2024年新高一化学暑假讲义讲义03 物质的分类及转化（学生版）

第三讲物质的分类及转化1.通过学习认识“为什么要对物质进行分类研究”，树立分类研究的意识。2.通过学习了解“如何对物质进行分类研究”，对常见的物质能根据其组成及性质进行分类，了解树状分类法及交叉分类法的特点。3.认识胶体是一种常见的分散系，能举例说明胶体的典型特征，并能根据胶体的性质设计丁达尔实验进4.通过学习认识同类物质具有相似的性质，一定条件下某些物质可以相互转化。5.掌握单质、氧化物、酸、碱和盐等各类物质间的相互转化关系和规律。一．物质的分类1.分类是根据研究对象的共同点和差异点，将它们区分为不同种类和层次的科学方法。科学的分类能够反映事物的本质特征，有利于人们分门别类地进行深入研究。分类有一定的标准，根据不同的标准，人们对研究对象进行不同的分类。在高中化学的学习中，对物质及其变化的分类标准将从物质的组成和性质等宏观视角，拓展到物质的构成、结构和参加化学反应的粒子等微观视角。运用分类的方法，可以发现物质及其变化的规律，预测物质的性质及可能发生的变化。2.交叉分类：从不同角度对物质进行分类。如Na2CO3，从其组成阴离子来看为碳酸盐，阳离子来看为钠盐。3.树状分类：对同类事物进行再分类的方法。树状分类法在无机物分类中的应用（1）酸的分类：酸可依据电离出氢离子的个数，将酸分为一元酸、二元酸、多元酸。也可按照酸分子中是否含氧元素，将酸分为含氧酸和无氧酸。一元酸：HCl、HNO3、CH3COOH等含氧酸：HNO3、、H2SO4等酸二元酸：H2CO3、H2SO4等酸多元酸：H3PO4无氧酸：HCl、H2S等（2）碱的分类：可依据电离出OH-的个数，将酸分为一元碱、二元碱、多元碱。也可按照溶解性，将碱分为可溶性碱、难溶性碱。一元碱：NaOH、NH3·H2O可溶性碱：NaOH、Ba(OH)2等碱二元碱：Mg(OH)2、Cu(OH)2碱 多元碱:Fe(OH)3、Al(OH)3难溶性碱：Mg(OH)2、Cu(OH)2等（3）盐的分类正盐：既不能电离出H+，也不能电离出OH-的盐，如Na2CO3、CuSO4盐酸式盐：酸根能电离出H+的盐，如NaHCO3、NaHSO4碱式盐：能电离出OH-的盐，如Cu2(OH)2CO3（4）氧化物的分类：依据氧化物的性质，可将氧化物分为酸性氧化物、碱性氧化物、两性氧化物及不成盐氧化物。酸性氧化物：与碱反应只生成盐和水。如CO2、SO2、SiO2等碱性氧化物：与碱反应只生成盐和水。如Fe2O3、CaO等氧化物两性氧化物：既能与酸反应又能与碱反应。如Al2O3不成盐氧化物：既不与酸反应也不与碱反应。如NO、CO等 注意：（1）冰水混合物、胆矾、明矾、水银等并非混合物，均为纯净物。同种元素组成的物质不一定是纯净物，如氧气和臭氧。由一种元素形成的不同的单质互称同素异形体。如：金刚石和石墨、白磷（P4）和红磷、氧气和臭氧。（3）酸性氧化物不一定是非金属氧化物，如Mn2O7为酸性氧化物；非金属氧化物不一定是酸性氧化物，如NO、CO为不成盐氧化物；金属氧化物不一定是碱性氧化物，如Al2O3为两性氧化物；碱性氧化物一定是金属氧化物（4）Na2O2、Fe3O4不属于碱性氧化物。Na2O2属于过氧化物，Fe3O4属于复杂氧化物。二、分散系及其分类1.分散系（1）定义：把一种（或多种）物质以粒子形式分散到另一种（或多种）物质中所形成的混合物。分散质：被分散的物质，有三种状态：固、液、气（2）分散系分散剂：容纳分散质的物质，有三种状态：固、液、气根据分散质和分散剂的状态不同，可形成9种分散系。溶液：<1nm（3）根据分散质粒子直径大小不同，把分散系分为胶体：1-100nm（本质区别）浊液：>100nm分散系溶液胶体浊液分散质粒子直径<1nm1-100nm>100nm外观均一、透明较均一、透明或半透明不均一、不透明稳定性稳定介稳定不稳定能否透过滤纸能能不能能否透过半透膜能不能不能实例NaCl溶液Fe(OH)3胶体泥水2.胶体（1）胶体的分类：按分散剂的状态不同分类，分散剂为气态，称为气溶胶，分散剂为液态，称为液溶胶，分散剂为固态，称为固溶胶。气溶胶：烟、云、雾液溶胶：Fe(OH)3胶体固溶胶：有色玻璃常见胶体：牛奶、豆浆、空气、血液、墨水、土壤、蛋白质溶液、淀粉溶液等。（2）Fe(OH)3胶体的配制试剂：蒸馏水、饱和FeCl3溶液过程：向沸水中逐滴滴加饱和FeCl3溶液，加热直到溶液变为红褐色时，停止加热，即得到Fe(OH)3胶体。FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体）+3HCl注意：不可用自来水配制，不能加热时间过长，防止胶体变成沉淀。（3）有些液溶胶是透明的，用肉眼很难与溶液相区分。那么，用什么方法能够将它们区分开呢？丁达尔效应：当有一束光通过胶体时，可以看到一条光亮的“通路”。利用了光的散射原理。应用：可用于鉴别溶液和胶体。实例：放电影、光线透过树叶间的缝隙射入密林等三．物质的性质与变化1．物理变化和化学变化的判断方法从宏观上判断：有新物质生成是化学变化，反之为物理变化从微观上判断：有旧化学键断裂，同时有新化学键形成的是化学变化；只有化学键断裂的不一定是化学变化，如NaCl晶体的熔化2.单质、氧化物、酸(或碱)和盐转化的归纳与整合3.物质的转化根据物质的组成和性质，通过化学变化可以实现物质之间的转化。在化学变化过程中，元素是不会改变的，这是考虑如何实现物质之间的转化时最基本的依据。根据物质的组成和性质，以及物质之间的转化关系，我们可以确定制取某类物质的可能方法。例如，要想制取某种碱，通常可以采取两种方法：碱性氧化物与水发生反应；盐与另一种碱发生反应。在工业生产中要制取某种物质，除了要考虑反应进行的可能性，还要考虑原料来源、成本高低和设备要求等因素，以选取最适当的方法。例如，工业上制取NaOH一般不采用Na2O与H2O的反应（Na2O作为原料，来源少、成本高）,而主要采用电解饱和食盐水的方法，过去也曾采用盐（如Na2CO3)与碱[如Ca(OH)2]反应的方法。1．下列物质既属于钾盐又属于硫酸盐的是A．碳酸钾 B．硫酸钠 C．硝酸钠 D．硫酸钾2．关于O2和O3，下列说法正确的是A．O2和O3的性质完全相同B．O2和O3都是由氧元素组成的，二者混合后仍属于纯净物C．O2转化为O3属于化学变化D．O2和O3是同一种物质3．将下列物质按酸、碱、盐、氧化物分类排列，正确的是A．硫酸、纯碱、生石灰、氧气 B．HCl、烧碱、硝酸钾、干冰C．NaHSO4、酒精、CaCO3、水 D．硝酸、熟石灰、苛性钠、甲烷4．下列过程中涉及到化学变化的是A．海水晒盐 B．酸雨的形成C．磁铁吸引小铁钉 D．粉碎矿石5．现有①液态氧；②铁锈；③食盐水；④小苏打；⑤氢氧化钾；⑥石油对上述物质的分类全部正确的是A．盐——③④ B．纯净物——④⑤⑥C．碱——①⑤ D．混合物——②③⑥6．下列各组物质的分类正确的是A．混合物：氯水、水银、澄清石灰水、淀粉B．NaHSO4、HCl、HNO3在水中能电离出氢离子，按分类属于酸C．非金属氧化物CO2、CO、SO3均为酸性氧化物D．同素异形体：C60、C70、金刚石、石墨7．X、Y、Z、W各代表一种物质，若。则X和Y之间不可能是A．盐和盐反应 B．酸性氧化物和水反应C．酸和碱反应 D．碱和酸性氧化物反应8．下列分散系不能产生“丁达尔效应”的是A．云雾 B．蛋清溶液 C．葡萄糖浓溶液 D．淀粉溶液9．(1)下图所示的物质分类方法名称是_______。(选填“交叉分类法”或“树状分类法)(2)以K、Na、H、O、S、N中任意两种或三种元素组成合适的物质，按相同类别分别将化学式填在下表中②、④、⑥后面。物质类别酸碱盐非金属单质氢化物化学式①H2SO4②____③NaOH④___⑤Na2SO4⑥____⑦H2⑧N2⑨NH310．某课外活动小组进行Fe(OH)3胶体的制备实验并检验其相关性质。(1)若将饱和FeCl3溶液分别滴入下列物质中，能形成胶体的是__。A．冷水B．沸水C．NaOH浓溶液D．NaCl浓溶液(2)写出制备Fe(OH)3胶体的化学反应方程式：___。(3)Fe(OH)3胶体区别于FeCl3溶液最本质的特征是__。A．Fe(OH)3胶体粒子的直径在1~100nm之间B．Fe(OH)3胶体具有丁达尔效应C．Fe(OH)3胶体是均一的分散系D．Fe(OH)3胶体的分散质粒子能透过滤纸(4)将制得的胶体放入半透膜制成的袋内，如图所示，放置2min后，取少量半透膜外的液体于试管中，置于暗处，用一束强光从侧面照射，观察__填“有”或“无”丁达尔现象，再向试管中加入用稀硝酸酸化的硝酸银溶液，可观察到的现象为__。1．中国是世界上第一个生产激光晶体[氟代硼铍酸钾(KBe2BO3F2)]这种战略性材料的国家，氟代硼铍酸钾(KBe2BO3F2)属于A．氧化物 B．酸 C．盐 D．有机物2．下列过程中，不涉及化学变化的是A．活性炭净水B．侯氏制碱C．蒸鱼时加入少量的料酒和食醋可减少腥味，增加香味D．烧菜用过的铁锅，经放置常出现红棕色斑迹3．下列物质分类正确的是酸碱盐碱性氧化物酸性氧化物A硫酸烧碱硫酸铵氧化镁干冰B硝酸熟石灰硫酸铜一氧化碳二氧化硫C醋酸纯碱石灰石生石灰冰D乙醇苛性钾氯化铜七氧化二锰氧化钠A．A B．B C．C D．D4．新型冠状病毒可通过气溶胶传播，气溶胶属于胶体的一种。下列关于胶体的叙述，正确的是A．依据丁达尔效应可将分散系分为溶液、胶体与浊液B．胶体的本质特征是具有丁达尔效应C．雾是气溶胶，在阳光下可观察到丁达尔效应D．溶液中溶质粒子的运动有规律，胶体中分散质粒子的运动无规律5．实验室采用气相还原法制备纳米级Fe，其流程如图所示，下列有关说法正确的是A．FeCl2·4H2O固体按分类属于混合物B．FeCl2·nH2O固体加热脱水的过程属于物理变化C．获得的纳米级Fe粉，属于胶体分散系D．FeCl2高温反应制备纳米级Fe后的混合物气体溶于水，得到的溶液显酸性6．下列关于分散系的叙述正确的是A．分散系的分类：B．可利用过滤的方法分离胶体和溶液C．溶液是混合物，胶体是纯净物D．溶液是电中性的，胶体是带电的7．物质的分类如图所示，由图判断下列说法中不正确的是

A．甲图所示的分类方法属于树状分类法B．乙图所示的分类方法属于交叉分类法C．NaCl、Na2CO3既属于钠盐又属于正盐D．H2O、CO2既属于非金属氧化物又属于酸性氧化物8．利用下列流程制取烧碱，在整个流程中没有涉及的化学反应类型是石灰石生石灰熟石灰烧碱A．化合反应 B．置换反应 C．复分解反应 D．分解反应9．美国科学家制成了用C60作车轮的“纳米汽车”(如图所示)，每辆“纳米汽车”是由一个有机分子和4个C60分子构成，直径约6到9纳米。“纳米汽车”可以用来运输单个的有机分子。下列说法不正确的是A．C60属于新型无机非金属材料B．C60可以在一定条件下转化为金刚石，且发生物理变化C．C60与碳纳米管互为同素异形体D．用激光笔照射该“纳米汽车”分散在蒸馏水中形成的分散系，光线通过时出现明亮的光路10．按照物质的常用分类方法，H2SO4应属于①氢化物②氧化物③含氧酸④二元酸⑤挥发性酸⑥化合物⑦混合物⑧强酸A．②③④⑤⑥ B．③④⑥⑧ C．①②⑤⑦ D．③④⑤⑥⑧11．2023年我国在航天领域取得举世瞩目的成就。(1)2023年12月27日“胖五“在文昌航天发射场顺利升空，“胖五”的燃料大部分是零下183℃的和零下253℃的一这已经接近低温的根限，所以又被称为冰箭”。“胖五”的动力心脏一大推力氢就发动机和发动机都是全新研制的。(2)2023年3月10日我国长征三号乙运载火箭西昌卫星发射中完成第300次发射。长征三号乙运载火箭子级上部是装有液体(N2O4)的氧化剂箱，下部是装有液体偏二甲肼[]的燃烧剂。(3)2023年1月3号，嫦娥四号探测器成功着陆在月球背面，标志着我国航天技术发展进入了新阶段。探测器使用等新材料，太空舱中利用转化呼出的废气。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_______。(填序号)12．2023年9月20日是第32个“全国爱牙日”。为了防止龋齿，正确的刷牙方式和选用适宜的牙膏很重要。对牙膏中的物质的探究要用到许多化学知识。下表列出了三种牙膏中的摩擦剂：牙膏×××牙膏×××牙膏××牙膏摩擦剂氢氧化铝碳酸钙二氧化硅(1)三种牙膏的摩擦