高中化学必修1学案专题1第一单元第1课时物质的分类与转化

专题1化学家眼中的物质世界本专题由三个单元组成。第一单元是丰富多彩的化学物质，教材以初中化学的相关内容为基础，归纳总结出物质的多种分类方法和化学反应的两种分类方法，进而引入“物质的量”，简要介绍物质的量、摩尔、阿伏加德罗常数、摩尔质量等重要概念以及它们之间的相互关系，阐释了物质的量在微观粒子与宏观物质之间的桥梁作用，然后在物质的聚集状态与温度、压强关系的基础上，引出气体摩尔体积的概念，并将之应用于气体的化学计算中，最后简单介绍分散系、胶体的概念。第二单元是研究物质的实验方法，教材首先通过实验引出萃取、分液、蒸馏等重要的物质分离和提纯方法，然后通过对铵根离子、氯离子、硫酸根离子的检验来归纳物质的检验方法，并介绍了“焰色反应”，最后通过“溶液的配制及分析”介绍了物质的量浓度的概念，学习配制一定物质的量浓度溶液的原理和操作方法。第三单元是人类对原子结构的认识，主要介绍人类对原子结构的认识过程及原子的构成。专题重点：物质的分类及酸、碱、盐之间的相互转化；物质的量、摩尔质量、气体摩尔体积、物质的量浓度等概念及其简单计算；一定物质的量浓度溶液的配制方法；物质的检验、分离和提纯；同位素、核素的概念。专题难点：物质的量、气体摩尔体积的概念和运用物质的量进行计算；原子结构和胶体的性质。1．重视新旧知识的密切联系。本专题知识与初中化学的若干知识有着密切的联系，学习过程中要自觉主动地进行新旧知识之间的联系，以降低新知识学习的难度，不断建构和完善知识网络，提高学习效率。2．重视化学实验的学习。化学实验是化学学习的重要内容之一，本专题涉及的化学实验基础知识和基本技能是每一位中学生必备知识。对于化学实验，要多动手操作，科学地观察，积极地思考，学会探究实验的思维和步骤，及时归纳总结。3．培养对知识进行归纳、总结的学习方法。进入高中后对问题的认识要从简单的机械记忆向严密的逻辑推理能力转化，在学习中应注意归纳总结教材中的各种信息，发挥学习的主动性，充分交流和讨论，主动去发现规律。第一单元丰富多彩的化学物质

第1课时物质的分类与转化一、物质的分类依物质的属性，物质一般有如下的分类方法：1．根据物质存在的状态，将物质分为气态物质、液态物质和_固态物质。2．根据物质的导电性，将物质分为导体、半导体和绝缘体。3．根据物质在水中的溶解性，将物质分为可溶性物质、微溶性物质和难溶性物质。4．根据物质的组成和性质特点，对物质进行分类。其中酸、碱、盐、氧化物、氢化物还可再分类。如：氧化物eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(根据组成元素\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(金属氧化物如Na2O等,非金属氧化物如CO2等)),根据化学性质\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(碱性氧化物如Na2O等,酸性氧化物如CO2等,……))))二、物质的转化初中阶段，我们已经学习了一些物质转化的知识，请举例填充下表中所列物质的转化反应。三、化学反应的基本类型探究点一物质的分类一、两种重要的分类方法(1)交叉分类法：根据不同的分类标准对同一事物进行分类。如：(2)树状分类法：根据对象的共同点和差异点，将对象分为不同的种类，而且形成有一定从属关系的不同等级系统的一种分类方法。如：根据物质的组成和性质可对物质进行如下分类。二、氧化物的分类拓展：如Mn2O7等是金属氧化物，但不是碱性氧化物；Mn2O7等是酸性氧化物，但不是非金属氧化物；CO、NO、NO2等是非金属氧化物，但不是酸性氧化物。三、碱的分类四、酸的分类(1)酸eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(按是否含氧分为\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(含氧酸：H2SO4，HNO3,无氧酸：HCl，HI)),\a\vs4\al(按电离程,度分为)\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(强酸完全电离：H2SO4，HCl,中强酸部分电离：H2SO3，H3PO4,弱酸微量电离：HF，HClO)),\a\vs4\al(按是否有,氧化性分为)\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(氧化性酸：浓H2SO4，浓、稀HNO3,非氧化性酸：稀H2SO4，盐酸)),\a\vs4\al(按氢原子个数分为)\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(一元酸：HCl，HNO3,多元酸：H2SO4，H3PO4))))(2)常见酸的酸性强弱顺序分为：①强酸：HClO4>HNO3；HI>HBr>HCl②弱酸：H2SO3>H3PO4>HF>CH3COOH>H2CO3>H2S>HClO>>H4SiO4(3)关于酸的其他分法：eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(难挥发性酸——浓H2SO4，浓H3PO4,易挥发性酸——HCl，HNO3，HBr，HI，HF，H2S,易分解的酸——HClO，H2CO3，H2SO3，HNO3,还原性酸——H2S，浓HCl，HBr，HI，H2SO3,不使指示剂变色的酸——HClO但能使指示剂漂白、,石炭酸、硅酸、高级脂肪酸))五、盐的分类1．某物质中只含一种元素，则此物质一定是单质吗？提示：不一定。该物质可能是纯净物也可能是混合物，如O2和O3组成的混合物也只含有一种元素。2．已知酸性氧化物是与碱反应生成盐和水的氧化物，那么非金属氧化物一定是酸性氧化物吗？提示：不一定，如CO、NO是非金属氧化物，但不与碱反应，不是酸性氧化物。3．两种元素化合是不是一定只生成一种化合物？为什么？提示：不一定。两种元素化合也可以生成两种或两种以上的物质，如碳与氧气反应，既可生成CO2，也可生成CO。【例1】下列每组物质中都有一种物质与其他物质在分类上不同。试分析每组中物质的组成规律，将这种不同于其他物质的物质找出来。(1)NaCl、KCl、NaClO、BaCl2(2)HClO3、KClO3、Cl2、NaClO3(3)H3PO4、H4SiO4、HCl、H2SO4(4)浊液、溶液、水(5)空气、氮气、HCl气体、CuSO4·5H2O(6)铜、金、汞、钠【思路分析】分析每组物质在性质(元素组成、物理性质、化合价、化学性质等)方面的特点，找出其相似性，即可发现特殊的一种。【解析】【答案】(1)NaClO(2)Cl2(3)HCl(或H4SiO4)(4)水(5)空气(或CuSO4·5H2O)(6)钠(或汞)现有12种物质：①高锰酸钾；②金刚石；③氢氧化钙；④碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3]；⑤氯化铁溶液；⑥干冰；⑦铜；⑧空气；⑨水；⑩过氧化钠(Na2O2)；⑪胆矾；⑫碳酸氢钠。用物质的序号填空：(1)属于单质的有②⑦；属于氧化物的有⑥⑨⑩；(2)属于碱类的有③；属于化合物的有①③④⑥⑨⑩⑪⑫；(3)属于盐类的有①④⑪⑫；属于混合物的有⑤⑧。解析：(1)金刚石和铜属于单质；干冰、水和过氧化钠属于氧化物；(2)氢氧化钙属于碱类；(3)高锰酸钾(正盐)、碱式碳酸铜(碱式盐)、胆矾(正盐)、碳酸氢钠(酸式盐)均属于盐类，氯化铁溶液和空气属于混合物。探究点二单质、氧化物、酸、碱、盐的性质及相互转化1.单质、氧化物、酸、碱和盐之间的相互关系2.金属单质的性质(3)金属＋较不活泼金属的盐溶液→eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(金属＋盐,置换出水中的氢))如：Zn＋CuSO4=Cu＋ZnSO4；2Na＋CuSO4＋2H2O=Cu(OH)2↓＋Na2SO4＋H2↑(4)部分金属与水反应。如：2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑(5)特殊情况。如：2Mg＋CO2eq\o(=,\s\up15(点燃))2MgO＋C，Fe2O3＋2Aleq\o(=,\s\up15(高温))2Fe＋Al2O33．非金属单质的性质(1)多数能与H2化合生成气态氢化物。如：Cl2＋H2eq\o(=,\s\up15(点燃或光照))2HCl(2)多数能与金属化合生成盐。如：2Fe＋3Cl2eq\o(=,\s\up15(点燃))2FeCl3(3)多数能与O2化合生成氧化物。如：C＋O2eq\o(=,\s\up15(点燃))CO2(4)某些非金属之间能发生置换反应。如：Cl2＋2NaBr=2NaCl＋Br2(5)有的能与水反应。如：Cl2＋H2OHCl＋HClO4．酸性氧化物、碱性氧化物的性质(1)酸性氧化物＋水→含氧酸，如：SO2＋H2OH2SO3(2)酸性氧化物＋碱性氧化物→盐，如：CO2＋Na2O=Na2CO3(3)酸性氧化物＋碱→盐＋水，如：CO2＋Ca(OH)2=CaCO3↓＋H2O(4)碱性氧化物＋酸→盐＋水，如：MgO＋2HCl=MgCl2＋H2O(5)碱性氧化物＋水→碱，如：Na2O＋H2O=2NaOH5．酸的性质(1)酸能使紫色石蕊试液变红。(2)酸＋某些金属单质→盐＋氢气，如：Fe＋2HCl=FeCl2＋H2↑(3)酸＋碱性氧化物→盐＋水，如：Fe2O3＋6HCl=2FeCl3＋3H2O(4)酸＋碱→盐＋水，如：2NaOH＋H2SO4=Na2SO4＋2H2O(5)酸＋某些盐→盐＋新酸，如：AgNO3＋HCl=AgCl↓＋HNO36．碱的性质(1)碱能使紫色石蕊试液变蓝，使无色酚酞试液变红。(2)碱＋酸性氧化物→盐和水，如：SO2＋2KOH=K2SO3＋H2O(3)碱＋酸→盐＋水，如：Ca(OH)2＋2HCl=CaCl2＋2H2O(4)碱＋盐→新碱＋新盐，如：FeCl3＋3NaOH=Fe(OH)3↓＋3NaCl(5)碱＋某些非金属单质→盐＋盐＋水，如：Cl2＋2NaOH=NaCl＋NaClO＋H2O7．盐的性质(1)盐＋酸→新盐＋新酸，如：FeS＋2HCl=FeCl2＋H2S↑(2)盐＋碱→新盐＋新碱，如：Na2CO3＋Ca(OH)2=CaCO3↓＋2NaOH(3)盐＋盐→两种新盐，如：BaCl2＋Na2SO4=BaSO4↓＋2NaCl(4)盐＋金属→新盐＋另一金属，如：Zn＋FeSO4=Fe＋ZnSO4(5)盐与非金属反应，如：2FeCl2＋Cl2=2FeCl3，Cl2＋2KI=2KCl＋I21．结合上述分析碱和盐反应时应该符合什么条件才能发生？试举例说明。提示：碱和盐之间生成新碱和新盐的反应只有符合复分解反应的条件时才能发生，例如Ca(OH)2＋Na2CO3=CaCO3↓＋2NaOH，生成了沉淀碳酸钙，符合复分解反应发生的条件，该反应才能发生。2．有同学认为向氯化钙溶液中通入二氧化碳气体会发生反应，化学方程式是CaCl2＋CO2＋H2O=CaCO3↓＋2HCl，该判断正确吗？为什么？提示：不正确，碳酸是弱酸，盐酸是强酸，该反应不能发生。【例2】(双选)图中“——”表示相连的物质间在一定条件下可以反应，“→”表示丁在一定条件下可以转化为乙。下面四组选项中，符合图示要求的是()甲乙丙丁ANa2CO3Na2SO4NaOHNaClBKClK2CO3KOHHClCO2COCuOCDFeCuCl2ZnHCl【思路分析】(1)酸、碱、盐之间发生的是复分解反应，应符合复分解反应发生的条件，有沉淀或气体或水生成，如碱与盐、盐与盐之间的反应，生成物至少有一种是沉淀，反应物全部是可溶的，记住酸、碱、盐的溶解性是解答题目的关键。(2)本题宜采用排除法，任选每个选项中的两种物质，看是否满足题目要求。若不符合，则其他物质不需分析，但对正确选项则需要逐一验证。【解析】A中的甲和乙、乙和丙、丙和丁、丁和甲均不能反应；B中甲和乙、乙和丙、丁和甲不能反应；C中各反应分别是：甲和乙：O2＋2COeq\o(=,\s\up15(点燃))2CO2，乙和丙：CO＋CuOeq\o(=,\s\up15(△))Cu＋CO2，丙和丁：2CuO＋Ceq\o(=,\s\up15(高温))2Cu＋CO2↑，丁和甲：C＋O2eq\o(=,\s\up15(点燃))CO2，丁→乙：2C＋O2eq\o(=,\s\up15(点燃))2CO；D中的各反应分别是：甲和乙：Fe＋CuCl2=FeCl2＋Cu，乙和丙：Zn＋CuCl2=ZnCl2＋Cu，丙和丁：Zn＋2HCl=ZnCl2＋H2↑，丁和甲：Fe＋2HCl=FeCl2＋H2↑，丁→乙：CuO＋2HCl=CuCl2＋H2O，故选CD。【答案】CD单质、氧化物、酸、碱和盐的相互关系，可以用下图简单表示，现选择铁、碳、氧气、盐酸、氧化钙、二氧化碳、水、氢氧化钙8种物质作为反应物，将图中指定序号的转变用化学方程式表示(所写化学方程式不得重复)。①C＋O2eq\o(=,\s\up15(点燃))CO2；②CO2＋H2OH2CO3；③CO2＋Ca(OH)2=CaCO3↓＋H2O；④Fe＋2HCl=FeCl2＋H2↑；⑤CaO＋2HCl=CaCl2＋H2O；⑥Ca(OH)2＋2HCl=CaCl2＋2H2O；⑦CaO＋H2O=Ca(OH)2。解析：属于同一类的物质必定符合同一标准，就会有某一共同的性质，利用一类物质和另一类物质之间的关系，就可以找出物质之间转化的方法：非金属eq\o(→,\s\up15(氧气),\s\do15(①))酸性氧化物eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(\o(→,\s\up15(碱))盐,\o(→,\s\up15(水))酸))；金属eq\o(→,\s\up15(氧气))碱性氧化物eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(\o(→,\s\up15(酸))盐,\o(→,\s\up15(水))碱))，该题对各类物质之间的转化给限定了8种物质，从这8种物质中选出符合条件的物质进行各类物质间的转化。1．下列各组物质中，第一种属于酸，第二种属于混合物，第三种属于碱的是(C)A．H2SO4、CuSO4·5H2O、苛性钠B．H2SO4、空气、纯碱C．HNO3、食盐水、烧碱D．铁红、胆矾、熟石灰解析：A项，CuSO4·5H2O属于纯净物；B项，纯碱是Na2CO3，属于盐；D项，胆矾属于纯净物。2．实验室中的药品常按物质的性质、类别等不同而有规律地放置