高中化学第二章化学物质及其变化物质的分类学案新人教版必修1.docx
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高中化学第二章化学物质及其变化物质的分类学案新人教版必修1
第一节 物质的分类
第1课时 简单分类法及其应用
[学习目标定位] 1.学会物质分类方法，会依据不同标准对物质进行分类。
2.熟悉酸、碱、盐、氧化物等之间的转化关系。
3.了解分类的意义及应用。
一、物质的分类方法
1.对物质进行分类，首先要确定分类的标准，然后按标准进行分类。
例如对下列化合物进行分类：
①NaCl ②HCl③CaCl2 ④CuO ⑤H2O ⑥Fe2O3
（1）依据通常状况下物质的存在状态为标准，可分为固体：
①③④⑥、液体：
⑤、气体：
②。
（2）依据物质的元素组成为标准，可分为氯化物：
①②③、氧化物：
④⑤⑥。
（3）依据物质的组成和性质为标准，可分为酸：
②、盐：
①③、氧化物：
④⑤⑥。
2.试从不同的角度对下列各组物质进行分类，将其类别名称分别填在相应的空格内。
3.有下列十种物质：
①草木灰 ②纯碱 ③金刚石 ④苛性钠 ⑤生石灰 ⑥硫酸 ⑦碘酒 ⑧食盐 ⑨金属钠 ⑩O2和O3的混合气体。
回答下列问题：
（1）只有一种元素组成的是③⑨⑩；只有两种元素组成的是⑤⑧。
（2）属于混合物的是①⑦⑩；属于纯净物的是②③④⑤⑥⑧⑨。
（3）属于单质的是③⑨；属于化合物的是②④⑤⑥⑧。
（4）属于酸的是⑥；属于碱的是④；属于盐的是②⑧。
物质的分类方法
（1）单一分类法：
选定某一标准，对物质进行分类。
对于同一组物质，选用不同的分类标准，其分类结果不同。
（2）交叉分类法：
用多种不同的单一分类法对物质进行分类。
（3）树状分类法：
采用树状形式对同类物质进行再分类。
如按照物质的组成和性质分类：
物质
1.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：
答案 Fe、Cu S、H2 HCl、H2SO4 NaOH、Ba（OH）2
NaCl、NaHCO3 K2O、CuO
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。
2.将下列Ⅰ中的物质与Ⅱ中的物质类型用短线连起来。
ⅠⅡ
Na2SO4含氧酸盐
KHSO4无氧酸盐
NaCl钠盐
BaSO4硫酸盐
NaHCO3 酸式盐
答案
理解感悟 交叉分类法能弥补单一分类法的不足。
应用交叉分类法就是要寻找同一类型的不同物质的特有属性、共有属性、交叉属性，从而发散式地、多角度地、多侧面地对物质进行分类。
二、分类法的应用
1.推断物质性质
同类物质常常具有许多共性。
因此可以通过物质所属类别，推测其具有的性质。
（1）SO2和CO2同为酸性氧化物，试根据酸性氧化物具有的通性（或CO2的性质），推测二氧化硫具有的性质，用化学方程式表示：
①SO2＋H2O===H2SO3，
②SO2＋CaO===CaSO3，
③SO2＋Ca（OH）2===CaSO3↓＋H2O。
（2）实验室用碳酸钙与盐酸反应制取二氧化碳气体的化学方程式是CaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2O；
若实验室没有盐酸时，可选用硝酸代替。
2.确定转化关系
以钙为例，用化学方程式表示钙及其化合物之间的转化关系并指明反应类型。
①2Ca＋O2===2CaO，化合反应；
②CaO＋H2O===Ca（OH）2，化合反应；
③CaO＋CO2===CaCO3，化合反应；
④Ca（OH）2＋CO2===CaCO3↓＋H2O，复分解反应；
⑤Ca（OH）2＋2HCl===CaCl2＋2H2O，复分解反应；
⑥CaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2O，复分解反应。
单质、氧化物、酸、碱、盐之间的转化关系图
3.根据酸的通性，写出硫酸分别与镁及其氧化物、氢氧化物、碳酸盐反应生成硫酸镁的化学方程式。
答案 Mg＋H2SO4===MgSO4＋H2↑ MgO＋H2SO4===MgSO4＋H2O Mg（OH）2＋H2SO4===MgSO4＋2H2O MgCO3＋H2SO4===MgSO4＋CO2↑＋H2O
解析 根据酸、碱、盐、氧化物之间的转化关系，酸能与金属单质、碱性氧化物、碱、盐等反应生成盐，故硫酸可与Mg、MgO、Mg（OH）2、MgCO3等反应生成MgSO4。
4.单质、氧化物、酸、碱和盐的相互关系，可以用图简单表示。
限选择铁、碳、氧气、盐酸、氧化钙、二氧化碳、水、氢氧化钙8种物质作为反应物，将图中指定序号的转变用化学方程式表示（所写化学方程式不得重复）。
①C＋O2
CO2；
②________________________________________________________________________；
③________________________________________________________________________；
④________________________________________________________________________；
⑤________________________________________________________________________；
⑥________________________________________________________________________；
⑦________________________________________________________________________。
答案 ②CO2＋H2O===H2CO3
③CO2＋Ca（OH）2===CaCO3↓＋H2O
④Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑
⑤CaO＋2HCl===CaCl2＋H2O
⑥Ca（OH）2＋2HCl===CaCl2＋2H2O
⑦CaO＋H2O===Ca（OH）2
解析 属于同一类的物质必定符合同一标准，就会有某一共同的性质，利用一类物质和另一类物质之间的关系，就可以找出物质之间转化的方法：
非金属
酸性氧化物
；金属
碱性氧化物
，该题对各类物质之间的转化限定了8种物质，从这8种物质中选出符合条件的物质进行各类物质间的转化。
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。
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
解析 碳酸钠含有钠元素，所以属于钠盐，碳酸钠的俗名叫纯碱，但不是碱，所以答案选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
解析 盐酸是HCl的水溶液，A正确；金刚石是单质，不是化合物，B项错误；澄清石灰水是混合物，不是化合物，C项错误；CuSO4·5H2O是纯净物，氧化钙是氧化物，不是盐，D项错误。
3.将下列各组物质，按酸、碱、盐顺序排列正确的是（ ）
A.硫酸、纯碱（Na2CO3）、食盐
B.氢硫酸（H2S）、烧碱（NaOH）、硫酸铜
C.碳酸、氧化铜、碳酸钠
D.醋酸、熟石灰、苛性钾（KOH）
答案 B
解析 A项中纯碱属于盐类而不属于碱类；B项符合题意；C项中氧化铜不属于碱类；D项中苛性钾属于碱类而不属于盐类。
4.物质的分类是化学研究的重要方法之一。
化学工作者经常要根据物质的组成对物质进行分类研究。
近年来发现，在金星大气层中存在三氧化二碳。
下列物质与它属于同类的是（ ）
A.H2、O3B.H2SO4、H2CO3
C.SO2、NOD.Na2SO3、KClO3
答案 C
解析 C2O3属于氧化物，故C项正确；而A项中都属于单质；B项中都属于含氧酸；D项中都属于含氧酸盐，故A、B、D均错误。
5.无机化合物可根据其组成和性质进行分类。
（1）上图所示的物质分类方法名称是________。
（2）以Na、K、H、O、C、S、N中任两种或三种元素组成合适的物质，分别填在下表中。
物质类别
酸
碱
盐
氧化物
氢化物
化学式
①HCl
②____
③______
④Ba（OH）2
⑤Na2CO3
⑥______
⑦CO2
⑧Na2O
⑨NH3
⑩H2O2
（3）写出⑦转化为⑤的化学方程式：
_____________________________________________。
（4）实验室制备⑦常用________和________反应，检验该气体的方法是_______________。
答案
（1）树状分类法
（2）②H2SO4（或HNO3等均可） ③NaOH（或KOH）
⑥Na2SO4（或K2CO3或Na2SO3或NaNO3等均可）
（3）2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O
（4）稀盐酸 大理石（或石灰石） 将气体通入澄清石灰水中，若变浑浊，即可证明是CO2
解析
（1）常见的分类法有两种：
交叉分类法和树状分类法，由图可知为树状分类法。
（2）酸可以填写H2S、H2SO4、HNO3、H2CO3等中的一种，碱可以填写KOH或NaOH；盐可填写K2CO3、Na2SO4、NaNO3、KNO3、K2SO4等中的一种。
（3）CO2是酸性氧化物，可与NaOH反应生成Na2CO3。
即CO2（少量）＋2NaOH===Na2CO3＋H2O。
（4）实验室制备CO2常利用大理石或石灰石（CaCO3）与稀盐酸反应：
CaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2O。
CO2通入澄清的石灰水，发生反应CO2＋Ca（OH）2===CaCO3↓＋H2O，若澄清的石灰水变浑浊，则可证明是CO2。
[基础过关]
题组一 物质的分类
1.碳酸氢钠是焙制糕点所用的发酵粉的主要成分之一，碳酸氢钠属于（ ）
A.混合物B.酸C.盐D.碱
答案 C
解析 碳酸氢钠是碳酸的钠盐，属于盐，故选C。
2.符合如图中阴影部分的物质是（ ）
A.NaHCO3
B.Cu2（OH）2CO3
C.NaCl
D.Na2CO3
答案 D
解析 A项属于酸式盐；B项为碱式盐、铜盐；C项不属于碳酸盐。
3.下列物质中属于纯净物、化合物、无机化合物、盐、钙盐的是（ ）
A.石灰石B.Ca（OH）2
C.CaCO3D.CH4
答案 C
解析 A项，石灰石的主要成分是碳酸钙，但属于混合物，错误；B项，氢氧化钙不属于盐，错误；C项，碳酸钙是纯净物、化合物，且是无机化合物，属于盐，含有钙元素，所以属于钙盐，正确；D项，甲烷不是无机化合物，属于有机化合物，错误，答案选C。
4.下列叙述中不正确的是（ ）
A.CaCO3、Ca（HCO3）2、Cu2（OH）2CO3都属于碳酸盐
B.HCl、纯碱、醋酸钠和生石灰分别属于酸、碱、盐和氧化物
C.蓝矾（CuSO4·5H2O）和干冰属于化合物，铁矿石属于混合物
D.通过化学反应，可由Ba（OH）2一步转化生成NaOH
答案 B
解析 A中CaCO3是碳酸的正盐、Ca（HCO3）2是碳酸的酸式盐、Cu2（OH）2CO3是碳酸的碱式盐，三者都属于碳酸盐；B中纯碱属于盐类；C中蓝矾是含结晶水的化合物，干冰是固态CO2，二者都属于化合物；D中，Ba（OH）2＋Na2CO3===BaCO3↓＋2NaOH，可一步转化生成NaOH。
题组二 物质的转化
5.下列变化不能通过一步化学反应实现的是（ ）
A.BaCl2→BaSO4
B.CuO→Cu（OH）2
C.NaOH→Na2SO3
D.MgSO4→Mg（OH）2
答案 B
6.X、Y、Z、W各代表一种物质，若X＋Y===Z＋W，则X和Y之间不可能是（ ）
A.盐和盐的反应
B.碱性氧化物和水的反应
C.酸与碱的反应
D.酸性氧化物和碱的反应
答案 B
解析 盐和盐反应能生成两种新盐，A可能；碱性氧化物和水反应只生成碱一种物质，B不可能；酸和碱反应生成盐和水，C可能；碱和酸性氧化物反应生成盐和水，D可能。
7.在Zn、ZnO、ZnCO3、盐酸和CaCl2溶液五种物质中，每两种物质反应能生成ZnCl2的组合有（ ）
A.2种B.3种C.4种D.5种
答案 B
解析 以上物质之间发生Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑、ZnO＋2HCl===ZnCl2＋H2O、ZnCO3＋2HCl===ZnCl2＋H2O＋CO2↑，故选B。
题组三 化学反应的分类
8.下列反应方程式中有一个与其他三个在分类上不同，这个反应是（ ）
A.S＋O2
SO2
B.Na2CO3＋CO2＋H2O===2NaHCO3
C.NH4HCO3
NH3↑＋CO2↑＋H2O
D.CO2＋C
2CO
答案 C
解析 考查反应类型，明显看出A、B、D三项都属于化合反应，而C项属于分解反应。
9.KOH是我国古代纺织业常用于漂洗的洗涤剂。
古代制取KOH的流程如下：
上述流程中没有涉及的化学反应类型是（ ）
A.化合反应B.分解反应
C.置换反应D.复分解反应
答案 C
解析 该过程中发生的反应依次是
CaCO3
CaO＋CO2↑（分解反应）；
CaO＋H2O===Ca（OH）2（化合反应）；
Ca（OH）2＋K2CO3===CaCO3↓＋2KOH（复分解反应）。
10.以下表示的是碳及其化合物的转化关系，其中涉及的基本反应类型依次是（ ）
C
CO2
H2CO3
CaCO3
CO2
A.化合、置换、分解、复分解
B.置换、复分解、化合、分解
C.置换、化合、分解、复分解
D.置换、化合、复分解、分解
答案 D
解析 该转化关系中涉及的化学反应及反应类型：
C＋2CuO
2Cu＋CO2↑，置换反应；CO2＋H2O===H2CO3，化合反应；H2CO3＋Ca（OH）2===CaCO3↓＋2H2O，复分解反应；CaCO3
CaO＋CO2↑，分解反应。
[能力提升]
11.有以下5个反应（反应条件略）：
A.Na2O＋CO2===Na2CO3
B.CH4＋2O2===CO2＋2H2O
C.2KClO3===2KCl＋3O2↑
D.2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑
E.CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑
（1）属于化合反应的有________（填字母，下同），属于分解反应的有________，属于置换反应的有________，属于复分解反应的有________。
（2）上述5个反应中，盐有________种，其中难溶于水的是________（填化学式）。
答案
（1）A C D E
（2）5 CaCO3
12.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，请分别填出其化学式。
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）
13.
（1）下表是某同学对有关物质进行的分类：
碱
酸
盐
碱性氧化物
酸性氧化物
第一组
Na2CO3
H2SO4
NaHCO3
CaO
CO2
第二组
NaOH
HCl
NaCl
Na2O
CO
第三组
NaOH
CH3COOH
CaF2
Mn2O7
SO2
每组分类均有错误，其错误的物质分别是________、__________、__________（填化学式）。
（2）化工生产中常常用到“三酸两碱”，“三酸”指硝酸、硫酸和盐酸，“两碱”指烧碱和纯碱。
①从物质的分类角度看，不恰当的一种物质是______________（填化学式）；
②“三酸”与“两碱”之间均可反应，请用化学方程式表示硫酸与烧碱和纯碱的反应：
____________________________________、__________________________________。
答案
（1）Na2CO3 CO Mn2O7
（2）①Na2CO3
②H2SO4＋2NaOH===Na2SO4＋2H2O H2SO4＋Na2CO3===Na2SO4＋CO2↑＋H2O
解析
（1）第一组中的碳酸钠是盐，而不是碱；第二组中的CO与碱不反应，不是酸性氧化物；第三组中的Mn2O7是酸性氧化物，不是碱性氧化物。
（2）①从物质的分类角度看，不恰当的一种物质是纯碱（Na2CO3），因为纯碱不是碱而是盐；②根据酸碱中和与强酸制弱酸的原理，可写出H2SO4分别与NaOH、Na2CO3反应的方程式。
14.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？
答案
（1）DEFH
（2）D
（3）CaO＋H2O===Ca（OH）2
（4）酸 CaO＋2HCl===CaCl2＋H2O 酸性氧化物 CaO＋CO2===CaCO3 盐 H2O＋CaO＋Na2CO3===CaCO3＋2NaOH
（5）不能
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反应完全后，不再具有干燥作用。
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