高中化学 专题1 化学家眼中的物质世界 第一单元 第1课时 物质的分类与转化学案 苏教版必修1-苏教版高中必修1化学学案

第1课时物质的分类与转化[核心素养发展目标]1.能根据不同标准对物质进行分类。2.能根据化合价变化判断氧化还原反应和非氧化还原反应。3.初步认识研究物质通性及相关转化的思路和方法。4.促进“宏观辨识与微观探析”核心素养发展。一、物质的分类1．物质的分类方法(1)根据物质存在的状态：分为固态物质、液态物质、气态物质。(2)根据物质的导电性：分为导体、半导体、绝缘体。(3)根据物质在水中的溶解性：分为可溶性物质、微溶性物质、难溶性物质。2．常见物质的分类(1)对于同一物质，分类标准不同，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。(2)依据组成和性质判断物质的类别时应注意：①纯碱(Na2CO3)不属于碱，属于盐。②结晶水合物如CuSO4·5H2O等为纯净物。③只含有一种元素的物质可能是纯净物，也可能是混合物。例1(2018·苏州高一检测)下列说法正确的是()A．含有氧元素的化合物一定是氧化物B．纯净物一定由同种分子构成C．含一种元素的物质一定是单质D．由同种分子构成的物质一定是纯净物答案D解析含有氧元素的化合物(如硫酸)不一定是氧化物；纯净物可由原子构成(如金刚石)；含一种元素的物质(如O2和O3的混合气体)不一定是单质。概念辨析(1)单质一定是由同一种元素组成的物质，由同一种元素组成的物质不一定是单质。(2)化合物一定是由不同种元素组成的纯净物，但纯净物不一定是化合物。(3)纯净物是由一种成分(分子)组成的物质，有化学式，有固定熔、沸点。(4)混合物是由多种成分(分子)组成的物质，无化学式，无固定熔、沸点。例2(2018·淮南高一检测)下列说法正确的是()A．金属氧化物都是碱性氧化物B．酸中一定含有氢C．含有金属元素的化合物都是盐类D．非金属氧化物都是酸性氧化物答案B解析金属氧化物不一定是碱性氧化物，如Mn2O7属于酸性氧化物；含有金属元素的化合物不一定是盐，如氢氧化钠等碱类物质；非金属氧化物不一定是酸性氧化物，如CO、NO等属于不成盐氧化物。思维启迪(1)氧化物的分类：①依据性质，氧化物可分为酸性氧化物和碱性氧化物；②依据组成，氧化物可分为金属氧化物和非金属氧化物。(2)酸性氧化物是与碱反应生成盐和水的氧化物。①酸性氧化物不一定是非金属氧化物，如Mn2O7。②非金属氧化物不一定都是酸性氧化物，如CO、NO。(3)碱性氧化物是与酸反应生成盐和水的氧化物。①碱性氧化物一定是金属氧化物。②金属氧化物不一定是碱性氧化物，如Mn2O7。二、化学反应的分类1．化学反应的分类及其依据2.判断化学反应类型(1)请指出下列各反应的四种基本反应类型：①2NO＋O2=2NO2化合反应②CO2＋CaO=CaCO3化合反应③NH4HCO3eq\o(=,\s\up7(△))NH3↑＋CO2↑＋H2O分解反应④2KClO3eq\o(=,\s\up7(MnO2),\s\do5(△))2KCl＋3O2↑分解反应⑤Fe＋2HCl=FeCl2＋H2↑置换反应⑥Zn＋CuSO4=ZnSO4＋Cu置换反应⑦HCl＋KOH=KCl＋H2O复分解反应⑧BaCl2＋Na2SO4=BaSO4↓＋2NaCl复分解反应(2)上述各反应属于氧化还原反应的是①④⑤⑥(填序号)。氧化还原反应与四种基本反应类型之间的关系(1)两个可能：化合反应和分解反应可能是氧化还原反应。(2)两个一定：置换反应一定是氧化还原反应，复分解反应一定是非氧化还原反应。例3下列化学反应中，既属于四种基本反应类型又属于氧化还原反应的是()A．NH4Cl＋NaOHeq\o(=,\s\up7(△))NH3↑＋H2O＋NaClB．3CO＋Fe2O3eq\o(=,\s\up7(△))2Fe＋3CO2C．Cl2＋2KBr=Br2＋2KClD．NH3＋CO2＋H2O=NH4HCO3答案C解析选项A中各元素化合价没有发生变化，不属于氧化还原反应；选项B中碳、铁元素化合价发生变化，属于氧化还原反应，但不属于四种基本反应类型；选项C为置换反应，属于氧化还原反应；选项D为无单质参加的化合反应，不属于氧化还原反应。思维启迪(1)四种基本反应类型不能包括所有的化学反应，如反应3CO＋Fe2O3eq\o(=,\s\up7(△))2Fe＋3CO2不属于四种基本反应类型中的任何一种。(2)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无变化。三、物质的转化1．通过物质分类，可以建立物质间的从属关系，分析物质间的本质区别和联系，寻找各类物质之间的转化关系。(1)以钙为例，用化学方程式表示钙及其化合物之间的转化关系。①2Ca＋O2=2CaO，②CaO＋H2O=Ca(OH)2，③CaO＋CO2=CaCO3，④Ca(OH)2＋CO2=CaCO3↓＋H2O，⑤Ca(OH)2＋2HCl=CaCl2＋2H2O，⑥CaCO3＋2HCl=CaCl2＋CO2↑＋H2O。(2)上述反应中，属于化合反应的是①②③(填序号，下同)，属于复分解反应的是⑤⑥。(3)上述反应①～⑥中属于氧化还原反应的是①。2．镁及其化合物(氧化物、碱、盐)可分别与硫酸反应生成硫酸镁。(1)写出上述各反应的化学方程式，并在括号内注明其属于四种基本反应类型中的哪一种：①Mg＋H2SO4=MgSO4＋H2↑(置换反应)，②MgO＋H2SO4=MgSO4＋H2O(复分解反应)，③Mg(OH)2＋H2SO4=MgSO4＋2H2O(复分解反应)，④MgCO3＋H2SO4=MgSO4＋CO2↑＋H2O(复分解反应)。(2)上述各反应中属于氧化还原反应的是①。物质之间的转化关系单质、氧化物、酸、碱、盐之间的转化关系图示如下：例4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化用化学方程式表示(所写化学方程式不得重复)。①C＋O2eq\o(=,\s\up7(点燃))CO2；②________________________________________________________________________；③________________________________________________________________________；④________________________________________________________________________；⑤________________________________________________________________________；⑥________________________________________________________________________；⑦________________________________________________________________________。答案②CO2＋H2O=H2CO3③CO2＋Ca(OH)2=CaCO3↓＋H2O④Fe＋2HCl=FeCl2＋H2↑⑤CaO＋2HCl=CaCl2＋H2O⑥Ca(OH)2＋2HCl=CaCl2＋2H2O⑦CaO＋H2O=Ca(OH)2解析依据非金属eq\o(→,\s\up7(氧气),\s\do5(①))酸性氧化物eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(\o(→,\s\up7(碱))盐,\o(→,\s\up7(水))酸))；金属eq\o(→,\s\up7(氧气))碱性氧化物eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(\o(→,\s\up7(酸))盐,\o(→,\s\up7(水))碱))，该题对各类物质之间的转化限定了8种物质，从8种物质中选用符合条件的物质作为反应物进行各类物质间的转化。1．对下列物质分类全部正确的是()①纯碱②食盐水③石灰水④NaOH⑤液态氧⑥KClO3A．碱：①④ B．纯净物：①③④⑤⑥C．盐：①⑥ D．混合物：②③⑤答案C解析纯碱是Na2CO3，属于盐，A项错误；石灰水是混合物，B项错误；液态氧是纯净物，D项错误。2．国家质检部门检出人们端午节包粽子的“返青粽叶”多以胆矾(化学式为CuSO4·5H2O)为添加剂，长期食用有害健康，请问胆矾是一种()A．氧化物B．盐C．碱D．酸答案B解析胆矾、绿矾等结晶水合物都属于盐、纯净物。3．根据某种共性，可将CO2、SO2归为一类氧化物，下列物质中与它们属于同一类的是()A．CaCO3B．P2O5C．CuOD．KMnO4答案B解析CO2、SO2属于酸性氧化物，CaCO3、KMnO4属于盐，CuO属于碱性氧化物。4．下列变化不能通过一步化学反应实现的是()A．BaCl2→BaSO4 B．CuO→Cu(OH)2C．NaOH→Na2SO3 D．MgSO4→Mg(OH)2答案B解析CuO难溶于水，不能与水反应。5．下列反应既是化合反应又是氧化还原反应的是()A．2CO＋O2eq\o(=,\s\up7(点燃))2CO2B．CaO＋H2O=Ca(OH)2C．C＋H2O(g)eq\o(=,\s\up7(高温))CO＋H2D．CO2＋Ca(OH)2=CaCO3↓＋H2O答案A题组一物质的分类1．在高空中有一层臭氧层，它吸收了太阳光中绝大部分紫外线，使地球上的生物免受紫外线伤害，臭氧(O3)是一种()A．混合物B．氧化物C．单质D．化合物答案C解析臭氧(O3)是由一种元素组成的单质，属于纯净物。2．下列物质既属于纯净物又属于化合物的是()A．石墨B．干冰C．盐酸D．食盐水答案B3．将下列各组物质，按单质、氧化物、酸、碱、盐分类顺序排列正确的是()A．银、二氧化硫、硫酸、烧碱、食盐B．碘酒、冰、硫酸氢钠、烧碱、碳酸钙C．氢气、干冰、硝酸、烧碱、硝酸钾D．铜、氧化铜、醋酸、石灰水、碳酸氢钠答案C解析选项A中的食盐为混合物；选项B中的碘酒为混合物，硫酸氢钠属于盐而不属于酸；选项D中的石灰水为混合物。4．物质的分类是化学研究的重要方法之一，近年来发现，在金星大气层中存在三氧化二碳。下列物质与它属于同类的是()A．H2、O3 B．H2SO4、H2CO3C．SO2、NO D．Na2SO3、KClO3答案C解析三氧化二碳属于氧化物，与C项中的物质属于同类；A项中都属于单质，B项中都属于含氧酸，D项中都属于含氧酸盐。题组二化学反应的分类5．工业上冶炼钛的反应如下：TiCl4＋2Mgeq\o(=,\s\up7(高温))Ti＋2MgCl2。该反应属于()A．化合反应 B．置换反应C．复分解反应 D．分解反应答案B6．下列反应中属于氧化还原反应的是()①H2＋Cl2eq\o(=,\s\up7(点燃))2HCl②Al2O3＋6HCl=2AlCl3＋3H2O③2HgOeq\o(=,\s\up7(△))2Hg＋O2↑④CuO＋2HNO3=Cu(NO3)2＋H2O⑤MnO2＋4HCl(浓)eq\o(=,\s\up7(△))MnCl2＋Cl2↑＋2H2OA．②④ B．①③④C．①②③ D．①③⑤答案D7．对于下列反应的反应类型的判断不正确的是()A．CO2＋H2O=H2CO3化合反应；非氧化还原反应B．Cu2(OH)2CO3eq\o(=,\s\up7(△))2CuO＋CO2↑＋H2O分解反应；非氧化还原反应C．CuO＋COeq\o(=,\s\up7(△))Cu＋CO2置换反应；氧化还原反应D．MgCO3＋H2SO4=MgSO4＋CO2↑＋H2O复分解反应；非氧化还原反应答案C解析紧扣四种基本反应类型和氧化还原反应的概念，可做出选择。但C选项是一个容易出错的选项，因为它貌似一个置换反应，实际却不是，从化合价变化来看，该反应为氧化还原反应。8．氧化还原反应与四种基本反应类型的关系如下图所示，则下列化学反应属于阴影部分的是()A．Cl2＋2KBr=Br2＋2KClB．2NaHCO3eq\o(=,\s\up7(△))Na2CO3＋H2O＋CO2↑C．4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3D．2Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2(提示：Na2O2中的氧为－1价)答案D解析由图可知，阴影部分所代表的化学反应不属于四种基本类型，属于氧化还原反应。A、B、C三项分别属于置换反应、分解反应、化合反应，均不符合题意。D项反应不属于四种基本类型中的任何一种而属于氧化还原反应(氧元素的化合价发生变化)。题组三物质的转化9．X、Y、Z、W各代表一种物质，若X＋Y=Z＋W，则X和Y之间不可能是()A．盐和盐的反应B．碱性氧化物和水的反应C．酸与碱的反应D．酸性氧化物和碱的反应答案B解析碱性氧化物与水发生化合反应只能生成一种物质，选项B不可能。10．某同学要在奥运五连环中填入物质，使相连物质间能发生反应，不相连物质间不能发生反应。你认为“五连环”中有空缺的一环应填入的物质是()A．稀硫酸B．氧气C．二氧化碳D．氧化钙答案C解析据题意知，填入的物质既能与NaOH溶液反应，又能与碳反应，符合题目要求的物质为CO2，反应的化学方程式分别为CO2＋2NaOH=Na2CO3＋H2O，C＋CO2eq\o(=,\s\up7(高温))2CO。11．(2018·苏州高一检测)下列各组物质中，物质之间按箭头方向不能通过一步反应实现如图所示转化的是()A．甲为CuO、乙为CO2、丙为H2OB．甲为C、乙为CO、丙为CO2C．甲为CaCO3、乙为CaO、丙为Ca(OH)2D．甲为H2SO4、乙为H2O、丙为H2答案C解析选项C中碳酸钙难溶于水，不与碱溶液发生反应，不能生成氢氧化钙。12．氢氧化钾是我国古代纺织业常用于漂洗的洗涤剂。古代制取氢氧化钾的流程如下：上述流程中没有涉及的化学反应类型是()A．化合反应 B．分解反应C．置换反应 D．复分解反应答案C解析该过程中发生的反应依次是CaCO3eq\o(=,\s\up7(高温))CaO＋CO2↑(分解反应)；CaO＋H2O=Ca(OH)2(化合反应)；Ca(OH)2＋K2CO3=CaCO3↓＋2KOH(复分解反应)。13．中国科学技术大学的钱逸泰教授等以四氯化碳和金属钠为原料，在700℃时制造出纳米级金刚石粉末。该成果发表在世界权威的《科学》杂志上，立刻被科学家们高度评价为“稻草变黄金”。同学们对此有下列一些理解，其中错误的是()A．金刚石属于金属单质B．制造过程中元素种类没有改变C．四氯化碳是一种化合物D．这个反应是置换反应答案A解析反应的化学方程式为4Na＋CCl4eq\o(=,\s\up7(高温))C＋4NaCl，金刚石是碳元素组成的单质，属于非金属单质，A选项不正确；化学反应的过程中元素种类不发生改变，B选项正确；四氯化碳是由不同种元素组成的纯净物，属于化合物，C选项正确；此反应的反应物为单质和化合物，生成物也是单质和化合物，属于置换反应，D选项正确。14.甲、乙、丙三种物质有如图所示的转化关系。Ⅰ.若甲、乙、丙依次是氢气、水、硫酸。(1)写出甲→乙的化学方程式：____________________________________________。(2)乙→丙时所需另一种反应物中，一定含有________和氧元素。Ⅱ.若甲为碳酸钙，丙为氯化钙。(3)乙可以是_____________________________________________________(填名称)。答案(1)2H2＋O2eq\o(=,\s\up7(点燃))2H2O(2)硫元素(3)氧化钙(或碳酸氢钙)解析(1)氢气燃烧生成水，所以甲→乙的化学方程式为2H2＋O2eq\o(=,\s\up7(点燃))2H2O。(2)根据原子守恒定律知，乙→丙时所需另一种反应物中，一定含有硫元素和氧元素。(3)若甲为碳酸钙，碳酸钙高温受热分解生成氧化钙和