第1讲 物质的组成、性质和分类

第1讲物质的组成、性质和分类
（建议2课时完成）
[考试目标]
1．了解化学的特点是在原子、分子水平上认识物质，了解化学可以识别、改变和制造分子2．了解分子、原子、离子等概念的含义、原子团的定义。

3．理解物理变化与化学变化的区别与联系。

4．理解混合物和纯净物、单质和化合物、金属和非金属的概念。

5．理解酸、碱、盐、氧化物的概念及其相互联系。

[要点精析]
一、化学的研究对象和内容、特征
1、化学的研究对象
化学是在原子、分子水平上研究物质的组成、结构、性质、变化、制备和应用的自然科学。

是一门以实验为基础的自然科学。

化学的特征是认识分子、制造分子。

化学是具有创造性的、实用的科学，它帮助我们发现、认识、提取、制造自然界已有的物质，根据我们的需要，设计、创造自然界不存在的物质，为人类的生产、生活提供了功能各异的大量的物质基础。

通过化学家们的努力，现在发现和创造的化合物已经超过3500万种。

化学还为充分有效地利用能源、资源、保护环境，为解决人类饥饿、贫穷、疾病，为改善和丰富人类生活的各个方面作出了重要贡献，化学已深入到人类生活的各个方面，可以这样说，没有化学，就没有现代人类生活。

2、物质的性质
物理性质：不需要发生化学反应所表现出来的性质，如：颜色、状态、气味、熔点、沸点、硬度、密度、导电、导热、溶解性等。

化学性质：在化学反应中所表现出来的性质。

如：金属性、非金属性、氧化性、还原性、酸性、碱性、稳定性等。

物理变化与化学变化的本质区别是前者没有新物质生成，后者生成了新的物质。

从微观的角度看，前者构成物质的分子本身没有发生变化，只是分子之间的距离发生了改变，后者构成物质的分子本身发生了变化，生成了新的分子，但原子和元素的种类并不发生变化。

两
者的关系是：物质发生物理变化时不一定发生了化学变化，但发生化学变化时一定伴随着物理变化。

二、物质的分类
为了认识自然和科学研究的方便，我们通常按一定的规则给物质分类，如：
按组成元素分类
有机物（由碳、氢为主要元素组成）：烃、醇、醛、酸、酯、卤代烃、油脂等。

化合物
无机物：酸、碱、盐、氧化物
按在水溶液中能否电离分类：
强电解质：在水溶液中或熔融状态下能完全电离成离子的化合物电解质
化合物弱电解质：在水溶液中只能部分电离的化合物
非电解质
按性质分类酸：有机酸、无机酸、一元酸、多元酸、强酸、弱酸混合物
碱：强碱、弱碱、
物质化合物
盐：易溶、微溶、难溶
纯净物
氧化物：酸性氧化物、碱性氧化物、两性、不成盐
单质：金属、非金属、惰性气体
[思考题]：1. 只含有一种元素的物质一定是纯净物吗？
2．盐一定含有金属元素吗?
3．金属氧化物一定是碱性氧化物吗？碱性氧化物一定是金属氧化物吗？
4．非金属氧化物一定是酸性氧化物吗？酸性氧化物一定是非金属氧化物吗？
5．Na2CO3·10H2O、盐酸是混合物还是纯净物？
三、化学反应的分类
1、化学变化的表示方法：化学反应方程式、电离方程式、离子方程式、热化学方程式、电
极方程式、电池反应、电解反应、水解反应等
2、化学反应分类：
按反应物、生成物组成形式变化可分为：化合、分解、置换、复分解，
按电子转移可分为：氧化—还原反应、非氧化—还原反应，
按是否有离子参加可分为：离子反应、非离子反应
按反应的程度可分为：可逆反应、不可逆反应，
还可分为：吸热反应、放热反应。

有机化合物之间的反应还可以按反应机理分为取代反应、加成反应、氧化反应、聚合反应、酯化反应、消去反应等。

四、研究物质的程序和方法
基本方法主要有
1、观察法
①含义：是一种有计划、有目的地用感官考察研究对象的方法。

②观察的具体内容：主要是用肉眼观察物质的颜色、状态、各种变化等，用鼻子闻物质的气味，用耳朵听声音，用触觉去感受温度、硬度、弹性、韧性等等，还包括借助一些仪器来进行观察，提高观察的灵敏度。

③应用观察法研究物质的性质的实例：观察金属钠的物理性质及钠与水反应的现象。

2、实验法
①含义：通过实验来验证对物质性质的预测或探究物质未知的性质的方法。

②注意的两个问题：
在进行实验时，要注意控制温度、压强、溶液的浓度等条件，这是因为同样的反应物在不同的条件下可能会发生不同的反应。

实验前要明确实验的目的要求、实验用品和实验步骤等；实验中，要仔细研究实验现象，并做好实验记录；实验后，要写好实验报告，并对实验结果进行分析。

3、分类法
到目前为止，人类已发现以及人工合成的各种物质已达三千多万种，根据物质的组成、结构等因素，我们可以分门别类地对物质及其变化进行研究，可以总结出各类物质的通性和特性；反之，知道某物质的类别，我们就可根据这类物质的通性推知该物质的一般性质。

对物质进行分类的依据有很多，如组成、结构、某种性质、用途等，以何种因素作为分类的依据，关键是看研究的出发点和目的。

例1：下列物质：金属铁、金属锌、木炭、CuO、CaCO3、H2SO4、NaOH、Ba(O H)2、
二种情况分类的依据是物质的组成和性质，将题给物质分成了金属、非金属、氧化物、酸、碱、盐；第三种情况分类的依据是水溶性，将题给物质分成了溶与不溶两类。

4、比较法
运用比较的方法，可以找出物质的组成、结构或性质间的异同，认识物质间的内在联系，对物质的组成、结构或性质等进行归纳和概括
应用分类法和比较法研究物质的性质的实例：比较金属钠与金属铁性质
方面性质时，可能只用到一种或两种方法，但在研究物质的整体性质时却常常是观察、实验、分类、比较等方法综合应用。

在初中化学的学习中，常使用研究物质的性质的方法归类
基本程序
1、基本程序
首先，要观察物质的外观性质（包括物质的存在状态、颜色气味等）；
第二、根据观察结果，预测物质的组成、类别等，并进一步预测性质；
第三、设计并实施实验来验证所做的预测。

通过对实验现象的观察和分析，判断预测是否正确，并对实验中所出现的特殊现象进行进一步的研究；
第四、对实验现象进行分析、综合、推论，概括出物质的通性及特性。

在实验中，经常是同时使用其中的几种方法（以氯气为例）。

第一步：观察认识氯气的物理性质
第二步：预测氯气的性质。

氯气是活泼非金属，则可与金属、非金属反应
第三步：通过实验论证氯气的化学性质
探究氯气的特性——氯气与水反应
第四步：对实验现象进行分析、综合、推论，概括出物质的通性及特性
氯气是呈黄绿色、有刺激性气味的气体，氯气可溶于水形成浅黄绿色的氯水氯气的化学性质：
2Fe+3Cl
2点燃
= 2FeCl3 Cu+Cl2
点燃
= CuCl2
Cl
2 +H
2
点燃
= 2HCl Cl2+H2O=HCl+HClO
根据氯气能与水反应生成盐酸和次氯酸的事实，推论氯气是能与碱溶液反应
氯气 + 碱溶液→金属氯化物 + 次氯酸盐 + 水
Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O（应用于实验室制氯气时尾气的吸收和工业制取漂白剂）2Cl2+2Ca（OH）2 = CaCl2 + Ca（ClO）2 + 2H2O（应用于工业制取漂白粉）
总之，研究物质性质的基本程序应该是：
观察物理性质→预测化学性质→验证或探究预测的性质→分析现象并解释→分类、比较、归纳、概括同类物质的性质→性质的延伸和应用
五、化学探究过程中的模型与假说
1、关于模型：
①模型的定义：是以客观事实为依据建立起来的，是对事物及其变化的简化模拟。

②模型的分类：一般可分为物体模型和思维模型两大类。

例如，在研究有机化合物的结构时经常用到的球棍模型就是一种物体模型，而在研究原子结构的过程中所建立起的各种模型则属于思维模型。

2、关于假说：
假说的定义：是以已有事实材料和科学理论为依据，面对未知事实或规律所提出的一种推测性说明。

假说提出后需得到实践的证实，才能成为科学理论。