第一章第1課時(shí) 物質(zhì)的分類-2024~2025學(xué)年高一化學(xué)同步講義（人教版2019必修第一冊(cè)） 原卷版

第一章第一章第1課時(shí)物質(zhì)的分類01能從元素組成01能從元素組成(宏觀)和微粒構(gòu)成(微觀)的角度認(rèn)識(shí)分析物質(zhì)，根據(jù)物質(zhì)的組成和性質(zhì)對(duì)物質(zhì)進(jìn)行分類，培養(yǎng)宏觀辨識(shí)與微觀探析的意識(shí)和能力。02熟知溶液、濁液、膠體三種分散系的本質(zhì)區(qū)別。認(rèn)識(shí)膠體是一種常見的分散系。考點(diǎn)突破考點(diǎn)突破1根據(jù)組成和性質(zhì)對(duì)物質(zhì)分類情情境·探究【情境】面對(duì)豐富多彩的物質(zhì)世界，你是否想過：這些物質(zhì)之間有什么內(nèi)在聯(lián)系？物質(zhì)可以分類認(rèn)識(shí)和研究嗎？如果可以，怎樣分類才能更有效地幫助我們認(rèn)識(shí)物質(zhì)世界呢？【問題探究】1．自然界中存在碳元素多種形態(tài)的單質(zhì)。如金剛石、石墨、C60等。金剛石石墨C60(1)上述三種碳的單質(zhì)是同種物質(zhì)嗎？它們的性質(zhì)相同嗎？(2)上述碳的單質(zhì)叫作碳的同素異形體，你能歸納出同素異形體的定義嗎？(3)石墨在一定條件下可以轉(zhuǎn)化成金剛石，這種轉(zhuǎn)化是物理變化還是化學(xué)變化？(4)除碳元素的三種同素異形體外，你還知道哪些同素異形體？2．含碳元素物質(zhì)的家族(如圖所示)(1)CO、CO2都是非金屬氧化物，二者都是酸性氧化物嗎？你判斷的依據(jù)是什么？寫出CO2與澄清石灰水反應(yīng)的化學(xué)方程式。(2)純堿的化學(xué)式是，它屬于(填“正鹽”“酸式鹽”或“堿式鹽”，下同)。食用小蘇打的主要成分是，它屬于酸式鹽。(3)鐘乳石、石筍的主要成分是，它屬于鹽(填“酸”“堿”或“鹽”)。3．分類可以幫助人們更好地認(rèn)識(shí)物質(zhì)的性質(zhì)，厘清物質(zhì)間的關(guān)系，有利于對(duì)物質(zhì)進(jìn)行分類學(xué)習(xí)。同種物質(zhì)按不同的分類方法可得到不同的物質(zhì)類別。請(qǐng)將下列5種堿按不同的分類方法進(jìn)行分類(填代號(hào))。A．NaOHB．KOHC．Mg(OH)2 D．Ba(OH)2E．Fe(OH)3堿按電離出OH—的數(shù)目分類一元堿二元堿三元堿按溶解性分類可溶性堿不溶性堿按強(qiáng)弱分類強(qiáng)堿弱堿歸納歸納·總結(jié)1．分類的概念與意義（1）概念：根據(jù)研究對(duì)象的共同點(diǎn)和差異點(diǎn)，將它們區(qū)分為不同種類和層次的科學(xué)方法。（2）意義：①有利于人們對(duì)研究對(duì)象分門別類地進(jìn)行深入研究，揭示事物的本質(zhì)特征。②可以發(fā)現(xiàn)物質(zhì)及其變化的規(guī)律，預(yù)測(cè)物質(zhì)的性質(zhì)及可能發(fā)生的變化。2．物質(zhì)的分類方法(1)樹狀分類法：根據(jù)研究對(duì)象的共同點(diǎn)和差異點(diǎn)，將它們區(qū)分為不同的種類，而且形成有一定從屬關(guān)系的不同等級(jí)系統(tǒng)的一種分類方法。①依據(jù)物質(zhì)的組成進(jìn)行分類②依據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)進(jìn)行分類(以氧化物為例)【易錯(cuò)點(diǎn)】(1)(1)部分酸性氧化物能與水反應(yīng)生成相應(yīng)的酸，如CO2＋H2O=H2CO3等；酸性氧化物通常能與堿性氧化物反應(yīng)生成相應(yīng)的鹽，如CO2＋CaO=CaCO3等。(2)部分堿性氧化物能與水反應(yīng)生成相應(yīng)的堿，如CaO＋H2O=Ca(OH)2等；堿性氧化物通常能與酸性氧化物反應(yīng)生成相應(yīng)的鹽。(3)堿性氧化物一定是金屬氧化物，但金屬氧化物不一定是堿性氧化物；酸性氧化物不一定是非金屬氧化物，非金屬氧化物也不一定是酸性氧化物，如：Mn2O7是酸性氧化物，但屬于金屬氧化物；CO是非金屬氧化物，但不是酸性氧化物。(2)交叉分類法：根據(jù)不同的分類標(biāo)準(zhǔn)對(duì)同一事物進(jìn)行分類的一種分類方法。①某些鹽的交叉分類②某些酸的交叉分類③某些氧化物的交叉分類【易錯(cuò)點(diǎn)】(1)(1)根據(jù)不同的標(biāo)準(zhǔn)可以對(duì)化學(xué)物質(zhì)和化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行不同的分類，因此沒有固定的分類標(biāo)準(zhǔn)，就不會(huì)有正確的分類。如：把物質(zhì)分為混合物、純凈物、化合物，就是分類標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一導(dǎo)致的錯(cuò)誤?；旌衔锖图儍粑锸遣⒘嘘P(guān)系，而純凈物包含化合物。(2)概念間的關(guān)系——“并列”“包含”與“交叉”。樹狀分類法交叉分類法課堂·課堂·練習(xí)1．下列物質(zhì)互為同素異形體的是A．H2O2和H2OB．O2和O3C．CO2和COD．O2-和O2+2．分類法是化學(xué)學(xué)習(xí)中的一種重要方法，物質(zhì)的分類如圖所示，甲乙丙丁由圖判斷下列說法中錯(cuò)誤的是A．甲圖的分類方法屬于樹狀分類法，采用樹狀分類法還可將化合物分為電解質(zhì)和非電解質(zhì)B．乙圖所示的分類方法屬于交叉分類法，既屬于鈉鹽又屬于正鹽C．丙圖堿性氧化物一定是金屬氧化物，酸性氧化物一定是非金屬氧化物D．丁圖四大基本反應(yīng)不能包括所有的化學(xué)反應(yīng)，例如工業(yè)生產(chǎn)中的高爐煉鐵反應(yīng)3．下列物質(zhì)的分類正確的是選項(xiàng)堿酸鹽堿性氧化物酸性氧化物ANa2CO3H2SO4CaCl2MgOCO2BNaOHHClNaClNa2ONOCKOHHNO3CaCO3CaOMn2O7DNaOHHClCuSO4Na2O2SO2A．A B．B C．C D．D4．實(shí)驗(yàn)室中的藥品常按物質(zhì)的性質(zhì)、類別等有規(guī)律地放置。藥品用完后要放到指定位置。在做“酸的性質(zhì)”實(shí)驗(yàn)時(shí)，實(shí)驗(yàn)桌上部分藥品的擺放如圖。小艾同學(xué)取用氫氧化鉀溶液后應(yīng)把它放回的位置是()考點(diǎn)突破考點(diǎn)突破2分散系及其分類情境情境·探究【情境】酒、牛奶、奶昔都是飲料，它們的狀態(tài)有所不同，但都是分散系。分散系是指一種(或多種)物質(zhì)以粒子形式分散到另一種(或多種)物質(zhì)中所形成的混合物。分散系存在比較廣泛，大家熟知的溶液都是分散系。1．有下列分散系：①飽和食鹽水②食醋③霧④云⑤淀粉溶液⑥血液⑦泥水⑧煙水晶⑨有色玻璃⑩石灰乳?豆?jié){?牛奶【問題探究】(1)上述分散系中屬于溶液的有________(填序號(hào)，下同)，屬于濁液的有________，屬于膠體的有________。(2)分散系②⑤⑥⑦⑩中分散質(zhì)能透過濾紙的有______。(3)上述分散系是氣溶膠的有______，固溶膠的有______。(4)證明淀粉溶液是膠體的方法叫做______________。歸納歸納·總結(jié)1．分散系的組成分散系分散質(zhì)分散系中被分散成粒子的物質(zhì)。如溶液中的是分散質(zhì)。分散劑分散系中分散質(zhì)的物質(zhì)。如溶液中的是分散劑。2．分散系的分類分析指出下列分散系各自的分散質(zhì)、分散劑，比較分散質(zhì)、分散劑的存在狀態(tài)(填寫下表)。分散系分散質(zhì)分散劑煙微小塵埃()空氣()霧微小液滴()空氣()碘酒碘()酒精()食鹽水食鹽()水()有色玻璃金屬氧化物()玻璃()(1)依據(jù)分散質(zhì)和分散劑的狀態(tài)，用交叉分類法對(duì)分散系進(jìn)行分類，分散系可分為9類，如圖所示：(2)依據(jù)分散質(zhì)粒子的直徑大小，分散系可分為3類。①分類類別溶液膠體濁液（懸濁液、乳濁液）分散質(zhì)粒子直徑的大小<1nm1—100nm>100nm②圖示：3．3類分散系的比較分散系溶液膠體濁液分散質(zhì)粒子的直徑nmnmnm分散質(zhì)粒子的種類單個(gè)小分子或離子多分子(離子)集合體或高分子巨大數(shù)目分子或離子集合體(固體小顆?；蛐∫旱?性質(zhì)外觀特征均一、透明均一、透明不均一、不透明穩(wěn)定性較穩(wěn)定能否透過濾紙能否透過半透膜實(shí)例食鹽水豆?jié){泥水【易錯(cuò)點(diǎn)】(1)(1)膠體與其他分散系的本質(zhì)區(qū)別是膠體粒子直徑為1～100nm，這是膠體區(qū)別于其他分散系的本質(zhì)特征，也是判斷物質(zhì)是不是膠體的依據(jù)。(2)Fe(OH)3膠體粒子是由許多Fe(OH)3小分子聚集在一起形成的微粒，直徑為1～100nm，這樣的膠體稱為粒子膠體。(3)淀粉屬于高分子化合物，單個(gè)分子的直徑在1～100nm范圍之內(nèi)，這樣的膠體稱為分子膠體。(4)納米材料(粒子直徑從幾納米至幾十納米的材料)不是膠體，只有納米材料分散到分散劑中才可以形成膠體。課堂課堂·練習(xí)1．20世紀(jì)末，納米科技開始為世人所矚目，以下分散系的分散質(zhì)粒子與納米粒子的大小大致相當(dāng)?shù)氖茿．澄清石灰水 B．新制Cu(OH)2的懸濁液C．NaCl溶于酒精中形成膠體 D．食鹽水2．將納米碳（粒子直徑為幾納米至幾十納米的材料）均勻地分散到蒸餾水中，形成的液體．下列關(guān)于該液體說法錯(cuò)誤的是A．能透過羊皮紙 B．能透過濾紙 C．能產(chǎn)生丁達(dá)爾效應(yīng) D．一段時(shí)間內(nèi)可穩(wěn)定存在3．有下列分散系：①飽和食鹽水

②食醋

③霧

④云

⑤淀粉溶液

⑥血液

⑦泥水

⑧煙水晶

⑨有色玻璃

⑩石灰乳

?豆?jié){

?牛奶。請(qǐng)思考回答下列問題：(1)上述分散系中屬于溶液的有(填序號(hào)，下同)，屬于濁液的有，屬于膠體的有。(2)分散系②⑤⑥⑦⑩中分散質(zhì)能透過濾紙的有。(3)上述分散系是氣溶膠的有，固溶膠的有?？键c(diǎn)突破考點(diǎn)突破3膠體的制備和性質(zhì)情情境·探究【情境】Fe(OH)3膠體的制備與性質(zhì)圖1圖2【實(shí)驗(yàn)1】Fe(OH)3膠體的制備實(shí)驗(yàn)操作向100mL小燒杯中加入40mL蒸餾水并加熱至沸騰，向沸水中逐滴加入5～6滴FeCl3飽和溶液，繼續(xù)煮沸至液體呈紅褐色，停止加熱，如上圖1所示實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象燒杯中的液體呈色反應(yīng)原理(化學(xué)方程式)FeCl3＋3H2Oeq\o(=,\s\up7(△))Fe(OH)3(膠體)＋3HCl實(shí)驗(yàn)結(jié)論反應(yīng)得到的紅褐色液體是【實(shí)驗(yàn)2】膠體的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)操作把盛有CuSO4溶液和Fe(OH)3膠體的燒杯置于暗處，分別用紅色激光筆照射燒杯中的液體，在與光束垂直的方向進(jìn)行觀察，如上圖2所示實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象Fe(OH)3膠體形成一條CuSO4溶液無明顯現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論Fe(OH)3膠體具有的性質(zhì)是【問題探究】1．如何區(qū)分食鹽水和Fe(OH)3膠體？2．Fe(OH)3膠體能產(chǎn)生丁達(dá)爾效應(yīng)的原因是什么？3．實(shí)驗(yàn)1中能否利用NaOH溶液與FeCl3飽和溶液反應(yīng)制取Fe(OH)3膠體？其原因是什么？歸納歸納·總結(jié)1．Fe(OH)3膠體的制備方法反應(yīng)的化學(xué)方程式為FeCl3＋3H2Oeq\o(=,\s\up7(△))Fe(OH)3(膠體)＋3HCl。【易錯(cuò)點(diǎn)】(1)(1)書寫制備Fe(OH)3膠體的化學(xué)方程式時(shí)，要注明“膠體”，不能用“↓”符號(hào)。(2)Fe(OH)3膠體中的1個(gè)膠體粒子不是1個(gè)Fe(OH)3分子(粒子直徑<1nm)，而是很多個(gè)Fe(OH)3分子聚集在一起形成的粒子直徑在1～100nm的集合體。2．膠體的性質(zhì)3．常見的丁達(dá)爾效應(yīng)如下圖所示，①②③是氣溶膠的丁達(dá)爾效應(yīng)，④是液溶膠的丁達(dá)爾效應(yīng)，⑤是固溶膠的丁達(dá)爾效應(yīng)。樹林中的晨曦②日落之光③美麗的夜景④Fe(OH)3膠體與激光筆⑤珍寶貓眼石【知識(shí)拓展】1．膠體的聚沉膠體能穩(wěn)定存在的重要因素是膠體吸附離子而帶有電荷，膠體聚沉的原理即中和膠體粒子的電荷或加快膠體粒子的熱運(yùn)動(dòng)以增加膠體粒子的結(jié)合機(jī)會(huì)。常用方法如下：(1)加入可溶性鹽向膠體中加入可溶性鹽溶液，產(chǎn)生的陽離子或陰離子所帶的電荷與膠體粒子所帶的電荷中和，從而使膠體粒子聚集成較大的粒子，在重力作用下形成沉淀析出。應(yīng)用：①河流中的水在流動(dòng)過程中與土壤等物質(zhì)接觸，溶有大量雜質(zhì)而形成膠體，入海時(shí)與海水接觸，海水中的帶電粒子中和膠體粒子所帶電荷使膠體發(fā)生聚沉，長年累月在河流入海口處就形成所謂的“三角洲”。②土壤膠體中的膠體粒子帶有負(fù)電荷，可以吸附施肥后的銨根離子，減少未被作物吸收的銨態(tài)氮肥隨雨水的流失，這就是土壤膠體的保肥作用。③FeCl3溶液可以止血，是因?yàn)镕eCl3使血液膠體聚沉。④用豆?jié){做豆腐時(shí)，在一定溫度下，加入CaSO4(或其他可溶性鹽溶液)，豆?jié){中的膠體粒子所帶的電荷被中和，很快聚集而形成豆腐。(2)加入帶相反電荷膠體粒子的膠體帶相反電荷的膠體粒子相混合時(shí)，也會(huì)發(fā)生聚沉。應(yīng)用：明礬的成分是KAl(SO4)2·12H2O，明礬溶于水后，Al3＋與水發(fā)生反應(yīng)生成的Al(OH)3膠體粒子(帶正電荷)與泥沙膠體粒子(帶負(fù)電荷)中和，使膠體粒子不帶電，共同聚沉，使水得到凈化，所以明礬可用作凈水劑。(3)加熱膠體溫度升高，膠體粒子運(yùn)動(dòng)加劇，它們之間的碰撞機(jī)會(huì)增多，從而使膠體粒子對(duì)離子的吸附作用減弱，即減弱膠體的穩(wěn)定因素，導(dǎo)致膠體聚沉。例如，使用微波手術(shù)刀進(jìn)行外科手術(shù)，可使開刀處的血液迅速凝固而減少失血。2．膠體的凈化方法——滲析(1)概念離子和小分子的直徑很小，可以透過半透膜(由膀胱、雞蛋內(nèi)膜、牛皮紙、膠棉薄膜、玻璃紙等制成，有非常細(xì)小的孔，只能允許較小的離子、分子透過)，而膠體粒子不能透過，這種使離子或分子從膠體中分離出去的操作叫滲析(也叫透析)。滲析實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蜃C明膠體粒子比溶液粒子直徑大。(2)應(yīng)用通過滲析可以達(dá)到凈化、提純膠體的目的。例如：提純Fe(OH)3膠體。由于Fe(OH)3膠體是由FeCl3飽和溶液制成的：FeCl3＋3H2Oeq\o(=,\s\up7(△))Fe(OH)3(膠體)＋3HCl，從反應(yīng)可以看出，F(xiàn)e(OH)3膠體中可能含有較多的H＋和Cl－，可以用滲析的方法把Cl－除去，具體操作如圖所示，將Fe(OH)3膠體放在羊皮紙制成的半透膜中，浸在蒸餾水中，一段時(shí)間后，向蒸餾水中加入AgNO3溶液，出現(xiàn)白色沉淀，說明Cl－透過半透膜進(jìn)入了蒸餾水中，而紅褐色的Fe(OH)3膠體仍留在半透膜袋中，這樣就使Fe(OH)3膠體得以提純。3．電泳現(xiàn)象在外加電場(chǎng)作用下，膠體粒子在分散劑里向電極（陰極或陽極）做定向移動(dòng)的現(xiàn)象，叫做電泳。左側(cè)與電源的負(fù)極相連，右側(cè)與電源的正極相連；經(jīng)過一段時(shí)間，左側(cè)顏色變深，說明Fe(OH)3膠體微粒向左側(cè)移動(dòng)，從而證明Fe(OH)3膠體微粒帶正電荷。課堂課堂·練習(xí)1．關(guān)于膠體的說法不正確的是A．能透過濾紙 B．粒子直徑大小在之間C．可由溶液與氨水反應(yīng)制得 D．能產(chǎn)生丁達(dá)爾效應(yīng)2．實(shí)驗(yàn)室中將飽和溶液滴入沸水中可制得膠體，下列說法正確的是A．從外觀上，無法區(qū)分溶液和膠體B．利用半透膜進(jìn)行滲析，可除去膠體中的C．膠體帶正電，故進(jìn)行電泳實(shí)驗(yàn)時(shí)，陰極周圍的顏色會(huì)加深D．利用飽和溶液與濃氨水反應(yīng)也可制得膠體3．當(dāng)光束通過下列物質(zhì)時(shí)，不會(huì)出現(xiàn)丁達(dá)爾效應(yīng)的是①Fe(OH)3膠體

②水

③蔗糖溶液

④FeCl2溶液

⑤云、霧A．②④⑤ B．③④⑤ C．②③④ D．①③④鞏固鞏固·提升1．分類是化學(xué)學(xué)習(xí)的重要方法，下列有關(guān)物質(zhì)的分類，正確的是A．化合物：、鹽酸 B．堿性氧化物：、Mn2O7C．同素異形體：、金剛石 D．混合物：堿石灰、冰水混合物2．按照物質(zhì)的樹狀分類和交叉分類，HClO應(yīng)屬于①酸②氫化物③氧化物④含氧酸⑤難揮發(fā)性酸⑥強(qiáng)氧化性酸⑦一元酸⑧化合物⑨混合物A．①②③④⑤⑥⑦⑧ B．①④⑥⑦⑧ C．①⑨ D．①④⑤⑥⑦3．下列物質(zhì)按氧化物、酸、堿、鹽、混合物的順序排列的是A．水、碳酸、硫酸鐵、碳酸鈉、空氣B．五氧化二磷、乙酸、氫氧化鈣、硫酸鎂、膽礬C．氯酸鉀、硝酸、氫氧化銅、硫酸亞鐵、天然氣D．氧化鐵、磷酸、氫氧化鉀、氯化鈉、石油4．下列說法正確的是①由一種元素組成的物質(zhì)一定是純凈物②冰水混合物是純凈物③金屬氧化物一定是堿性氧化物④非金屬氧化物不一定是酸性氧化物⑤是混合物A．①② B．②④ C．②⑤ D．全部5．草酸氫鉀()是一種無色、易溶于水的晶體。在定量分析時(shí)可用作標(biāo)定標(biāo)準(zhǔn)溶液的基準(zhǔn)物質(zhì)，也可用于除去墨水漬點(diǎn)，潔凈金屬、木材等，下列關(guān)于草酸氫鉀()的說法正確的是A．屬于鹽類 B．屬于酸C．屬于混合物 D．屬于氧化物6．“長三角”因長江三角洲而得名。下列分散系與長江三角洲形成有關(guān)的是A．膠體 B．溶液 C．懸濁液 D．乳濁液7．小明晨跑時(shí)，看到光束穿過重巒疊嶂，形成美麗的山隙光景觀。山隙光景觀A．主要源于分子運(yùn)動(dòng) B．主要源于丁達(dá)爾效應(yīng)C．出現(xiàn)時(shí)，空氣轉(zhuǎn)化為純凈物 D．出現(xiàn)時(shí)，水蒸氣發(fā)生了分解反應(yīng)8．下列有關(guān)膠體的說法正確的是A．只能用丁達(dá)爾效應(yīng)區(qū)別膠體與溶液B．膠體的分散質(zhì)可以是固體、液體或氣體C．將幾滴NaOH溶液滴入FeCl3飽和