。下面我们尝试对（1）氧化物进行分类:CO2+2NaOH=Na2CO3+H2OSiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2OCO2+H2O=H2CO3SiO2+H2O不反应CaO+2HCl=CaCl2+H2OFe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2OCaO+H2O=Ca(OH)2Fe2O3+H2O不反应含氧酸:无氧酸:HCl(氢某酸)是否含氧一分子电离出H+数目一元酸:二元酸:三元酸:HNO3HClCH3COOHH2SO4H2CO3H3PO4

其它（某酸)

【讨论】我们已经学过的酸有:HClHNO3H2CO3CH3COOHH3PO4H2SO4等。下面我们尝试对（2）酸进行分类:强酸:弱酸:H2SO4HNO3HClH2CO3CH3COOHH3PO4

易挥发酸:难挥发酸:HNO3HClH2CO3

CH3COOHH2SO4H3PO4

按电离程度有无挥发性

【讨论】我们已经学过的酸有:HClHNO3H2CO3CH3COOHH3PO4H2SO4等。下面我们尝试对这些酸进行分类:HClH2SO4HNO3H2SH2CO3强酸弱酸无氧酸含氧酸一元酸二元酸【练习】按物质所属类别连线

【讨论4】请模仿酸对以下的（3）碱进行分类:NaOHKOHNH3﹒H2OBa(OH)2Cu(OH)2Fe(OH)3

写出分类依据和结果（可以有多种）电离程度强碱弱碱KOHNaOHBa(OH)2Cu(OH)2Fe(OH)3

NH3﹒H2O

按一分子电离OH-数目一元碱二元碱三元碱KOHNaOHNH3﹒H2O

Ba(OH)2Cu(OH)2Fe(OH)3可溶性碱难溶性碱KOHNaOHBa(OH)2Cu(OH)2Fe(OH)3水溶性

【讨论】（4）盐的分类:Na2CO3NaHCO3K2SO4NaHSO4BaCl2BaSO4CaCO3Cu2(OH)2CO3写出分类依据和结果（可以有多种）正盐:酸式盐:碱式盐:NaHSO4NaHCO3Cu2(OH)2CO3可溶性盐:难溶性盐:Na2CO3

K2SO4

BaCl2NaHSO4NaHCO3

BaSO4CaCO3Cu2(OH)2CO3阳离子:阴离子:钠盐等含氧酸盐、无氧酸盐等按酸碱中和程度按溶解性按离子的类型Na2CO3

K2SO4

BaCl2

BaSO4CaCO3CaCaOCa(OH)2CaCO3CCO2H2CO3CaCO3你发现了什么规律?你能用图来表示酸、碱、盐、氧化物之间的转化关系吗?【思考】对物质的一种分类方法,可以帮助我们更好的认识物质的性质,找出各类物质之间的关系.请分别以钙和碳为例,用化学方程式表示下列转换关系.单质O2O2H2OH2O碱性氧化物酸性氧化物碱酸盐CaCaOCa(OH)2CaCO3

金属

碱性氧化物

碱盐非金属

酸性氧化物盐酸CCO2H2CO3CaCO3

如何完成下列系列变化金属碱性氧化物

碱盐非金属酸性氧化物盐酸酸碱盐的通性【练习】试写出下列六种物质间相互反应的化学方程式，及基本反应类型。CuOCO2NaOHH2SO4Ba(NO3)2Fe2(SO4)3金属

碱性氧化物

碱盐非金属

酸性氧化物酸盐CuOCO2NaOHH2SO4Ba(NO3)2Fe2(SO4)3【练习】每组中都有一种物质与其他物质在分类上或性质上不同，试分析每组中物质的组成规律或性质特点，将这种物质找出来，并说明理由。

（1）NaClK2CO3Na2SO4NaHCO3（2）O2COH2Mg（3）CO2SO3COCaO（4）生锈铁钉氨水蓝矾含镁40%的MgO二、分散系及其分类根据物质的组成和性质物质纯净物混合物单质化合物酸碱盐氧化物金属非金属………………………………………………

…………？（一）分散系1、定义：把一种（或多种）物质分散到另一种（或多种）物质里形成的体系。2、组成：分散质分散剂混合物3、分类气气液液固固分散质分散剂（1）按照分散质和分散剂的状态分散质分散剂实例气气空气液气云、雾固气烟、灰尘气液泡沫液液牛奶、酒精水溶液固液盐水、油漆气固泡沫塑料液固珍珠固固有色玻璃、合金【思考与交流】试着举出九种分散系的实例。

溶液悬浊液乳浊液NaCl+水泥沙+水CCl4+水当分散剂是水（或其他液体）时离子固体颗粒液体液滴可见，不同的分散系取决于分散质颗粒的不同

分散质微粒直径10-10m10-9m(1nm)10-7m（100nm）10-4m溶液胶体

浊液电子显微镜超显微镜光学显微镜肉眼观察观察手段原子蛋白质（2）按照分散质粒子的大小（二）胶体1、概念：分散质微粒的直径大小在1~100nm之间的分散系。胶体的稳定性介于溶液和浊液之间，在一定条件下能稳定存在，属于介稳体系。溶液<1nm均一稳定悬浊液、乳浊液>100nm不稳定2、分类根据分散质微粒的构成粒子胶体：Fe(OH)3胶体、AgI胶体分子胶体：淀粉溶液、蛋白质溶液根据分散剂状态固溶胶：有色玻璃、烟水晶液溶胶：AgI胶体、Fe(OH)3胶体气溶胶：烟、云、雾N个分子集合体高分子化合物（1）分散法：将悬浊液或乳浊液中的分散质分散如：研磨法，胶溶法常见的胶体有：墨汁（磨墨）、碳素墨水、淀粉溶液等3、胶体的制备使分散质粒子大小在1～100nm之间（2）凝聚法——溶质分子聚合成胶粒水解反应注意：不能过度加热，以免出现Fe(OH)3胶体凝聚。FeCl3+3H2O

△

Fe(OH)3（胶体）+3HCl红褐色②化学结合法：所有的化学反应，如复分解、水解、分解、氧化还原等，只要能生成难溶物，就可以通过控制反应条件，用来制备溶胶。①改变溶剂法：利用同一物质在不同溶剂中溶解度的差异来制备胶体，例如，将NaCl分散到酒精中，由于NaCl在酒精中溶解度低，形成胶体。【实验】向试管中的蒸馏水加热至沸腾，向沸水中逐滴加入2~3滴FeCl3饱和溶液，继续加热至溶液呈红褐色，停止加热。观察光束照射红褐色液体时的现象？硅酸溶胶的制备Na2SiO3+2HCl=H2SiO3（胶体）+2NaCl注意：控制溶液的用量，否则会生成凝胶或会生成沉淀复分解反应AgNO3+KI=AgI（胶体）+KNO3

注意：浓度控制，浓度过大会生成沉淀。逐滴滴加，同时要不断振荡。碘化银溶胶的制备【实验】将Fe(OH)3胶体过滤，观察光束照射滤液时的现象？结论：滤纸可将溶液（或胶体）和沉淀分离现象：①加入AgNO3溶液的试管里出现白色沉淀原因：微粒具有扩散功能，Cl-能透过半透膜扩散到蒸馏水里去，淀粉不能透过半透膜②加入碘水的试管无变化淀粉胶体和食盐水半透膜蒸馏水【实验】结论：半透膜可将溶液和胶体分离4、分离提纯利用半透膜把胶体中混有的离子或小分子从胶体溶液里分离的操作，叫做渗析。其原理为胶体微粒不能透过半透膜，而溶液中的分子和离子能透过半透膜。

分析：换水过程中蛋膜内NaCl浓度的变化t/s换水分析：t/s换水t/s换水换水蛋膜内c(Na+)或c(Cl-)在静态和动态的渗析过程中的变化趋势，而淀粉分子的浓度在渗析过程中基本保持不变蛋膜内c(Na+)或c(Cl-)在换水过程中的变化趋势t/s1-LmolC•用途：多次渗析可将胶体和溶液充分分离（胶体的净化）应用：血液透析、从牛奶中提取乳清蛋白（1）丁达尔效应——光学性质当一束平行强光通过胶体时，可以看到一条光亮通路，这种现象叫做丁达尔效应。

光亮的通路5、胶体的性质

无光亮的通路【实验】丁达尔现象原理示意图

溶液微粒衍射胶体微粒散射浊液微粒反射1nm≤

d胶体粒子≤100nm400nm≤

λ可见光

≤700nmd粒子

>>λ入射光

光的反射d粒子

<λ入射光

光的散射悬浊液中的粒子过大，可见光完全被反射。可见光透过溶胶时会产生明显的散射作用。用途：鉴别溶液与胶体（液溶胶）日常现象布朗发现花粉的小颗粒在作不停的、无秩序的运动（布朗运动）。花粉受到不同水分子的无序撞击下产生的运动。1827年1903年发明超显微镜并观测到胶粒也在作无规则的布朗运动。布朗运动使该胶体微粒保持悬浮状态，并不容易沉降，这是胶体稳定的原因之一。（2）布朗运动——力学性质颗粒越小，温度越高，布朗运动越剧烈。但布朗运动并不是胶体特有的性质。【实验】通电前

通电后（3）电泳——电学性质在外加电场的作用下，胶体的微粒在分散剂里向阴极（或阳极）作定向移动的现象，叫做电泳。电泳现象证明了胶体微粒带有电荷。碘化银胶粒结构胶粒双电层结构：{[Fe(OH)3]m·nFeO+·(n-x)Cl-}x+·xCl-注意：胶体显电中性边长1cm表面积6cm2边长10-6cm表面积6×10-12cm2100万倍！分解胶体的吸附能力强胶体的表面积大？胶粒直径小→表面积大吸附能力强→可吸附溶液中离子(优先吸附结构类似的粒子）。胶体粒子带电规律：（1）金属氢氧化物、金属氧化物的胶粒吸附阳离子带正电。（2）非金属氧化物、金属硫化物、硅酸、土壤胶体吸附阴离子带负电。（3）AgI既可吸附I-，也可吸附Ag+，视两者多少而吸附不同电荷。（4）有些胶体如淀粉、蛋白质一般不吸附各种离子。Fe(OH)3胶粒吸附阳离子FeO+而带正电荷→向阴极移动→阴极区颜色逐渐变深。电泳——可用于提纯和精制胶体同种胶体微粒在同一溶液中只吸附同种离子，所以带同种电荷，具有排斥力。导致胶体不易凝聚的、比较稳定的主要原因。【思考】在陶瓷工业上常遇到因陶土里混有氧化铁而影响产品质量的问题。解决方法之一是把这些陶土和水一起搅拌，使微粒直径在1~100nm之间，然后插入两根电极，接通直流电源，这时阳极聚集____，阴极聚集____。氧化铁陶土4、胶体的聚沉（1）胶体稳定存在的原因：布朗运动、胶粒带电（2）胶体的聚沉：胶粒聚集成较大颗粒形成沉淀。①破坏胶粒的带电结构----加入电解质胶体胶粒带有电荷，加入电解质后，由于电解质在溶液中能电离出阳离子和阴离子，分别能中和带有负电荷胶粒的胶体和带有正电荷胶粒的胶体。电解质使胶体聚沉的影响因素：能使胶粒带有负电荷的胶体凝聚的几种阳离子的能力大小顺序为：

Al3+>Fe3+>Mg2+>Ca2+>Na+>K+电解质溶液浓度越大，离子电荷越大，离子半径越小对胶体的凝聚作用越强。能使胶粒带有正电荷的胶体凝聚的几种阴离子的能力大小顺序为：

PO4３－>SO4２－>NO3->Cl－。③升温增加碰撞机会②加入电性相反的胶粒破坏胶粒的带电结