2024–2025学年高一化学必修第一册同步学与练（人教版）第01课 物质的分类（解析版 ）

第1课物质的分类001学习目标1．认识元素可以组成不同种类的物质，能抓住所给的不同物质在某些物理性质或化学性质上的共同点，将其进行分类。2．能根据分散系中分散质大小的不同，理解胶体的概念及胶体与其他分散系的本质区别，认识胶体是一种常见的分散系。3．认识比较、分类等方法对化学研究的作用。002预习导学自主梳理一．根据物质的组成和性质分类1．根据物质的组成分类（1）同素异形体：由_______元素形成的几种性质_______的______，叫做这种元素的同素异形体。常见的实例：碳元素——金刚石、石墨和_____等；氧元素——氧气和______；磷元素——白磷和红磷等。（2）常见的分类法化学中常见的分类方法有_____________和交叉分类法。2．根据物质的性质分类能与碱反应生成盐水的氧化物，称为___________，如______、______；能与酸反应生成盐水的氧化物，称为___________，如______、______。二、分散系及其分类1．分散系一种（或多种）物质以______形式分散到另一种（或多种）物质中所形成的________，叫分散系；分散系中________成粒子的物质叫分散质，另一种物质叫分散剂。如溶液来说，________是分散质，________是分散剂。2．胶体根据分散质粒子的_________对分散系进行分类。分散质粒子的直径小于________的溶液，大于_________的是乳浊液或悬浊液，分散质粒子的直径为_________________的分散系是胶体。一、1．同一种不同单质C60臭氧树状分类法2．酸性氧化物CO2SO3碱性氧化物CaOFe2O3二、1．粒子混合物被分散溶质溶剂2．直径大小1nm100nm1～100nm预习检测1．（2022年云南省玉溪市峨山一中期中）下列物质互为同素异形体的是A．H2O2和H2O B．CO2和COC．O2和O3 D．Fe2＋和Fe3＋【答案】C【解析】同素异形体是同种元素形成的不同单质，据此分析。A项，H2O2和H2O是两种不同的化合物，不是同素异形体，错误；B项，CO2和CO是两种不同的化合物，不是同素异形体，错误；C项，O2和O3是氧元素形成的两种单质，互为同分异构体，正确；D项，Fe2＋和Fe3＋是两种不同的离子，不是同素异形体，错误。2．（2022年北京市第四中学期中）2001年5月化学家Kroto访问我校，他曾因发现C60获诺贝尔奖。以下表述正确的是A．金刚石、石墨、C60都是碳单质B．Na2O和Na2O2是同素异形体C．白磷和红磷是同一物质D．由石墨制备C60是物理变化【答案】A【解析】A项，金刚石、石墨、C60都是碳单质都是由碳元素组成的单质，正确；B项，同素异形体指的是单质，而Na2O和Na2O2是化合物，错误；C项，白磷和红磷是由磷元素组成的两种结构、性质不同的单质，错误；C项，石墨与C60是碳元素形成的两种单质，由石墨制备制备C60是化学变化，错误。3．（2022年贵州省毕节市第一次联考）下列物质中不属于酸性氧化物的是A．CO2 B．CO C．SO2 D．SO3【答案】B【解析】A项，CO2能够与碱反应产生盐和水，属于酸性氧化物，不符合题意；B项，CO不能与酸、碱发生反应，属于不成盐氧化物，符合题意；C项，SO2能够与碱反应产生盐和水，属于酸性氧化物，不符合题意；D项，SO3能够与碱反应产生盐和水，属于酸性氧化物，不符合题意。4．（2022年北京市丰台区期中）当光束通过下列分散系时，能观察到丁达尔效应的是A．KCl溶液 B．蔗糖溶液 C．Fe(OH)3胶体 D．NaOH溶液【答案】C【解析】KCl溶液、蔗糖溶液、NaOH溶液均为溶液，不能观察到丁达尔效应。Fe(OH)3胶体属于胶体，因而具有丁达尔效应。答案选C项。5．（2023年河北省唐山市十县一中联盟上学期期中）朱自清在《荷塘月色》中描绘了月光穿过薄雾形成缕缕光束美景。这种美景主要源于A．丁达尔效应 B．分子的扩散C．空气的对流 D．荷叶上露珠的反光【答案】A【解析】森林中空气含有大量的水蒸气，形成气溶胶，当有光照射时，从树叶中间透过光束就会在胶体中形成一条光亮的通路，这个现象为丁达尔效应。故选A项。6．（2022年浙江省宁波中学期中）下列关于胶体的说法不正确的是A．直径为1.3×10－9m的“钴钛菁”分子分散在水中能形成胶体，该分子直径比Na＋的直径大B．丁达尔效应是区分溶液和胶体的一种常用物理方法C．可以用滤纸分离除去Fe(OH)3胶体中的FeCl3D．胶体在一定条件下能稳定存在【答案】C【解析】A项，“钴酞菁”分子(直径为1.3×10－9m)的微粒直径属于胶体分散系范围内，属于胶体分散系，溶液中分散质直径小于1nm，所以“钴酞菁”分子的直径比Na＋大，正确；B项，丁达尔效应是胶体所特有的性质，所以丁达尔现象可以用来区别胶体和溶液，且为物理方法，正确；C项，胶体、溶液中分散质粒子直径小于滤纸孔径，二者都能透过滤纸，达不到提纯的目的，不正确；D项，胶体在一定条件下也能稳定存在，属介稳体系，正确。探究提升探究提升►环节一物质分类的依据及方法情境材料1．1．厨房中有下列用品：2．燃料电池是一种化学电池，具有能量转化率高、对环境友好等优点。例如，氢氧燃料电池在工作时，从负极连续通入①(H2)，从正极连续通入②(O2)，二者在电池内部[含有③(H2SO4)或④(KOH)的溶液]发生反应生成⑤(H2O)，同时产生电能。⑥(CH4)等也可以作为燃料电池的燃料。目前已研制成功⑦(Al)—⑧(空气)燃料电池，它可以代替⑨(汽油)为汽车提供动力，也可以用作照明电源等。问题探究1（1）材料1中某同学将食盐、小苏打、纯碱划分为一类。该同学的分类依据为_______(填字母)A．酸类 B．盐类 C．碱类 D．氧化物（2）材料2中标有序号的物质中，属于混合物的是__________(填序号，下同)；属于氧化物的是__________；属于酸的是__________；属于碱的是__________；属于有机物的是__________。（1）B（2）⑧⑨⑤③④⑥要点归纳一、物质的分类1．同素异形体定义由同一种元素形成的几种性质不同的单质，叫做这种元素的同素异形体。①“同”——指元素相同；②“异”——指形成单质不同，结构不同，性质有差异。实例金刚石、石墨和C60；O2和O3；红磷和白磷产生原因组成分子的原子数目和成键方式不同，如氧气(O2)和臭氧(O3)。②原子的排列方式不同，如金刚石(空间网状)和石墨(层状)。研究对象同素异形体是指单质，不是指化合物。温馨提醒①物理性质不同，化学性质有的相似，有的相差较大。②由同种元素组成的物质，不一定是纯净物。如氧气(O2)和臭氧(O3)的混合物。③同素异形体之间的转化属于化学变化。④同素异形体之间的转化既有单质参加，又有单质生成，但没有涉及化合价的变化。2．物质的分类方法根据物质的组成树状分类法按照一定标准对同类事物进行再分类，如：交叉分类法对同一物质按不同的标准进行分类，如根据物质的性质(如氧化物)酸性氧化物与碱反应只生成一种盐和水的氧化物。如：SO2＋2NaOHNa2SO3＋H2O碱性氧化物与酸反应只生成一种盐和水的氧化物。如：Na2O＋2HCl2NaCl＋H2O两性氧化物既与碱反应只生成一种盐和水，又能与酸反应只生成一种盐和水的氧化物。如：Al2O3＋6HCl2AlCl3＋3H2OAl2O3＋2NaOH2NaAlO2＋H2O（1）碱性氧化物：一定是金属氧化物。（2）酸性氧化物：多数是非金属氧化物(如CO2)，少数是金属氧化物(如Mn2O7)。（3）金属氧化物：不一定是碱性氧化物(如Mn2O7是酸性氧化物，Al2O3是两性氧化物)。（4）非金属氧化物：不一定是酸性氧化物(如CO、NO等)。典例精讲【例1】（2022年江苏省南通、盐城、淮安、宿迁等地部分学校高一上学期第一月考）下列各组物质中，按单质、化合物、混合物的顺序排列的是A．铁、四氧化三铁、冰水混合物 B．氯气、小苏打、纯净的空气C．水银、纯碱、五水合硫酸铜 D．水蒸气、硫酸、酒精 【答案】B【解析】A项，冰水混合物实际上是物质为水，为纯净物而不是混合物，不符合题意；B项，氯气是单质、小苏打是化合物、纯净的空气是N2、O2等气体的混合物，符合题意；C项，五水合硫酸铜是纯净物而不是混合物，不符合题意；D项，酒精是纯净物不是混合物，错误。【例2】下列关于物质分类的正确组合是分类组合碱酸盐碱性氧化物酸性氧化物ANa2CO3H2SO4NaHCO3CuOSO2BNaOHHClNa2SNa2OSiO2CBa(OH)2CH3COOHNaHSO4Al2O3SO3DKOHHNO3NaClCaOCO【答案】B【解析】A项，Na2CO3属于盐，不是碱，错误；B项，NaOH为碱，HCl为酸，Na2S为盐，Na2O为碱性氧化物，SiO2为酸性氧化物，正确；C项，Al2O3为两性氧化物，错误；D项，CO不是酸性氧化物，错误。【例3】（2022年江苏省常熟市期中）随着人们对物质组成和性质研究的深入，物质的分类更加多样化。下列说法正确的是A．Na2O、Mn2O7、Fe2O3都是碱性氧化B．磁铁矿、盐酸、胆矾都是混合物C．NaHSO4、HCl、HNO3在水中能电离出氢离子，按分类属于酸D．烧碱、苛性钾、一水合氨都是碱【答案】D【解析】A项，Mn2O7是酸性氧化物，错误；B项，胆矾是纯净物，错误；C项，NaHSO4是盐类物质，属于酸式盐，错误；D项，NaOH、KOH、NH3·H2O都属于碱类物质，正确。►环节二胶体的性质与应用情境材料《本草纲目》中记载了豆腐的造法：“水浸碎，滤去滓，煎成，以盐卤汁或山矾叶或酸浆、醋淀就釜收之。又有入缸内，以石膏末收者”。《本草纲目》中记载了豆腐的造法：“水浸碎，滤去滓，煎成，以盐卤汁或山矾叶或酸浆、醋淀就釜收之。又有入缸内，以石膏末收者”。问题探究2（1）豆浆中的分散质微粒直径的范围主要是多少？（2）是否能采用过滤操作对胶体进行提纯？（1）1～100nm（2）胶体粒子可用过滤纸，因此不能用过滤操作对胶体提纯。要点归纳1．分散系及其分类（1）分散系概念一种(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组成分散质被分散成粒子的物质分散剂容纳分散质的物质分类分散剂的状态可分为气溶胶、液溶胶、固溶胶。分散质粒子直径的大小（2）几种液体分散系的比较（3）Fe(OH)3胶体的制备实验操作实验现象烧杯中液体呈红褐色制备原理FeCl3＋3H2Oeq\o(,\s\up6(Δ))Fe(OH)3(胶体)＋3HCl注意事项①用蒸馏水而不能用自来水②用饱和FeCl3溶液不能用稀溶液③蒸馏水要加热至沸腾(呈红褐色即停止加热)（4）性质与应用性质应用丁达尔效应当光束通过胶体时，可以看到光亮的“通路”(形成原因：胶体粒子对光线的散射作用)区别溶液与胶体吸附性胶体粒子表面积很大，可吸附水中的浮悬小颗粒形成大晶粒沉降下来净化水（1）利用丁达尔效应可以快速鉴别溶液与胶体，但胶体区别于其他分散系的本质特征是胶体粒子的直径介于1～100nm之间，而不是丁达尔效应。（2）三种分散系中溶液和胶体均能透过滤纸。（3）胶体不带电，胶体中的胶体粒子能够吸附体系中的带电粒子而使胶体粒子带电荷，但整个分散系仍是电中性的。淀粉胶体的胶体粒子不带电荷。典例精讲【例4】（2022年福建省福州市期末）下列关于胶体叙述错误的是A．胶体属于混合物 B．明矾净水与胶体性质有关C．胶体分散质粒子的直径大于浊液 D．实验室中可用丁达尔效应区分胶体和溶液【答案】C【解析】A项，胶体是分散质和分散剂组成的分散系，属于混合物，正确；B项，明矾溶于水生成氢氧化铝胶体，具有较大的表面积，可用来净水，正确；C项，胶体的分散质粒子直径大小为1nm～100nm，浊液的分散质粒子直径大小大于100nm，前者小，错误；D项，胶体能产生丁达尔效应，溶液没有此性质，所以可用丁达尔效应区分胶体与溶液，正确。【例5】在纳米材料备受重视的今天，胶体化学对纳米材料的制备有着举足轻重的意义。图是Fe(OH)3胶体的制备实验示意图，相关表述不合理的是A．可利用丁达尔效应区别Fe(OH)3胶体和FeCl3溶液B．Fe(OH)3胶粒直径在1～100nm范围C．由图可知制备胶体的离子方程式Fe3＋＋3OH－Fe(OH)3(胶体)D．观察到液体由黄色变为红褐色【答案】C【解析】A项，丁达尔效应可以区分胶体和溶液，正确；B项，胶粒的分散质粒子直径在1～100nm范围，正确；C项，制备胶体的离子方程式Fe3＋＋3H2Oeq\o(,\s\up6(Δ))Fe(OH)3(胶体)＋3H＋，错误；D项，溶液由黄色变为红褐色，立即停止加热即可制得氢氧化铁胶体，正确。004课堂总结一、常见物质的分类方法1、树状分类法:对同类事物按照某种属性进行分类的方法2、交叉分类法:对同一事物按照不同的标准进行分类二、胶体的性质00503强化训练1．（2022·北京昌平期末）下列物质中属于碱性氧化物的是A．SO2 B．KOH C．FeO D．NaCl【答案】C【解析】A项，SO2能和氢氧化钠反应生成亚硫酸钠和水，SO2是酸性氧化物，不符合题意；B项，KOH由K＋和OH－构成，KOH属于碱，不符合题意；C项，FeO能和盐酸反应生成氯化亚铁和水，FeO属于碱性氧化物，符合题意；D项，NaCl由Na＋和酸根Cl－构成，NaCl属于盐，不符合题意。2．（2023年北京丰台区期中）下列关于物质分类的叙述中，不正确的是A．NH3属于盐 B．HNO3属于酸C．SO2属于氧化物 D．KOH属于碱【答案】A【解析】A项，NH3不能电离出金属阳离子和酸根离子，NH3不属于盐，错误；B项，HNO3电离出的阳离子全是氢离子，所以HNO3属于酸，正确；C项，SO2由硫和氧两种元素组成，所以SO2属于氧化物，正确；D项，KOH电离出的阴离子全是氢氧根离子，所以KOH属于碱，正确。3．（2023年北京市丰台区期中）屠呦呦因发现抗疟药物青蒿素(化学式为C15H22O5)获得诺贝尔奖。从物质分类看，青蒿素属于A．单质 B．氧化物 C．化合物 D．混合物【答案】C【解析】青蒿素的化学式为C15H22O5，它由C、H、O三种元素组成，具有固定的组成，属于化合物，且为有机化合物，故选C项。4．（2023年江苏省海门中学期中）下列各种直径的分散质粒子属于胶体的是A．0.01nm B．1×10－6m C．1×10－8m D．1×10－10m【答案】C【解析】依据分散质粒子直径的大小把分散系划分为溶液、胶体和浊液，分散质粒子直径在10－9m～10－7m之间的分散系属于胶体，则分散质粒子直径为1×10－8m的分散系属于胶体，故选C项。5．（2023年江苏省苏州市期中）胶体在自然界普遍存在，下列事实与胶体无关是A．将某些胶态金属氧化物分散于玻璃中制成有色玻璃B．光线透过树叶间的缝隙射入密林中时，会看到一道道光柱C．将纳米二氧化硅颗粒(直径1～100nm)均匀分散到树脂中形成的分散系D．植物油与水混合，充分振荡后可形成油水混合物【答案】D【解析】A项，有色玻璃是固溶胶，不符合题意；B项，光线透过树叶间的缝隙射入密林中时，会看到一道道光柱是丁达尔效应，不符合题意；C项，纳米二氧化硅颗粒(直径1∼100nm)均匀分散到树脂中形成的分散系属于胶体，不符合题意；D项，植物油与水混合，充分振荡后可形成油水混合物属于乳浊液，符合题意。6．（2022年贵州省毕节市第一次联考）下列关于胶体的说法正确的是A．胶体的分散质粒子直径大小为1nm～100nmB．胶体的分散剂不可能为固体C．丁达尔效应的产生是因为胶体粒子会发光D．胶体的分散质粒子的直径小于溶液的分散质粒子的直径【答案】A【解析】A项，胶体粒子的直径在1nm～100nm间，正确；B项，分散剂可以是气态、液态、固态，固态做分散剂的胶体称为固溶胶，错误；C项，丁达尔效应是由于光的散射造成的，不是胶粒发光，错误；D项，分散质粒子直径大小为：溶液小于1nm、胶体1nm～100nm，胶体的粒径大于溶液，错误。7．（2022年贵州省毕节市第一次联考）根据物质的组成及其性质进行分类是进行化学研究的基础，下列有关分类的描述正确的A．根据能否发生丁达尔效应，将分散系分为溶液，胶体和乳浊液B．根据是否含金属元素，将氧化物分为酸性氧化物和碱性氧化物C．根据分散质的种类，将胶体分为气溶胶，液溶胶和固溶胶D．根据组成元素的种类，将纯净物分为单质和化合物【答案】D【解析】A项，分散系中分散质粒子直径大小将分散系分为溶液、胶体和浊液，而不是根据能否有丁达尔效应，错误；B项，部分含有金属元素的氧化物是酸性氧化物，如Mn2O7，错误；C项，分散剂有气、液、固态三种状态，是根据分散剂的状态，将胶体分为气溶胶，液溶胶和固溶胶，错误；D项，含一种元素的纯净物为单质，含两种或以上元素的纯净物为化合物，则根据纯净物的元素组成，将纯净物分为单质和化合物，正确。8．（2022·北京汇文中学期末）下列关于物质分类的正确组合是分类组合碱酸盐碱性氧化物酸性氧化物ANa2CO3H2SO4NaHCO3CuOSO2BNaOHHClNa2SNa2OSiO2CBa(OH)2CH3COOHNaHSO4Al2O3SO3DKOHHNO3NaClCaOCO【答案】B【解析】A项，Na2CO3属于盐，不是碱，错误；B项，NaOH为碱，HCl为酸，Na2S为盐，Na2O为碱性氧化物，SiO2为酸性氧化物，正确；C项，Al2O3为两性氧化物，错误；D项，CO不是酸性氧化物，错误。9．（2023年北京丰台区期中）下列关于FeCl3稀溶液、Fe(OH)3胶体、Fe(OH)3悬浊液的说法，不正确的是A．这三种物质均属于混合物B．这三种分散系的本质区别是分散质粒子的直径大小不同C．鉴别FeCl3稀溶液和Fe(OH)3胶体的常用方法是丁达尔现象D．分别对三种物质进行过滤操作，只有FeCl3溶液中的分散质粒子才能穿过滤纸【答案】D【解析】胶体是分散质粒子大小在1nm～100nm的分散系；溶液是分散质粒子大小于1nm的分散系；浊液是分散质粒子大于100nm的分散系；光束通过胶体时，光线能够发生散射作用而产生丁达尔效应，而通入其它分散系时不能产生丁达尔效应；A项，这三种物质均为分散系，属于混合物，正确；B项，三种分散系的本质区别是分散质粒子的直径大小不同，正确；C项，光束通过胶体时，光线能够发生散射作用而产生丁达尔效应，而通入其它分散系时不能产生丁达尔效应，正确；D项，胶体和溶液均可以穿过滤纸，错误。10．（2022年北京西域期末）实验小组探究Fe(OH)3胶体的制备方法及其性质。（1）制备Fe(OH)3胶体实验实验操作丁达尔效应1向40mL沸腾的蒸馏水中滴入5滴饱和FeCl3溶液(浓度约为30%)迅速出现2向40mL蒸馏水中滴入5滴10%FeCl3溶液，然后滴入1滴10%NaOH溶液，边滴边搅拌迅速出现3加热40mL饱和FeCl3溶液①实验1，生成Fe(OH)3胶体和___________(填化学式)。②实验2与实验1对比，优点是_________________________________________(写出1条即可)。③综合上述实验：制备Fe(OH)3胶体提供OH－的物质可以是H2O或___________，控制反应条件即可制得。（2）Fe(OH)3胶体的性质资料：Ⅰ．pH＞10时，Fe(OH)3胶体溶解。Ⅱ．固体FeCl3易升华(物质从固态不经过液态直接变成气态的过程)。Ⅲ．Fe3＋检验：若待测液中加入KSCN溶液，溶液变红色，则说明待测液中含有Fe3＋。实验4取5mL实验3得到的液体于蒸发皿中，继续加热，待蒸发皿中液体变为粘稠状，罩上漏斗，可观察到漏斗内出现棕褐色的烟，且有棕褐色固体附着在漏斗的内壁上。继续加热，蒸发皿中最终得到红棕