第一节 物质的分类及转化第1课时 物质的分类及物质的转化.docx
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第一节物质的分类及转化第1课时物质的分类及物质的转化
第一节 物质的分类及转化第1课时 物质的分类及物质的转化
学业要求
核心素养对接
1.根据物质的组成和性质可以对物质进行分类。
2．感受分类在科研和学习中的重要作用。
3．能从物质的宏观特征入手对物质进行分类和表征。
1.通过对“物质的分类”的学习增强宏观辨识水平。
2．通过“分类方法的应用”的学习，能从物质的宏观特征入手对物质及其反应进行分类和表征。
[知识梳理]
知识点一 根据物质的组成和性质分类
盐酸（分析纯）的试剂标签
通过上图可以知道，HCl是由氢元素和氯元素组成的，盐酸里面还含有其它的元素，元素与物质的关系究竟怎样？
请完成下列知识点：
1．交叉分类法
（1）含义：
根据不同的分类标准，对同一事物进行多种分类的一种分类方法。
即对事物以不同的标准进行分类。
标准不同，同一事物所属类别不同
（2）举例：
①Na2CO3
②将不同的物质与它所属的类别进行连线。
2．树状分类法
（1）含义：
对同类事物按照某些属性进行再分类的分类方法。
即对同类事物进行再分类。
（2）举例：
由同种元素形成的性质不同的单质叫做这种元素的同素异形体
知识点二 物质的转化
1．酸、碱、盐的性质
（1）酸的通性（以稀盐酸为例）
（2）碱的通性[以Ca（OH）2为例]
（3）盐的通性（以Na2CO3为例）
2．物质的转化关系
（1）物质间的转化一般可以按照下列思路进行考虑
①金属及其化合物的转化：
单质→氧化物→碱→盐。
②非金属及其化合物的转化：
氢化物→单质→氧化物→酸→盐。
③按照酸的通性、碱的通性等进行转化。
（2）各类无机物间的典型转化
微判断
（1）Na2SO4、KNO3都是含氧酸盐。
（ ）
（2）HNO3既属于一元酸又属于含氧酸，这种分类方法是树状分类法。
（ ）
（3）Na2CO3含有氧元素，属于氧化物。
（ ）
（4）CuSO4·5H2O属于混合物。
（ ）
（5）金属铁和盐酸反应生成FeCl2和H2的反应是置换反应。
（ ）
（6）2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑是置换反应。
（ ）
答案
（1）√
（2）× （3）× （4）× （5）√ （6）×
微训练
1．下列物质间的转化能一步实现的是（ ）
A．Na2CO3→NaOH
B．CaCO3→Ca（OH）2
C．NaNO3→NaCl
D．FeSO4→CuSO4
解析 Na2CO3＋Ca（OH）2===CaCO3↓＋2NaOH，A项符合题意；CaCO3不溶于水，故不能与可溶性碱反应得到Ca（OH）2，B项不符合题意；NaNO3无论与哪种物质反应均无法得到NaCl，C项不符合题意；FeSO4与金属铜、Cu（OH）2及可溶性铜盐都不能反应，故不能得到CuSO4，D项不符合题意。
答案 A
2．下列化合物中依次属于氧化物、碱、盐的一组是（ ）
A．Na2CO3、KOH、CaO
B．CO、NaOH、KCl
C．H2O、H2SO4、NaCl
D．CuO、Cu2（OH）2CO3、CaCO3
答案 B
3．有物质①O2 ②Fe ③H2SO4 ④NaOH ⑤CuCl2，请回答：
（1）写出一个上述物质发生化合反应的化学方程式______________________
_____________________________________________________________；
（2）写出两个上述物质发生复分解反应的化学方程式____________________
_______________________________________________________________；
（3）写出两个上述物质发生置换反应的化学方程式______________________
________________________________________________________________。
答案
（1）2O2＋3Fe
Fe3O4
（2）H2SO4＋2NaOH===Na2SO4＋2H2O
CuCl2＋2NaOH===Cu（OH）2↓＋2NaCl
（3）Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑
Fe＋CuCl2===Cu＋FeCl2
微思考
1．金属单质（以Fe为例）的通性是什么？
提示
2．氧化物（以CO2、CaO为例）的通性是什么？
提示
学习任务1 常用的分类方法
【生活情景】 走进化学实验室，你是如何找到你所需要的药品的？
处于丰富多彩的物质世界中，为了更好地探讨物质的性质和用途，应该怎样对物质分类？
1．从哪些角度认为Na2CO3和Na2SO4是同类物质？
提示 纯净物，化合物，盐，正盐，钠盐，含氧酸盐。
2．对酸有哪些分类依据？
具体说明。
提示
（1）是否含氧分为无氧酸和含氧酸。
（2）是否完全电离分为强酸和弱酸。
（3）电离出H＋的多少分为一元酸、二元酸、多元酸。
1．交叉分类法和树状分类法的区别
（1）交叉分类法中的类别之间存在交叉关系，如Na2SO4、K2SO4分别属于钠盐、钾盐，但它们又都属于硫酸盐；
（2）树状分类法中的物质类别间存在从属关系，如盐属于化合物，而化合物又属于纯净物等。
2．物质分类的几点注意事项
（1）根据不同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”与“包含”。
①并列关系：
纯净物与混合物，单质与化合物，酸与碱、盐；
②包含关系：
纯净物>化合物>氧化物。
（3）酸的元数是酸电离出H＋的个数，而不是分子中氢原子的个数，如CH3COOH是一元酸而不是四元酸。
【例题1】 纯净物根据其组成和性质可进行如下分类。
（1）如图所示的分类方法属于________（填字母）。
A．交叉分类法 B．树状分类法
（2）以H、O、S、N、K、Ca六种元素中任意两种或三种元素组成合适的常见物质，分别将其中一种常见物质的化学式填在下表相应类别中：
注意酸、碱、盐的概念
物质类别
酸
碱
盐
氧化物
化学式
（3）从上表中选出一种酸和一种氧化物，写出其反应的化学方程式：
______________________________________________________________。
解析
（1）图中是对同类事物按照某种属性进行再分类的分类法，属于树状分类法。
（2）题干中的六种元素可以形成H2SO4、HNO3、H2S等酸；可以形成KOH、Ca（OH）2、NH3·H2O等碱；可以形成Ca（NO3）2、KNO3、K2SO4、CaSO4、NH4NO3等盐；可以形成的氧化物有H2O、SO2、NO、NO2、K2O、CaO等。
（3）能够与酸反应的氧化物一般为金属氧化物，如CaO＋2HNO3===Ca（NO3）2＋H2O、K2O＋H2SO4===K2SO4＋H2O。
答案
（1）B
（2）H2SO4 KOH KNO3 K2O（其他合理答案也可以） （3）K2O＋H2SO4===K2SO4＋H2O
变式训练1 下列物质分类的正确组合是（ ）
碱
酸
盐
酸性氧化物
A
纯碱
盐酸
胆矾
二氧化硫
B
烧碱
硫酸
食盐
一氧化碳
C
苛性钠
醋酸
石灰石
水
D
苛性钠
碳酸
碳酸镁
三氧化硫
解析 A项中纯碱属于盐而不属于碱；B项中CO不能与碱反应，不属于酸性氧化物；C项中水不属于酸性氧化物。
答案 D
学习任务2 常见分类法的应用
生活中，我们往往用到分类记忆法，如：
水果：
苹果、桃、梨
人物：
王峰、鲍雲、王昱珩
球类：
足球、篮球、乒乓球
动物：
狗、马、猫
化学学习也用到分类法来掌握物质的性质。
1．金属单质（以Fe为例）的通性是什么？
提示
2．氧化物（以CO2、CaO为例）的通性是什么？
提示
3．酸（以稀盐酸为例）的通性是什么？
提示
4．碱[以Ca（OH）2为例]的通性是什么？
提示
5．盐（以Na2CO3为例）的通性是什么？
提示
氧化物的分类中的特殊物质
（1）碱性氧化物指能与酸反应生成盐和水的氧化物。
碱性氧化物都是金属氧化物，但金属氧化物不一定都是碱性氧化物，如Mn2O7为酸性氧化物。
（2）酸性氧化物指能与碱反应生成盐和水的氧化物。
非金属氧化物不一定都是酸性氧化物，如CO、H2O等；酸性氧化物也不一定都是非金属氧化物，如Mn2O7。
（3）CO、NO等不能与碱反应生成盐，故属于不成盐氧化物。
（4）Na2O2、Na2O都能与酸反应，如：
Na2O＋2HCl===2NaCl＋H2O；2Na2O2＋4HCl===4NaCl＋2H2O＋O2↑，Na2O2和Na2O不都是碱性氧化物。
与酸反应生成盐和水的氧化物属于碱性氧化物，Na2O符合概念，Na2O2与酸反应不仅生成盐和水，还生成了O2，故Na2O2不属于碱性氧化物。
【例题2】 在稀硫酸、二氧化碳、铜片、食盐、生石灰、一氧化碳、纯碱、铁片和木炭粉9种物质间存在如图所示的相互关系，选择①～⑤中适当的物质，使有连线的两物质能发生反应。
（1）请推断它们的化学式分别为①________；②________；③________；④________；⑤________。
（2）写出下列序号之间的化学方程式：
①和②：
_________________________________；
②和④：
_________________________________；
②和⑤：
_________________________________；
③和④：
_________________________________。
解析 据单质①能和酸②发生化学反应，推知①应为活泼金属单质即为铁，而酸只有稀H2SO4，即②为稀H2SO4，则氧化物④应为金属氧化物CaO，从而氧化物③为酸性氧化物，即CO2，⑤属于盐且其溶液既能与H2SO4反应，又能与CaO反应，则⑤应为Na2CO3。
答案
（1）Fe H2SO4 CO2 CaO Na2CO3
（2）Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑
CaO＋H2SO4===CaSO4＋H2O
Na2CO3＋H2SO4===Na2SO4＋CO2↑＋H2O
CO2＋CaO===CaCO3
变式训练2 A、B、C、D、E中都含有同一种元素，它们之间的相互转化关系如图所示，其中所含的相同元素是（ ）
A．铜 B．碳 C．铁 D．钙
解析 A为CaO，B为Ca（OH）2，C为Ca（NO3）2，D为CaCl2，E为CaCO3。
答案 D
学习任务3 （核心素养）常见酸、碱分类
一、知识要点
酸
强酸
HCl、H2SO4、HNO3、HI、HBr、HClO4
弱酸
H2CO3、H2S、H2SO3、HNO2、H3PO4、CH3COOH、HCN、HF
碱
强碱
NaOH、KOH、Ba（OH）2、Ca（OH）2
弱碱
NH3·H2O、Mg（OH）2、Fe（OH）2、Fe（OH）3、Cu（OH）2
二、核心素养
（1）物质的分类⇒提升学生的宏观辨识素养
（2）交叉分类的融合⇒培养学生的科学意识与科学精神
【素养解题】
[典例示范] 依据物质的分类标准，下列有关说法正确的是（ ）
A．同种元素组成的物质一定是纯净物
B．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
C．能电离出H＋的一定是酸
D．在酸中有几个H原子就一定是几元酸
[分类问题解题思维模型]
明晰分类标准
特例举证
易错防范
A项，纯净物——只含一种组分
O2、O3混合
（1）同素异形体混合只含一种元素
（2）酸性氧化物可能为非金属氧化物如CO2，也可能为金属氧化物如Mn2O7
（3）酸为几元酸取决于电离出的H＋个数而非含H原子个数
B项，酸性氧化物——与碱反应生成盐和水
非金属氧化物—含非金属元素的氧化物
Mn2O7是酸性氧化物
CO是不成盐氧化物
C项，酸——电离出的阳离子全部为H＋
NaHSO4溶于水电离出H＋
D项，几元酸——电离出H＋的个数
CH3COOH是一元酸
答案 B
三、对点训练
1．墨鱼骨粉（主要成分为CaCO3）可作治疗胃酸过多的药剂。
CaCO3属于（ ）
A．氧化物 B．酸
C．碱D．盐
解析 CaCO3是由钙离子和碳酸根离子构成的化合物，属于盐，D项正确。
答案 D
2．下列物质中属于氧化物的是（ ）
A．冰水混合物B．氧气
C．氯酸钾D．乙醇
解析 A项，冰水混合物是水，水是由氧元素和氢元素组成的化合物，属于氧化物，A项正确；B项，只含有氧元素，是单质，B项错误；C项，氯酸钾是由三种元素组成的化合物，不属于氧化物，C项错误；D项，乙醇含有三种元素，是含氧化合物，D项错误。
答案 A
3．原油是一种没有固定沸点的液态物质，加热原油使不同沸点的组分分别汽化，然后冷凝，就能得到汽油、煤油、柴油等产品。
由此可以判断原油属于（ ）
A．化合物B．混合物
C．单质D．纯净物
解析 由题干所给信息可知，原油没有固定的沸点，汽化冷凝后能得到不同的产品，所以原油属于混合物。
答案 B
4．请按下列线索提示画出Fe、Cu、S、H2、HCl、NaOH、H2SO4、Ba（OH）2、NaHCO3、K2O、CuO、NaCl的树状分类图：
解析 要正确填写树状分类图，必须首先明确各物质的组成和性质差异。
依据基本化学知识即可解决。
答案 Fe、Cu S、H2 HCl、H2SO4 NaOH、Ba（OH）2 NaCl、NaHCO3 K2O、CuO
[合格练]
1．人们在认识事物时经常采用分类的思想方法。
下列有关“Na2CO3”的分类中不正确的是（ ）
A．化合物B．盐
C．钠盐D．碱
答案 D
2．下列物质分类的正确组合是（ ）
选项
混合物
化合物
单质
盐
A
盐酸
NaOH固体
石墨
食盐
B
碱石灰
金刚石
O3
纯碱（Na2CO3）
C
空气
澄清石灰水
铁
石灰石
D
CuSO4·5H2O
CaCl2
水银
CaO
答案 A
3．盐是一类常见的物质，下列物质通过一步反应可直接形成盐的是（ ）
①金属单质 ②碱性氧化物 ③碱 ④非金属单质
⑤酸性氧化物 ⑥酸
A．①②③B．①④⑥
C．②⑤⑥D．全部
答案 D
4．经测定，一瓶气体中只含有C、H两种元素，通常情况下这瓶气体不可能是（ ）
A．一种化合物
B．一种单质和一种化合物的混合物
C．两种化合物
D．两种单质
答案 D
5．下列说法正确的是（ ）
A．纯净物一定由分子构成
B．同种分子构成的物质一定是纯净物
C．混合物肯定由两种以上元素组成
D．含有氧元素的化合物都是氧化物
答案 B
6．下列分类正确的是（ ）
A．酸：
CH3COOH、H2SO3、NaHCO3、HF
B．碱：
Cu2（OH）2CO3、NaOH、Fe（OH）2、Mg（OH）2
C．盐：
AgCl、BaSO4、NaH2PO4、Mg（NO3）2
D．氧化物：
FeO、N2O5、COCl2、SiO2
答案 C
7．分类法是学习化学知识常用的方法。
下列分类方法不正确的是（ ）
①根据元素原子最外层电子数的多少将元素分为金属元素和非金属元素
②根据物质在常温下的状态，可以从硅、硫、铜、铁、氮气中选出氮气
③根据组成元素的种类，将纯净物分为单质和化合物
④根据酸分子中含有的氢原子个数，将酸分为一元酸、二元酸和多元酸
⑤根据氧化物中是否含有金属元素，将氧化物分为碱性氧化物、酸性氧化物
⑥根据盐在水中的溶解度，将盐分为硫酸盐、碳酸盐、钾盐和铵盐
A．①④⑤⑥B．③④⑤⑥
C．只有①③D．全部
答案 A
8．如下所示，“——”表示相连的物质间在一定条件下可以反应，“―→”表示丁在一定条件下可以转化为乙。
下面四组选项中，符合图示要求的是（ ）
选项
甲
乙
丙
丁
A
H2SO4
Na2SO4
NaOH
NaCl
B
KCl
K2CO3
KOH
HCl
C
O2
CO
CuO
C
D
FeCl2
CuCl2
Zn
HCl
答案 C
9．下列每组物质中都有一种物质与其他物质在分类上不同，试分析每组物质的组成和性质规律，将这种不同于其他物质的物质找出来，并说明原因。
（1）AgCl、BaSO4、CaCO3、KCl，___________________________
原因：
__________________________________________________；
（2）HClO3、KClO3、Na、NaClO3，___________________________
原因：
__________________________________________________；
（3）H3PO4、HNO3、H2SO4、HCl，____________________________
原因：
___________________________________________________；
（4）CuSO4、FeCl3、KMnO4、K2CO3，__________________________
原因：
_____________________________________________________；
（5）空气、N2、HCl、CuSO4·5H2O，______________________________
原因：
______________________________________________________；
（6）铜、金、汞、钠，________原因：
________________。
答案
（1）KCl KCl可溶于水，其他都难溶于水
（2）Na Na属于单质，其他都是化合物
（3）HCl HCl是无氧酸，其他都是含氧酸
（4）K2CO3 K2CO3溶于水后形成的溶液没有颜色，其他溶于水后都形成有色溶液（也可以根据化合物中酸根阴离子的组成进成分类，只有FeCl3是无氧酸盐或只有KMnO4的酸根阴离子中含有金属元素）
（5）空气 空气是混合物，其他都是纯净物（也可以根据物质在通常状况下的状态进行分类，只有CuSO4·5H2O在通常状况下为固体）
（6）钠 钠是活泼金属，在金属活动性顺序中排在氢的前面，其他的都在氢的后面（也可以根据金属在通常状况下的状态进行分类，只有汞在通常状况下为液体）
10．Ⅰ.从铁、盐酸、氧气、水、硝酸银溶液五种物质中选出一种或两种作为反应物，按下列反应类型各写一个化学方程式：
（1）化合反应__________________________。
（2）分解反应_____________________________。
（3）置换反应___________________________。
（4）复分解反应_____________________________。
Ⅱ.按下列要求各写出一个化学反应方程式（反应物自选）：
（1）有水生成的化合反应__________________________________________。
（2）由硝酸银生成硝酸铜的置换反应_________________________。
（3）生成两种沉淀的复分解反应___________________。
解析 Ⅰ.
（1）铁与氧气能发生化合反应生成铁的氧化物，3Fe＋2O2
Fe3O4；
（2）水能发生分解反应：
2H2O
2H2↑＋O2↑；（3）铁能与HCl发生置换反应生成氯化亚铁和氢气，铁能与硝酸银发生置换反应生成银和硝酸亚铁；（4）HCl与AgNO3能发生复分解反应，生成AgCl和HNO3。
Ⅱ.
（1）H2和O2化合生成水；
（2）铜与硝酸银溶液发生反应：
Cu＋2AgNO3===Cu（NO3）2＋2Ag；（3）Ba（OH）2与CuSO4反应能生成BaSO4与Cu（OH）2两种沉淀。
答案 Ⅰ.
（1）3Fe＋2O2
Fe3O4
（2）2H2O
2H2↑＋O2↑（其他合理答案也可）
（3）Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑（其他合理答案也可）
（4）HCl＋AgNO3===AgCl↓＋HNO3
Ⅱ.
（1）2H2＋O2
2H2O
（2）Cu＋2AgNO3===Cu（NO3）2＋2Ag
（3）Ba（OH）2＋CuSO4===BaSO4↓＋Cu（OH）2↓（其他合理答案也可）
[能力练]
11．分类法是一种重要的学习方法。
下列4组物质中均有一种物质的类别与其他三种不同，请分别写出其化学式。
甲：
Na、H2、O2、Cl2；
乙：
CO、Na2O、CO2、SO2；
丙：
NaOH、K2CO3、KHCO3、K2SO4；
丁：
NaOH、Ca（OH）2、KOH、NaCl。
（1）甲________，乙________，丙________，丁________。
（2）问题
（1）中四种物质转化如下图，写出序号所示反应的化学方程式：
①___________________________________；
②___________________________________；
③___________________________________。
（3）请指出问题
（2）中甲、乙、丙、丁物质的种类。
甲________，乙________，丙________，丁________。
（4）问题
（2）中反应③除了利用酸碱中和反应外，还可以通过什么方法来实现？
（用化学方程式表示）
答案
（1）Na Na2O NaOH NaCl
（2）①4Na＋O2===2Na2O
②Na2O＋H2O===2NaOH
③NaOH＋HCl===NaCl＋H2O
（3）金属（单质） 碱性氧化物（金属氧化物） 碱 盐
（4）2NaOH＋CuCl2===2NaCl＋Cu（OH）2↓（答案合理即可）
12．同学们吃的零食的包装袋中经常有一个小纸袋，上面写着“干燥剂”，其主要成分是生石灰（CaO）。
（1）生石灰属于________（填字母，下同）。
A．酸 B．碱 C．盐 D．纯净物 E．化合物 F．金属氧化物 G．非金属氧化物 H．碱性氧化物 I．酸性氧化物
（2）某同学将浓硫酸、NaOH固体、生石灰等物质划分为一类。
该同学的分类依据为________。
A．酸类B．碱类
C．氧化物D．干燥剂
（3）生石灰可作干燥剂的理由是_______________________（用化学方程式表示）。
（4）生石灰还可以跟哪些类别的物质发生化学反应？
请列举三例并填表。
物质类别
化学方程式
（5）小纸袋中的物质能否长期持续地作干燥剂？
解析 CaO属于纯净物、化合物、金属氧化物、碱性氧化物。
CaO具有碱性氧化物的共性，能与水、酸、酸性氧化物、盐等反应。
CaO吸水性强，常作干燥剂。
当CaO与H2O或CO2反应完全
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