苏教版高中化学必修1学案3：1.1 物质及其反应的分类

PAGEPAGE1第一单元物质及其反应的分类【学习目标】1.学会从不同的角度对物质分类。2.掌握常见物质之间的转化。3.了解常见的反应类型，学会根据化合价变化来判断氧化还原反应。【新知导学】一、物质的分类1．根据物质存在的状态分类：物质分为物质、物质、物质。2．根据物质的导电性分类：物质分为、、。3．根据物质在水中的溶解性分类：类别溶解度/g>10g1～10g0.01～1g<0.01g4.根据物质的组成分类：物质eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(纯净物\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(单质\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(,)),化合物\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(有机化合物,\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(,,,,其他无机化合物)),)))),混合物))5．根据物质的性质分类：(1)氧化物可分为酸性氧化物和碱性氧化物。①酸性氧化物(如CO2、SO2等)：的氧化物。②碱性氧化物(如MgO、CaO等)：的氧化物。(2)碱按溶解性分为碱(如KOH、NaOH等)和碱[如Cu(OH)2、Fe(OH)3等]。微思考：1．非金属氧化物均为酸性氧化物，这种说法是否正确？为什么？举例证明。2．CuSO4·5H2O属于混合物吗？3．2020年，全球暴发了新冠肺炎疫情。国家对这次疫情高度重视，全国上下都采取了严格的抗疫措施。疫情期间，75%酒精(主要成分乙醇)和“84”消毒液(主要成分NaClO)是常用的消毒剂，属于有机物的是______，属于盐的是________。二、物质的转化1．物质转化的条件：反应物生成物反应所需条件CO与Fe2O3CaCO32.常见单质及其化合物之间的转化：根据下列转化写出有关化学方程式3．无机化合物转化为有机化合物：1828年，德国化学家通过蒸发氰酸铵得到了，揭开了人工合成有机化合物的序幕。微思考：古诗词中蕴含着丰富的化学变化，明朝诗人于谦的《石灰吟》是一首托物言志诗。作者以石灰作比喻，表达自己为国尽忠、不怕牺牲的意愿和坚守高洁情操的决心。(1)上述诗句中涉及了哪些化学物质？它们分别属于哪类物质？(2)以上述物质为例，描述各类化合物之间的转化关系。三、化学反应的分类1．四种基本反应类型：反应类型实例A＋B=AB反应2H2＋O2eq\o(=,\s\up7(点燃))2H2OAB=A＋B反应CaCO3eq\o(=,\s\up7(高温))CaO＋CO2↑AB＋C=A＋CB反应H2＋CuOeq\o(=,\s\up7(△))Cu＋H2OAB＋CD=AD＋CB反应NaOH＋HCl=NaCl＋H2O2.氧化还原反应和非氧化还原反应：(1)从化合价升降上将化学反应分为反应和反应。(2)凡元素化合价发生变化的化学反应称为反应。反之，为反应。微思考：1．氧化还原反应中一定有氧气参与反应吗？如何判断氧化还原反应与非氧化还原反应？2．钙及其化合物在生产、生活中具有广泛的应用。如可用作药物和建筑材料。用化学方程式表示钙及其化合物之间的转化关系。(1)上述反应中，属于化合反应的是(填序号，下同)，属于复分解反应的是。(2)上述反应①～⑥中属于氧化还原反应的是。【重难点探究】一、物质的分类eq\b\lc\(\a\vs4\al\co1(物,质))eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(\a\vs4\al(纯净物)\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(\a\vs4\al(单质)\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(金属单质（如Fe）,非金属单质（如C）)),\a\vs4\al(化合物)\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(氧化物\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(酸性氧化物（如CO2）,碱性氧化物（如Na2O）)),酸\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(按强弱\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(强酸（如HCl、HNO3、H2SO4）,弱酸（如CH3COOH、H2CO3）)),按电离出的H＋数\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(一元酸（如HCl）,二元酸（如H2SO4）,多元酸（如H3PO4）)))),碱\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(按强弱\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(强碱（如NaOH）,弱碱（如NH3·H2O）)),\b\lc\(\a\vs4\al\co1(按电离出,的OH－数))\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(一元碱（如NaOH）,二元碱[如Ba（OH）2],多元碱[如Fe（OH）3])))),盐\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(正盐（如Na2CO3）,酸式盐（如NaHCO3）,碱式盐[如Cu2（OH）2CO3]))))))))合作探究：1．由同种分子构成的物质一定是纯净物吗？只含一种元素的物质一定是纯净物吗？(宏观辨识与微观探析)2．有的同学认为其水溶液显酸性的物质就是酸，水溶液显碱性的就是碱。这种观点对吗？请举例说明。(宏观辨识与微观探析)典型例题：【典例1】化学家维勒通过蒸发氰酸铵(NH4CNO)得到尿素，从而揭开了有机合成的序幕。从物质分类的角度看，氰酸铵属于()A．酸 B．碱C．盐 D．有机化合物【典例2】下图是对物质进行分类的图示。(1)上图应用的分类法是______________法。(2)下表是利用上述图中涉及的元素组成的几种常见的物质，请你按照“酸”“碱”“盐”“氧化物”的分类标准进行分类。物质类别酸碱盐氧化物H2SO4Cu(OH)2MgSO4CuO(3)请利用图中展示的物质，用化学反应方程式说明CO2和MgO分别属于酸性氧化物和碱性氧化物的理由。________________________________________________________________________________________________________________________________________【规律方法】物质的分类中易错易混问题(1)对于同一种物质，分类的标准不同，所属的物质类别也不同。如NaHSO4既属于盐、钠盐、酸式盐，又属于含氧酸盐等。因此在分类时必须明确分类的依据。(2)并不是所有的金属氧化物都是碱性氧化物，如Mn2O7为酸性氧化物；并不是所有的非金属氧化物都是酸性氧化物，如CO、NO等就不是酸性氧化物。(3)分类时注意物质的真实组成，不要被俗名迷惑，如盐酸是HCl的水溶液，是混合物；纯碱是Na2CO3，属于盐；结晶水合物，如CuSO4·5H2O，是纯净物。(4)只有一种元素组成的物质，可能是纯净物，也可能是混合物。例如，O2、O3均是纯净物，而O2和O3混合后就是混合物。(5)冰和水混合在一起仍是纯净物，因为二者仅是状态不同，但组成相同，都是H2O。二、物质的转化与反应类型1．化学反应基本类型与氧化还原反应的关系：2．常见物质间的转化：合作探究：1．有单质参与的化学反应是否是氧化还原反应？(宏观辨识与微观探析)2．每年9月20日为全国“爱牙日”。牙齿保健越来越受到人们的重视。每天养成刷牙的好习惯，早晨起床和晚上睡觉之前都必须刷牙，这样能将口腔及牙齿上面的食物碎渣、软白污物和牙菌斑消除。某品牌牙膏中的摩擦剂是碳酸钙，可以用石灰石制备。(1)某同学设计了一种制备碳酸钙的实验方案，流程图为eq\x(石灰石)eq\o(→,\s\up7(①高温),\s\do5())eq\x(生石灰)eq\o(→,\s\up7(②加水),\s\do5())eq\x(石灰水)eq\o(→,\s\up7(③加Na2CO3溶液),\s\do5())eq\x(碳酸钙)写出上述方案中有关反应的化学方程式。(2)请你仍然用石灰石为原料(其他试剂自选)，设计另一种制备碳酸钙的实验方案，并用流程图的形式表示出来。典型例题：【典例】有以下9种熟悉的元素的单质及熟悉的化合物：稀硫酸、二氧化碳、铜片、食盐、生石灰、一氧化碳、纯碱、铁片和木炭粉，结合下图中①～⑤选择适当的物质，使有连线的两物质能发生反应。(1)请推断它们的化学式分别为②______________；③________________；⑤________________。(2)写出下列序号之间的化学方程式：①和②：__________________________________________________________；②和④：__________________________________________________________；③和④：__________________________________________________________。【规律方法】1.化学反应的分类判断一个反应是否为氧化还原反应的依据是看该反应中各元素的化合价有没有发生变化。2.氧化还原反应和四种基本反应类型判断中的易错点：(1)四种基本反应类型不能包括所有的化学反应，如反应3CO+Fe2O32Fe+3CO2不属于四种基本反应类型中的任何一种。(2)有单质参加或生成的反应中，如O2与O3的转化等不是氧化还原反应。【课堂小结】【课堂检测】1．新冠肺炎疫情防控指挥部要求居家人员要定期测量体温，从化学组成分，水银属于()A．银溶液 B．非金属单质C．金属单质 D．化合物2．天然气燃烧反应的微观示意图如图所示。由图可得到的结论是()A．反应前后共有6种物质B．反应物中没有单质C．反应前后分子数目有增减D.反应过程中共涉及2种氧化物3．下列反应中既属于分解反应又属于氧化还原反应的是()A．S＋O2eq\o(=,\s\up7(点燃))SO2B．Cu2(OH)2CO3eq\o(=,\s\up7(△))2CuO＋CO2↑＋H2OC．2KMnO4eq\o(=,\s\up7(△))K2MnO4＋MnO2＋O2↑D．Zn＋H2SO4=ZnSO4＋H2↑4．以下表示的是碳及其化合物的转化关系，其中涉及的基本反应类型依次是()Ceq\o(→,\s\up7(CuO),\s\do5(高温))CO2eq\o(→,\s\up7(H2O))H2CO3eq\o(→,\s\up7(Ca（OH）2))CaCO3eq\o(→,\s\up7(高温))CO2A．化合置换分解复分解B．置换复分解化合分解C．置换化合复分解分解D．置换化合分解复分解5．近两年我国在航天领域取得了举世瞩目的成就。(1)2019年12月27日被称为“胖五”的长征五号遥五运载火箭在文昌发射场顺利升空，“胖五”的燃料大部分是零下183℃的液氧①和零下253℃的液氢②——这已经接近低温的极限，所以又被称为“冰箭”。“胖五”的动力心脏——大推力氢氧发动机和液氧煤油③发动机都是全新研制的。(2)2019年1月，长征三号乙运载火箭将嫦娥四号探测器发射升空，实现了人类探测器首次在月球表面的软着陆。火箭的氧化剂为四氧化二氮④(N2O4)，推进剂为偏二甲肼[(CH3)2NNH2]。(3)2020年11月24日，我国在文昌航天发射场，用长征五号遥五运载火箭成功发射探月工程嫦娥五号探测器。探测器使用钛合金⑤等新材料，太空舱中利用NiFeO4⑥转化呼出的废气。在上述短文标有序号的物质中，属于混合物的是__________，属于单质的是______________，属于氧化物的是________，其主要成分属于有机物的是________，属于盐的是____________。6．氢氧化钙，俗称熟石灰或消石灰，是一种白色粉末状固体。氢氧化钙是重要的建筑材料。农药中的波尔多液正是利用石灰乳(溶于水的氢氧化钙)和硫酸铜水溶液按照一定的比例配制而成的。冬天，树木过冬防虫，树木根部以上涂80cm的石灰浆。 树木根部以上涂石灰浆石灰窑工业上常用下列方法制备氢氧化钙。具体过程为：将石灰石煅烧成氧化钙后，经精选与水按1∶(3～3.5)的比例混合，生成氢氧化钙料液经净化分离除渣，再经离心脱水，干燥，即为氢氧化钙成品。根据上述材料，回答下列问题：(1)选择上述短文中提供的物质，完成下表(每空仅填一种物质)。类别混合物碱氧化物名称化学式/(2)写出生成波尔多液的化学反应方程式，并注明反应类型。__________________(3)写出工业制备氢氧化钙的化学方程式，并注明物质类别的转化关系。示例如下：A(氧化物)＋B(氧化物)→C(盐)________________________________________(4)请写出与题目不相同的制备氢氧化钙的方法，并说明工业生产方法的优点。_________________________________________________________________【参考答案】【新知导学】一、物质的分类1．气态液态固态2．导体半导体绝缘体3．易溶物可溶物微溶物难溶物4.金属单质非金属单质无机化合物酸碱盐氧化物5．(1)①与碱反应生成盐和水②与酸反应生成盐和水(2)可溶性难溶性微思考：1．提示：不正确。如CO不是酸性氧化物。2．提示：不属于。CuSO4·5H2O有固定的组成，可以用化学式表示，故属于纯净物。3．提示：乙醇NaClO二、物质的转化1．Fe和CO2高温CaO和CO2高温2.3．维勒尿素微思考：(1)提示：诗句中涉及了碳酸钙、氧化钙，分别属于盐和氧化物。(2)提示：常见含钙化合物的转化关系为三、化学反应的分类1．化合分解置换复分解2.(1)氧化还原非氧化还原(2)氧化还原非氧化还原微思考：1．提示：氧化还原反应中不一定有氧气参加。反应前后元素化合价是否发生变化是判断反应是否为氧化还原反应的依据。2．(1)①②③⑤⑥(2)①【重难点探究】一、物质的分类合作探究：1．提示：由同种分子构成的物质一定是纯净物，只含一种元素的物质可能是纯净物(单质)，也可能是混合物(如O2和O3的混合气体)。2．提示：不对。物质属于酸或者碱，是从其结构和形成的微粒的角度来分析，不是从其水溶液的角度来分析。例如NaHSO4的水溶液显酸性，Na2CO3的水溶液显碱性，但是它们都属于盐类。典型例题：【典例1】【解析】选C。氰酸铵属于盐类。【典例2】答案：(1)树状分类(2)酸碱盐氧化物(3)CO2＋2NaOH=Na2CO3＋H2O，MgO＋2HCl=MgCl2＋H2O二、物质的转化与反应类型合作探究：1．提示：判断一个化学反应是否是氧化还原反应，其标准是根据反应前后元素的化合价是否发生变化。若一个反应中同时既有单质，又有化合物则一定是氧化还原反应；若一个反应中只有单质之间的转化，则该反应是非氧化还原反应(例如：2O3=3O2)。2．(1)提示：①CaCO3eq\o(=,\s\up7(高温))CaO＋CO2↑，②CaO＋H2O=Ca(OH)2，③Ca(OH)2＋Na2CO3=CaCO3↓＋2NaOH。(2)提示：eq\x(石灰石)eq\o(→,\s\up7(加盐酸))eq\x(CaCl2)eq\o(→,\s\up7(加Na2CO3溶液))eq\x(碳酸钙)典型例题：【典例】【解析】(1)在题目提供的物质中，单质①与酸②反应，则①为Fe、②为H2SO4，酸能与盐⑤反应，则⑤为Na2CO3，氧化物④能与盐⑤反应，则④为CaO，氧化物③能与氧化物④反应，则③为CO2，综上所述，②为H2SO4；③为CO2；⑤为Na2CO3。(2)据以上分析可知：①和②反应的化学方程式为Fe＋H2SO4=FeSO4＋H2↑；②和④反应的化学方程式为CaO＋H2SO4=CaSO4＋H2O；③和④反应的化学方程式为CO2＋CaO=CaCO3。答案：(1)②H2SO4③CO2⑤Na2CO3(2)①和②：Fe＋H2SO4=FeSO4＋H2↑②和④：CaO＋H2SO4=CaSO4＋H2O③和④：CO2＋CaO=CaCO3【课堂检测】1．【解析】选C。从化学组成分，水银是金属汞，属于金属单质。2．【解析】选D。由图示可以写出反应方程式为2O2＋CH4eq\o(→,\s\up7(点燃))CO2＋2H2O。A项，反应前后共4种物质，错误；B项，O2为单质，错误；C项，反应前和反应后的分子数目没有变化，错误；D项，CO2和H2O为氧化物，O2不是氧化物，共有两种氧化物，正确。3．【解析】选C。判断氧化还原反应最基本的方法是看反应前后有无元素化合价的变化。A中反应是化合反应；D中反应是置换反应；B中反应属于分解反应，但各元素的化合价在反应前后均没有变化，故其不属于氧化还原反应；C中反应属于分解反应，且锰元素和氧元素的化合价发生改变，故C属于氧化还原反应。4．【解析】选