新教材高一魯科化學(xué)必修第一冊課件2.1.1元素與物質(zhì)的關(guān)系物質(zhì)分類與物質(zhì)性質(zhì)

第1課時(shí)元素與物質(zhì)的關(guān)系

物質(zhì)分類與物質(zhì)性質(zhì)學(xué)業(yè)基礎(chǔ)核心素養(yǎng)學(xué)考評價(jià)學(xué)業(yè)要求1．進(jìn)一步感知各種元素及其化合物，知道元素有游離態(tài)和化合態(tài)兩種形態(tài)，培養(yǎng)宏觀辨識與微觀探析的化學(xué)核心素養(yǎng)。2．知道分類法是研究物質(zhì)性質(zhì)的重要方法，根據(jù)元素組成可以將純凈物分為單質(zhì)、化合物，化合物又可以分為氧化物、酸、堿、鹽等。3．以碳元素為例，根據(jù)物質(zhì)類別和元素價(jià)態(tài)構(gòu)建元素的物質(zhì)家族，建立起元素與物質(zhì)家族的關(guān)系。形成科學(xué)態(tài)度與社會責(zé)任的化學(xué)核心素養(yǎng)。4．通過實(shí)驗(yàn)探究，理解并體驗(yàn)研究一類物質(zhì)性質(zhì)的方法，掌握各類別物質(zhì)的一般性質(zhì)，形成科學(xué)探究與創(chuàng)新意識的化學(xué)核心素養(yǎng)。知識網(wǎng)絡(luò)學(xué)業(yè)基礎(chǔ)一、元素與物質(zhì)的關(guān)系1．元素與物質(zhì)的關(guān)系金屬單質(zhì)非金屬單質(zhì)氧化物酸堿鹽2．元素的存在形態(tài)單質(zhì)化合物3．元素的化合價(jià)(1)元素的化合價(jià)：在單質(zhì)中元素化合價(jià)為________價(jià)，在化合物中，元素正、負(fù)化合價(jià)________為0。(2)如圖所示是碳及其化合物“價(jià)—類”二維圖。0代數(shù)和CO2H2CO3Na2CO3、NaHCO3COCH4二、物質(zhì)分類與物質(zhì)性質(zhì)1．根據(jù)物質(zhì)的組成，將物質(zhì)分為_________和________。由同種物質(zhì)組成的物質(zhì)叫_______，由不同物質(zhì)組成的物質(zhì)叫________。酸性氧化物：能與________反應(yīng)生成鹽和水的氧化物。堿性氧化物：能與________反應(yīng)生成鹽和水的氧化物。純凈物混合物純凈物混合物堿酸2．其他分類方法電解質(zhì)非電解質(zhì)氧化劑還原劑溶液膠體濁液[即學(xué)即練]1．判斷下列說法是否正確，正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”。(1)只含一種元素的物質(zhì)不一定是純凈物。(

)(2)只由一種分子組成的物質(zhì)一定為純凈物。(

)(3)含氧元素的化合物都是氧化物。(

)(4)純凈物只由一種原子構(gòu)成，而混合物由多種原子構(gòu)成。(

)(5)膽礬(CuSO4·5H2O)、明礬[KAl(SO4)2·12H2O]都屬于混合物。(

)√√×××2．中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)的錢逸泰教授等以四氯化碳和金屬鈉為原料，在700℃時(shí)制得納米級金剛石粉末，發(fā)生的反應(yīng)是4Na＋CCl4

C＋4NaCl，這一成果被譽(yù)為“稻草變黃金”。對此反應(yīng)的理解中有錯(cuò)誤的是(

)A．反應(yīng)過程中元素種類沒有改變B．金剛石屬于非金屬單質(zhì)C．四氯化碳和氯化鈉都屬于鹽D．該反應(yīng)為置換反應(yīng)解析：化學(xué)反應(yīng)遵循質(zhì)量守恒定律，元素種類不變，A項(xiàng)正確；金剛石由碳元素一種元素構(gòu)成，屬于單質(zhì)，B項(xiàng)正確；四氯化碳屬于有機(jī)物，不屬于鹽，C項(xiàng)錯(cuò)誤；題給反應(yīng)由鈉置換出碳，屬于置換反應(yīng)，D項(xiàng)正確。答案：C3．在鋅、氧化鋅、碳酸鋅、鹽酸和氯化鈣溶液五種物質(zhì)中，每兩種物質(zhì)反應(yīng)能生成氯化鋅的組合有(

)A．2種

B．3種C．4種

D．5種解析：能生成氯化鋅的有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑、ZnO＋2HCl===ZnCl2＋H2O、ZnCO3＋2HCl===ZnCl2＋H2O＋CO2↑，因此反應(yīng)能生成氯化鋅的組合有3種。答案：B4．分類法是一種行之有效、簡單易行的科學(xué)方法，人們在認(rèn)識事物時(shí)可采取多種分類方法。下列各組歸類不合理的是(

)選項(xiàng)按某一分類標(biāo)準(zhǔn)分類的物質(zhì)或變化歸類AFeSO4、NO2、MnO2、NaClOH2SO3BCH3COOH、HClO、H2S、H2CO3HFC氫氣燃燒、氧化鈣變質(zhì)、食物腐爛冰雪融化D(NH4)2SO4、NH4Cl、NH4NO3、NH3·H2ONH4HCO3解析：A項(xiàng)中物質(zhì)均為含氧化合物；B項(xiàng)中物質(zhì)均屬于酸；C項(xiàng)中氫氣燃燒、氧化鈣變質(zhì)及食物腐爛均為化學(xué)變化，而冰雪融化屬于物理變化；D項(xiàng)中物質(zhì)均為氮肥。答案：C5.下列各組物質(zhì)中，按酸、堿、鹽、堿性氧化物、酸性氧化物的順序排列正確的是(

)A.鹽酸、純堿、氯酸鉀、氧化鎂、一氧化碳B.硝酸、燒堿、次氯酸鈉、氧化鈣、二氧化碳C.次氯酸、消石灰、硫酸銨、過氧化鈉、二氧化碳D.醋酸、過氧化鈉、堿式碳酸銅、氧化鐵、一氧化碳解析：鹽酸是HCl的水溶液，屬于混合物；純堿是Na2CO3，該物質(zhì)屬于鹽，不是堿；一氧化碳不是酸性氧化物，A錯(cuò)誤，B正確；過氧化鈉屬于過氧化物，不是堿性氧化物，C錯(cuò)誤；過氧化鈉是過氧化物，不是堿，一氧化碳屬于不成鹽氧化物，不是酸性氧化物，D錯(cuò)誤。答案：B6．KOH是我國古代紡織業(yè)常用于漂洗的洗滌劑。古代制取KOH的流程如下：上述流程中沒有涉及的化學(xué)反應(yīng)類型是(

)A．化合反應(yīng)B．分解反應(yīng)C.置換反應(yīng)

D．復(fù)分解反應(yīng)答案：C解析：該過程中發(fā)生的反應(yīng)依次是CaCO3煅燒CaO＋CO2↑(分解反應(yīng))；CaO＋H2O===Ca(OH)2(化合反應(yīng))；Ca(OH)2＋K2CO3===CaCO3↓＋2KOH(復(fù)分解反應(yīng))。核心素養(yǎng)一

物質(zhì)的分類中常見物質(zhì)類別概念辨析[例1]下列有關(guān)物質(zhì)分類的說法正確的是(

)A．只由一種分子組成的物質(zhì)一定是純凈物，組成混合物的物質(zhì)中可能只有一種元素B．純凈物只由一種元素組成，而混合物由多種元素組成C．只由僅含一種元素的陽離子與僅含另一種元素的陰離子組成的物質(zhì)一定為純凈物D．HCOOH分子中含有兩個(gè)氫原子，所以HCOOH是二元酸答案：A解析：A項(xiàng)，只由一種分子組成的物質(zhì)一定是純凈物，組成混合物的物質(zhì)中可能只有一種元素，如氧氣和臭氧的混合物，正確。B項(xiàng)，純凈物可以由多種元素組成，而混合物不一定是由多種元素組成的，如水是純凈物，水分子由氫原子和氧原子構(gòu)成，金剛石和石墨的混合物中只含有碳原子，錯(cuò)誤。C項(xiàng)，只由僅含一種元素的陽離子與僅含另一種元素的陰離子組成的物質(zhì)不一定為純凈物，如Na2O和Na2O2混合后形成的是混合物，錯(cuò)誤。D項(xiàng)，HCOOH分子只能電離出一個(gè)H＋，是一元酸，錯(cuò)誤。狀元隨筆理解純凈物、混合物、單質(zhì)、化合物的概念純凈物是只由一種物質(zhì)組成，與狀態(tài)無關(guān)，像冰與水混合仍是純凈物。混合物是由不同物質(zhì)組成，可以是由不同元素組成，也可能是由同種元素形成的不同物質(zhì)，如O2與O3。酸中的“元”是根據(jù)電離出H＋的數(shù)目而不是分子中氫原子數(shù)目確定。另外能電離出H＋的也不一定是酸。如NaHSO4是一種鹽。[提升1]下列關(guān)于氧化物的說法中正確的是(

)A．金屬氧化物一定是堿性氧化物B．堿性氧化物一定是金屬氧化物C．非金屬氧化物一定是酸性氧化物D．酸性氧化物一定是非金屬氧化物解析：A項(xiàng)，金屬氧化物中Mn2O7是酸性氧化物，Al2O3是兩性氧化物，所以金屬氧化物不一定是堿性氧化物，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，堿性氧化物一定是金屬氧化物，正確；C項(xiàng)，并不是所有的非金屬氧化物都是酸性氧化物，如CO是不成鹽氧化物，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，酸性氧化物并不一定都是非金屬氧化物，如Mn2O7是酸性氧化物但卻是金屬氧化物，錯(cuò)誤。答案：B狀元隨筆概念理解要全面，無論是酸性氧化物還是堿性氧化物，在與堿或酸反應(yīng)時(shí)化合價(jià)不變化。關(guān)鍵能力1.只由一種元素組成的物質(zhì)，可能是純凈物，也可能是混合物。例如O2、O3均是純凈物，而O2和O3混合后就是混合物。2．冰和水混合在一起仍是純凈物，因?yàn)槎邇H狀態(tài)不同，組成物質(zhì)相同，都是H2O。3．CuSO4·5H2O、FeSO4·7H2O、KAl(SO4)2·12H2O等結(jié)晶水合物均為純凈物。4．純堿(Na2CO3)不是堿，屬于鹽。5．雖然NO2能與堿反應(yīng)生成鹽和水(2NO2＋2NaOH===NaNO2＋NaNO3＋H2O)，但氮元素化合價(jià)發(fā)生了改變，不存在氮元素為＋4價(jià)的含氧酸鹽，NO2屬于不成鹽氧化物。6．非金屬氧化物不一定是酸性氧化物，如CO、NO等；酸性氧化物也不一定是非金屬氧化物，如Mn2O7[對應(yīng)高錳酸(HMnO4)]等；金屬氧化物不一定是堿性氧化物，如Mn2O7(酸性氧化物)、Al2O3(兩性氧化物)等；堿性氧化物一定是金屬氧化物。7．酸性氧化物、堿性氧化物不一定都能與水發(fā)生反應(yīng)生成相應(yīng)的酸、堿，如SiO2、CuO與水不反應(yīng)。能與水反應(yīng)生成酸、堿的氧化物也不一定是酸性氧化物、堿性氧化物，如NO2、Na2O2。

狀元隨筆幾種氧化物之間的關(guān)系可以用下圖表示：二

單質(zhì)、氧化物、酸、堿、鹽之間的反應(yīng)[例2]如圖所示，A、B、C、D、E各代表水、鋅、二氧化碳、硫酸銅、氫氧化鋇中的一種物質(zhì)。常溫下，相連環(huán)物質(zhì)間能發(fā)生反應(yīng)，不相連環(huán)物質(zhì)間不能發(fā)生反應(yīng)，且A的摩爾質(zhì)量大于D。請?zhí)羁眨?1)寫出下列物質(zhì)的化學(xué)式：A____________，D____________，E____________。(2)寫出B與C反應(yīng)的化學(xué)方程式：______________________________。(3)相連環(huán)物質(zhì)間發(fā)生的反應(yīng)中，置換反應(yīng)共有________個(gè)。ZnCO2H2OCuSO4＋Ba(OH)2===Cu(OH)2↓＋BaSO4↓1解析：①以水為起始物，A→E依次為H2O、CO2、Ba(OH)2、CuSO4、Zn。②以鋅為起始物，A→E依次為Zn、CuSO4、Ba(OH)2、CO2、H2O。以其他物質(zhì)為起始物，均無法形成圖示五元環(huán)關(guān)系。因?yàn)椤癆的摩爾質(zhì)量大于D”，所以A→E為②所示的物質(zhì)。[提升2]單質(zhì)、氧化物、酸、堿、鹽，這些不同類別的物質(zhì)之間反應(yīng)時(shí)可以生成鹽，某同學(xué)構(gòu)建了如圖所示的知識網(wǎng)絡(luò)圖。(1)請任寫一種符合圖中組合⑥關(guān)系的化學(xué)方程式(要求組合⑥不能與圖中已有組合重復(fù))：________________________。(2)用面粉制作饅頭的發(fā)酵過程中會產(chǎn)生有機(jī)酸，設(shè)其化學(xué)式為HR，R表示有機(jī)酸根成分，若在蒸饅頭前加入小蘇打，則蒸好的饅頭有很多小孔，吃起來松軟可口且無酸味。請寫出發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：________________________________。該反應(yīng)所對應(yīng)的是圖中的哪種組合________(從①～⑩中選序號填入)。(3)Fe3O4可看作FeO·Fe2O3。請寫出Fe3O4與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式：___________________________________________________________。Fe＋CuSO4===FeSO4＋CuHR＋NaHCO3===CO2↑＋H2O＋NaR①Fe3O4＋8HCl===2FeCl3＋FeCl2＋4H2O(或FeO·Fe2O3＋8HCl===2FeCl3＋FeCl2＋4H2O)解析：(1)組合⑥可以是鹽＋金屬，也可以是鹽＋非金屬等其他合理組合，只要是化學(xué)方程式合理且正確都可。(2)碳酸氫鈉與HR反應(yīng)時(shí)會生成水、二氧化碳和NaR(R的化合價(jià)是－1價(jià))，屬于鹽與酸發(fā)生的復(fù)分解反應(yīng)。(3)Fe3O4的化學(xué)式也可以寫成FeO·Fe2O3，所以Fe3O4可以與鹽酸反應(yīng)生成氯化鐵、氯化亞鐵和水，化學(xué)方程式為Fe3O4＋8HCl===2FeCl3＋FeCl2＋4H2O或FeO·Fe2O3＋8HCl===2FeCl3＋FeCl2＋4H2O。狀元隨筆根據(jù)物質(zhì)類別預(yù)測陌生物質(zhì)的性質(zhì)首先判斷陌生物質(zhì)的物質(zhì)類別，根據(jù)該類別物質(zhì)的一般性質(zhì)及相關(guān)反應(yīng)規(guī)律預(yù)測陌生物質(zhì)可能會與哪些類別的物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，然后選擇可能與該物質(zhì)反應(yīng)的各類物質(zhì)的代表物，推斷可能發(fā)生的具體反應(yīng)和反應(yīng)產(chǎn)物。關(guān)鍵能力1.單質(zhì)、氧化物、酸、堿和鹽之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系圖狀元隨筆注意物質(zhì)的特性。如：酸與金屬反應(yīng)可以生成氫氣和鹽，這是一般規(guī)律，但并不是所有的酸都能與金屬反應(yīng)生成氫氣。2．具體轉(zhuǎn)化(1)酸的主要化學(xué)性質(zhì)主要化學(xué)性質(zhì)現(xiàn)象或化學(xué)方程式(以H2SO4為例)基本反應(yīng)類型與指示劑作用紫色石蕊溶液遇酸顯紅色，酚酞溶液遇酸不變色—與活潑金屬反應(yīng)Mg＋H2SO4===MgSO4＋H2↑置換反應(yīng)與堿性氧化物反應(yīng)CuO＋H2SO4===CuSO4＋H2O復(fù)分解反應(yīng)與堿反應(yīng)2NaOH＋H2SO4===Na2SO4＋2H2O復(fù)分解反應(yīng)與某些鹽反應(yīng)Na2CO3＋H2SO4===Na2SO4＋CO2↑＋H2O復(fù)分解反應(yīng)狀元隨筆不同的酸在組成上具有相似性，從微觀角度來看，不同的酸溶液中都含有H＋，這決定了不同的酸的化學(xué)性質(zhì)相似。

(2)堿的主要化學(xué)性質(zhì)主要化學(xué)性質(zhì)現(xiàn)象或化學(xué)方程式(以NaOH為例)基本反應(yīng)類型與指示劑作用紫色石蕊溶液遇堿顯藍(lán)色，酚酞溶液遇堿顯紅色—與酸性氧化物反應(yīng)CO2＋2NaOH===Na2CO3＋H2O—與酸反應(yīng)HCl＋NaOH===NaCl＋H2O復(fù)分解反應(yīng)與某些鹽反應(yīng)FeCl3＋3NaOH===Fe(OH)3↓＋3NaCl復(fù)分解反應(yīng)狀元隨筆不同的堿在組成上具有相似性，從微觀角度來看，不同的堿溶液中都含有OH－，這決定了不同的堿的化學(xué)性質(zhì)相似。(3)鹽的主要化學(xué)性質(zhì)主要化學(xué)性質(zhì)化學(xué)方程式基本反應(yīng)類型與金屬反應(yīng)Zn＋CuSO4===ZnSO4＋Cu置換反應(yīng)與堿反應(yīng)2NaOH＋CuSO4===Cu(OH)2↓＋Na2SO4復(fù)分解反應(yīng)與酸反應(yīng)CaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2O復(fù)分解反應(yīng)與某些鹽反應(yīng)NaCl＋AgNO3===AgCl↓＋NaNO3復(fù)分解反應(yīng)狀元隨筆鹽的組成中都含有金屬陽離子(或銨根離子)和酸根離子；不同的碳酸鹽溶液中都含有碳酸根離子，故不同的碳酸鹽的化學(xué)性質(zhì)相似。

(4)氧化物的主要化學(xué)性質(zhì)主要化學(xué)性質(zhì)化學(xué)方程式基本反應(yīng)類型酸性氧化物部分能與水反應(yīng)SO3＋H2O===H2SO4化合反應(yīng)與堿反應(yīng)CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O—與堿性氧化物反應(yīng)CaO＋SO2===CaSO3化合反應(yīng)堿性氧化物部分能與水反應(yīng)CaO＋H2O===Ca(OH)2化合反應(yīng)與酸反應(yīng)CuO＋2HCl===CuCl2＋H2O復(fù)分解反應(yīng)與酸性氧化物反應(yīng)Na2O＋CO2===Na2CO3化合反應(yīng)兩性氧化物與酸反應(yīng)Al2O3＋6HCl===2AlCl3＋3H2O復(fù)分解反應(yīng)與堿反應(yīng)Al2O3＋2NaOH＋3H2O===2Na[Al(OH)4](四羥基合鋁酸鈉)(以后學(xué)習(xí))化合反應(yīng)過氧化物如H2O2、Na2O2中的O為－1價(jià)，化學(xué)性質(zhì)與一般氧化物不同，如2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑狀元隨筆(1)能溶于水的含氧酸，對應(yīng)的酸性氧化物一般都能與H2O反應(yīng)生成相應(yīng)的含氧酸，如H2SO4：SO3＋H2O===H2SO4。(2)能溶于水的堿(NH3·H2O除外)，對應(yīng)的堿性氧化物一般都能與H2O反應(yīng)生成相應(yīng)的堿，如NaOH：Na2O＋H2O===2NaOH。(3)有鹽和水生成的反應(yīng)不一定是中和反應(yīng)，如酸性氧化物與堿反應(yīng)、堿性氧化物與酸反應(yīng)均有鹽和水生成，但不是中和反應(yīng)。

學(xué)考評價(jià)1．下列說法正確的是(

)A．元素在物質(zhì)中的存在形態(tài)只有化合態(tài)和游離態(tài)兩種B．只由一種元素組成的物質(zhì)一定為純凈物C．同一種元素呈化合態(tài)時(shí)的化合價(jià)一定比游離態(tài)時(shí)高D．有多少種元素就只能形成多少種單質(zhì)解析：元素在物質(zhì)中的存在形態(tài)只有游離態(tài)和化合態(tài)兩種，在單質(zhì)中，元素以游離態(tài)存在；在化合物中，元素以化合態(tài)存在，故A正確；只由一種元素組成的物質(zhì)不一定是純凈物，如O2和O3的混合物只由氧元素組成，B項(xiàng)錯(cuò)誤；同一種元素呈化合態(tài)時(shí)的化合價(jià)可能比游離態(tài)時(shí)低，如非金屬的負(fù)價(jià)比游離態(tài)時(shí)低，C項(xiàng)錯(cuò)誤；同一種元素可能組成多種單質(zhì)，所以元素的種類遠(yuǎn)小于單質(zhì)的種類，D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案：A2．下列物質(zhì)的分類不正確的是(

)A．SO2(氧化物)

B．碘酒(單質(zhì))C．HNO3(含氧酸)D．氯水(混合物)解析：SO2屬于氧化物，HNO3屬于含氧酸，A、C項(xiàng)正確。碘酒、氯水均為混合物，B項(xiàng)錯(cuò)誤、D項(xiàng)正確。答案：B3．研究證明高鐵酸鈉(Na2FeO4)是一種“綠色環(huán)保高效”的飲用水消毒劑。請你推斷高鐵酸鈉中鐵元素的化合價(jià)為(

)A．＋6

B．＋5C．＋3

D．＋2解析：Na2FeO4中Na的化合價(jià)為＋1，O的化合價(jià)為－2，根據(jù)化合物中各元素化合價(jià)的代數(shù)和為零可得，F(xiàn)e的化合價(jià)為＋6。答案：A4．下列物質(zhì)分類正確的是(