2024-2025学年新教材高中化学第一章物质及其变化第一节第1课时物质的分类学案新人教版必修1

PAGE12-第1课时物质的分类课程目标素养目标1.相识元素可以组成不同种类的物质，依据物质的组成和性质对物质进行分类。2．相识胶体是一种常见的分散系，并能列举说明胶体的典型特征。1.宏观辨识与微观探析：能从不同层次相识物质的多样性，并对物质进行分类。2．证据推理与模型认知：具有证据意识，能基于证据对物质组成、结构及其变更提出可能的假设，通过证据推理加以证明。授课提示：对应学生用书第1页一、依据物质的组成和性质分类1．同素异形体(1)定义：由同种元素形成的几种性质不同的单质互称为同素异形体。(2)范围：单质。2．常见物质的分类方法交叉分类法含义依据不同的分类标准，对同一事物进行多种分类的一种分类方法举例树状分类法含义对同类事物依据某种属性进行再分类的分类法举例物质eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(纯净物\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(单质\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(金属单质,非金属单质)),化合物\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(酸,碱,盐,氧化物)))),混合物))[牛刀小试]1．利用交叉分类法，将不同的物质和它所属的类别之间进行连线。(1)eq\x(NaCl)A.eq\x(钠盐)(2)eq\x(Na2CO3) B.eq\x(铵盐)(3)eq\x(NH4Cl)C.eq\x(盐酸盐)(4)eq\x(NH42CO3) D.eq\x(碳酸盐)解析：NaCl属于钠盐和盐酸盐；Na2CO3属于钠盐和碳酸盐；NH4Cl属于铵盐和盐酸盐；(NH4)2CO3属于铵盐和碳酸盐。答案：(1)—A、C(2)—A、D(3)—B、C(4)—B、D2．下列各项属于同素异形体的是()A．CO与CO2 B．O2与N2C．金刚石与石墨 D．CH4与H2答案：C二、分散系及其分类1．概念把一种(或多种)物质分散在另一种(或多种)物质中所得到的体系，叫作分散系。2．组成3．分类(1)依据分散系组成部分的状态分类以分散质和分散剂所处的状态为标准，共有9种组合：(2)依据分散质粒子大小分类分散系间的本质区分是分散质粒子的大小不同。分散系的性质，如是否透亮、均一、稳定都由此确定。4．胶体的制备与性质(1)制备[以Fe(OH)3胶体的制备为例]向沸水中逐滴加入5滴～6滴FeCl3饱和溶液，接着煮沸至溶液呈红褐色，停止加热，得到的分散系即为Fe(OH)3胶体，反应的化学方程式为FeCl3＋3H2Oeq\o(=,\s\up7(△))Fe(OH)3(胶体)＋3HCl。(2)性质[牛刀小试]3．按溶液、浊液、胶体的依次排列正确的是()A．食盐水、氯水、豆浆B．碘酒、泥水、血液C．白糖水、食盐水、茶叶水D．Ca(OH)2悬浊液、澄清石灰水、石灰浆答案：B4．在试验中手不慎被玻璃划破，可用FeCl3溶液应急止血，其主要缘由可能是()A．FeCl3溶液有杀菌消毒作用B．FeCl3溶液能使血液聚集沉降C．FeCl3溶液能产生Fe(OH)3沉淀堵住伤口D．FeCl3溶液能使血液发生化学变更解析：止血就是让伤口处血液快速凝固，堵塞伤口，不让血液接着外流。血液中的血红蛋白以胶体形式分散在血液中，用FeCl3止血，是使血液中胶体介稳性条件被破坏，即中和了胶体粒子吸附的电荷，使胶体粒子相互吸附变大而聚集沉降，血液中的OH－浓度微小，不会产生Fe(OH)3沉淀。答案：B授课提示：对应学生用书第2页要点一物质的分类方法1．物质的分类留意：(1)酸分为几元酸时，按电离出H＋数目的多少，不是按分子中H原子多少。如CH3COOHCH3COO－＋H＋只能电离出一个H＋，所以CH3COOH是一元酸而不是四元酸。(2)酸性氧化物：是指与碱反应生成一种盐和水的氧化物。例如：2NO2＋2NaOH=NaNO3＋NaNO2＋H2O，生成了两种盐，不符合酸性氧化物的概念，NO2不是酸性氧化物。(3)碱性氧化物：是指与酸反应生成一种盐和水的氧化物。Fe3O4不是碱性氧化物。因为Fe3O4＋8HCl=FeCl2＋2FeCl3＋4H2O，生成两种盐，不符合碱性氧化物的概念。(4)正盐：酸碱完全反应生成的盐。酸式盐：酸碱反应时，酸中的氢部分被中和生成的盐。碱式盐：酸碱反应时，碱中的OH－部分被中和生成的盐。2．交叉分类法和树状分类法的理解(1)交叉分类法涉及的不同类别之间是并列与交叉关系。(2)树状分类法中的类别之间存在并列关系和包含关系。3．对物质分类相识的三个误区(1)误认为由同种元素组成的物质是纯净物。由同种元素组成的物质，可能是纯净物，也可能是混合物。例如，O2、O3均是纯净物，而O2和O3混合后就是混合物。(2)误认为由不同状态的同种物质组成的混合体系是混合物。冰和水混合在一起仍是纯净物，因为二者仅是状态不同，但组成相同，都是H2O，是同一种物质。(3)误认为全部的金属氧化物都是碱性氧化物，全部的非金属氧化物都是酸性氧化物。如Mn2O7为酸性氧化物，CO、NO等就不是酸性氧化物。[典例1]物质的分类如下图所示：由图推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．碱性氧化物肯定是金属氧化物D．非金属氧化物肯定是酸性氧化物[解析]非金属氧化物不肯定是酸性氧化物，如CO、NO等。[答案]D[题组训练]1．下列物质的分类正确的是()A．纯碱不属于碱B．CuSO4属于氧化物C．凡能电离出H＋的化合物均属于酸D．盐类物质肯定含有金属阳离子解析：纯碱是碳酸钠的俗称，属于盐类，A项正确；氧化物是指由两种元素组成且其中一种是氧元素的化合物，B项错误；多元酸的酸式酸根离子也可以电离出H＋，C项错误；除了金属阳离子外，一些原子团如NHeq\o\al(＋,4)也可以与阴离子组成盐，D项错误。答案：A2．依据物质的交叉分类方法推断，HNO3属于()①酸②氢化物③氧化物④含氧酸⑤难挥发性酸⑥一元酸⑦化合物⑧混合物A．④⑤⑥⑧ B．①④⑥⑦C．③⑥⑦⑧ D．①③⑤⑦解析：HNO3属于酸、含氧酸、挥发性酸、一元酸、化合物。答案：B要点二分散系及其分类【探究1】区分溶液、胶体、浊液的依据是什么？提示：分散质粒子的直径大小。【探究2】胶体具有介稳性的缘由是什么？提示：主要是因为胶体粒子可以通过吸附而带有电荷。同种胶体粒子的电性相同，在通常状况下，它们之间的相互排斥阻碍了胶体粒子长大，使它们不易聚集。胶体粒子所做的布朗运动也使得它们不简单聚集成质量较大的颗粒而沉降下来。【探究3】溶液、胶体、浊液三种分散系谁能透过滤纸，谁能透过半透膜？三者稳定性如何？从外部看有何特点？如何分别溶液和胶体混合物？提示：分散系溶液胶体浊液悬浊液乳浊液分散质粒子直径大小<1nm1～100nm>100nm>100nm分散质粒子结构分子、离子少量分子的集合体或大分子大量分子聚集成的固体小颗粒大量分子聚集成的小液滴特点均一、透亮多数均一、透亮不均一、不透亮，久置沉淀不均一、不透亮，久置分层稳定性稳定较稳定不稳定不稳定能否透过滤纸能能不能不能能否透过半透膜能不能不能不能实例食盐水、蔗糖溶液Fe(OH)3胶体、淀粉溶液泥水、石灰乳牛奶、油漆溶液能透过半透膜而胶体不能，所以可用渗析法分别溶液与胶体混合物。操作如图：[题组训练]3．溶液、胶体和浊液这三种分散系的根本区分是()A．是否有大量分子或离子的集合体B．分散质粒子直径的大小C．是否能通过滤纸D．是否均一、透亮、稳定解析：三种分散系的分类就是依据分散质粒子直径的大小，小于1nm的属于溶液，为1～100nm的属于胶体，大于100nm的属于浊液，它又可依据分散质的状态分为悬浊液(分散质为固体小颗粒)和乳浊液(分散质为小液滴)。答案：B4．按溶液、浊液、胶体的依次排列正确的是()A．盐酸、豆油、豆浆B．KCl溶液、泥水、雾C．鸡蛋白、红糖水、白开水D．苏打水、NaOH溶液、CuCl2溶液答案：B(1)胶粒直径为10－9～10－7m(2)1nm＝10－9m(3)胶体的分类(按分散剂的不同)气溶胶：胶粒分散在气体中——烟、雾、云等。液溶胶：胶粒分散在水或其他液态溶剂中——Fe(OH)3胶体、AgI胶体、肥皂水、硅酸胶体、淀粉溶液等。固溶胶：胶粒分散在固态溶剂中——有色玻璃、烟水晶、玛瑙等。(4)三种分散系的稳定性①三类分散系对比，溶液是最稳定的。因为溶质的分子或离子很小，所以不论存放的时间有多长，在一般状况下溶质都不会与溶剂自动分别。②浊液很不稳定，由于其分散质粒子是大量分子或分子的集合体，分散质粒子将在重力作用下沉降下来，故浊液表现出浑浊、不稳定的外观特征。③胶体则介于二者之间，在肯定条件下能稳定存在，属于介稳分散系。要点三胶体的制备与性质1．胶体的性质及应用性质定义应用丁达尔效应光束通过胶体时，从与入射光线垂直的方向视察，可以看到一条光亮的“通路”区分溶液和胶体布朗运动胶体粒子不停地作无秩序地运动是胶体具有介稳性的缘由之一，在涂料、颜料、墨水、洗涤剂、喷雾剂的生产等领域有着重要应用电泳现象在外加电场的作用下，胶体粒子在分散剂中向阴极(或阳极)作定向移动运用静电除尘器除去空气或工厂废气中的飘尘，以及微细的固体颗粒物；分别蛋白质、氨基酸；血清电泳用于诊断疾病等胶体的聚沉在胶体中加入少量的电解质，使胶体粒子形成沉淀，从分散剂中析出的过程制豆腐和果冻等，明矾净水等2．Fe(OH)3胶体的制备(1)装置如图。(2)操作：向25mL的沸水中逐滴加入5～6滴饱和FeCl3溶液，接着煮沸至溶液呈红褐色。(3)原理：FeCl3＋3H2Oeq\o(=,\s\up7(△))Fe(OH)3(胶体)＋3HCl。特殊提示：(1)关于Fe(OH)3胶体的制备①应选用饱和FeCl3溶液，不能用FeCl3稀溶液。②向沸水中滴加少量饱和FeCl3溶液。③制备过程可振荡烧杯使之混合匀称，不行用玻璃棒搅拌。④加热不行过度，当液体变为红褐色时，应停止加热。⑤书写制备Fe(OH)3胶体的化学方程式时，在Fe(OH)3后标记为“胶体”而不是“↓”(沉淀)。(2)关于胶粒带电问题①胶体粒子的结构：以AgNO3溶液与过量KI溶液反应制备AgI溶胶为例。胶团结构如下：因此说胶粒带电荷，而胶体不带电。②胶体粒子的带电规律a．胶体粒子表面积大，具有很强的吸附作用，可吸附阴离子或阳离子而带电。b．金属氢氧化物、金属氧化物的胶粒吸附阳离子，胶粒带正电荷。c．非金属氧化物、金属硫化物、硅酸、土壤的胶粒吸附阴离子，胶粒带负电荷。d．固体胶粒、蛋白质胶粒、淀粉胶粒等不吸附离子，不带有电荷。[典例2](2024·九江高一检测)FeCl3是中学试验室常用的试剂，可以用来制备氢氧化铁胶体。(1)下列制备氢氧化铁胶体的操作方法正确的是________(填字母序号)。A．向饱和氯化铁溶液中滴加少量的氢氧化钠稀溶液B．加热煮沸氯化铁饱和溶液C．在氨水中滴加氯化铁浓溶液D．在沸水中滴加饱和氯化铁溶液，煮沸至液体呈红褐色(2)写出制备氢氧化铁胶体的化学方程式________________________________。(3)下列与胶体性质无关的是________(填字母序号)。A．河流入海口处形成沙洲B．在饱和氯化铁溶液中滴加NaOH溶液，产生红褐色沉淀C．冶金厂常用高压电除去烟尘(4)从溶液中分别提纯Fe(OH)3胶体的方法叫________。(5)向氢氧化铁胶体中逐滴加入稀硫酸至过量的现象是______________________。[解析](1)试验室制备氢氧化铁胶体的方法是先将蒸馏水加热到沸腾，然后滴加饱和氯化铁溶液，煮沸至液体呈红褐色即得到胶体。(2)制备氢氧化铁胶体的化学方程式为FeCl3＋3H2Oeq\o(=,\s\up7(△))Fe(OH)3(胶体)＋3HCl。(3)入海泥沙属于胶体，河流入海口有较多的电解质溶液，胶体发生聚沉，A与胶体性质有关。向饱和氯化铁溶液中滴加NaOH溶液，产生红褐色沉淀，得到的是分散质粒子直径大于100nm的Fe(OH)3沉淀，而不是胶体，故B与胶体性质无关。烟尘属于胶体，在电场中可以发生电泳现象，C与胶体性质有关。(4)溶液中溶质的直径小于1nm，而胶体粒子直径处于1～100nm，前者可通过半透膜，后者不行以，故可以将混合物盛入一个半透膜做的袋子中，放入流水中，最终袋中剩余的是Fe(OH)3胶体，这个方法叫渗析。(5)H2SO4为电解质，在Fe(OH)3胶体中加入电解质溶液，Fe(OH)3胶体会发生聚沉，生成红褐色Fe(OH)3沉淀，然后Fe(OH)3再与H2SO4发生中和反应，沉淀溶解生成Fe3＋，溶液显黄色。[答案](1)B(2)FeCl3＋3H2Oeq\o(=,\s\up7(△))Fe(OH)3(胶体)＋3HCl(3)D(4)渗析(5)先产生红褐色沉淀，后沉淀溶解，得到黄色溶液[题组训练]5．磁流体是电子材料的新秀，它既具有固体磁性，又具有液体的流淌性。制备时将含等物质的量的FeSO4和Fe2(SO4)3的溶液混合，再滴入稍过量的NaOH溶液，随后加入油酸钠溶液，即可生成黑色的、分散质粒子的直径为5.5～36nm的磁流体。下列说法中正确的是()A．所得的分散系属于悬浊液B．该分散系能产生丁达尔效应C．所得的分散系中分散质为红棕色的Fe2O3D．向分散系中加入NaCl固体，无明显变更解析：分散质微粒直径为1～100nm的分散系属于胶体，A错误；胶体能产生丁达尔效应，B正确；Fe2O3为红棕色，而磁流体为黑色，C错误；该分散系胶体粒子带电荷，加入NaCl，发生胶体聚沉，D错误。答案：B6．如图是制取Fe(OH)3胶体的试验装置图，回答下列问题：(1)写出制备Fe(OH)3胶体的化学方程式。_______________________________________________________。(2)制备过程中能否用玻璃棒搅拌混合溶液？________________________________________________________________________。(3)当混合液体呈红褐色后，能否接着加热？________________________________________________________________________。(4)能否干脆加热饱和FeCl3溶液制备Fe(OH)3胶体？________________________________________________________________________。(5)如何净化试验所得Fe(OH)3胶体？________________________________________________________________________。答案：(1)FeCl3＋3H2Oeq\o(=,\s\up7(△))Fe(OH)3(胶体)＋3HCl(2)不能用玻璃棒搅拌，因搅拌时会造成生成的Fe(OH)3胶体聚沉(3)不能；因Fe(OH)3胶体生成后接着加热，会造成胶体的聚沉(4)不能干脆加热饱和FeCl3溶液，否则会因溶液浓度过大干脆生成Fe(OH)3沉淀而无法得到Fe(OH)3胶体(5)胶体微粒不能通过半透膜而小分子、离子能够透过，因此可用渗析的方法分别授课提示：对应学生用书第4页1．符合如图所示阴影部分的物质是()A．NaClB．KHCO3C．K2CO3D．Na2CO3解析：依据图示可知图中阴影部分的物质既属于正盐，又属于钾盐，还属于碳酸盐，符合条件的物质只有C选项中的K2CO3。答案：C2．下列各组物质，在物质分类中，前者从属于后者的一组是()A．金属、非金属 B．纯净物、混合物C．氧化物、化合物 D．单质、化合物解析：氧化物属于化合物。答案：C3．(2024·昆明高一检测)下列不属于胶体的是()A．淀粉在水里形成的透亮液体B．氧化钴(CoO)分散在一般玻璃里形成蓝色玻璃C．饱和FeCl3溶液滴入沸水中所形成的红褐色液体D．将0.1g蔗糖加到10mL蒸馏水中，振荡后形成的无色液体解析：淀粉在水里形成的淀粉溶液、氧化钴(CoO)分散在一般玻璃里形成蓝色玻璃、饱和FeCl3溶液滴入沸水中所形成的红褐色液体的分散质粒子直径大小为1～100nm，都属于胶体。蔗糖为小分子，将0.1g蔗糖加到10mL蒸馏水中，振荡后形成的无色液体，溶液中分散质粒子蔗糖直径小于1nm，属于溶液。答案：D4．(2024·长春高一检测)下列关于胶体的叙述中正确的是()A．布朗运动是胶体微粒特有的运动方式，只用肉眼就可以把胶体和溶液、浊液区分开来B．分散质粒子直径大小在1～10nm的微粒称为胶体粒子C．用平行光照耀NaCl溶液和Fe(OH)3胶体时，均产生丁达尔效应D．胶体粒子具有较大的表面积，能吸附阳离子或阴离子，故在电场作用下会产生电泳现象解析：布朗运动是微粒普遍的运动方式，用肉眼不行以把胶体和溶液区分开来，故A错误；分散质粒子直径大小在1～100nm的微粒称为胶体粒子，故B错误；用平行光照耀NaCl溶液和Fe(OH)3胶体时，只有Fe(OH)3胶体产生丁达尔效应，故C错误；胶体粒子具有较大的表面积，能吸附阳离子或阴离子，故在电场作用下会产生电泳现象，故D正确。答案：D5．(1)试验室中，制取Fe(OH)3胶体的操作方法是__________________________，反应的化学方程式是________________________，证明胶体已经制成的方法是________________________________________________________________________。(2)已知Fe(OH)3胶粒带正电荷，Al(OH)3胶粒也带正电荷，而H2S