第一章第1课时 物质的分类-2024~2025学年高一化学同步讲义（人教版2019必修第一册） 原卷版

第一章第一章第1课时物质的分类01能从元素组成01能从元素组成(宏观)和微粒构成(微观)的角度认识分析物质，根据物质的组成和性质对物质进行分类，培养宏观辨识与微观探析的意识和能力。02熟知溶液、浊液、胶体三种分散系的本质区别。认识胶体是一种常见的分散系。考点突破考点突破1根据组成和性质对物质分类情情境·探究【情境】面对丰富多彩的物质世界，你是否想过：这些物质之间有什么内在联系？物质可以分类认识和研究吗？如果可以，怎样分类才能更有效地帮助我们认识物质世界呢？【问题探究】1．自然界中存在碳元素多种形态的单质。如金刚石、石墨、C60等。金刚石石墨C60(1)上述三种碳的单质是同种物质吗？它们的性质相同吗？(2)上述碳的单质叫作碳的同素异形体，你能归纳出同素异形体的定义吗？(3)石墨在一定条件下可以转化成金刚石，这种转化是物理变化还是化学变化？(4)除碳元素的三种同素异形体外，你还知道哪些同素异形体？2．含碳元素物质的家族(如图所示)(1)CO、CO2都是非金属氧化物，二者都是酸性氧化物吗？你判断的依据是什么？写出CO2与澄清石灰水反应的化学方程式。(2)纯碱的化学式是，它属于(填“正盐”“酸式盐”或“碱式盐”，下同)。食用小苏打的主要成分是，它属于酸式盐。(3)钟乳石、石笋的主要成分是，它属于盐(填“酸”“碱”或“盐”)。3．分类可以帮助人们更好地认识物质的性质，厘清物质间的关系，有利于对物质进行分类学习。同种物质按不同的分类方法可得到不同的物质类别。请将下列5种碱按不同的分类方法进行分类(填代号)。A．NaOHB．KOHC．Mg(OH)2 D．Ba(OH)2E．Fe(OH)3碱按电离出OH—的数目分类一元碱二元碱三元碱按溶解性分类可溶性碱不溶性碱按强弱分类强碱弱碱归纳归纳·总结1．分类的概念与意义（1）概念：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。（2）意义：①有利于人们对研究对象分门别类地进行深入研究，揭示事物的本质特征。②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．物质的分类方法(1)树状分类法：根据研究对象的共同点和差异点，将它们区分为不同的种类，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。①依据物质的组成进行分类②依据物质的性质进行分类(以氧化物为例)【易错点】(1)(1)部分酸性氧化物能与水反应生成相应的酸，如CO2＋H2O=H2CO3等；酸性氧化物通常能与碱性氧化物反应生成相应的盐，如CO2＋CaO=CaCO3等。(2)部分碱性氧化物能与水反应生成相应的碱，如CaO＋H2O=Ca(OH)2等；碱性氧化物通常能与酸性氧化物反应生成相应的盐。(3)碱性氧化物一定是金属氧化物，但金属氧化物不一定是碱性氧化物；酸性氧化物不一定是非金属氧化物，非金属氧化物也不一定是酸性氧化物，如：Mn2O7是酸性氧化物，但属于金属氧化物；CO是非金属氧化物，但不是酸性氧化物。(2)交叉分类法：根据不同的分类标准对同一事物进行分类的一种分类方法。①某些盐的交叉分类②某些酸的交叉分类③某些氧化物的交叉分类【易错点】(1)(1)根据不同的标准可以对化学物质和化学反应进行不同的分类，因此没有固定的分类标准，就不会有正确的分类。如：把物质分为混合物、纯净物、化合物，就是分类标准不统一导致的错误。混合物和纯净物是并列关系，而纯净物包含化合物。(2)概念间的关系——“并列”“包含”与“交叉”。树状分类法交叉分类法课堂·课堂·练习1．下列物质互为同素异形体的是A．H2O2和H2OB．O2和O3C．CO2和COD．O2-和O2+2．分类法是化学学习中的一种重要方法，物质的分类如图所示，甲乙丙丁由图判断下列说法中错误的是A．甲图的分类方法属于树状分类法，采用树状分类法还可将化合物分为电解质和非电解质B．乙图所示的分类方法属于交叉分类法，既属于钠盐又属于正盐C．丙图碱性氧化物一定是金属氧化物，酸性氧化物一定是非金属氧化物D．丁图四大基本反应不能包括所有的化学反应，例如工业生产中的高炉炼铁反应3．下列物质的分类正确的是选项碱酸盐碱性氧化物酸性氧化物ANa2CO3H2SO4CaCl2MgOCO2BNaOHHClNaClNa2ONOCKOHHNO3CaCO3CaOMn2O7DNaOHHClCuSO4Na2O2SO2A．A B．B C．C D．D4．实验室中的药品常按物质的性质、类别等有规律地放置。药品用完后要放到指定位置。在做“酸的性质”实验时，实验桌上部分药品的摆放如图。小艾同学取用氢氧化钾溶液后应把它放回的位置是()考点突破考点突破2分散系及其分类情境情境·探究【情境】酒、牛奶、奶昔都是饮料，它们的状态有所不同，但都是分散系。分散系是指一种(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。分散系存在比较广泛，大家熟知的溶液都是分散系。1．有下列分散系：①饱和食盐水②食醋③雾④云⑤淀粉溶液⑥血液⑦泥水⑧烟水晶⑨有色玻璃⑩石灰乳⑪豆浆⑫牛奶【问题探究】(1)上述分散系中属于溶液的有________(填序号，下同)，属于浊液的有________，属于胶体的有________。(2)分散系②⑤⑥⑦⑩中分散质能透过滤纸的有______。(3)上述分散系是气溶胶的有______，固溶胶的有______。(4)证明淀粉溶液是胶体的方法叫做______________。归纳归纳·总结1．分散系的组成分散系分散质分散系中被分散成粒子的物质。如溶液中的是分散质。分散剂分散系中分散质的物质。如溶液中的是分散剂。2．分散系的分类分析指出下列分散系各自的分散质、分散剂，比较分散质、分散剂的存在状态(填写下表)。分散系分散质分散剂烟微小尘埃()空气()雾微小液滴()空气()碘酒碘()酒精()食盐水食盐()水()有色玻璃金属氧化物()玻璃()(1)依据分散质和分散剂的状态，用交叉分类法对分散系进行分类，分散系可分为9类，如图所示：(2)依据分散质粒子的直径大小，分散系可分为3类。①分类类别溶液胶体浊液（悬浊液、乳浊液）分散质粒子直径的大小<1nm1—100nm>100nm②图示：3．3类分散系的比较分散系溶液胶体浊液分散质粒子的直径nmnmnm分散质粒子的种类单个小分子或离子多分子(离子)集合体或高分子巨大数目分子或离子集合体(固体小颗粒或小液滴)性质外观特征均一、透明均一、透明不均一、不透明稳定性较稳定能否透过滤纸能否透过半透膜实例食盐水豆浆泥水【易错点】(1)(1)胶体与其他分散系的本质区别是胶体粒子直径为1～100nm，这是胶体区别于其他分散系的本质特征，也是判断物质是不是胶体的依据。(2)Fe(OH)3胶体粒子是由许多Fe(OH)3小分子聚集在一起形成的微粒，直径为1～100nm，这样的胶体称为粒子胶体。(3)淀粉属于高分子化合物，单个分子的直径在1～100nm范围之内，这样的胶体称为分子胶体。(4)纳米材料(粒子直径从几纳米至几十纳米的材料)不是胶体，只有纳米材料分散到分散剂中才可以形成胶体。课堂课堂·练习1．20世纪末，纳米科技开始为世人所瞩目，以下分散系的分散质粒子与纳米粒子的大小大致相当的是A．澄清石灰水 B．新制Cu(OH)2的悬浊液C．NaCl溶于酒精中形成胶体 D．食盐水2．将纳米碳（粒子直径为几纳米至几十纳米的材料）均匀地分散到蒸馏水中，形成的液体．下列关于该液体说法错误的是A．能透过羊皮纸 B．能透过滤纸 C．能产生丁达尔效应 D．一段时间内可稳定存在3．有下列分散系：①饱和食盐水

②食醋

③雾

④云

⑤淀粉溶液

⑥血液

⑦泥水

⑧烟水晶

⑨有色玻璃

⑩石灰乳

⑪豆浆

⑫牛奶。请思考回答下列问题：(1)上述分散系中属于溶液的有(填序号，下同)，属于浊液的有，属于胶体的有。(2)分散系②⑤⑥⑦⑩中分散质能透过滤纸的有。(3)上述分散系是气溶胶的有，固溶胶的有。考点突破考点突破3胶体的制备和性质情情境·探究【情境】Fe(OH)3胶体的制备与性质图1图2【实验1】Fe(OH)3胶体的制备实验操作向100mL小烧杯中加入40mL蒸馏水并加热至沸腾，向沸水中逐滴加入5～6滴FeCl3饱和溶液，继续煮沸至液体呈红褐色，停止加热，如上图1所示实验现象烧杯中的液体呈色反应原理(化学方程式)FeCl3＋3H2Oeq\o(=,\s\up7(△))Fe(OH)3(胶体)＋3HCl实验结论反应得到的红褐色液体是【实验2】胶体的性质实验操作把盛有CuSO4溶液和Fe(OH)3胶体的烧杯置于暗处，分别用红色激光笔照射烧杯中的液体，在与光束垂直的方向进行观察，如上图2所示实验现象Fe(OH)3胶体形成一条CuSO4溶液无明显现象实验结论Fe(OH)3胶体具有的性质是【问题探究】1．如何区分食盐水和Fe(OH)3胶体？2．Fe(OH)3胶体能产生丁达尔效应的原因是什么？3．实验1中能否利用NaOH溶液与FeCl3饱和溶液反应制取Fe(OH)3胶体？其原因是什么？归纳归纳·总结1．Fe(OH)3胶体的制备方法反应的化学方程式为FeCl3＋3H2Oeq\o(=,\s\up7(△))Fe(OH)3(胶体)＋3HCl。【易错点】(1)(1)书写制备Fe(OH)3胶体的化学方程式时，要注明“胶体”，不能用“↓”符号。(2)Fe(OH)3胶体中的1个胶体粒子不是1个Fe(OH)3分子(粒子直径<1nm)，而是很多个Fe(OH)3分子聚集在一起形成的粒子直径在1～100nm的集合体。2．胶体的性质3．常见的丁达尔效应如下图所示，①②③是气溶胶的丁达尔效应，④是液溶胶的丁达尔效应，⑤是固溶胶的丁达尔效应。树林中的晨曦②日落之光③美丽的夜景④Fe(OH)3胶体与激光笔⑤珍宝猫眼石【知识拓展】1．胶体的聚沉胶体能稳定存在的重要因素是胶体吸附离子而带有电荷，胶体聚沉的原理即中和胶体粒子的电荷或加快胶体粒子的热运动以增加胶体粒子的结合机会。常用方法如下：(1)加入可溶性盐向胶体中加入可溶性盐溶液，产生的阳离子或阴离子所带的电荷与胶体粒子所带的电荷中和，从而使胶体粒子聚集成较大的粒子，在重力作用下形成沉淀析出。应用：①河流中的水在流动过程中与土壤等物质接触，溶有大量杂质而形成胶体，入海时与海水接触，海水中的带电粒子中和胶体粒子所带电荷使胶体发生聚沉，长年累月在河流入海口处就形成所谓的“三角洲”。②土壤胶体中的胶体粒子带有负电荷，可以吸附施肥后的铵根离子，减少未被作物吸收的铵态氮肥随雨水的流失，这就是土壤胶体的保肥作用。③FeCl3溶液可以止血，是因为FeCl3使血液胶体聚沉。④用豆浆做豆腐时，在一定温度下，加入CaSO4(或其他可溶性盐溶液)，豆浆中的胶体粒子所带的电荷被中和，很快聚集而形成豆腐。(2)加入带相反电荷胶体粒子的胶体带相反电荷的胶体粒子相混合时，也会发生聚沉。应用：明矾的成分是KAl(SO4)2·12H2O，明矾溶于水后，Al3＋与水发生反应生成的Al(OH)3胶体粒子(带正电荷)与泥沙胶体粒子(带负电荷)中和，使胶体粒子不带电，共同聚沉，使水得到净化，所以明矾可用作净水剂。(3)加热胶体温度升高，胶体粒子运动加剧，它们之间的碰撞机会增多，从而使胶体粒子对离子的吸附作用减弱，即减弱胶体的稳定因素，导致胶体聚沉。例如，使用微波手术刀进行外科手术，可使开刀处的血液迅速凝固而减少失血。2．胶体的净化方法——渗析(1)概念离子和小分子的直径很小，可以透过半透膜(由膀胱、鸡蛋内膜、牛皮纸、胶棉薄膜、玻璃纸等制成，有非常细小的孔，只能允许较小的离子、分子透过)，而胶体粒子不能透过，这种使离子或分子从胶体中分离出去的操作叫渗析(也叫透析)。渗析实验能够证明胶体粒子比溶液粒子直径大。(2)应用通过渗析可以达到净化、提纯胶体的目的。例如：提纯Fe(OH)3胶体。由于Fe(OH)3胶体是由FeCl3饱和溶液制成的：FeCl3＋3H2Oeq\o(=,\s\up7(△))Fe(OH)3(胶体)＋3HCl，从反应可以看出，Fe(OH)3胶体中可能含有较多的H＋和Cl－，可以用渗析的方法把Cl－除去，具体操作如图所示，将Fe(OH)3胶体放在羊皮纸制成的半透膜中，浸在蒸馏水中，一段时间后，向蒸馏水中加入AgNO3溶液，出现白色沉淀，说明Cl－透过半透膜进入了蒸馏水中，而红褐色的Fe(OH)3胶体仍留在半透膜袋中，这样就使Fe(OH)3胶体得以提纯。3．电泳现象在外加电场作用下，胶体粒子在分散剂里向电极（阴极或阳极）做定向移动的现象，叫做电泳。左侧与电源的负极相连，右侧与电源的正极相连；经过一段时间，左侧颜色变深，说明Fe(OH)3胶体微粒向左侧移动，从而证明Fe(OH)3胶体微粒带正电荷。课堂课堂·练习1．关于胶体的说法不正确的是A．能透过滤纸 B．粒子直径大小在之间C．可由溶液与氨水反应制得 D．能产生丁达尔效应2．实验室中将饱和溶液滴入沸水中可制得胶体，下列说法正确的是A．从外观上，无法区分溶液和胶体B．利用半透膜进行渗析，可除去胶体中的C．胶体带正电，故进行电泳实验时，阴极周围的颜色会加深D．利用饱和溶液与浓氨水反应也可制得胶体3．当光束通过下列物质时，不会出现丁达尔效应的是①Fe(OH)3胶体

②水

③蔗糖溶液

④FeCl2溶液

⑤云、雾A．②④⑤ B．③④⑤ C．②③④ D．①③④巩固巩固·提升1．分类是化学学习的重要方法，下列有关物质的分类，正确的是A．化合物：、盐酸 B．碱性氧化物：、Mn2O7C．同素异形体：、金刚石 D．混合物：碱石灰、冰水混合物2．按照物质的树状分类和交叉分类，HClO应属于①酸②氢化物③氧化物④含氧酸⑤难挥发性酸⑥强氧化性酸⑦一元酸⑧化合物⑨混合物A．①②③④⑤⑥⑦⑧ B．①④⑥⑦⑧ C．①⑨ D．①④⑤⑥⑦3．下列物质按氧化物、酸、碱、盐、混合物的顺序排列的是A．水、碳酸、硫酸铁、碳酸钠、空气B．五氧化二磷、乙酸、氢氧化钙、硫酸镁、胆矾C．氯酸钾、硝酸、氢氧化铜、硫酸亚铁、天然气D．氧化铁、磷酸、氢氧化钾、氯化钠、石油4．下列说法正确的是①由一种元素组成的物质一定是纯净物②冰水混合物是纯净物③金属氧化物一定是碱性氧化物④非金属氧化物不一定是酸性氧化物⑤是混合物A．①② B．②④ C．②⑤ D．全部5．草酸氢钾()是一种无色、易溶于水的晶体。在定量分析时可用作标定标准溶液的基准物质，也可用于除去墨水渍点，洁净金属、木材等，下列关于草酸氢钾()的说法正确的是A．属于盐类 B．属于酸C．属于混合物 D．属于氧化物6．“长三角”因长江三角洲而得名。下列分散系与长江三角洲形成有关的是A．胶体 B．溶液 C．悬浊液 D．乳浊液7．小明晨跑时，看到光束穿过重峦叠嶂，形成美丽的山隙光景观。山隙光景观A．主要源于分子运动 B．主要源于丁达尔效应C．出现时，空气转化为纯净物 D．出现时，水蒸气发生了分解反应8．下列有关胶体的说法正确的是A．只能用丁达尔效应区别胶体与溶液B．胶体的分散质可以是固体、液体或气体C．将几滴NaOH溶液滴入FeCl3饱和