第二章第1课时 宏观辨物质物质的组成分类与转化.docx

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第二章第1课时宏观辨物质物质的组成分类与转化

考纲要求

1．了解分子、原子、离子和原子团等概念的含义。

2．理解物理变化与化学变化的区别与联系。

3．理解混合物和纯净物、单质和化合物、金属和非金属的概念。

4．理解酸、碱、盐、氧化物的概念及其相互联系。

5．了解胶体是一种常见的分散系，了解溶液和胶体的区别。

6．了解电解质的概念，了解强电解质和弱电解质的概念。

7．理解电解质在水中的电离以及电解质溶液的导电性。

8．了解离子反应的概念、离子反应发生的条件。

9．能正确书写离子方程式，并能进行有关计算。

10．掌握常见离子的检验方法。

11.熟悉常见元素的化合价。

能根据化合价正确书写化学式

（分子式），或根据化学式判断元素的化合价。

12.了解氧化还原反应的本质。

了解常见的氧化还原反应。

13.掌握常见氧化还原反应的配平及相关计算。

14.理解质量守恒定律。

教学建议

本章主要解决物质概念、离子反应、氧化还原反应三大知识点，为后面的元素及其化合物的学习做好认知铺垫。

本章的编排逻辑顺序图解如下（本章共安排7课时）

课时安排先总后分，先基础、再重难、后题型，按知识逻辑行文，符合一轮教学实际，环环相扣、步步提能。

第1课时　宏观辨物质——物质的组成、分类与转化

知识点一　物质的组成与分类

（一）物质的组成

1．元素与物质的组成

（1）元素：

具有相同核电荷数的一类原子的总称。

（2）物质：

宏观上物质是由元素组成的，微观上物质是由分子、原子或离子构成的。

（3）元素与物质的关系

元素

（4）元素的存在形态

游离态：

元素以单质形式存在的状态；

化合态：

元素以化合物形式存在的状态。

2．纯净物和混合物的辨析

（1）纯净物：

由同种单质或化合物组成的物质；

（2）混合物：

由几种不同的单质或化合物组成的物质。

3．同素异形体的解读

（1）概念：

同种元素形成的不同单质叫同素异形体。

（2）形成方式

原子个数不同

如O2和O3

原子排列方式不同

如金刚石和石墨

（3）性质差异：

物理性质差别较大，同素异形体之间的转化属于化学变化。

[提醒]　①由同种元素组成的物质不一定是纯净物。

若某物质是由一种元素组成的不同单质混合而成，如O2、O3组成的混合气体就是混合物。

②由同位素的不同原子构成的单质（或化合物）是纯净物，如H2和D2、H2O和D2O，由12C和13C组成的石墨也是纯净物。

③冰水混合物、结晶水合物（如CuSO4·5H2O）属于纯净物而不是混合物；高分子化合物（如聚乙烯CH2—CH2）属于混合物而不是纯净物。

（二）物质的分类

1．交叉分类法——从不同角度对物质进行分类

2．树状分类法——从不同层次对物质进行分类

（1）树状分类法

（2）酸、碱、盐、氧化物的含义

酸

电离出的阳离子全部是H＋的化合物是酸，分为强酸与弱酸、含氧酸与无氧酸等；但能电离出H＋的物质不一定是酸，如NaHSO4是一种盐

碱

电离出的阴离子全部是OH－的化合物是碱，分为强碱与弱碱、可溶性碱与难溶性碱等

盐

由金属阳离子（或铵根离子）与酸根离子构成的化合物是盐，分为可溶性盐与难溶性盐，酸式盐、碱式盐与正盐等

氧化物

由两种元素组成的化合物，其中一种是氧元素，分为金属氧化物与非金属氧化物，酸性氧化物、碱性氧化物与两性氧化物等

（3）无机物质的树状分类法应用

[提醒]　有关氧化物的易错点

①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。

②非金属氧化物不一定是酸性氧化物，如NO、CO是不成盐氧化物。

③酸性氧化物不一定是非金属氧化物，如Mn2O7是金属氧化物，也是酸性氧化物。

④碱性氧化物都是金属氧化物。

⑤酸性氧化物、碱性氧化物不一定能与水反应生成相应的酸或碱，如SiO2、Fe2O3都不溶于水，也不跟水反应。

⑥与碱反应生成盐和水的氧化物不一定是酸性氧化物，如2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O，NO2不是酸性氧化物。

[对点训练]

1．判断正误（正确的打“√”，错误的打“×”）。

（1）冰水混合物属于化合物，高分子化合物属于纯净物（×）

（2）胆矾（CuSO4·5H2O）、明矾[KAl（SO4）2·12H2O]属于混合物（×）

（3）由同一种元素组成的物质一定是同一种物质（×）

（4）纯碱属于碱、甘油属于油脂（×）

（5）NaHSO4、NaHCO3都属于酸式盐，溶液都呈酸性（×）

（6）SiO2既能和NaOH溶液反应又能和氢氟酸反应，所以是两性氧化物（×）

2．已知：

①中国古代四大发明之一的黑火药，它是由硫黄、木炭粉和硝石组成的；②油条中铝含量超标十分普遍，是影响人们健康的食品安全隐患。

油条无铝配方由碳酸氢钠（小苏打）和臭粉组成。

下列关于硝石和臭粉的成分组合正确的是（　　）

A．KNO3、NH4HCO3　　　B．KNO3、Na2CO3

C．HNO3、（NH4）2CO3D．NH4NO3、Na2CO3

解析：

选A　硝石又称智利硝石，主要成分是KNO3，对于“臭粉”，顾名思义，其本身会散发出不好闻的气味，应是NH4HCO3，因为NH4HCO3易分解，生成有刺激性气味的NH3。

3．有下列物质：

①氧气　②二氧化碳　③臭氧（O3）　④盐酸

⑤铁　⑥碳酸钠　⑦空气　⑧氢氧化钠　⑨冰水混合物

⑩乙醇　⑪甲醚

（1）其中由分子直接构成的纯净物有___________________________________________。

（2）由原子直接构成的纯净物有____________________________________________。

（3）由离子直接构成的纯净物有___________________________________________。

（4）互为同素异形体的是_______________________________________________。

（5）属于单质的有_____________________________________________________。

（6）属于化合物的有________________________________________________________。

（7）属于混合物的有_____________________________________________________。

（8）互为同分异构体的是________________________________________________。

答案：

（1）①②③⑨⑪　

（2）⑤　（3）⑥⑧　（4）①③

（5）①③⑤　（6）②⑥⑧⑨⑪　（7）④⑦　（8）⑩⑪

知识点二　物质的性质与变化

（一）物质的变化与性质的关系

1．从物质变化的角度认识化学变化

有新物质产生的变化叫做化学变化，又叫做化学反应。

所以同素异形体之间的转化都属于化学变化，如3O22O3。

2．从化学键的角度认识化学变化

化学变化的实质是旧化学键的断裂和新化学键的形成。

旧化学键的断裂和新化学键的形成是一个化学变化过程中的两个方面，仅有旧化学键的断裂，没有新化学键的形成不是化学变化，如NaCl固体熔化是物理变化。

3．化学变化与物理变化示例说明

常见的化学变化

结晶水合物的脱水、同素异形体间的转化、蛋白质的变性、电解、水解、煤的干馏、气化和液化，石油的裂化与裂解

常见的物理变化

焰色反应、活性炭的吸附、渗析、盐析、蒸馏、升华、潮解等

（二）物质之间的转化与转化规律

1．化学反应的分类

2．物质间的转化关系

（1）单质、氧化物、酸（或碱）和盐的转化关系

①金属单质及其化合物的转化：

金属单质碱性氧化物碱盐

如：

NaNa2ONaOHNa2SO4

符合上述转化关系的常见金属有Na、K、Ca、Ba等，但Mg、Fe、Al、Cu不符合上述转化。

②非金属单质及其化合物的转化：

非金属单质酸性氧化物酸盐

如：

SSO2H2SO3Na2SO3

符合上述转化关系的常见非金属有C、S、P等，但N、Si等不符合上述转化。

（2）同一元素、不同价态的代表物间的转化关系

写出上述关系中标号的化学方程式：

①2H2S＋O2===2S↓＋2H2O；

②2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O；

③2SO2＋O22SO3；

④Cu＋2H2SO4（浓）CuSO4＋SO2↑＋2H2O。

[提醒]　物质间转化的5个常见易错点

①S燃烧不能直接生成SO3而是生成SO2。

②Al2O3、SiO2、Fe2O3与H2O不反应，不能直接转化为Al（OH）3、H2SiO3、Fe（OH）3。

③NH3催化氧化不能直接生成NO2。

④Fe与Cl2反应不能直接生成FeCl2。

⑤Fe与H＋、Cu2＋、S、I2反应不能直接生成Fe3＋。

3．常见物质的转化规律

（1）“强制弱”规律

分类

实例

离子方程式

酸

CH3COONa＋HCl

CH3COO－＋H＋===CH3COOH

碱

FeCl3＋NaOH

Fe3＋＋3OH－===Fe（OH）3↓

氧化剂

Cl2＋KI

Cl2＋2I－===I2＋2Cl－

还原剂

Fe＋CuSO4

Cu2＋＋Fe===Cu＋Fe2＋

（2）“易溶制难溶”规律

如Na2SO4溶液与BaCl2溶液反应，其离子方程式为Ba2＋＋SO===BaSO4↓。

[对点训练]

1．化学与生产和生活密切相关。

下列过程中没有发生化学变化的是（　　）

A．氯气作水的杀菌消毒剂

B．硅胶作袋装食品的干燥剂

C．二氧化硫作纸浆的漂白剂

D．肥皂水作蚊虫叮咬处的清洗剂

解析：

选B　氯气与水反应生成盐酸和次氯酸，次氯酸有强氧化性，能杀菌消毒，发生了化学变化，A项不符合题意；硅胶能够吸收水分，可用作袋装食品的干燥剂，没有发生化学变化，B项符合题意；二氧化硫在漂白过程中与有色物质反应生成了无色物质，发生了化学变化，C项不符合题意；蚊虫叮咬过程中释放出的酸性物质能与肥皂水发生反应，发生了化学变化，D项不符合题意。

2．在给定条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是（　　）

A．SiO2SiCl4Si

B．FeS2SO2H2SO4

C．N2NH3NH4Cl（aq）

D．MgCO3MgCl2（aq）Mg

解析：

选C　A项中SiO2和HCl（aq）不发生反应，不正确；B项中SO2和H2O反应不能直接生成H2SO4，应生成H2SO3，不正确；C正确；D项中电解MgCl2（aq）得不到Mg，电解熔融的MgCl2可得到Mg，不正确。

3．化学反应可用微观示意图形象化地表示。

如图为处理汽车尾气中的有毒气体的微观示意图（未配平），其中不同颜色的球代表不同种原子。

下列说法正确的是（　　）

A．甲和丙中同种元素化合价不可能相等

B．该反应属于置换反应

C．丁物质一定是非金属单质

D．乙物质被还原

解析：

选C　题目中提供的微观示意图表示NO＋COCO2＋N2，甲、丙中同种元素为O，化合价相同，A项错误；该反应不是置换反应，B项错误；丁为N2，C项正确；乙为CO，在反应中被氧化，D项错误。

知识点三　分散系、胶体

1．分散系

（1）概念：

把一种（或多种）物质（分散质）分散在另一种物质（分散剂）中所得到的体系。

（2）3种分散系的比较

分散系

溶液

胶体

浊液

分散质

粒子成分

离子或小分子

大分子或离子集合体

巨大分子或离子集合体

分散质粒子直径大小

由图可得：

溶液中的分散质粒子直径通常小于1nm；浊液中的分散质粒子直径通常大于100nm；胶体粒子直径在其二者之间，大小为1～100nm

外观特征

均匀、透明

均匀、透明或半透明

不均匀、不透明

稳定性

稳定，静置无沉淀

较稳定

不稳定，静置有沉淀

分散质能否透过滤纸

不能

分散质能否透过半透膜

不能

不能

分类

饱和溶液、

不饱和溶液

固溶胶、液溶胶、气溶胶

悬浊液、乳浊液

实例

食盐水、

蔗糖溶液

Fe（OH）3胶体

泥水

[提醒]　①胶体区别于其他分散系的本质特征是胶体粒子的直径在1～100nm（即10－9～10－7m）之间，而不是丁达尔效应。

②胶体具有介稳性的主要原因是胶体粒子可以通过吸附带电粒子而带有电荷，且同种电荷相互排斥，不易聚集成较大的颗粒。

③胶体粒子的直径决定了胶体的性质，因胶体粒子较大不能透过半透膜，可用渗析法提纯胶体。

2．胶体的性质与应用

（1）胶体的分类

按分散剂状态

气溶胶

雾、云、烟

液溶胶

Fe（OH）3胶体、蛋白质溶液

固溶胶

烟水晶、有色玻璃

按分散质

粒子胶体

分散质粒子是很多小分子或离子的集合体，如Fe（OH）3胶体

分子胶体

分散质粒子是高分子化合物，如淀粉溶液、蛋白质溶液

（2）胶体的性质及应用

丁达尔

效应

可见光束通过胶体时，会出现一条光亮的“通路”的现象（应用：

鉴别溶液和胶体）

聚沉

胶体粒子聚集成较大颗粒，形成沉淀从分散剂里析出的过程。

使胶体聚沉的方法：

①加入电解质；②加入与胶粒带相反电荷的胶体；③加热（应用：

三角洲的形成；明矾、铁盐溶液净水；盐卤制豆腐）

电泳

在电场作用下，胶体粒子在分散剂中作定向移动的现象。

如带正电荷的Fe（OH）3胶体粒子向阴极移动（应用：

工厂静电除尘）

渗析

胶体粒子不能透过半透膜，而溶液中的溶质分子或离子可以透过半透膜的现象（应用：

除去胶体中的电解质）

[提醒]　①丁达尔效应是物理变化而不是化学变化。

②胶体不带电，胶体中的胶粒能够吸附体系中的带电粒子而使胶粒带电荷，但整个分散系仍呈电中性。

③胶体聚沉属于物理变化，如蛋白质的盐析就属于胶体聚沉现象。

但蛋白质的变性不属于胶体的聚沉，此过程属于化学变化。

④不是所有胶体都有电泳现象，如淀粉胶体粒子不带电荷。

有电泳现象的胶体是因为胶粒吸附带电的粒子而带电。

3．Fe（OH）3胶体的制备

（1）图示

（2）方法：

向沸水中逐滴加入FeCl3饱和溶液，继续煮沸至液体呈红褐色，停止加热，即制得Fe（OH）3胶体。

（3）原理：

反应方程式为FeCl3＋3H2OFe（OH）3（胶体）＋3HCl。

[提醒]　①不能用自来水制备Fe（OH）3胶体，因为自来水中有电解质会使胶体发生聚沉，应用蒸馏水。

②不能过度加热，否则Fe（OH）3胶体聚沉生成Fe（OH）3沉淀。

③书写制备胶体的化学方程式时，生成的胶体不加沉淀符号“↓”，应注明“胶体”二字。

④Fe（OH）3胶体粒子是分子的集合体，因此，1molFe3＋完全水解得到Fe（OH）3胶体粒子数小于NA。

[对点训练]

1．判断正误（正确的打“√”，错误的打“×”）。

（1）16.25gFeCl3水解形成的Fe（OH）3胶体粒子数为0.1NA（×）

（2）将NaOH浓溶液滴加到饱和FeCl3溶液中制备Fe（OH）3胶体（×）

（3）Fe（OH）3胶体无色、透明，能产生丁达尔现象（×）

（4）用可见光束照射以区别溶液和胶体（√）

（5）溶液是电中性的，胶体是带电的（×）

（6）丁达尔效应是胶体与溶液的本质区别（×）

（7）胶体与溶液都可以通过滤纸、半透膜和分子筛（×）

（8）“血液透析”利用了胶体的性质（√）

（9）葡萄糖注射液不能产生丁达尔现象，不属于胶体（√）

（10）向污水中投入明矾，生成能凝聚悬浮物的胶体：

Al3＋＋3H2O===Al（OH）3（胶体）＋3H＋（√）

2．关于胶体的性质与应用，相关说法错误的是（　　）

A．静电除尘器除去空气或工厂废气中的飘尘是利用胶体粒子的带电性而加以除去

B．明矾净水是利用胶体的吸附性

C．从颜色上无法区别FeCl3溶液和Fe（OH）3胶体

D．由于胶粒之间的排斥作用，胶粒不易聚集成大的颗粒，所以胶体的性质相对比较稳定

解析：

选C　A项，中和胶体粒子的电性能够使胶体聚沉，如静电除尘器吸附带电的飘尘，而使之聚沉除去，正确；C项，Fe（OH）3胶体呈红褐色，FeCl3溶液呈棕黄色，因此可以从颜色上区分，错误；D项，由于同种电荷的静电排斥作用，胶体相对比较稳定，正确。

3．用Fe（OH）3胶体进行下列实验：

（1）判断是否为Fe（OH）3胶体的简单方法是____________。

（2）将其装入U形管中，用石墨电极接通直流电，通电一段时间后，发现阴极附近的颜色加深，这说明_____________________________________________________________

_______________________________________________，这种现象称为____________。

（3）向其中加入饱和（NH4）2SO4溶液发生的现象是_____________________________

___________________________________________________，原因是____________________。

（4）向其中滴入过量稀硫酸，现象是_________________________________________

________________________________________________________________________，

其原因是______________________________________________________________

________________________________________________________________________。

（5）提纯此分散系常用的方法是_______________________________________________。

答案：

（1）丁达尔效应

（2）Fe（OH）3胶体粒子带正电荷　电泳

（3）产生红褐色沉淀　电解质溶液使胶体发生了聚沉

（4）先出现红褐色沉淀，后沉淀溶解　开始加入稀硫酸时，胶体发生聚沉生成氢氧化铁沉淀，当酸过量时又使沉淀溶解

（5）渗析法