2020高中化学 第二章 元素与物质世界 第1节 元素与物质的分类学案 鲁科版必修1

第1节元素与物质的分类1．元素与物质的关系(1)元素是物质的基本组成成分①元素是物质的基本组成成分，物质都是由元素组成的。

②每一种元素都能自身组成单质，如氯元素形成氯单质(Cl2)，钠元素形成钠单质(Na)等等；有的元素还能形成多种单质，如氧元素可以形成氧气(O2)和臭氧(O3)两种单质。

③绝大多数元素都能与其他元素组成化合物，如氯化钠(NaCl)、氢氧化钾(KOH)等。

④相同的元素也可组成不同的化合物，如CO与CO2、Na2O2与Na2O等。

所以，元素的原子可以按照一定的规律以不同的种类和不同的方式进行组合，如含碳的物质：其中，目前已发现的有机物已有三千多万种。

(2)元素在物质中的存在形态根据元素存在的物质种类不同，一般把元素分成两种存在形态：①游离态：元素在单质中的存在形态。

②化合态：元素在化合物中的存在形态。

例如，铁元素在金属铁中呈游离态，在三氧化二铁中呈化合态。

同种元素在不同的化合物中可能呈现不同的价态。

例如，铁元素在氯化亚铁中呈现＋2价，在三氯化铁中呈现＋3价。

对于元素的同一价态，总有一定的对应物质。

例如，对应＋2价的碳元素，有CO；对应＋4价的碳元素，有CO2、H2CO3、CaCO3等。

【例1】下列说法中不正确的是( )A．一种元素可能形成两种或多种不同的单质B．单质的种数一定多于元素的种数C．只含一种元素的物质不一定是纯净物D．只含碳元素的物质在氧气中燃烧只能生成一种物质解析：物质是由元素构成的，一种元素可能形成两种或多种不同的单质，因而只含一种元素的物质不一定是纯净物。

例如，碳元素可构成金刚石、石墨、足球烯等单质，单一的单质为纯净物，多种单质混在一起则为混合物。

同样的原理可推得单质的种类一定多于元素的种数。

只含碳元素的物质(如金刚石、石墨、足球烯)在氧气中燃烧，根据与氧气的相对多少，可能生成二氧化碳，也可能生成一氧化碳，还可能生成二氧化碳和一氧化碳的混合物。

答案：D理解元素与物质的关系时要注意：将物质分为纯净物和混合物的标准是根据组成物质的种类是否单一，而不是根据元素的种类多少。

2．物质的分类对物质进行有效的分类在化学学习中有着重要的意义。

因为物质的种类繁多，数量巨大，不可能逐一研究。

对物质进行科学分类再分门别类地研究它们的结构、性质和用途，则容易找到有关规律，把握物质的本质属性和内在联系，最大限度地服务于人类社会。

根据研究的需要，可以从多种角度对物质进行分类，并得到不同的分类结果。

(1)根据物质由一种还是两种以上物质(分子)组成，将物质分为纯净物和混合物。

由同种物质(分子)组成的物质叫纯净物；由不同种物质混合而成的物质叫混合物。

(2)根据组成物质的元素种类，把纯净物分为单质和化合物。

(3)化合物的分类方法有很多，按性质不同可分为氧化物、酸、碱和盐，这是一种重要的分类方法，但并不是唯一的分类方法。

如根据其在水溶液中或熔融状态下能否导电，可分为电解质和非电解质；根据其组成与结构可分为离子化合物和共价化合物；根据其反应过程中化合价的变化可分为氧化剂和还原剂等。

(4)根据混合物中被分散物质的颗粒大小，可将其分为溶液、浊液和胶体。

(5)根据物质的组成和性质可将物质进行如下简单分类：其中把能与碱反应生成盐和水的氧化物称为酸性氧化物，如二氧化碳、二氧化硫等；把能与酸反应生成盐和水的氧化物称为碱性氧化物，如氧化钠、氧化铜等。

辨误区物质分类中的易错点(1)只由一种元素组成的物质，可能是纯净物，也可能是混合物。

例如，O2、O3均是纯净物，而O2和O3混合后虽然只由一种元素组成，但属于混合物。

(2)冰和水混合在一起仍是纯净物，因为二者仅是状态不同，但组成相同，都是H2O，是同一种物质。

(3)并不是所有的金属氧化物都是碱性氧化物，如Mn2O7为酸性氧化物；并不是所有的非金属氧化物都是酸性氧化物，如CO、NO等。

相关参考：对于同样的物质，采用不同的分类依据进行分类时，它可能属于不同的类别。

以上分类方法叫做交叉分类法。

应用交叉分类法对物质进行分类，有利于从不同角度来全面地认识物质。

【例2】每组中都有一种物质与其他物质在分类上不同。

试分析每组中物质的组成规律，将这种不同于其他物质的物质找出来。

(1)NaCl、KCl、NaClO、BaCl2(2)HClO3、KClO3、Cl2、NaClO3(3)H3PO4、H4SiO4、HCl、H2SO4(4)浊液、溶液、胶体、水(5)空气、N2、HCl气体、CuSO4·5H2O(6)铜、金、银、钠解析：虽然从不同的角度对物质进行分类，会有不同的分类结果，但只要仔细分析每组中各物质在元素组成、化合价上的特点，找出其相似性，即可找出一种不同的物质。

(1)只有NaClO不是无氧酸，它是HClO的钠盐，其中氯元素的化合价也不同于其他三种。

(2)只有Cl2中Cl元素化合价为0，其他均为＋5价。

(3)只有HCl为无氧酸。

(4)浊液、溶液和胶体均是混合物，而水是纯净物。

(5)只有空气属混合物，其他为纯净物。

(6)只有钠属活泼金属，在金属活动顺序表中排在H的前面，其他为不活泼金属，排在H之后。

答案：(1)NaClO (2)Cl2(3)HCl (4)水(5)空气(6)钠3.根据物质类别研究物质性质对物质进行分类后，可以认识某类物质的一般性质，并据此对属于该类别的具体物质的性质进行预测。

单质、氧化物、酸、碱和盐的关系：(1)金属单质的化学通性金属＋非金属―→无氧酸盐金属＋氧气―→金属氧化物较活泼金属＋酸―→盐＋氢气较活泼金属＋较不活泼金属的盐溶液―→较不活泼金属＋较活泼金属的盐溶液(2)氧化物的化学通性酸性氧化物＋水―→含氧酸酸性氧化物＋碱―→盐＋水酸性氧化物＋碱性氧化物―→盐碱性氧化物＋水―→碱碱性氧化物＋酸―→盐＋水(3)酸的化学通性酸＋酸碱指示剂：使紫色石蕊溶液变红色酸＋活泼金属―→盐＋氢气酸＋金属氧化物―→盐＋水酸＋碱―→盐＋水酸＋盐―→新酸＋新盐(4)碱的化学通性碱＋酸碱指示剂：使紫色石蕊溶液变蓝色，无色酚酞溶液变红色碱＋酸性氧化物―→盐＋水碱＋酸―→盐＋水碱＋盐―→新碱＋新盐(5)盐的化学通性盐＋酸―→新盐＋新酸盐＋碱―→新盐＋新碱盐＋盐―→新盐＋新盐析规律类比法分析物质的性质研究单质、氧化物、酸、碱和盐之间的相互关系时，首先要选定一类物质，预测它可能与哪些类别的物质发生反应，然后选出各类物质的代表物，探究它们之间能否发生反应。

【例3】)。

(1)第Ⅲ组中有一种物质能与第________组中的所有物质反应，这种物质是________。

(2)不跟第Ⅰ组所有物质发生反应，但能与第Ⅲ组中所有物质发生反应的是第________组中的物质________。

其化学方程式分别为______________________________________。

解析：第Ⅱ组中的K2SO4与第Ⅲ组中的H2SO4含有相同的酸根离子，不能反应，与另外两种物质也不具备复分解反应发生的条件，故排除第Ⅱ组。

第Ⅰ组物质分别是金属、碱性氧化物、盐三类，只有酸类物质能与其都发生反应。

因而第Ⅲ组中的H2SO4符合(1)的要求。

剩下的第Ⅱ组中的K2SO4不能与第Ⅲ组所有物质反应，Fe和MgCl2之间也不能发生反应，只有NaOH 与Cu(NO 3)2、H 2SO 4、MgCl 2都可以发生反应，且NaOH 与第Ⅰ组中所有物质不反应，符合题意。

答案：(1)Ⅰ H 2SO 4(2)Ⅱ NaOH2NaOH ＋Cu(NO 3)2===Cu(OH)2↓＋2NaNO 32NaOH ＋H 2SO 4===Na 2SO 4＋2H 2O2NaOH ＋MgCl 2===Mg(OH)2↓＋2NaCl4．分散系(1)定义：分散系是一种(或几种)物质(分散质)分散到另一种物质(分散剂)里形成的混合物。

(2)组成分散质：被分散成微粒的物质。

分散剂：微粒分散在其中的物质。

如NaCl 溶液就是一种分散系，其中分散质为溶质NaCl ，分散剂为溶剂H 2O 。

(3)分类分散系根据分散质微粒直径大小可分为溶液、胶体、浊液。

溶液：分散质微粒直径小于1 nm 的分散系。

胶体：分散质微粒直径介于1～100 nm 之间的分散系。

浊液：分散质微粒直径大于100 nm 的分散系。

形象地可用下图表示：谈重点 三种分散系的本质区别溶液、胶体、浊液三种分散系的本质区别是分散质微粒直径大小。

【例4】 下列关于溶液的说法正确的是( )A ．凡是均一、稳定的液体，就是溶液B ．长期放置后不会分层的液体，就是溶液C ．一种物质里分散着另一种物质的液体是溶液D ．溶液一定是均一、稳定的混合物解析：溶液一定是均一、稳定的分散系，是混合物。

由于胶体也是均一、稳定的分散系，因而说凡是均一、稳定的液体是溶液或静置不分层的液体是溶液都是不正确的；溶液、胶体、浊液都是由一种物质分散到另一种物质中形成的分散系。

答案：D5．胶体(1)胶体的定义、分类①定义分散质微粒直径大小介于1～100 nm 之间的分散系。

②分类胶体⎩⎪⎨⎪⎧ 气溶胶：烟、云、雾等液溶胶：Fe OH 3胶体、血液、牛奶等固溶胶：烟水晶、有色玻璃等(2)胶体的性质胶体的性质是由胶体中分散质微粒的直径大小决定的，由于胶体中的分散质微粒的直径介于溶液和浊液之间，胶体具有独特的性质。

①丁达尔现象当可见光束通过胶体时，在入射光侧面可观察到光亮的通路，这种现象称为丁达尔现象或丁达尔效应。

产生原因：产生丁达尔现象的原因并不是由于胶体微粒本身发光，而是因为可见光的波长在400～700 nm 之间，胶体微粒在1～100 nm 之间，小于可见光的波长，从而使光波发生散射(光波偏离原来方向而分散传播)形成的。

而溶液也发生光的散射，但由于溶液中微粒的粒度小于1 nm ，散射极其微弱，所以当光束通过溶液时，看不到丁达尔现象。

谈重点 辨析丁达尔现象a ．丁达尔现象是物理变化。

b ．丁达尔现象可用来鉴别胶体和溶液。

c ．丁达尔现象能说明胶体微粒直径的大小范围。

②电泳胶体分散质粒子在外加电场的作用下会发生定向移动，这种现象称为电泳。

产生原因：胶体分散质微粒细小，有巨大的比表面积(单位质量具有的表面积)，能较强地吸附电性相同的离子，从而形成带电微粒。

这些微粒在外电场的作用下会发生定向移动。

辨误区 胶体带电吗？胶体不带电，带电的是胶体中的分散质微粒，并且有的胶体胶粒不带电荷，如淀粉胶体。

③聚沉当向胶体中加入可溶性盐时，可溶盐产生的阳离子或阴离子能中和胶体微粒所带的电荷，从而使胶体微粒聚集成较大的粒子，在重力作用下形成沉淀析出。

这种胶体形成沉淀析出的现象称为聚沉。

使胶体聚沉的方法：a ．加入可溶性电解质。

例如：做豆腐时，在一定温度下，向豆浆中加入CaSO 4等电解质溶液，就能使豆浆中的蛋白质很快聚集而形成豆腐。