高中化学 第二章 元素与物质世界 第1节 元素与物质的分类学案（1）鲁科版必修1-鲁科版高一必修1化学学案

第1节元素与物质的分类互动课堂疏导引导一、元素与物质的关系元素是物质的基本组成成分，物质是由元素组成的。元素在物质中以两种形态存在：一种是游离态（元素的化合价为0），一种是化合态（元素可显正价或负价）。案例1下列物质中一定含有氢元素，可能含有氧元素的是（）①酸②酸式盐③碱④碱式盐⑤碱性氧化物A.①②B.①②③④C.②④D.①②④【剖析】酸和酸式盐能电离出氢离子,一定含有氢元素;碱和碱式盐能电离出氢氧根离子，一定含有氢元素和氧元素;含氧酸中有氧元素,无氧酸中不含氧元素;碱性氧化物中含氧元素无氢元素。【答案】A【借题发挥】（1）酸的分类分子中是否含氧可分为:含氧酸、无氧酸电离产生H+的个数可分为：一元酸、二元酸、三元酸（2）碱的分类：一元碱、二元碱（3）盐的分类：正盐、酸式盐、碱式盐二、物质的分类1.物质的分类物质可分为纯净物和混合物，纯净物分为单质和化合物。单质包括金属单质和非金属单质。化合物可分为氧化物、酸、碱、盐；化合物也可分为电解质和非电解质。误区警示物质分类应注意的问题物质分类必须注意：（1）每次分类必须按同一个标准进行；（2）分类的子项应当互不相容；（3）各子项之和等于母项。如有的同学把稀硫酸归为纯净物中的酸，把Fe(OH)3胶体归为碱等都是错误的。因为酸、碱是纯净物的子项，而稀硫酸、Fe(OH)3胶体是混合物。案例2下列各组物质中，在物质分类里前者从属于后者的一组是（）A.纯净物、混合物B.氧化物、化合物C.单质、化合物D.金属、非金属【剖析】根据物质的分类方法知，氧化物属于化合物类。故选B。其他选项的两种物质之间属于并列关系。【答案】B【借题发挥】根据不同的标准对物质进行分类可以得到不同的分类结果，而且每一种分类方法中的各项必须是并列关系。问题探究为什么元素种类不多，而物质的种类却繁多、数量巨大呢？可以从以下几方面探究(探究时运用我们学过的物质即可)：（1）物质的组成方面：物质是由元素组成的。（2）同种元素组合方面：同种元素之间可以自身组成单质(如Cu、O2)；而且相同的元素可以以不同的价态形成不同物质（如NO、NO2）；同种元素以相同的价态形成不同物质（如NO2、N2O4）。（3）不同元素组合方面：不同元素之间可以按一定规律以不同的方式进行组合产生形形色色的物质（如Na2SO4、NaHCO3）。2.单质、氧化物、酸、碱、盐的性质及相互关系金属单质对应的金属氧化物多数是碱性氧化物，少数酸性氧化物、两性氧化物、特殊氧化物。非金属单质对应的非金属氧化物多数是酸性氧化物，少数非成盐氧化物。碱性氧化物对应的水化物是碱，酸性氧化物对应的水化物是酸。酸性氧化物能与碱反应生成盐和水；碱性氧化物能与酸反应生成盐和水；酸碱中和生成盐和水。三、胶体分散系的概念、种类（1）分散系：由一种物质（或几种物质）以微粒形式分散到另一种物质里所形成的混合物。分散系中分散成粒子的物质叫做分散质；另一种物质叫分散剂。根据分散质微粒的大小，分散系可分为溶液、胶体和浊液（悬浊液和乳浊液）。（2）胶体：①胶体的本质特征：分散质微粒大小在1～100nm之间②胶体的分类：（按分散剂的状态分）分散剂是液体——液溶胶。如Al(OH)3胶体，蛋白质胶体。分散剂是气体——气溶胶。如雾、云、烟。分散剂是固体——固溶胶。如烟水晶、有色玻璃。③胶体的性质：从胶体微粒大小，认识胶体的某些特征。Ⅰ.丁达尔现象：由于胶体微粒在1～100nm之间，它对光有一定的散射作用，因而胶体有特定的光学性质——丁达尔现象。布朗运动：正是由于胶粒直径不大，所以胶体也有它的力学性质——布朗运动。方法点拨胶体的鉴别虽然区分胶体与其他分散系的依据为微粒粒度，但是鉴别胶体时常用丁达尔效应这一性质，这种方法简单且实用。Ⅱ.电泳现象：胶体粒子较小，其表面积较大，具有强大的吸附作用，它选择吸附了某种离子，从而形成带电微粒。这些微粒在外电场的作用下会发生定向移动，这种现象称为电泳现象。疑难突破电泳现象如何证明胶体粒子带电荷？只有带电粒子才会受电场的作用，而电泳现象是胶体粒子在电场作用下在分散剂中向电极做定向运动，故电泳现象可以证明胶体粒子带电荷。Ⅲ.聚沉：由于胶体粒子带有同种电荷，当加入电解质或带相反电荷的胶粒时，胶体会发生凝聚；加热胶体，胶粒吸附的离子受到影响，胶体也会凝聚。如果胶粒和分散剂一起凝聚成不流动的冻状物，这便是凝胶（如豆腐）。Ⅳ渗析：利用胶体中的杂质离子或分子能穿透半透膜，而胶体粒子不能透过半透膜的特点，可用渗析法来提纯、精制胶体。要点剖析胶体聚沉的条件主要有以下三种：（1）加热——加速胶体粒子运动，使之易于结合成大颗粒。（2）加入电解质——中和胶粒所带电荷，使之聚结成大颗粒。（3）加入带相反电荷的胶体——互相中和电性，减小同种电荷的相互排斥作用而使之聚集成大颗粒。问题探究胶体通常条件下是比较稳定的，为什么常用加热、加入电解质或加入带相反电荷的胶体可以使胶体聚沉呢？该问题有多种探究方法(示例)：（1）加热聚沉胶体实验设计：长时间加热Fe(OH)3胶体，能观察到胶体凝聚，生成红褐色沉淀。原因是：加热胶体，胶粒运动加剧，胶粒之间碰撞机会增多，而使胶核对离子的吸附作用减弱，从而减弱胶体的稳定因素，使胶体聚沉。（2）加入电解质聚沉胶体实验设计：在豆浆中加CaSO4溶液，能观察到豆浆凝聚成豆腐。原因是：在溶液中加入电解质，增加了胶体中离子的总浓度，增加了胶粒吸引相反电荷离子的机会，减少或中和了原来胶粒所带的电荷，使胶粒失去了保持稳定的因素，粒子由于布朗运动，则聚集起来，迅速沉降。（3）加入带相反电荷的胶体聚沉胶体实验设计：把Fe(OH)3胶体加入硅酸胶体中，两种胶体均会凝聚。原因是：加入带相反电荷的胶体可以起到加入电解质同样的作用。知识拓展胶体的制备方法不同的分散质和分散剂具有不同的特性，因此不同的胶体制备方法也不尽相同。（1）对于一些可溶性大分子物质，一个分子就可形成胶粒，可采用溶解法制备胶体，如将淀粉、鸡蛋清等溶于水，橡胶溶于汽油等。（2）对于一些难溶性小分子物质，多个分子聚集在一起可形成胶粒，可采用反应法，利用化学反应并且控制反应条件和反应程度，使反应产物——分散质凝聚成大小为1～100nm的粒子而形成胶体，如向沸腾的水中滴加FeCl3溶液，并继续煮沸至液体呈透明的红褐色，即得Fe(OH)3胶体。采用强制分散的方法也可将分散质分散为大小为1～100nm的粒子而形成胶体。知识总结溶液、胶体和浊液的比较由于三种分散系的分散质微粒的大小不同，从而导致某些性质的差异。现将它们的比较如下：溶液胶体悬浊液、乳浊液微粒直径小于1nm1～100nm大于100nm外观均一、透明多数均一、透明不均一、不透明分散质微粒组成单个分子或离子许多离子、分子的集合体，或高分子巨大数量分子或离子的集合体能否透过滤纸能能悬浊液、不能能否透过半透膜能不能不能实例食盐水Fe(OH)3胶体、淀粉胶体泥水、牛奶案例3下列说法中正确的是（）A.胶体区别于其他分散系的本质特性是丁达尔效应B.利用半透膜可除去淀粉溶液中的少量NaClC.Fe(OH)3胶体带正电荷D.加入电解质，胶体能发生聚沉【剖析】本题主要考查的是胶体的概念及其对性质的理解与应用能力。胶体区别于其他分散系的本质特性是分散质微粒的直径大小，胶粒的直径在1～100nm之间。由于胶粒直径较大，它不能透过半透膜，而溶液中的离子或分子能透过半透膜，因此可用渗析的方法来提纯淀粉胶体。同溶液一样，胶体也是电中性的，因此，只能说Fe(OH)3胶粒带电荷，不能说Fe(OH)3胶体带电荷；根据分散剂状态不同，胶体可分为气溶胶、液溶胶、固溶胶三种，加入电解质只能使溶胶聚沉，其他溶胶则不能。【答案】B【借题发挥】利用胶体的性质和胶体的聚沉，可区别溶液和胶体。①胶体有丁达尔现象，而溶液则无这种现象。②加入与分散质不发生化学反应的电解质，溶液无明显现象，而胶体会产生聚沉。活学巧用1.在饮用水中添加含钙、镁、锌、硒的矿物质，可以改善人体营养，增强体质。其中的“钙、镁、锌、硒”是指（）A.分子B.原子C.离子D.元素【思路解析】宏观物质的组成一般用元素来描述。【答案】D2.“84消毒液”的有效成分是次氯酸钠(NaClO)，其中Cl元素的化合价为（）Ａ.-1Ｂ.+1Ｃ.+3Ｄ.+5【思路解析】根据化合物中元素正负化合价的代数和为零，已知钠和氧的化合价，可求氯的化合价为+1。【答案】Ｂ3.某物质在空气里燃烧的生成物是二氧化碳、二氧化硫和水，这种物质的成分里（）A.只含有碳元素、硫元素和氢元素B.一定含有碳元素、硫元素和氢元素，还可能含有氧元素C.氢元素与氧元素的原子个数比为2∶1D.硫元素与氧元素的原子个数比为1∶2【思路解析】根据产物只能确定该物质中一定含C、S、H元素，无法确定是否含O。【答案】B4.乙酸(C2H4O2)与过氧乙酸(C2H4O3)两种物质具有相同的（）Ａ.元素种类Ｂ.相对分子质量Ｃ.各元素质量比Ｄ.氧元素质量分数【思路解析】根据分子式可判断。【答案】Ａ5.下列物质的成分或主要成分相同的是（）Ａ.金刚石和石墨Ｂ.冰和干冰Ｃ.小苏打和烧碱Ｄ.钢铁和煤【思路解析】Ａ项两物质化学成分为碳；B项干冰为二氧化碳；Ｃ项小苏打为NaHCO3，烧碱为NaOH;Ｄ项钢铁是铁的合金，煤是有机物和无机物的混合物。【答案】Ａ6.下列10种物质：①水②空气③铁④二氧化碳⑤硫酸⑥熟石灰〔Ca(OH)2〕⑦胆矾(CuSO4·5H2O)⑧Fe(OH)3胶体⑨碱式碳酸铜〔Cu2(OH)2CO3〕⑩硫酸氢钠(NaHSO4）中，属于混合物的是________；属于氧化物的是_________；属于碱的是__________；属于酸的是__________；属于盐的是__________。（以上空格填物质的序号）【思路解析】结晶水合物如胆矾CuSO4·5H2O，碱式盐如Cu2(OH)2CO3，酸式盐如NaHSO4都有固定的组成，均为纯净物。而Fe(OH)3胶体是一种分散系，它是由Fe(OH)3胶粒（分散质）和水（分散剂）两种物质组成的，属于混合物。【答案】②⑧①④⑥⑤⑦⑨⑩7.目前有些中小学生喜欢使用涂改液，经实验证明，涂改液中含有许多挥发性的有害物质，二氯甲烷（分子式为CH2Cl2）就是其中的一种。下面是关于二氯甲烷的几种说法：①它是由碳、氢、氯三种元素组成的化合物②它是由分子式为Cl2的氯气和甲烷组成的混合物③它的分子中碳、氢、氯元素的原子个数比为1∶2∶2④它是由多种原子构成的一种化合物。这些说法中正确的是…（）A.①③④B.②④C.②③④D.①④解析：二氯甲烷是由同种物质分子组成的纯净物。【答案】A8.胶体区别于其他分散系最本质的特征是（）A.胶体微粒能发生电泳B.胶体微粒的大小在1～100nm之间C.胶体微粒带有电荷D.胶体有丁达尔效应【思路解析】胶体的本质特征：分散质粒子大小在1～100nm之间。【答案】B9.下列事实与胶体性质无关的是（）A.在豆浆里加入盐卤做豆腐B.河流入海处易形成沙洲C.一束平行光线照射蛋白质溶液时，从侧面可看到光亮的通路D.三氯化铁溶液中滴入氢氧化钠溶液出现红褐色沉淀【思路解析】Ａ、B项与胶体的凝聚有关;Ｃ项是胶体的丁达尔现象。【答案】Ｄ10.下列物质中不属于胶体的是（）A.云雾B.烟水晶C.石灰乳D.烟【思路解析】云雾、烟均属于分散剂是气体的胶体；烟水晶是分散剂是固体的胶体；石灰乳是悬浊液。【答案】Ｃ11.胶体能产生丁达尔现象的原因是胶粒使光线发生了（）A.反射B.散射C.透射D.折射【思路解析】由于胶体微粒在1～100nm之间，它对光有一定的散射作用，因而胶体有特定的光学性质——丁达尔现象。【答案】B12.Fe(OH)3胶体和MgCl2溶液共同具有的性质有（）A.都比较稳定，密封放置不产生沉淀B.两分散系均有丁达尔现象C.加入盐酸先产生沉淀，随后溶解D.分散质微粒可通过滤纸【思路解析】比较胶体与溶液的区别。【答案】ＡＤ13.当表皮划破时，可用FeCl3溶液应急止血，其主要原因是（）A.FeCl3溶液具有杀菌作用B.FeCl3溶液能促进血液中胶粒凝聚C.FeCl3溶液遇血液产生了氢氧化铁沉淀D.FeCl3能氧化血红蛋白【思路解析】血液是胶体分散系，FeCl3是电解质，其溶液能使胶体凝聚。【答案】B14.有下列词语：①渗析②盐析③凝聚④溶胶⑤凝胶⑥布朗运动⑦电泳⑧丁达尔现象⑨中和从中选出适当的词语将其序号填入下列空格中：（1）在肥皂水中透过强光，可以见到光带，这种现象称为___________。（2）在浓肥皂水中加入饱和食盐水，肥皂凝聚，这种现象称为____________。（3）在Fe(OH)3溶胶中加入(NH4)2SO4溶液，产生了红褐色沉淀，这种现象叫做_________________。（4）用半透膜把制取的Fe(OH)3溶胶中的HCl分离去的方法叫做_________。（5）不同牌号的蓝墨水混合后，有时会产生沉淀，这是现象。【思路解析】肥皂水是胶体，具有胶体的性质：胶体有丁达尔现象；加入与分散质不发生化学反应的电解质，溶液无明显现象，而胶体会产生聚沉；由于胶粒直径较大，它不能透过半透膜，而溶液中的离子或分子能透过半透膜。因此可用渗析的方法来提纯淀粉胶体；不同牌号的蓝墨水中的胶粒带不同电荷，若混合会发生凝聚。【答案】⑧③③①③15.用特殊方法把固体物质加工到纳米级（1～100nm）的超细粉末粒子，然后制得纳米材料。下列分散系中的分散质粒子的大小和这种纳米粒子大小具有相同数量级的是（）A.溶液B.浊液C.胶体D.沉淀【思路解析】本题可从不同分散系中粒子的大小角度去对比。1～100nm就是胶体中分散质粒子的大小，跟这种超细粉末粒子大小具有相同的数量级。【答案】C16.胶体颗粒带负电荷，因此土壤中施用含氮总量相同的下列化肥时，肥效最差的是（）A.硫铵B.氯化铵C.碳铵D.硝酸铵【思路解析】题中所给四种化