四川省达州外国语学校暑期初高中化学衔接教材讲义第二篇++物质的分类组成与结构.docx
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四川省达州外国语学校暑期初高中化学衔接教材讲义第二篇++物质的分类组成与结构
第二篇物质的分类、组成与结构
第一节物质的分类
知识回顾
在化学学习过程中,对于数以千万计的化学物质和为数更多的化学反应,常常要用到分类法,利用分类法学习化学,可以起到事半功倍的效果。
人们常按物质的组成、结构、性质等知识将物质进行分类。
分类标准可以从物质的组成、结构和性质去确定。
1.物质简单分类如下:
物质分类
分类标准
物质可以分为纯净物和混合物
是否只含有一种物质
纯净物可以分为单质和化合物
是否只含有一种元素
单质可以分为金属、非金属和稀有气体
元素的性质
化合物可以分为氧化物、酸、碱和盐
物质的性质
2.物质也可按是否含碳元素分为有机物和无机物,材料可以分为有机材料和无机材料,有机高分子材料可分为天然高分子材料和合成高分子材料,塑料、纤维和橡胶都属于合成高分子材料。
例1 物质的分类标准有多种,标准可以是物质的组成、性质、用途——请根据所学知识,依据物质所具有的某种性质,自拟两种分类标准,对以下物质进行分类,每类至少包括三种物质(填化学式)。
氢气、氧气、一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫、二氧化氮(红棕色、有毒)、水、碳。
分类标准一 ,包括物质 。
分类标准二 ,包括物质 。
例2 请你仔细研读下列表格中的例子:
物质分类
物质举例
单质
氧气(O2)、氮气(N2)、碳(C)、硫(S)、铜(Cu)、汞(Hg)
化合物
二氧化碳(CO2)、硝酸(HNO3)、熟石灰[Ca(OH)2]、碳酸钙(CaCO3)、氯化钠(NaCl)、烧碱(NaOH)、氧化镁(MgO)、盐酸(HCl)
表中有许多规律,如:
“单质只含有一种元素”“化合物中含有不同种元素”。
相信你在物质分类方面回发现其他的规律:
(1) ,(2) 。
例3 下列各物质材料均属于天然材料的是( )
A.棉花、木材、大理石 B.木材、橡胶、塑料
C.羊毛、玻璃、不锈钢 D.塑料、陶瓷、合成纤维
入门衔接
对物质进行科学的分类,再分门别类地研究它们的结构、性质、制法、用途等,就容易找出有关规律,把握物质的本质属性和内在联系。
按照物质的组成、性质将物质进行分类是最常用的一种分类方法。
该分类法的知识网络及具体分类如下:
一、化合物的具体分类
1.氧化物
根据氧化物与酸碱反应的不同,可以将氧化物分为酸性氧化物、碱性氧化物、两性氧化物和不成盐氧化物。
(1)酸性氧化物(又称酸酐):
能与碱反应生成盐和水的氧化物,如CO2、SO2、SO3,其对应的酸分别是H2CO3、H2SO3、H2SO4。
(2)碱性氧化物:
能与酸反应生成盐和水的氧化物,如Na2O、MgO、CaO,其对应的碱分别为NaOH、Mg(OH)2、Ca(OH)2。
(3)两性氧化物:
既能与酸又能与碱反应生成盐和水的氧化物,如Al2O3、ZnO,其对应的两性氢氧化物分别为Al(OH)3、Zn(OH)2。
Al(OH)3+3HCl===AlCl3+3H2OAl(OH)3+NaOH===NaAlO2(偏铝酸钠)+2H2O
(4)不成盐氧化物:
既不能与酸、又不能与碱反应生成盐和水的氧化物,如CO、NO。
说明:
不是所有的非金属氧化物都是酸性氧化物,如CO、NO等,也不是所有的酸性氧化物都是非金属氧化物,如Mn2O7是酸性氧化物,但不是非金属氧化物。
同样,不是所有的金属都是碱性氧化物,如Mn2O7是酸性氧化物,但所有的碱性氧化物都是金属氧化物。
2.酸
根据酸的组成,酸可以分为:
(1)根据酸分子中是否含有氧原子,酸可以分为:
含氧酸:
分子组成中含有氧原子,如H2SO4、HNO3;
无氧酸:
分子组成中不含有氧原子,如HCl、H2S;
(2)按照酸分子电离所产生的氢离子的数目可分为:
一元酸:
电离产生1个氢离子,如HCl;
二元酸:
电离产生2个氢离子,如H2SO4;
三元酸:
电离产生3个氢离子,如H3PO4;
(3)根据酸根是否具有强氧化性(得到电子能力),可分为氧化性酸(如浓硫酸、硝酸)和非氧化性酸(如盐酸、稀硫酸)。
(4)根据酸在水溶液中电离程度的大小,可分为强酸(如盐酸、硫酸、硝酸)、中强酸(如磷酸、亚硫酸)和弱酸(如醋酸、碳酸)。
3.碱
根据碱的溶解性,可将碱分为可溶性碱和难溶性碱。
可溶性碱:
如KOH、NaOH、Ba(OH)2、Ca(OH)2。
难溶性碱:
如Cu(OH)2、Fe(OH)3、Mg(OH)2。
4.盐
(1)根据盐的组成可分为三类:
正盐:
酸碱完全中和的产物,如Na2CO3、Na2SO4;
酸式盐:
酸中氢离子部分被中和的产物,如NaHCO3、NaHSO4;
碱式盐:
碱中部分氢氧根离子被中和的产物,如Cu2(OH)2CO3。
(2)根据盐中所含金属离子可分为钾盐、钠盐、钙盐、镁盐等;根据盐中所含的酸根离子可分为硫酸盐、碳酸盐等。
二、其他分类
1.根据水溶液或熔融状态下能否导电,将化合物分为电解质与非电解质。
2.根据在反应中表现的性质可将物质分为氧化剂和还原剂。
0 +2+20
如:
Fe + CuSO4===FeSO4+Cu
(还原剂) (氧化剂)
随着高中的学习,物质的分类还会进一步深入和细化。
例1 按照一定依据把物质进行分类,是研究物质的组成、结构、性质和用途的常用方法。
现有三种物质:
①金刚石、水银、镁条、干冰;②醋酸、小苏打、食盐、纯碱;③白酒、空气、盐酸、白磷。
每组中均有一种物质所属类别与其他三种不同,这三种物质是( )
A.白酒 小苏打 金刚石 B.白磷 醋酸 干冰
C.水银 食盐 空气 D.盐酸 纯碱 镁条
例2 元素R的含氧酸的化学式为HnRO(2n-1),则该酸的酸酐的化学式不可能为( )
A、R2O B、RO2 C、R2O7 D、RO3
例3 非金属元素形成的酸性氧化物与其对应的含氧酸之间有如下关系:
该元素在两种化合物中的化合价相同。
碱性氧化物与对应的碱之间也存在这种关系。
如:
氧化物
对应的酸或碱
SO2
H2SO3
CaO
Ca(OH)2
则与H2SO4对应的酸性氧化物是 ;与Na2O对应的碱是 。
衔接练习
1.下列各组物质按单质、化合物、混合物顺序排列正确的是 ( )
A、冰、生石灰、空气 B、碘酒、纯碱、烧碱
C、液氧、盐酸、沼气 D、金刚石、苛性钠、食盐水
2.下列四组物质中,其中按酸、碱、盐顺序排列的是 ( )
A、盐酸、碳酸钠、硫酸钡 B、碳酸氢钠、氢氧化钙、氯化钠
C、氯化钠、氢氧化钠、硫酸 D、硫酸、氢氧化钙、碳酸钠
3.按照一定的依据把物质进行分类,是我们认识物质的组成、结构、性质和用途的重要途径。
姜宇同学在家中建立了小小化学实验室,他收集了许多物质,其中有:
①纯碱②生石灰③醋酸④熟石灰⑤酒精⑥铜⑦石墨⑧氧化铁⑨蔗糖⑩尿素。
对上述物质分类不正确的是( )
A、属于有机物的有③⑤⑨⑩ B、属于单质的有⑥⑦
C、属于碱的有①④ D、属于氧化物的有②⑧
4.生活中的下列物质,属于合成纤维的是 ( )
A、棉花 B、涤纶
C、羊毛 D、蚕丝
5.有关酸、碱、盐、氧化物的说法不正确的是 ( )
A、酸和碱一定含有氢元素 B、盐和氧化物一定含有金属元素
C、碱和氧化物一定含有氧元素 D、酸和盐一定含有非金属元素
6.下列说法正确的是 ( )
A、酸的水溶液中一定有氢离子 B、碱中一定含有氢元素
C、含有氧元素的物质一定是氧化物 D、非金属氧化物一定是酸性氧化物
7.经实验测定某物质中含有一种元素,下列推理正确的是 ( )
A、该物质一定是纯净物 B、该物质一定是单质
C、该物质一定是混合物 D、该物质一定不是化合物
8.经测定一瓶气体中只含有C、H两种元素,这瓶气体不可能是 ( )
A、一种化合物 B、一种单质和一种化合物的混合物
C、两种化合物 D、两种单质
9.n元酸的酸酐R2On和碱性氧化物M2Ox高温下化合后生成的盐是 ( )
A、M(ROn)x B、Mx(ROn)
C、MnROx D、Mn(ROn)x
10.有下列三种物质:
(1)H2、N2、O2、CH4;(2)Na2O、CaO、CO2、CuO;(3)HCl、NaOH、H2SO4、HNO3。
按照不同的分类方法,每组均有一种物质与其他三种物质不同。
则请将每组中不同与其他三种的物质(化学式)和分类依据写在下列表格内。
组别
被选出的物质
分类依据
第(1)组
第(2)组
第(3)组
11.有下列十种物质:
空气、水、液态汞、石灰水、红磷、干冰、铜绿、煤、醋酸、胆矾、请回答下列问题:
(1)属于混合物的是 。
(2)属于单质的是 。
(3)属于盐类的是 。
(4)属于有机物的是 。
(5)属于化合物的是 。
(6)属于酸性氧化物的是 。
12.人们可以对物质从不同的角度进行分类。
请将氢气、一氧化碳、氧化镁、二氧化碳、铝和红磷等六种物质分成两种(填化学式),并写出分类依据。
第一组:
,分类依据是 ;
第二组:
,分类依据是 。
13.酸可根据能电离出的氢离子数分为一元酸、二元酸、三元酸……也可根据酸分子中是否含有氧原子,又可分为无氧酸和含氧酸。
盐根据所含离子进行分类,如钾盐、钠盐、铵盐等,也可根据其他原则进行分类。
请将下列九种粒子分成两大类,每类要有五种粒子(可重复使用),并写出你的分类原则。
Ne OH- NH3 H2O NH4+ CO2 SO2 NO2 SO3
第一类:
分类原则是 ,所含粒子是 ;
第二类:
分类原则是 ,所含粒子是 。
14.人们往往按照物质的某些属性对物质进行分类,如根据物质的元素组成把物质分为单质和化合物。
请你按不同的标准将下列物质进行分类。
①空气 ②乙醇 ③硫酸铵 ④铜 ⑤碘 ⑥氢气 ⑦石墨 ⑧食盐水
(1)按物质的组成分类。
(2)按物质的在水中的溶解性分类。
(3)按物质的状态分类。
(4)按物质的导电性分类。
第二节 物质的组成与结构 元素周期表
知识回顾
世界是由物质构成的,构成物质的基本粒子有原子、离子、分子等,物质发生变化,都与其组成、结构、性质有关,而物质的性质则由其组成和结构决定。
我们认识宏观世界的性质,必须
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