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物质的分类
第二章化学物质及其变化
第一节物质的分类(第1课时简单分类法及其应用)
【明确学习目标】
1、感受分类方法对于化学科学研究和化学学习的重要作用。
2、认识化学物质的常用分类方法,学会从不同角度对常见物质、反应进行分类。
【相关知识点回顾】
1.请列举出常见的金属元素、非金属元素、酸、碱、盐和氧化物?
(1)常见的金属元素有Na、、、Cu等,常见的金属元素有C、H、Cl、、S、等。
(2)常见的酸有盐酸、、HNO3、H2CO3和CH3COOH等,碱有、、Cu(OH)2和NH3·H2O等。
(3)由或铵根离子(NH
)和组成的化合物称为盐。
(4)常见的钠盐有、Na2CO3、和Na2SO4,铜盐有、CuCl2和Cu2(OH)2CO3,铵盐有NH4Cl、、NH4NO3和。
(5)初中学到的金属氧化物有MgO、、、Al2O3和CuO,非金属氧化物有、CO、、NO和P2O5。
2.根据初中所学的化学反应的特征,完成下表的填充。
反应类型
实例
A+B=AB
AB=A+B
AB+C=A+CB
AB+CD=AD+CB
【自主学习】
1.化学物质的分类
①按照物质的聚集状态分为:
;;。
②按照物质的导电性:
导体;半导体;绝缘体。
③按照物质的溶解性:
易溶;微溶;难溶等。
④化学物质分为纯净物和。
⑤纯净物分为和。
【特别提醒】结晶水合物如Na2CO3·10H2O属于纯净物,不是由Na2CO3和H2O组成的混合物。
2.常见的分类方法有_________________和_________________。
(1)交叉分类法
【思考交流】
Na2SO4含氧酸盐Na2SO4分类依据1:
_________________
K2SO4无氧酸盐Na2SO4分类依据2:
_________________
NaCl钠盐Na2SO4分类依据3:
_________________
BaSO4硫酸盐
(2)树状分类法
例二:
树状分类法:
将下列物质填进上表的横线上:
O2、Cu、H2CO3、Ba(OH)2、KNO3、CO2、空气、含镁60%的MgO、CaO
固固:
粗盐
混合物(多种成分)液液:
水与酒精
气气:
金属单质:
Fe、
物质
单质非金属单质:
P、
一元酸HCl
酸二元酸H2SO4
纯净物)三元酸H3PO4
难溶碱Fe(OH)3
碱易溶碱
NaOH
化合物正盐NaCl
盐酸式盐NaHCO3
金属氧化物
氧化物非金属氧化物
[深化拓展]
(1)碱性氧化物一定是金属氧化物,但金属氧化物不一定是碱性氧化物(如Mn2O7为酸性氧化物、Al2O3为两性氧化物、Na2O2为过氧化物)。
(2)酸性氧化物不一定是非金属氧化物;非金属氧化物也不一定是酸性氧化物(如CO、NO)。
(3)酸性氧化物、碱性氧化物不一定都能与水反应生成相应的酸、碱(如SiO2、Fe2O3)。
〖课堂练习〗
1、分类法是一种行之有效,简单易行的科学方法,人们在认识事物时可以采取多种分类方法,下列关于“Na2CO3”的分类不正确的是()
A.化合物B.氧化物C.碳酸盐D.钠盐
2、下列物质中,前一种是化合物,后一种是混合物的是()
A.氧化钙,洁净的雨水B.氢氧化钾,含铜80%的氧化铜
C.澄清的石灰水,粗盐D.红磷,空气
3、下列不属于置换反应的是()
A.CuO+H2
Cu+H2OB.C+2CuO
2Cu+CO2
C.Fe2O3+3CO
Fe+CO2D.Fe+CuSO=FeSO+Cu
4、中国科学技术大学的钱逸泰教授等以CCl4和金属钠为原料,在700℃时制造出纳米级金刚石粉末。
同学们对此有下列一些理解,其中错误的是()
A.金刚石属于金属单质B.制造过程中元素种类没有改变
C.CCl4是一种化合物D.这个反应是置换反应
6、下列物质:
①H2O ②NaCl ③H2SO4 ④Ca(OH)2 ⑤Fe3O4 ⑥CuSO4·5H2O ⑦HNO3 ⑧AgNO3 ⑨NaHCO3
其中属于氧化物的是,属于碱的是,属于酸的是,属于盐的是。
7、从铁、盐酸、氧气、水、硝酸银溶液五种物质中选出一种或两种作反应物,按下列要求的反应类型各写一个化学方程式
(1)化合反应_______________________
(2)分解反应______________________________
(3)置换反应________________________(4)复分解反应_________________________
第一节物质的分类(第2课时分散系及其分类)
【明确学习目标】
1、知道胶体是一种常见的分散系,了解胶体和分散系的概念。
2、了解胶体和其他分散系的区别,了解氢氧化铁胶体的制备和丁达尔效应。
(学习重点)
【相关知识点回顾】
还记得溶液的概念吗?
什么叫溶质?
什么叫溶剂?
溶液有哪些特点?
【自主学习】
一、分散系及其分类
1.分散系
(1)分散系的概念:
叫分散系。
其中
称做分散质,称做分散剂。
即:
分散系=分散质十分散剂
(2)分类:
①按照分散质粒子的大小:
②按照分散质和分散剂的状态:
二、胶体的制备和性质
1.胶体是指分散质的微粒直径介于之间的分散系。
2.胶体的制备:
制备胶体的条件比较苛刻,常见的方法有:
(1)物理法:
如把纳米级的炭粉(微粒直径为1~100nm)与水混合,制得的分散系就是胶体。
(2)化学法:
如制备Fe(OH)3胶体
①原理(写出化学方程式):
。
②操作:
向中逐滴加入1~2mL,继续煮沸至溶液呈,停止加热,得到的分散系即为Fe(OH)3胶体。
③注意事项:
a.因为胶体处于介稳定状态,制备Fe(OH)3胶体时一定要注意反应条件,如果条件控制不
好,可能得到的是Fe(OH)3沉淀。
b.书写制备Fe(OH)3胶体的化学反应方程式时,一定要注明“胶体”,不能用“↓”符号。
3.胶体的性质
(1)丁达尔效应:
用光束通过盛有Fe(OH)3胶体的烧杯时,可以看到,
这种现象称作或。
这是由于胶体微粒对可见光的
而形成的。
应用:
丁达尔现象可用于区别和。
(2)布朗运动:
即胶体中的胶粒作不停地、无秩序地运动。
(3)电泳现象:
在电场的作用下,胶体粒子在分散剂里作移动,这种现象叫做电泳。
电泳现象证明了胶体中的胶粒,不同的胶体胶粒带不同的电荷,如Fe(OH)3胶粒带电荷,但还有少数胶粒不带电荷,如淀粉和蛋白质胶粒不带电荷,也就没有电泳现象。
应用:
工厂静电除尘。
(4)聚沉:
向胶体中加入少量或的胶体粒子时,胶体粒子聚集成较大的颗粒,从而形成沉淀析出,这个
过程叫做聚沉。
应用:
三角洲的形成;FeCl3溶液用于伤口止血;明矾、铁盐溶液净水;盐卤制豆腐。
三、三种分散系比较(注意:
胶体与其他分散系的本质区别是分散质直径不同。
)
分散系
溶液
胶体
浊液
乳浊液
分散质微粒
单个小分子或离子
小分子或离子聚集颗粒或高分子颗粒
固体小颗粒
小液滴
分散粒子直径
<1nm
1~100nm
>100nm
实例
食盐水
蛋白质溶液、Fe(OH)3胶体
泥浆水
苯酚与水
外观、稳定性
均一、透明、稳定
均一、透明、
较稳定
不均一、不透明、
不稳定
能否透过滤纸
能否透过半透膜
鉴别方法
无丁达尔现象
有丁达尔现象
静置沉淀
静置分层
分离方法
蒸发、结晶
渗析、盐析
过滤
分液
注意:
①分散质粒子大小不同是各种分散系的本质区别。
②胶体可透过滤纸但不能透过半透膜,因此可用过滤法分
离胶体和浊液,用渗析法分离和提纯胶体。
〖课堂练习〗
1、下列关于胶体的叙述不正确的是()
A.胶体区别于其他分散系的本质特征是分散质的微粒直径在10-9~10-7m之间
B.光线透过胶体时,胶体中可发生丁达尔效应
C.用平行光照射NaCl溶液和Fe(OH)3胶体时,产生的现象相同
D.Fe(OH)3胶体能够使水中悬浮的固体颗粒沉降,达到净水目的
2、FeCl3溶液和Fe(OH)3胶体溶液共同具备的性质是()
A.分散质的粒子都可以通过滤纸B.都能产生丁达尔效应
C.都比较稳定,密封一段时间也不会产生沉淀D.加入盐酸先产生沉淀,然后沉淀溶解。
3、“纳米材料”是粒子直径为1~100nm的材料,纳米碳就是其中的一种,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.①④⑥ B.②③④C.②③⑤ D.①③④⑥
4、根据中央电视台报道,近年来,我国的一些沿江或沿海城市多次出现大雾天气,致使高速公路关闭,航班停飞,雾属于下列分散系中的()
A.溶液 B.悬浊液 C.乳浊液 D.胶体
5、血液中重要的蛋白质是一种胶体,在实验中不慎手被玻璃划破,可用FeCl3溶液紧急止血,其主要原因可能是()
A.FeCl3溶液具有杀菌消毒作用B.FeCl3溶液能使血液凝聚
C.FeCl3溶液能产生Fe(OH)3沉淀堵住伤口D.FeCl3能使血液发生化学变化
6、下列应用或事实与胶体的性质无关的是( )
A.用石膏或盐卤点制豆腐
B.在海水与河水交界处,易形成沙洲
C.清晨的阳光穿过茂密的林木枝叶所产生的美丽景象(美丽的光线)
D.向FeCl3溶液中滴加NaOH溶液出现红褐色沉淀
第二节离子反应(第1课时酸、碱、盐在水溶液中的电离)
【明确学习目标】
1、了解电解质、非电解质的概念,能判断常见的电解质和非电解质。
2、能从电离角度进一步认识酸、碱、盐,学会酸、碱、盐在水溶液中电离方程式的书写。
【相关知识点回顾】
1、初中我们做过“物质的导电性”实验,还记得下列物质哪些能导电吗?
为什么能导电?
盐酸、硫酸、NaOH溶液、Ca(OH)2溶液、蒸馏水、乙醇
2、酸有哪些通性?
为什么它们有通性?
3、碱有哪些通性?
为什么它们有通性?
【自主学习】
一、酸、碱、盐在水溶液中的电离
阅读课本P30~31相关内容,思考完成如下内容:
(一)电解质
1、概念:
在或下能够导电的化合物。
在和都
不能够导电的化合物。
2、常见物质类别
电解质
酸,如、、等。
(1)碱,如、、等。
盐,如、、等。
部分氧化物,如CaO、H2O等。
非电解质
多数非金属氧化物,如、等。
(2)大部分有机物,如乙醇、蔗糖等。
部分非金属氢化物,如NH3等。
【特别提醒】电解质的判断注意的问题:
①电解质、非电解质都是化合物,单质和混合物既不是电解质也不是非电解质,如金属铜能够导电,稀硫酸能够导电,但它们既不是电解质也不是非电解质。
②电解质不一定导电如NaCl固体,导电的物质不一定是电解质如Cu。
非电解质不导电,但不导电的物质不一定是非电解质如Cl2。
③电解质不是指水溶液,而是指化合物本身。
如食盐水能导电,电解质是NaCl而不是食盐水。
④SO2、SO3、CO2、NH3的水溶液能导电,但导电原因是与水作用后的生成物(H2SO3、H2SO4、H2CO3、NH3·H2O)电离所致,并非自身电离出自由离子,所以SO2、SO3、CO2、NH3等为非电解质,而H2SO3、H2SO4、H2CO3、NH3·H2O则是电解质。
⑤从物质类别来看,酸、碱、盐、水和活动金属氧化物是电解质;非金属氧化物、绝大多数有机物和NH3是非电解质;单质既不是电解质也不是非电解质。
〖课堂练习1〗
1、判断下列说法是否正确,错误的给出原因
(1)NaCl溶液能导电,是电解质。
(2)电解质都是化合物,化合物也都是电解质。
(3)在水溶液或者熔融状态下可以导电的物质就是电解质。
(4)因为BaSO4不溶于水,所以它不是电解质。
(5)固态NaCl不导电,但NaCl是电解质。
2、下列物质中,属于电解质的是()
A.乙醇B.KNO3晶体C.铜D.CO2
3、下列常见物质中:
①Cu,②NaCl晶体,③NaHSO4晶体,④SO3,⑤H2SO4溶液,⑥酒精,⑦NaOH晶体,⑧石墨,属于电解质的是(填序号,下同);属于非电解质的是;能导电,但不属于电解质的是。
(二)电解质的电离
1、概念:
电解质在中或下,产生了的离子的过程。
2、表示方法——电离方程式
(1)强酸的电离:
如HCl:
HNO3:
H2SO4:
(2)强碱的电离:
如NaOH:
KOH:
Ba(OH)2:
Ca(OH)2:
(3)盐的电离:
如NH4NO3:
NaCl:
CuSO4:
K2CO3:
FeCl3:
Al2(SO4)3:
NaHSO4:
NaHCO3:
3、从电离角度认识酸、碱、盐
酸
电离
阳离子全部是
碱
化合物
阴离子全部是
盐
金属阳离子(或NH4+)
和酸根阴离子
(三)电解质溶液导电的原因:
电解质
自由移动离子
定向移动―→导电
〖课堂练习2〗
1、下列物质的电离方程式如下:
HClO4===H++ClO
;Ba(OH)2===Ba2++2OH-;
Fe2(SO4)3===2Fe3++3SO
;KHSO4===K++H++SO
。
属于酸的物质__________(写化学式);属于碱的物质为________;属于盐的物质____________。
2、化工生产中常常用到“三酸两碱”,“三酸”指硝酸、硫酸和盐酸,“两碱”指烧碱和纯碱。
①从物质的分类角度看,不恰当的一种物质是________。
②上述物质中既不是电解质也不是非电解质的是__________。
依据是__________________。
③写出纯碱的电离方程式:
______________________________________________。
3、下列各组均为两种化合物溶于水时电离出的离子,其中由酸电离的是()
A.Na+、OH-、SO42-B.H+、SO42-、Cl-C.Na+、K+、OH-D.Na+、K+、Cl-
第二节离子反应(第2课时离子反应)
【明确学习目标】
1、认识离子反应的实质和离子反应发生的条件。
2、初步学会离子反应方程式的书写。
【相关知识点回顾】
还记得什么叫复分解反应吗?
复分解反应发生的条件是什么?
用初中学过的知识判断下列反应能否发生:
反应
能否反应
判断依据
①向5mLCuSO4溶液里加入5mLBaCl2溶液
②向5mLNaOH稀溶液的试管里慢慢滴入稀盐酸
③向5mLNa2CO3溶液的试管里加入5mL盐酸
④向5mLNaCl溶液里加入5mLCuSO4溶液
【自主学习】
二、离子反应及其发生的条件
1、离子反应的概念:
电解质在中的反应实质上是的反应,称作离子反应。
2.实验探究
编号
Ⅰ
Ⅱ
实验操作
实验现象
组成溶质的粒子
粒子之间的化学反应
无反应
Ba2++SO
===BaSO4↓
3.离子方程式的书写:
(1)概念:
用实际参加反应的来表示反应的式子叫离子方程式。
(2)书写步骤
正确书写反应的化学方程式。
把强酸、强碱及可溶性盐拆写成离子的形式,其他物质不可拆,仍用化学式表示。
删去方程式两边不参加反应的离子。
检查方程式两边原子个数和电荷数是否相等、反应条件、沉淀符号、气体符号等。
〖课堂练习3〗完成下列化学方程式并将其改写成离子方程式:
①CuSO4+NaOH——②CaCO3+HCl——
③CuO+HNO3——④CO2+NaOH——
4.离子方程式的意义:
(1)表示某一个具体的化学反应:
如AgNO3+NaCl==AgCl↓+NaNO3,表示为:
Ag++Cl-==AgCl↓。
(2)表示同一类型的离子反应:
如:
H++OH-===H2O可以表示和生成可溶性盐和水的反应。
〖课堂练习4〗写出两个符合离子方程式“Ba2++SO42-=BaSO4↓”的化学方程式:
4、离子反应发生的条件
(1)实验探究
实验
现象
离子方
程式
Ba2++SO
===BaSO4↓
H++OH-===H2O
CO
+2H+==CO2↑+H2O
(2)离子反应发生的条件。
复分解反应型的离子反应发生的条件是:
(1)反应生成;
(2)反应生成;
(3)生成难电离的物质,如弱酸、弱碱和水。
〖课堂练习5〗①下列各组离子反应可用H++OH-=H2O表示的是()(多选)
A.氢氧化钡和硫酸 B.氢氧化铁和盐酸
C.硝酸和氢氧化钠 D.硫酸氢钠和氢氧化钠
②下列各组物质相互混合后,不会发生离子反应的是()
A.NaOH溶液和Fe2(SO4)3溶液B.Na2CO3溶液和稀硫酸
C.Na2SO4溶液和MgCl2溶液C.Ca(OH)2溶液和盐酸
第二节离子反应(第3课时离子共存和离子方程式正误判断)
【明确学习目标】
1、学会运用离子反应条件分析判断离子能否共存问题。
2、进一步熟练掌握常见离子方程式的书写与判断。
【相关知识点回顾】写出下列反应的离子方程式
(1)Ba(NO3)2溶液与Na2CO3溶液:
(2)BaCO3与盐酸溶液:
三、离子方程式的书写与正误判断
1.离子方程式的书写关键:
书写离子方程式关键是“拆”,要“拆”得合理。
(1)熟记可“拆”的强酸、强碱和易溶盐。
有关盐的溶解性口诀:
钾钠铵盐都可溶,硝酸盐遇水无影踪,硫酸盐不溶硫酸钡,氯化物不溶氯化银。
(2)不能拆成离子的物质:
难溶的物质,弱酸、弱碱和水(难电离的),气体,单质,氧化物。
(3)在离子方程书写中遇到微溶物如何处理?
有三种情况:
①微溶物质作为反应物:
若是澄清溶液改写为离子符号,若是悬浊液用化学式表示;
如CO2气体通入澄清石灰水中:
CO2+Ca2++2OH-=CaCO3↓+H2O
如石灰乳中加入Na2CO3溶液:
Ca(OH)2+CO32-=CaCO3↓+2OH-
②微溶物质作为生成物,一般用化学式表示(标“↓”号)。
2.离子方程式的正误判断
(1)看是否符合客观事实:
如:
Fe加入硫酸铜溶液中:
2Fe+3Cu2+===2Fe3++3Cu(错:
Fe和硫酸铜溶液反应生成FeSO4)。
正确:
。
(2)看是否符合拆分原则:
如石灰石加入稀盐酸中:
CO
+2H+==CO2↑+H2O(错:
CaCO3是难溶盐,不能拆写成离子形式)。
正确:
。
(3)看是否遵守质量守恒定律:
如Na2CO3与稀硫酸反应:
CO
+H+===CO2↑+H2O(错:
氢原子个数不守恒)。
正确:
。
(4)看是否遵守电荷守恒:
如钠与稀硫酸反应:
Na+2H+===Na++H2↑(错:
电荷不守恒)。
正确:
。
(5)看是否漏掉离子反应:
如CuSO4与Ba(OH)2溶液反应:
Ba2++SO
===BaSO4↓(错:
漏掉了Cu2+和OH-的反应)。
正确:
。
(6)看是否符合阴、阳离子的个数配比:
如Ba(OH)2溶液和稀硫酸反应:
Ba2++OH-+H++SO
=BaSO4↓+H2O(错:
不符合物质的组成比)。
正确:
。
〖课堂练习6〗下列离子方程式,书写正确的是()
A.碳酸氢钠溶液跟稀硝酸反应:
HCO3-+H+=H2O+CO2↑
B.铜片插入硝酸银溶液中:
Cu+Ag+===Cu2++Ag
C.氯化铁与氢氧化钡溶液反应:
2Fe3++3Ba(OH)2===2Fe(OH)3↓+3Ba2+
D.盐酸跟氢氧化镁反应:
H++OH-===H2O
E.向稀硫酸溶液中加入铁粉:
2Fe+6H+===2Fe3++3H2↑
F.大理石溶于醋酸的反应:
CaCO3+2CH3COOH==Ca2++2CH3COO-+CO2↑+H2O
四、离子共存的判断
1.离子共存问题是离子反应条件和本质的最直接应用
所谓几种离子在同一溶液中能大量共存,就是指离子之间不发生任何反应;若离子之间能发生反应,则不能大量共存。
2.熟记离子不能共存的情况:
(1)形成常见的沉淀(包括微溶物):
如AgCl、BaCO3、CaCO3、BaSO4。
(2)H+与弱酸根离子形成弱酸而不能共存。
强酸根离子:
SO42-、NO3-、Cl-(Br-、I-)
(3)OH-与弱碱阳离子、弱酸的酸式根离子(HCO3-、HSO3-、HS-、H2PO4-、HPO42-等)
强碱阳离子:
K+、Ca2+、Na+、Ba2+。
但因是Ca(OH)2微溶物,Ca2+与OH-不能大量共存。
特别提醒:
弱酸的酸式根离子中含有H+,能与OH-结合成H2O。
(4)因发生氧化还原反应而不能共存。
还原性离子:
S2—、I—、Fe2+、SO32-;氧化性离子:
Fe3+、MnO4—(H+)、NO3—(H+)
这两组离子除了Fe2+与Fe3+不能发生反应外,其余两两发生氧化还原反应而不能共存。
(5)络合反应:
如Fe3+与SCN—
3.常见溶液酸、碱性的判断
(1)酸性溶液:
pH<7(常温);能使pH试纸呈红色的溶液;能使石蕊试液呈红色的溶液。
(2)碱性溶液:
pH>7(常温);能使pH试纸呈蓝色的溶液;能使石蕊试液呈蓝色的溶液;能使酚酞试液呈红色的溶液。
(3)呈酸性或碱性的溶液:
和Al反应放出H2的溶液(HNO3除外)。
4.警惕题干中的常见“陷阱”
条件类型
高考中的常见表述
“陷阱”解读
常见的限
制条件
“无色”
有色离子(Cu2+、Fe3+、Fe2+、MnO
)不能大量存在
“pH=1”或“pH=13”
溶液显酸性或碱性
常见的
易错点
“透明”
“透明”也可“有色”
“不大量共存”
易看成“大量共存”
常见的隐
含条件
“与Al反应放出H2”
溶液既可能显酸性也可能显碱性
常见题干
要求
(1)“一定大量共存”
(2)“可能大量共存”
一定能大量共存:
任何条件都要满足;
可能大量共存:
只要满足一个条件即可。
〖课堂练习7〗
(1)下列各组离子能在溶液中大量共存的是( )
A.Na+、Mg2+、Cl-、OH- B.H+、Ca2+、CO
、NO
C.Cu2+、K+、SO
、NO
D.Na+、H+、OH-、Ca2+
(2)下列各组离子可能大量共存的是( )
A.pH=1的溶液中:
Fe2+、Na+、NO3-、Cl-
B.pH=10的溶液中:
Na+、K+、SO32―、ClO―
C.使紫色石蕊试液变红色的溶液中:
K+、Na+、SO
、HCO3-
D.能和铝放出H2的溶液中:
Cl―、CH3COO―、NH4+、Na+
(3)某无色溶液既
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