高一化学必修一讲义：物质的分类及转化

物质的分类及转化【教学目标】1、了解物质分类的方法和依据，认识元素可以组成不同种类的物质，根据物质的组成和性质可以对物质进行分类2、熟悉酸、碱、盐的性质，熟悉常见物质之间的转化关系 【知识梳理】 一、同素异形体1、含义：由同一种元素形成的几种性质不同的单质，叫做这种元素的同素异形体 如：金刚石、石墨和C 60是碳元素的同素异形体，氧气和臭氧(O 3)是氧元素的同素异形体2、产生同素异形体的原因(1)组成分子的原子数目和成键方式不同，如：氧气(O 2)和臭氧(O 3) (2)原子的排列方式不同，如：金刚石和石墨 3、研究对象(1)同素异形体是指单质，不是指化合物(2)互为同素异形体的不同单质是由同一种元素组成的，构成它们的原子的核电荷数相同 4、同素异形体的“同”“异”的含义 (1)“同”——指元素相同；(1)“异”——指形成单质不同，结构不同，性质有差异 5、同素异形体的“结构决定性质” (1)同素异形体的结构不同，性质存在差异(2)物理性质不同，化学性质有的相似，有的相差较大6、相互转化：同素异形体之间的转化既有单质参加，又有单质生成，它们之间的转化属于化学变化，但在转化的过程中没有涉及化合价的变化 【即学即练1】1、清晨，松树林中的空气特别清新，是因为有极少量的氧气变成了臭氧，反应的方程式为3O 2=====电火花2O 3。

下列说法中正确的是( )A ．这是一个化合反应B ．由氧元素构成的物质是纯净物C ．产生的臭氧与氧气是氧元素的同素异形体D ．这个反应属于物理变化 2、科学家们最近发现一种新分子，具有空心类似足球状的结构，其化学式为C 70。

下列说法不正确的是( )A ．C 70是一种化合物B ．它的相对分子质量为840C ．它的化学性质和金刚石相似D ．C 70和金刚石、石墨一样，都是由碳元素组成的单质二、物质的分类方法1、物质分类标准：对物质进行分类，首先要确定分类的标准，然后按标准进行分类对同一物质按不同的标准进行分类如：Na 2CO 3从其组成的阳离子来看，属于钠盐，从其组成的阴离子来看，则属于碳酸盐3、树状分类法：按照一定标准对同类事物进行再分类 如：物质的分类 (依据组成和性质)【微点拨】①单质一定是由同一种元素组成的物质，由同一种元素组成的物质不一定是单质 ②化合物一定是由不同种元素组成的纯净物，但纯净物不一定是化合物 ③纯净物是由一种成分(分子)组成的物质，有化学式，有固定熔、沸点 ④混合物是由多种成分(分子)组成的物质，无化学式，无固定熔、沸点 【即学即练2】1、分类方法在化学发展中起到了重大的作用。

以下分类正确的是( ) 单质 氧化物 酸 碱 盐 A 金刚石 水 硫酸 烧碱 胆矾 B 黄铜 NO 2 盐酸 石灰水 FeSO 4 C 碘酒 一氧化碳 磷酸 熟石灰 食盐 DH 2Fe 3O 4HNO 3纯碱小苏打物质纯净物 （同种物质）单质 （同种元素）金属单质：K 、Ca 、Na 、Fe 、Cu…..非金属单质：H 2、O 2、C 、S 、P….. 稀有气体：He 、Ne 、Ar 、Kr 、Xe化合物 （不同种元素）无机化合物氧化物酸 碱盐 氢化物金属氢化物非金属氢化物有机化合物烃 烃的衍生物糖类 油脂 蛋白质有机高分子化合物混合物 （不同种物质）2、如图表示的是纯净物、单质、化合物、含氧化合物、氧化物、碱之间的包含、不包含关系，若整个大圆圈代表纯净物，则下列选项中，能正确指出①、②、③、④、⑤所属物质类别的是()A．①单质、③化合物B．②碱、⑤氧化物C．④碱、⑤含氧化合物D．④含氧化合物、③氧化物3、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．钠盐三、物质的分类1、单质分类2、氧化物的分类(1)酸性氧化物：和碱反应只能生成盐和水的氧化物，酸性氧化物又称酸酐如：CO2是碳酸的酸酐，SO3是硫酸的酸酐(2)碱性氧化物：和酸反应只能生成盐和水的氧化物例：CaO、Fe2O3均是碱性氧化物【微点拨】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、Na2O2为过氧化物、KO2为超氧化物②酸性氧化物不一定是非金属氧化物，如Mn2O7；非金属氧化物也不一定是酸性氧化物。

如：CO、NO等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、CuO④NO、CO是不成盐氧化物．它们既不和酸反应又不和碱反应【即学即练3】1、下列关于氧化物分类的说法不正确的组合为()①金属氧化物也可以是酸性氧化物②非金属氧化物一定是酸性氧化物③碱性氧化物一定是金属氧化物④能与酸反应生成盐和水的氧化物一定是碱性氧化物⑤能与碱反应生成盐和水的氧化物一定是酸性氧化物A．③④⑤B．①②③C．②④⑤D．①②③④⑤2、下列关于氧化物的叙述中正确的是( )A．金属氧化物一定是碱性氧化物，非金属氧化物一定是酸性氧化物B．碱性氧化物一定是金属氧化物，酸性氧化物不一定是非金属氧化物C．碱性氧化物都能与水化合生成碱D．酸性氧化物都能与水化合生成酸3、酸的分类4、碱的分类5、盐的分类(1)盐的概念：电离时生成的阳离子是金属离子或(NH4＋)，阴离子是酸根离子的化合物(2)盐的分类：盐可分正盐、酸式盐、碱式盐①正盐：电离时生成的阳离子是金属离子(NH4＋)，阴离子是酸根离子的盐。

如：Na2SO4、NH4NO3②酸式盐：电离时生成的阳离子除金属离子(NH4＋)外还有H＋，阴离子是酸根离子的盐。

如：NaHSO4、NaHCO3③碱式盐：电离时生成的阳离子是金属离子(NH4＋)，阴离子除酸根外还有OH－的盐如：Cu2(OH)2CO3 (碱式碳酸铜)6、化合物的分类四、物质的转化1、金属、氧化物、酸、碱和盐的化学通性(1)金属的化学通性：以“Fe为例”反应方程式反应实例(写出化学反应方程式) 反应类型化学性质①金属＋氧气―→金属氧化物②金属＋酸―→盐＋氢气③金属＋盐―→盐＋金属反应方程式反应实例(写出化学反应方程式) 反应类型化学性质①酸性氧化物＋水―→含氧酸②酸性氧化物＋碱―→盐＋水1、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为反应物，按下列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____________________________________2、从H、O、S、K四种元素中选择合适的元素，组成属于表中第一栏类型的物质，将其化学式填在表中相应的空格内(只要求举一例)。

(1)酸性氧化物＋碱性氧化物：_____________________________________(2)酸性氧化物＋足量的碱：________________________________________(3)碱性氧化物＋足量的酸：_________________________________________ 2、物质的转化：根据物质的组成和性质，通过化学变化可以实现物质之间的转化以钙为例，用化学方程式表示钙及其化合物之间的转化关系并指明反应类型化学反应方程式反应类型 ① 2Ca ＋O 2===2CaO 化合反应 ② CaO ＋H 2O===Ca(OH)2， 化合反应 ③ CaO ＋CO 2===CaCO 3化合反应 ④ Ca(OH)2＋Na 2CO 3===CaCO 3↓＋2NaOH 复分解反应 ⑤ Ca(OH)2＋2HCl===CaCl 2＋2H 2O 复分解反应 ⑥CaCO 3＋2HCl===CaCl 2＋CO 2↑＋H 2O复分解反应1、单质、氧化物、酸、碱、盐之间的转化关系图图示解读：(1)金属单质―→碱性氧化物，如：4Na ＋O 2===2Na 2O (2)碱性氧化物―→碱，如：CaO ＋H 2O===Ca(OH)2 (3)金属单质―→盐，如：Zn ＋H 2SO 4===ZnSO 4＋H 2↑ (4)碱性氧化物―→盐，如：CaO ＋2HCl===CaCl 2＋H 2O (5)碱―→盐，如：Ca(OH)2＋2HCl===CaCl 2＋2H 2O (6)非金属单质―→酸性氧化物，如：S ＋O 2=====点燃SO 2 (7)酸性氧化物―→酸，如：CO 2＋H 2O===H 2CO 3 (8)非金属单质―→盐，如：2Na ＋Cl 2=====△2NaCl(9)酸性氧化物―→盐，如：CO 2＋2NaOH===Na 2CO 3＋H 2O (10)酸―→盐，如：HCl ＋NaOH===NaCl ＋H 2O【课后作业】1、意大利罗马大学的Fulvio Cacace 等人获得了极具理论研究意义的N 4分子。

N 4分子结构如图所示，下列说法正确的是( )A．N4属于一种新型化合物B．N4转化为N2属于物理变化C．N4的相对分子质量为28 D．N4与N2互为同素异形体2、某气体经过检验只含有一种元素，则该气体是()A．一种单质B．一种化合物C．单质与化合物的混合物D．可能是一种单质，也可能是几种单质的混合物3、下列各项描述的判断正确的是()选项描述结论A 由同种元素组成的物质一定是纯净物正确B 科学家最近合成了一种新型的化合物S8正确C 红磷转化为白磷是物理变化错误D 纳米泡沫碳和金刚石是同素异形体错误4、下列关于碳元素的同素异形体的叙述正确的是()A．碳元素形成的各种单质称为碳元素的同素异形体B．碳元素的同素异形体结构虽然不同，但性质差别不大C．碳元素的同素异形体性质不同，其用途相同D．碳元素的同素异形体只有金刚石、石墨和C605、经测定，常温常压下的一瓶气体中只含有碳、氧两种元素，通常情况下这瓶气体不可能是()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6、实验室中的药品常按物质的性质、类别等不同而有规律地放置。

在做“酸的性质”实验时，实验桌上部分药品的摆放如图所示。

某同学取用KOH溶液后应把试剂瓶放回的位置是()7、物质的分类如下图所示由图判断下列说法中不正确的是()A．甲图所示的分类方法属于树状分类法B．乙图所示的分类方法属于交叉分类法C．碱性氧化物一定是金属氧化物D．非金属氧化物一定是酸性氧化物8、下列物质的分类采用树状分类法的是()A．铁是单质，又是导体B．氧化物可分为金属氧化物和非金属氧化物C．氯化钠是钠的化合物，又是氯化物D．氢氧化钙是纯净物、化合物，又是碱9、国家质检部门检出人们端午节包粽子的“返青粽叶”多以胆矾(化学式为CuSO4·5H2O)为添加剂，长期食用有害健康，请问胆矾是一种()A．氧化物B．盐C．碱D．酸10、根据某种共性，可将CO2、SO2归为一类氧化物，下列物质中与它们属于同一类的是() A．CaCO3B．P2O5C．CuO D．KMnO411、NaHSO4在水溶液中能够电离出Na＋、H＋和SO2－4。