2024–2025學年高一化學必修第一冊同步學與練（人教版）第01課 物質的分類（解析版 ）

第1課物質的分類001學習目標1．認識元素可以組成不同種類的物質，能抓住所給的不同物質在某些物理性質或化學性質上的共同點，將其進行分類。2．能根據(jù)分散系中分散質大小的不同，理解膠體的概念及膠體與其他分散系的本質區(qū)別，認識膠體是一種常見的分散系。3．認識比較、分類等方法對化學研究的作用。002預習導學自主梳理一．根據(jù)物質的組成和性質分類1．根據(jù)物質的組成分類（1）同素異形體：由_______元素形成的幾種性質_______的______，叫做這種元素的同素異形體。常見的實例：碳元素——金剛石、石墨和_____等；氧元素——氧氣和______；磷元素——白磷和紅磷等。（2）常見的分類法化學中常見的分類方法有_____________和交叉分類法。2．根據(jù)物質的性質分類能與堿反應生成鹽水的氧化物，稱為___________，如______、______；能與酸反應生成鹽水的氧化物，稱為___________，如______、______。二、分散系及其分類1．分散系一種（或多種）物質以______形式分散到另一種（或多種）物質中所形成的________，叫分散系；分散系中________成粒子的物質叫分散質，另一種物質叫分散劑。如溶液來說，________是分散質，________是分散劑。2．膠體根據(jù)分散質粒子的_________對分散系進行分類。分散質粒子的直徑小于________的溶液，大于_________的是乳濁液或懸濁液，分散質粒子的直徑為_________________的分散系是膠體。一、1．同一種不同單質C60臭氧樹狀分類法2．酸性氧化物CO2SO3堿性氧化物CaOFe2O3二、1．粒子混合物被分散溶質溶劑2．直徑大小1nm100nm1～100nm預習檢測1．（2022年云南省玉溪市峨山一中期中）下列物質互為同素異形體的是A．H2O2和H2O B．CO2和COC．O2和O3 D．Fe2＋和Fe3＋【答案】C【解析】同素異形體是同種元素形成的不同單質，據(jù)此分析。A項，H2O2和H2O是兩種不同的化合物，不是同素異形體，錯誤；B項，CO2和CO是兩種不同的化合物，不是同素異形體，錯誤；C項，O2和O3是氧元素形成的兩種單質，互為同分異構體，正確；D項，F(xiàn)e2＋和Fe3＋是兩種不同的離子，不是同素異形體，錯誤。2．（2022年北京市第四中學期中）2001年5月化學家Kroto訪問我校，他曾因發(fā)現(xiàn)C60獲諾貝爾獎。以下表述正確的是A．金剛石、石墨、C60都是碳單質B．Na2O和Na2O2是同素異形體C．白磷和紅磷是同一物質D．由石墨制備C60是物理變化【答案】A【解析】A項，金剛石、石墨、C60都是碳單質都是由碳元素組成的單質，正確；B項，同素異形體指的是單質，而Na2O和Na2O2是化合物，錯誤；C項，白磷和紅磷是由磷元素組成的兩種結構、性質不同的單質，錯誤；C項，石墨與C60是碳元素形成的兩種單質，由石墨制備制備C60是化學變化，錯誤。3．（2022年貴州省畢節(jié)市第一次聯(lián)考）下列物質中不屬于酸性氧化物的是A．CO2 B．CO C．SO2 D．SO3【答案】B【解析】A項，CO2能夠與堿反應產(chǎn)生鹽和水，屬于酸性氧化物，不符合題意；B項，CO不能與酸、堿發(fā)生反應，屬于不成鹽氧化物，符合題意；C項，SO2能夠與堿反應產(chǎn)生鹽和水，屬于酸性氧化物，不符合題意；D項，SO3能夠與堿反應產(chǎn)生鹽和水，屬于酸性氧化物，不符合題意。4．（2022年北京市豐臺區(qū)期中）當光束通過下列分散系時，能觀察到丁達爾效應的是A．KCl溶液 B．蔗糖溶液 C．Fe(OH)3膠體 D．NaOH溶液【答案】C【解析】KCl溶液、蔗糖溶液、NaOH溶液均為溶液，不能觀察到丁達爾效應。Fe(OH)3膠體屬于膠體，因而具有丁達爾效應。答案選C項。5．（2023年河北省唐山市十縣一中聯(lián)盟上學期期中）朱自清在《荷塘月色》中描繪了月光穿過薄霧形成縷縷光束美景。這種美景主要源于A．丁達爾效應 B．分子的擴散C．空氣的對流 D．荷葉上露珠的反光【答案】A【解析】森林中空氣含有大量的水蒸氣，形成氣溶膠，當有光照射時，從樹葉中間透過光束就會在膠體中形成一條光亮的通路，這個現(xiàn)象為丁達爾效應。故選A項。6．（2022年浙江省寧波中學期中）下列關于膠體的說法不正確的是A．直徑為1.3×10－9m的“鈷鈦菁”分子分散在水中能形成膠體，該分子直徑比Na＋的直徑大B．丁達爾效應是區(qū)分溶液和膠體的一種常用物理方法C．可以用濾紙分離除去Fe(OH)3膠體中的FeCl3D．膠體在一定條件下能穩(wěn)定存在【答案】C【解析】A項，“鈷酞菁”分子(直徑為1.3×10－9m)的微粒直徑屬于膠體分散系范圍內(nèi)，屬于膠體分散系，溶液中分散質直徑小于1nm，所以“鈷酞菁”分子的直徑比Na＋大，正確；B項，丁達爾效應是膠體所特有的性質，所以丁達爾現(xiàn)象可以用來區(qū)別膠體和溶液，且為物理方法，正確；C項，膠體、溶液中分散質粒子直徑小于濾紙孔徑，二者都能透過濾紙，達不到提純的目的，不正確；D項，膠體在一定條件下也能穩(wěn)定存在，屬介穩(wěn)體系，正確。探究提升探究提升?環(huán)節(jié)一物質分類的依據(jù)及方法情境材料1．1．廚房中有下列用品：2．燃料電池是一種化學電池，具有能量轉化率高、對環(huán)境友好等優(yōu)點。例如，氫氧燃料電池在工作時，從負極連續(xù)通入①(H2)，從正極連續(xù)通入②(O2)，二者在電池內(nèi)部[含有③(H2SO4)或④(KOH)的溶液]發(fā)生反應生成⑤(H2O)，同時產(chǎn)生電能。⑥(CH4)等也可以作為燃料電池的燃料。目前已研制成功⑦(Al)—⑧(空氣)燃料電池，它可以代替⑨(汽油)為汽車提供動力，也可以用作照明電源等。問題探究1（1）材料1中某同學將食鹽、小蘇打、純堿劃分為一類。該同學的分類依據(jù)為_______(填字母)A．酸類 B．鹽類 C．堿類 D．氧化物（2）材料2中標有序號的物質中，屬于混合物的是__________(填序號，下同)；屬于氧化物的是__________；屬于酸的是__________；屬于堿的是__________；屬于有機物的是__________。（1）B（2）⑧⑨⑤③④⑥要點歸納一、物質的分類1．同素異形體定義由同一種元素形成的幾種性質不同的單質，叫做這種元素的同素異形體。①“同”——指元素相同；②“異”——指形成單質不同，結構不同，性質有差異。實例金剛石、石墨和C60；O2和O3；紅磷和白磷產(chǎn)生原因組成分子的原子數(shù)目和成鍵方式不同，如氧氣(O2)和臭氧(O3)。②原子的排列方式不同，如金剛石(空間網(wǎng)狀)和石墨(層狀)。研究對象同素異形體是指單質，不是指化合物。溫馨提醒①物理性質不同，化學性質有的相似，有的相差較大。②由同種元素組成的物質，不一定是純凈物。如氧氣(O2)和臭氧(O3)的混合物。③同素異形體之間的轉化屬于化學變化。④同素異形體之間的轉化既有單質參加，又有單質生成，但沒有涉及化合價的變化。2．物質的分類方法根據(jù)物質的組成樹狀分類法按照一定標準對同類事物進行再分類，如：交叉分類法對同一物質按不同的標準進行分類，如根據(jù)物質的性質(如氧化物)酸性氧化物與堿反應只生成一種鹽和水的氧化物。如：SO2＋2NaOHNa2SO3＋H2O堿性氧化物與酸反應只生成一種鹽和水的氧化物。如：Na2O＋2HCl2NaCl＋H2O兩性氧化物既與堿反應只生成一種鹽和水，又能與酸反應只生成一種鹽和水的氧化物。如：Al2O3＋6HCl2AlCl3＋3H2OAl2O3＋2NaOH2NaAlO2＋H2O（1）堿性氧化物：一定是金屬氧化物。（2）酸性氧化物：多數(shù)是非金屬氧化物(如CO2)，少數(shù)是金屬氧化物(如Mn2O7)。（3）金屬氧化物：不一定是堿性氧化物(如Mn2O7是酸性氧化物，Al2O3是兩性氧化物)。（4）非金屬氧化物：不一定是酸性氧化物(如CO、NO等)。典例精講【例1】（2022年江蘇省南通、鹽城、淮安、宿遷等地部分學校高一上學期第一月考）下列各組物質中，按單質、化合物、混合物的順序排列的是A．鐵、四氧化三鐵、冰水混合物 B．氯氣、小蘇打、純凈的空氣C．水銀、純堿、五水合硫酸銅 D．水蒸氣、硫酸、酒精 【答案】B【解析】A項，冰水混合物實際上是物質為水，為純凈物而不是混合物，不符合題意；B項，氯氣是單質、小蘇打是化合物、純凈的空氣是N2、O2等氣體的混合物，符合題意；C項，五水合硫酸銅是純凈物而不是混合物，不符合題意；D項，酒精是純凈物不是混合物，錯誤?！纠?】下列關于物質分類的正確組合是分類組合堿酸鹽堿性氧化物酸性氧化物ANa2CO3H2SO4NaHCO3CuOSO2BNaOHHClNa2SNa2OSiO2CBa(OH)2CH3COOHNaHSO4Al2O3SO3DKOHHNO3NaClCaOCO【答案】B【解析】A項，Na2CO3屬于鹽，不是堿，錯誤；B項，NaOH為堿，HCl為酸，Na2S為鹽，Na2O為堿性氧化物，SiO2為酸性氧化物，正確；C項，Al2O3為兩性氧化物，錯誤；D項，CO不是酸性氧化物，錯誤。【例3】（2022年江蘇省常熟市期中）隨著人們對物質組成和性質研究的深入，物質的分類更加多樣化。下列說法正確的是A．Na2O、Mn2O7、Fe2O3都是堿性氧化B．磁鐵礦、鹽酸、膽礬都是混合物C．NaHSO4、HCl、HNO3在水中能電離出氫離子，按分類屬于酸D．燒堿、苛性鉀、一水合氨都是堿【答案】D【解析】A項，Mn2O7是酸性氧化物，錯誤；B項，膽礬是純凈物，錯誤；C項，NaHSO4是鹽類物質，屬于酸式鹽，錯誤；D項，NaOH、KOH、NH3·H2O都屬于堿類物質，正確。?環(huán)節(jié)二膠體的性質與應用情境材料《本草綱目》中記載了豆腐的造法：“水浸碎，濾去滓，煎成，以鹽鹵汁或山礬葉或酸漿、醋淀就釜收之。又有入缸內(nèi)，以石膏末收者”?！侗静菥V目》中記載了豆腐的造法：“水浸碎，濾去滓，煎成，以鹽鹵汁或山礬葉或酸漿、醋淀就釜收之。又有入缸內(nèi)，以石膏末收者”。問題探究2（1）豆?jié){中的分散質微粒直徑的范圍主要是多少？（2）是否能采用過濾操作對膠體進行提純？（1）1～100nm（2）膠體粒子可用過濾紙，因此不能用過濾操作對膠體提純。要點歸納1．分散系及其分類（1）分散系概念一種(或多種)物質以粒子形式分散到另一種(或多種)物質中所形成的混合物組成分散質被分散成粒子的物質分散劑容納分散質的物質分類分散劑的狀態(tài)可分為氣溶膠、液溶膠、固溶膠。分散質粒子直徑的大小（2）幾種液體分散系的比較（3）Fe(OH)3膠體的制備實驗操作實驗現(xiàn)象燒杯中液體呈紅褐色制備原理FeCl3＋3H2Oeq\o(,\s\up6(Δ))Fe(OH)3(膠體)＋3HCl注意事項①用蒸餾水而不能用自來水②用飽和FeCl3溶液不能用稀溶液③蒸餾水要加熱至沸騰(呈紅褐色即停止加熱)（4）性質與應用性質應用丁達爾效應當光束通過膠體時，可以看到光亮的“通路”(形成原因：膠體粒子對光線的散射作用)區(qū)別溶液與膠體吸附性膠體粒子表面積很大，可吸附水中的浮懸小顆粒形成大晶粒沉降下來凈化水（1）利用丁達爾效應可以快速鑒別溶液與膠體，但膠體區(qū)別于其他分散系的本質特征是膠體粒子的直徑介于1～100nm之間，而不是丁達爾效應。（2）三種分散系中溶液和膠體均能透過濾紙。（3）膠體不帶電，膠體中的膠體粒子能夠吸附體系中的帶電粒子而使膠體粒子帶電荷，但整個分散系仍是電中性的。淀粉膠體的膠體粒子不帶電荷。典例精講【例4】（2022年福建省福州市期末）下列關于膠體敘述錯誤的是A．膠體屬于混合物 B．明礬凈水與膠體性質有關C．膠體分散質粒子的直徑大于濁液 D．實驗室中可用丁達爾效應區(qū)分膠體和溶液【答案】C【解析】A項，膠體是分散質和分散劑組成的分散系，屬于混合物，正確；B項，明礬溶于水生成氫氧化鋁膠體，具有較大的表面積，可用來凈水，正確；C項，膠體的分散質粒子直徑大小為1nm～100nm，濁液的分散質粒子直徑大小大于100nm，前者小，錯誤；D項，膠體能產(chǎn)生丁達爾效應，溶液沒有此性質，所以可用丁達爾效應區(qū)分膠體與溶液，正確。【例5】在納米材料備受重視的今天，膠體化學對納米材料的制備有著舉足輕重的意義。圖是Fe(OH)3膠體的制備實驗示意圖，相關表述不合理的是A．可利用丁達爾效應區(qū)別Fe(OH)3膠體和FeCl3溶液B．Fe(OH)3膠粒直徑在1～100nm范圍C．由圖可知制備膠體的離子方程式Fe3＋＋3OH－Fe(OH)3(膠體)D．觀察到液體由黃色變?yōu)榧t褐色【答案】C【解析】A項，丁達爾效應可以區(qū)分膠體和溶液，正確；B項，膠粒的分散質粒子直徑在1～100nm范圍，正確；C項，制備膠體的離子方程式Fe3＋＋3H2Oeq\o(,\s\up6(Δ))Fe(OH)3(膠體)＋3H＋，錯誤；D項，溶液由黃色變?yōu)榧t褐色，立即停止加熱即可制得氫氧化鐵膠體，正確。004課堂總結一、常見物質的分類方法1、樹狀分類法:對同類事物按照某種屬性進行分類的方法2、交叉分類法:對同一事物按照不同的標準進行分類二、膠體的性質00503強化訓練1．（2022·北京昌平期末）下列物質中屬于堿性氧化物的是A．SO2 B．KOH C．FeO D．NaCl【答案】C【解析】A項，SO2能和氫氧化鈉反應生成亞硫酸鈉和水，SO2是酸性氧化物，不符合題意；B項，KOH由K＋和OH－構成，KOH屬于堿，不符合題意；C項，F(xiàn)eO能和鹽酸反應生成氯化亞鐵和水，F(xiàn)eO屬于堿性氧化物，符合題意；D項，NaCl由Na＋和酸根Cl－構成，NaCl屬于鹽，不符合題意。2．（2023年北京豐臺區(qū)期中）下列關于物質分類的敘述中，不正確的是A．NH3屬于鹽 B．HNO3屬于酸C．SO2屬于氧化物 D．KOH屬于堿【答案】A【解析】A項，NH3不能電離出金屬陽離子和酸根離子，NH3不屬于鹽，錯誤；B項，HNO3電離出的陽離子全是氫離子，所以HNO3屬于酸，正確；C項，SO2由硫和氧兩種元素組成，所以SO2屬于氧化物，正確；D項，KOH電離出的陰離子全是氫氧根離子，所以KOH屬于堿，正確。3．（2023年北京市豐臺區(qū)期中）屠呦呦因發(fā)現(xiàn)抗瘧藥物青蒿素(化學式為C15H22O5)獲得諾貝爾獎。從物質分類看，青蒿素屬于A．單質 B．氧化物 C．化合物 D．混合物【答案】C【解析】青蒿素的化學式為C15H22O5，它由C、H、O三種元素組成，具有固定的組成，屬于化合物，且為有機化合物，故選C項。4．（2023年江蘇省海門中學期中）下列各種直徑的分散質粒子屬于膠體的是A．0.01nm B．1×10－6m C．1×10－8m D．1×10－10m【答案】C【解析】依據(jù)分散質粒子直徑的大小把分散系劃分為溶液、膠體和濁液，分散質粒子直徑在10－9m～10－7m之間的分散系屬于膠體，則分散質粒子直徑為1×10－8m的分散系屬于膠體，故選C項。5．（2023年江蘇省蘇州市期中）膠體在自然界普遍存在，下列事實與膠體無關是A．將某些膠態(tài)金屬氧化物分散于玻璃中制成有色玻璃B．光線透過樹葉間的縫隙射入密林中時，會看到一道道光柱C．將納米二氧化硅顆粒(直徑1～100nm)均勻分散到樹脂中形成的分散系D．植物油與水混合，充分振蕩后可形成油水混合物【答案】D【解析】A項，有色玻璃是固溶膠，不符合題意；B項，光線透過樹葉間的縫隙射入密林中時，會看到一道道光柱是丁達爾效應，不符合題意；C項，納米二氧化硅顆粒(直徑1～100nm)均勻分散到樹脂中形成的分散系屬于膠體，不符合題意；D項，植物油與水混合，充分振蕩后可形成油水混合物屬于乳濁液，符合題意。6．（2022年貴州省畢節(jié)市第一次聯(lián)考）下列關于膠體的說法正確的是A．膠體的分散質粒子直徑大小為1nm～100nmB．膠體的分散劑不可能為固體C．丁達爾效應的產(chǎn)生是因為膠體粒子會發(fā)光D．膠體的分散質粒子的直徑小于溶液的分散質粒子的直徑【答案】A【解析】A項，膠體粒子的直徑在1nm～100nm間，正確；B項，分散劑可以是氣態(tài)、液態(tài)、固態(tài)，固態(tài)做分散劑的膠體稱為固溶膠，錯誤；C項，丁達爾效應是由于光的散射造成的，不是膠粒發(fā)光，錯誤；D項，分散質粒子直徑大小為：溶液小于1nm、膠體1nm～100nm，膠體的粒徑大于溶液，錯誤。7．（2022年貴州省畢節(jié)市第一次聯(lián)考）根據(jù)物質的組成及其性質進行分類是進行化學研究的基礎，下列有關分類的描述正確的A．根據(jù)能否發(fā)生丁達爾效應，將分散系分為溶液，膠體和乳濁液B．根據(jù)是否含金屬元素，將氧化物分為酸性氧化物和堿性氧化物C．根據(jù)分散質的種類，將膠體分為氣溶膠，液溶膠和固溶膠D．根據(jù)組成元素的種類，將純凈物分為單質和化合物【答案】D【解析】A項，分散系中分散質粒子直徑大小將分散系分為溶液、膠體和濁液，而不是根據(jù)能否有丁達爾效應，錯誤；B項，部分含有金屬元素的氧化物是酸性氧化物，如Mn2O7，錯誤；C項，分散劑有氣、液、固態(tài)三種狀態(tài)，是根據(jù)分散劑的狀態(tài)，將膠體分為氣溶膠，液溶膠和固溶膠，錯誤；D項，含一種元素的純凈物為單質，含兩種或以上元素的純凈物為化合物，則根據(jù)純凈物的元素組成，將純凈物分為單質和化合物，正確。8．（2022·北京匯文中學期末）下列關于物質分類的正確組合是分類組合堿酸鹽堿性氧化物酸性氧化物ANa2CO3H2SO4NaHCO3CuOSO2BNaOHHClNa2SNa2OSiO2CBa(OH)2CH3COOHNaHSO4Al2O3SO3DKOHHNO3NaClCaOCO【答案】B【解析】A項，Na2CO3屬于鹽，不是堿，錯誤；B項，NaOH為堿，HCl為酸，Na2S為鹽，Na2O為堿性氧化物，SiO2為酸性氧化物，正確；C項，Al2O3為兩性氧化物，錯誤；D項，CO不是酸性氧化物，錯誤。9．（2023年北京豐臺區(qū)期中）下列關于FeCl3稀溶液、Fe(OH)3膠體、Fe(OH)3懸濁液的說法，不正確的是A．這三種物質均屬于混合物B．這三種分散系的本質區(qū)別是分散質粒子的直徑大小不同C．鑒別FeCl3稀溶液和Fe(OH)3膠體的常用方法是丁達爾現(xiàn)象D．分別對三種物質進行過濾操作，只有FeCl3溶液中的分散質粒子才能穿過濾紙【答案】D【解析】膠體是分散質粒子大小在1nm～100nm的分散系；溶液是分散質粒子大小于1nm的分散系；濁液是分散質粒子大于100nm的分散系；光束通過膠體時，光線能夠發(fā)生散射作用而產(chǎn)生丁達爾效應，而通入其它分散系時不能產(chǎn)生丁達爾效應；A項，這三種物質均為分散系，屬于混合物，正確；B項，三種分散系的本質區(qū)別是分散質粒子的直徑大小不同，正確；C項，光束通過膠體時，光線能夠發(fā)生散射作用而產(chǎn)生丁達爾效應，而通入其它分散系時不能產(chǎn)生丁達爾效應，正確；D項，膠體和溶液均可以穿過濾紙，錯誤。10．（2022年北京西域期末）實驗小組探究Fe(OH)3膠體的制備方法及其性質。（1）制備Fe(OH)3膠體實驗實驗操作丁達爾效應1向40mL沸騰的蒸餾水中滴入5滴飽和FeCl3溶液(濃度約為30%)迅速出現(xiàn)2向40mL蒸餾水中滴入5滴10%FeCl3溶液，然后滴入1滴10%NaOH溶液，邊滴邊攪拌迅速出現(xiàn)3加熱40mL飽和FeCl3溶液①實驗1，生成Fe(OH)3膠體和___________(填化學式)。②實驗2與實驗1對比，優(yōu)點是_________________________________________(寫出1條即可)。③綜合上述實驗：制備Fe(OH)3膠體提供OH－的物質可以是H2O或___________，控制反應條件即可制得。（2）Fe(OH)3膠體的性質資料：Ⅰ．pH＞10時，F(xiàn)e(OH)3膠體溶解。Ⅱ．固體FeCl3易升華(物質從固態(tài)不經(jīng)過液態(tài)直接變成氣態(tài)的過程)。Ⅲ．Fe3＋檢驗：若待測液中加入KSCN溶液，溶液變紅色，則說明待測液中含有Fe3＋。實驗4取5mL實驗3得到的液體于蒸發(fā)皿中，繼續(xù)加熱，待蒸發(fā)皿中液體變?yōu)檎吵頎睿稚下┒?，可觀察到漏斗內(nèi)出現(xiàn)棕褐色的煙，且有棕褐色固體附著在漏斗的內(nèi)壁上。繼續(xù)加熱，蒸發(fā)皿中最終得到紅棕