高中化学新教材《物质的分类 胶体》导学案+课后练习题.docx
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高中化学新教材《物质的分类胶体》导学案+课后练习题
第一节 物质的分类及转化
第一课时 物质的分类 胶体
[明确学习目标] 1.学会物质分类方法,会从不同角度对物质进行分类。
2.了解同素异形体。
3.能够根据分散质粒子的大小对分散系分类。
4.会制备Fe(OH)3胶体,会鉴别胶体与溶液。
学生自主学习
根据物质的组成和性质分类
1.同素异形体
(1)由
同一种元素形成的几种性质不同的单质叫做该元素的同素异形体。
(2)同素异形体的物理性质不同,化学性质不同。
(3)举例:
O2与
O3;红磷与白磷;金刚石、
石墨与C60互为同素异形体。
2.根据物质的组成分类
(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。
②举例:
Ⅱ.某些盐的交叉分类
(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法。
②举例:
3.根据物质的性质分类
(1)根据物质的性质对物质进行分类是化学上常用的分类方法。
(2)举例:
根据性质对氧化物进行分类
分散系及其分类
1.分散系
(1)概念:
把一种(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。
(2)组成
(3)分类
①分散质和分散剂各有固、液、气三种状态,以其状态为分类标准共分为
9种分散系。
②分散系按照分散质粒子直径大小分类
2.胶体的制备和特征
(1)Fe(OH)3胶体的制备
制备原理:
FeCl3+3H2O
Fe(OH)3(胶体)+3HCl
具体操作:
往烧杯中注入40mL蒸馏水,将烧杯中的蒸馏水加热至沸腾,向沸水中逐滴加入5~6滴
FeCl3饱和溶液,继续煮沸至溶液呈
红褐色,停止加热。
(2)胶体的特性——丁达尔效应
当平行光束通过胶体时,可以看到
一条光亮的“通路”,这是由于胶体粒子对光线
散射形成的,叫做丁达尔效应,可用来区分胶体和
溶液。
1.在科学研究中分类法的意义何在?
提示:
运用分类法对物质进行科学的分类,然后分门别类地研究它们的组成、结构、性质和用途,就能够发现物质及其变化的规律,把握物质的本质属性和内在联系。
2.金属氧化物一定是碱性氧化物吗?
酸性氧化物一定是非金属氧化物吗?
提示:
不一定,Mn2O7是金属氧化物,但属于酸性氧化物。
3.悬浊液中的微粒直径均大于10-7m吗?
提示:
否,悬浊液中含水分子,其直径小于10-9m。
4.向FeCl3溶液中滴加NaOH溶液得到Fe(OH)3胶体吗?
提示:
否,得到Fe(OH)3悬浊液。
课堂互动探究
知识点一 正确理解同素异形体这一概念
同素异形体是指由同种元素组成的性质不同的单质,不是化合物,同素异形体间在一定条件下可以相互转化,同素异形体与某一物质发生化合反应时可得同一化合物。
1 某气体经过检验只含有一种元素,则该气体是( )
A.一种单质
B.一种化合物
C.单质与化合物的混合物
D.可能是一种单质,也可能是几种单质的混合物
[批注点拨]
[答案] D
[练1] (双选)下列叙述中正确的是( )
A.由碳元素单质组成的物质一定是纯净物
B.金刚石和石墨具有相同的化学组成
C.石墨转化为金刚石不属于化学变化
D.C60是一种碳的单质
答案 BD
解析 由碳元素组成的单质有石墨、金刚石和C60等,若将它们混合在一起,则该物质只含碳元素,但属于混合物。
石墨和金刚石是不同的单质,所以石墨转化为金刚石是化学变化。
[练2] 下列说法中正确的是( )
A.金刚石、石墨和C60性质不同的根本原因是所含碳原子的数目不同
B.金刚石、石墨和C60在氧气中完全燃烧都生成二氧化碳
C.C60和P4互为同素异形体
D.H2O和H2O2互为同素异形体
答案 B
解析 金刚石、石墨和C60性质不同的根本原因是碳原子的连接方式不同,A错误;金刚石、石墨和C60互为同素异形体,所以在氧气中完全燃烧都生成二氧化碳,B正确;C60和P4不是由同种元素组成的,不是同素异形体,C错误;H2O和H2O2不是单质,不是同素异形体,D错误。
知识点二 单质、化合物、混合物、纯净物、酸性氧化物、
碱性氧化物等概念及概念间的关系
1.基本概念
(1)单质:
由同一种元素组成的纯净物。
(2)化合物:
由不同种元素组成的纯净物。
几种元素组成化合物时,有的只能组成一种化合物,有的可以组成不同的化合物。
(3)纯净物:
只由一种成分组成的物质。
有化学式,有固定熔、沸点。
(4)混合物:
由多种成分组成的物质。
无化学式,无固定熔、沸点。
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:
纯净物包含化合物和单质,化合物包含氧化物和酸、碱、盐。
3.酸性氧化物和碱性氧化物的概念和理解
(1)酸性氧化物是与碱反应生成盐和水的氧化物,如CO2。
①酸性氧化物不一定是非金属氧化物,如Mn2O7。
②非金属氧化物不一定都是酸性氧化物,如CO、NO。
(2)碱性氧化物是与酸反应生成盐和水的氧化物,如Na2O。
①碱性氧化物一定是金属氧化物。
②金属氧化物不一定是碱性氧化物,如Mn2O7是酸性氧化物。
2 下列关于氧化物的叙述正确的是( )
A.酸性氧化物均可以和碱发生反应
B.酸性氧化物在常温下均为气态
C.金属氧化物都是碱性氧化物
D.不能与酸反应的氧化物一定能与碱反应
[批注点拨]
[答案] A
[练3] 下列物质中,既属于纯净物、化合物,又属于盐、钙盐的是( )
A.石灰石B.Ca(OH)2
C.CaCO3D.CH4
答案 C
解析 碳酸钙属于盐类,且是钙盐,同时又是化合物,属于纯净物。
石灰石的主要成分是碳酸钙,属于混合物。
[练4] 下列化合物依次属于氧化物、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
知识点三 溶液、胶体、浊液的比较
胶体的性质及主要应用
3 关于胶体和溶液的区别,下列叙述正确的是( )
A.溶液呈电中性,胶体带有电荷
B.溶液中溶质微粒不能通过半透膜,胶体中分散质微粒能通过半透膜
C.胶体在一定条件下可以稳定存在
D.溶液稳定,放置后不会生成沉淀,胶体不稳定,放置后会生成沉淀
[批注点拨]
[答案] C
[练5] “纳米材料”是粒子直径为1~100nm的材料,纳米碳就是其中一种,若将纳米碳均匀地分散到蒸馏水中,所形成的物质( )
①是溶液 ②是胶体 ③能产生丁达尔效应 ④能透过滤纸 ⑤不能透过滤纸 ⑥静置后会析出黑色沉淀
A.①④⑤B.②③⑤
C.②③④D.①③④⑥
答案 C
解析 只要分散质粒子直径在1~100nm之间,就是胶体,具有胶体的性质。
方法规律 不能用来区分胶体和溶液的两个方面
(1)是否均一、透明。
因为胶体和溶液通常都是均一、透明的分散系。
(2)是否能通过滤纸。
因为胶体和溶液的分散质粒子均能通过滤纸。
[练6] 某课外活动小组进行Fe(OH)3胶体的制备实验并检验其相关性质。
(1)若将饱和FeCl3溶液分别滴入下列物质中,能形成胶体的是________(填序号)。
A.冷水B.沸水
C.NaOH浓溶液D.NaCl浓溶液
(2)写出制备Fe(OH)3胶体的化学反应方程式:
__________________________________________。
(3)怎样证明制得的物质是胶体?
请简述操作过程:
____________________________________________________________________________________________。
答案
(1)B
(2)FeCl3+3H2O
Fe(OH)3(胶体)+3HCl (3)利用丁达尔效应;让一束光线通过制得的物质,从侧面观察可看到一条光亮的“通路”,说明制得的物质是胶体
解析
(1)FeCl3在冷水和NaCl浓溶液中基本不发生反应,不能形成Fe(OH)3胶体;FeCl3与NaOH浓溶液反应生成Fe(OH)3沉淀;将饱和FeCl3溶液滴入沸水中可发生FeCl3与H2O的反应,从而形成Fe(OH)3胶体。
(2)书写化学方程式时,Fe(OH)3胶体不能写成
“Fe(OH)3↓”。
(3)利用丁达尔效应是区别胶体与溶液的最佳方法。
方法规律 制备Fe(OH)3胶体的注意事项及常见错误
(1)Fe(OH)3胶体的制备过程中应特别注意:
FeCl3饱和溶液的加入要在水沸腾之后,并且要逐滴加入而不是倒入。
(2)制备Fe(OH)3胶体的几个常见错误操作:
①直接加热FeCl3饱和溶液;②向沸水中滴加FeCl3饱和溶液,但加热时间过长;③实验中用自来水代替蒸馏水;④用玻璃棒搅动。
本课归纳总结
1.常见的分类方法有交叉分类法和树状分类法。
2.物质可分为纯净物和混合物,纯净物又分为单质和化合物,常见的化合物有氧化物、酸、碱、盐。
3.非金属氧化物不一定是酸性氧化物,酸性氧化物也不一定是非金属氧化物。
金属氧化物不一定是碱性氧化物,碱性氧化物一定是金属氧化物。
4.胶体区别于其他分散系的本质特征是分散质粒子直径介于1~100nm之间。
5.制备Fe(OH)3胶体的方法是向沸水中逐滴加入几滴饱和FeCl3溶液,煮沸至液体呈红褐色。
6.区分胶体和溶液的方法可利用丁达尔效应。
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1.按照交叉分类法,下列物质的分类正确的是( )
答案 A
解析 CuSO4为硫酸盐、可溶性盐,Ag2CO3为难溶性盐,故B错误;NaHCO3属于盐,CH3COOH属于酸,故C错误;Mn2O7属于金属氧化物,故D错误。
2.(双选)有关物质的分类,下列说法错误的是( )
A.只能有一种分类标准
B.可能有多种分类标准
C.能用交叉分类法进行分类的物质就不能用树状分类法进行分类
D.能用交叉分类法进行分类的物质也可以用树状分类法进行分类
答案 AC
解析 由于一种分类方法所依据的标准有一定局限,所能提供的信息较少,人们在认识事物时往往需要采用多种分类方法,来弥补单一分类方法的不足。
3.据最新报道,现代医学已经可以把放射性物质填入C60中,并置于患者癌细胞处进行放射治疗癌症,下列关于C60说法正确的是( )
A.煤、石油、C60均是由碳元素组成的混合物
B.C60是一种新型化合物
C.C60是60个碳原子形成的球状化合物
D.C60和石墨是碳元素的两种同素异形体
答案 D
解析 C60是碳的一种单质,是纯净物,与石墨、金刚石互为同素异形体。
4.碳酸钠俗名纯碱,采用不同的分类法对纯碱进行分类,其中正确的是( )
①碱 ②含氧酸盐 ③钠盐 ④碳酸盐
A.①②③B.①③④C.①②④D.②③④
答案 D
解析 ①Na2CO3不是碱,错误;②Na2CO3属于含氧酸盐,正确;③Na2CO3是钠盐,正确;④Na2CO3是碳酸盐,正确。
5.当光束通过下列分散系时,能观察到丁达尔效应的是( )
A.蒸馏水B.稀H2SO4
C.CuSO4溶液D.蛋清溶液
答案 D
解析 蒸馏水是纯液体,无丁达尔效应;稀H2SO4、CuSO4溶液属于溶液,无丁达尔效应;蛋清溶液分散质粒子直径大小为1~100nm,属于胶体,有丁达尔效应。
6.下列叙述与胶体的性质无关的是( )
A.向氯化铁溶液中加入氢氧化钠溶液,产生红褐色沉淀
B.当日光从窗隙射入暗室时,可观察到一束光线
C.向氢氧化铁与水形成的某分散系中插入正、负电极,通直流电一段时间后,一极附近颜色变深
D.同一支钢笔使用不同品牌墨水时,容易发生堵塞现象
答案 A
解析 A项是发生反应FeCl3+3NaOH===Fe(OH)3↓+3NaCl,与胶体的性质无关。
7.请对以下过程形成的分散系进行分类。
①花生油加入到水中后充分搅拌;
②向蒸馏水中加入硝酸钾至恰好饱和;
③将饱和氯化铁溶液逐滴加入沸水中,继续加热,直至出现红褐色;
④澄清石灰水中通入少量的CO2;
⑤水和酒精的混合物;
属于浊液的是________(填序号,下同);属于溶液的是________;属于胶体的是________。
答案 ①④ ②⑤ ③
解析 ①花生油加入到水中后充分搅拌形成的是乳浊液;②向蒸馏水中加入硝酸钾至恰好饱和形成的是溶液;③将饱和氯化铁溶液逐滴加入沸水中,继续加热直至出现红褐色,形成胶体;④澄清石灰水中通入少量的CO2生成碳酸钙沉淀;⑤水和酒精的混合物属于溶液。
8.下列4组物质均有1种物质的类别与另外3种不同,请分别指出:
A.CaO、Na2O、CO2、CuO
B.H2、C、P、Cu
C.O2、Fe、Cu、Zn
D.HCl、H2O、H2SO4、HNO3
这4种物质依次是A________;B________;C________;D________。
答案 CO2 Cu或H2 O2 H2O
解析
课时作业
A篇·知识对点训练
知识点1 根据物质的组成和性质分类
1.对下列物质分类全部正确的是( )
①纯碱 ②食盐水 ③石灰水 ④烧碱 ⑤液态氧
⑥KClO3
A.碱——①④B.纯净物——③④⑤
C.盐——①⑥D.混合物——②⑤
答案 C
解析 纯碱是碳酸钠,与KClO3属于盐,烧碱是氢氧化钠,属于碱,A错误、C正确;食盐水是氯化钠的水溶液,石灰水是氢氧化钙的水溶液,属于混合物,液态氧是单质,属于纯净物,B、D错误。
2.下列树状分类法正确的是( )
答案 A
解析 B项,将物质分为混合物和纯净物是正确的,但对纯净物的分类是错误的,因为溶液属于混合物;C项,把化合物分为有机物和无机物是正确的,对无机物的分类也是正确的,但下一层对酸的分类显然是错误的;D项,氧化物包含于化合物,二者不是并列关系。
3.按照物质的树状分类和交叉分类,HNO3应属于( )
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
A.①②③④⑤⑥⑦B.①④⑥⑦
C.①⑦D.①④⑤⑥
答案 B
解析 硝酸是重要的三大强酸之一,它是含氧酸、一元酸、易挥发性酸、化合物。
4.ClO2是生产饮用水的新一代消毒剂。
从物质分类来看,ClO2属于( )
A.氧化物B.酸C.碱D.盐
答案 A
解析 ClO2含两种元素,其中一种为氧元素,属于氧化物。
5.
(1)下列每组物质中都有一种物质与其他物质在分类上不同。
试分析每组中物质的组成规律,将这种不同于其他物质的物质找出来。
①NaCl、KCl、NaClO、BaCl2____________________________________。
②HClO3、KClO3、Cl2、NaClO3________________________________。
③H3PO4、H2SO4、HCl、H4SiO4__________________________________。
④浊液、溶液、水____________________________________________。
⑤空气、氮气、HCl气体、CuSO4·5H2O___________________________________。
⑥铜、金、汞、钠__________________________________________。
(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)生石灰属于________。
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
答案
(1)①NaClO ②Cl2 ③HCl ④水 ⑤空气(或CuSO4·5H2O) ⑥钠(或汞)
(2)D (3)DEFH
解析
(1)①组中NaClO为含氧酸盐,其余都是无氧酸盐;②组中,Cl2为单质,其余都是化合物;③组中,HCl为无氧酸,其余都是含氧酸;④组中,水为纯净物,其他都是混合物;⑤组中,空气是混合物,其余都是纯净物(或CuSO4·5H2O为固体,其余都是气体);⑥组中,在金属活动性顺序表中,Na为氢前金属,其余都是氢后金属(或汞为液态,其余都是固态)。
(2)浓硫酸、NaOH固体、生石灰等物质都是干燥剂。
(3)生石灰属于纯净物、化合物、金属氧化物、碱性氧化物。
知识点2 分散系及其分类
6.下列分散系中,分散质微粒直径最大的是( )
A.新制氢氧化铜悬浊液B.淀粉溶液
C.溴的四氯化碳溶液D.雾
答案 A
解析 分散系中分散质粒子直径大小为浊液>胶体>溶液。
7.下列分散系最不稳定的是( )
A.向CuSO4溶液中加入NaOH溶液得到的分散系
B.向水中加入食盐得到的分散系
C.向沸水中滴入饱和FeCl3溶液得到的红褐色液体
D.向NaOH溶液中通入少量CO2,得到的无色液体
答案 A
解析 向CuSO4溶液中加NaOH溶液得到的是浊液,浊液最不稳定。
8.目前在制药机械中有一种胶体磨,基本工作原理是通过剪切、研磨及高速搅拌作用对物质进行细化,得到纳米材料。
以下说法错误的是( )
A.细化后的纳米材料与分散剂形成胶体
B.胶体磨的细化是物理作用
C.纳米材料溶于水后都有丁达尔效应
D.纳米材料都能发生电泳
答案 D
解析 胶体的胶粒直径都在1~100nm之间,都能产生丁达尔效应,但胶粒只有吸附阴离子或阳离子时,胶体才能发生电泳。
9.下列有关胶体的说法正确的是( )
A.胶体是一种纯净物
B.胶体与溶液的本质区别是有丁达尔效应
C.将饱和氯化铁溶液滴入稀氢氧化钠溶液中加热,可得氢氧化铁胶体
D.胶体属于介稳体系
答案 D
解析 胶体是一种分散系,属于混合物,故A错误;胶体与溶液的本质区别是分散质粒子的大小,故B错误;FeCl3饱和溶液滴入稀氢氧化钠溶液中加热,可得Fe(OH)3沉淀,故C错误。
10.取少量Fe2O3粉末(红棕色)加入适量盐酸,所发生反应的化学方程式为__________________,反应后得到的FeCl3溶液呈棕黄色。
利用此溶液进行以下实验:
(1)取少量FeCl3溶液置于试管甲中,滴入NaOH溶液,可以观察到有红褐色沉淀生成,反应的化学方程式为____________________,此反应属于________________反应。
(2)在小烧杯中加入25mL蒸馏水,加热至沸腾后,向沸水中加入2mLFeCl3溶液,继续煮沸至溶液呈________色,即可制得Fe(OH)3胶体。
(3)取另一只小烧杯也加入25mL蒸馏水,向烧杯中加入1mLFeCl3溶液,振荡均匀后,将此烧杯(编号甲)与盛有Fe(OH)3胶体的烧杯(编号乙)一起放置于暗处,分别用激光笔照射烧杯中的液体,可以看到________烧杯中的液体产生丁达尔效应。
这个实验可以用来区别________________。
(4)用Fe(OH)3胶体进行下列实验:
①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________。
②向其中加入饱和(NH4)2SO4溶液发生的现象是____________________________,原因是____________________________。
③向其中滴入过量稀硫酸,现象是____________________,其原因是__________________________________________________________________________________________________________________________________________。
④提纯此分散系常用的方法是________。
答案 Fe2O3+6HCl===2FeCl3+3H2O
(1)FeCl3+3NaOH===3NaCl+Fe(OH)3↓ 复分解
(2)红褐 (3)乙 胶体和溶液
(4)①Fe(OH)3胶体粒子带正电荷 电泳 ②产生红褐色沉淀 电解质溶液使胶体发生了聚沉 ③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 ④渗析法
解析 (4)①阴极附近颜色加深,说明阴极附近Fe(OH)3胶体胶粒浓度变大,胶粒向阴极发生了移动,说明Fe(OH)3胶体粒子带正电荷;②加入电解质(NH4)2SO4饱和溶液后,胶体发生聚沉生成了红褐色沉淀;③加入稀硫酸,开始电解质溶液使胶体聚沉生成沉淀,然后发生反应2Fe(OH)3+3H2SO4===Fe2(SO4)3+6H2O,使沉淀溶解;④胶粒不能通过半透膜,而小分子、离子等可以通过半透膜,因此可用渗析法提纯胶体。
B篇·综合提升训练
11.近几年,雾霾已成为我国严重的空气污染,其中雾霾粒子直径多在1~104nm。
有关雾霾的说法:
①属于胶体 ②属于混合物 ③不稳定、能很快完全沉降 ④可能产生丁达尔效应,其中正确的是( )
A.①④B.②C.②④D.②③④
答案 C
解析 由于雾霾的直径在1~104nm,而胶体微粒直径在1~100nm,故雾霾可能属于胶体,故②④正确。
12.物质分类在逻辑上存在如下关系:
下列说法正确的是( )
A.碳酸盐与钠盐属于包含关系
B.化合物与氧化物属于交叉关系
C.分散系与胶体属于包含关系
D.混合物与空气属于并列关系
答案 C
解析 本题易错之处是误认为化合物与氧化物属于交叉关系而错选B。
钠盐有的是碳酸盐,如碳酸钠,有的不是碳酸盐,如硫酸钠,钠盐和碳酸盐不属于包含关系;化合物包含氧化物,二者属于包含关系;分散系包括胶体,二者属于包含关系;混合物包含固体混合物、气体混合物、液体混合物等,混合物与空气属于包含关系。
13.下列关于胶体的认识及应用正确的是( )
A.胶体具有电泳现象,是因为胶体带有正电荷或负电荷
B.纳米材料的微粒直径一般为几纳米或几十纳米(1nm=10-9m),因此纳米材料属于胶体
C.向Fe(OH)3胶体中逐滴加入稀硫酸,先产生沉淀然后沉淀逐渐溶解
D.水泥厂、冶金厂常用高压电除去烟尘,原因是烟尘微粒的直径比较小
答案 C
解析 胶体具有电泳现象,是因为胶体粒子带有正电荷或负电荷,胶体本身不带电,A错误;纳米材料的微粒直径一般为几纳米或几十纳米(1nm=10-9m),若形成分散系,则该分散系属于胶体,B错误;向Fe(OH)3胶体中逐滴加入稀硫酸,先使胶粒间的相互排斥作用减小从而发生聚沉,即产生沉淀,然后发生酸碱中和反应,沉淀逐渐溶解,C正确;水泥厂、冶金厂常用高压电除去烟尘,原因是烟尘微粒带电荷,在直流电作用下可发生电泳现象,从而达到净化空气的目的,D错误。
14.下表是某地市场上销售的一种“加碘盐”包装上的部分文字说明。
请根据此表,结合中学学过的化学知识,回答下列问题:
(1)据物质分类中的树状分类法的有关知识,在①HIO3、②NaIO3、③KOH、④I2O5、⑤NaCl五种________(填“混合物”“化合物”“盐”或“氧化物”)中,与碘酸钾(KIO3)属于同类物质的是________(填序号)。
(2)推测出碘酸钾(KIO3)的