物质构成的奥秘(一)
化学物质的多样性
一、课标要求
1.认识物质的多样性,认识物质的三态及其转化。
2.能从组成上认识氧化物,区分纯净物和混合物、单质和化合物、有机物和无机物。
3.知道无机化合物可以分成氧化物、酸、碱、盐。
二、思维导图
三、基础知识回顾
1.纯净物
(1)定义:只由①________物质组成。
(2)分类
a.单质:概念:由②________元素组成的纯净物。
分类:金属单质,如Mg、Cu、Fe、Ag等;
非金属单质,如C、O2、N2、H2、He、Ar等。
b.化合物:定义:由③________元素组成的纯净物。
分类:无机化合物:
氧化物:概念:由④________元素组成且其中一种元素是⑤________的化合物。
分类:金属氧化物,如CuO等;
非金属氧化物,如CO2等。
酸:在水溶液中解离出的阳离子全部是H+的化合物,如H2SO4等。
碱:在水溶液中解离出的阴离子全部是OH-的化合物,如 NaOH等。
盐:组成里含有金属离子(或NH4+)和酸根离子的化合物,如Na2SO4等。
【小贴士】铵根离子与酸根离子组成的化合物称为铵盐。
有机化合物:含有⑥________元素的化合物(除CO、CO2、H2CO3及碳酸盐、碳酸氢盐外),如C2H5OH等。
2.混合物:由⑦________的物质组成,如空气、矿泉水、海水、合金等。
3.二者的关系:
四、典型例题
例1 下列物质按照混合物、氧化物、单质顺序排列的是( )
A.空气、二氧化锰、氧气
B.海水、氯酸钾、氢气
C.氧化铁、锰酸钾、水
D.硫酸铜、高锰酸钾、二氧化碳
解析 空气属于混合物,二氧化锰属于氧化物,氧气属于单质,A正确;海水属于混合物,氯酸钾属于化合物,但不是氧化物,氢气属于单质,B错误;氧化铁、锰酸钾、水都属于纯净物,C错误;硫酸铜、高锰酸钾、二氧化碳都属于纯净物,D错误。
答案 A
例2 分类是化学学科常见的思想方法之一。下图呈现的物质分类关系中,①与②是并列关系,③包含在②中。若②是纯净物,则③不可能是( )
A.空气
B.硝酸钾
C.氦气
D.二氧化氮
解析 由于①与②是并列关系,故可以是纯净物和混合物,也可以是单质和化合物;③包含在②中,若②是纯净物,③可能是单质或化合物,但肯定不能是混合物,因为纯净物和混合物是并列关系,故选A。
答案 A
例3 下列各图中“○”和“●”分别表示不同元素的原子,则其中表示化合物的是( )
A B C D
解析 本题通过物质的微观构成来考查物质的分类。化合物是由不同种元素组成的纯净物,从微观角度来看,化合物只含有一种分子且该分子是由有不同种原子构成的。A中只含一种分子,且每个分子是由不同种原子构成的,属于化合物;B中含有三种不同的分子,属于混合物;C、D中都只含一种分子,但每个分子中只含有一种原子,都属于单质。
答案 A
跟踪练习 1.下列属于纯净物的是( )
A.食用醋 B.葡萄酒 C.蒸馏水 D.酸牛奶
2.下列物质不属于氧化物的是( )
A.冰水混合物 B.臭氧 C.生石灰 D.干冰
3.“”和“”表示两种不同元素的原子,下列可能表示氧化物的是( )
A B C D
4.物质分类不正确的是( )
A.醋酸属于酸 B.纯碱属于碱 C.小苏打属于盐 D.冰水混合物是纯净物
5.氧化物与X的关系可用右图表示,则X是( )
A.碱 B.单质
C.化合物 D.金属氧化物
五、化学与生活
化学物质的多样性
世界是物质的,物质都是由化学元素组成的。到目前为止,已经发现自然界中存在的和实验室合成的物质超过三千万种,并且化学家还在以每年近百万种的速度继续发现更多的新物质。请你运用所学的知识回答下列问题。
(1)在下表空白处填上适当的内容:
物质名称 物质组成(用化学式表示) 构成物质的微粒(用符号表示) 物质中各元素的质量比
氧气 O2
臭氧 O3
过氧化氢 mH:mO=1:l6
铜 Cu
熟石灰 Ca(OH)2
Na+、CO32- mNa:mC:mO=23:6:24
蔗糖 mC:mH:mO=72:11:88
食盐水
(2)由于物质的多样性,化学上通常用分类的方法认识物质。请你根据物质的组成,把(1)中8种物质分类,要求用框图的形式表示,层次分明。
(3)你认为造成物质多样性的原因有哪些 请选择(1)中物质说明(答三种即可):
原因①_____________________________,举例:_____________________________;
原因②_____________________________,举例:_____________________________;
原因③_____________________________,举例:_____________________________。
六、关键能力提升
考法解读 单质、化合物和氧化物、酸、碱、盐的判断一直是中考的高频考点,常在选择题或填空题中考查,考查的知识点有化合物、氧化物、单质和物质从属关系的判断。
例1 下列各选项中,物质的分类全部正确的是( )
选项 单质 氧化物 化合物 混合物
A 铝合金 五氧化二磷 盐酸 空气
B 水银 水 硝酸铵 冰水混合物
C 金刚石 干冰 氧化铜 生理盐水
D 钢 生石灰 火碱 煤
解析 铝合金、盐酸、空气都属于混合物,A错误;冰水混合物中只有水分子,属于纯净物,B错误;金刚石属于单质,干冰是二氧化碳的固体,属于氧化物,氧化铜属于化合物,生理盐水属于混合物,C正确;钢是铁的合金,属于混合物,不是单质,D错误。
答案 C
例2 我们可以利用如下三种关系:
对某些知识进行归纳,以对知识有更深刻的理解和认识。下列归纳和总结的关系,正确的是( )
A.单质和化合物:交叉关系 B.氧化反应和化合反应:并列关系
C.化学肥料和复合肥料:并列关系 D.酸性溶液和酸溶液:包含关系
解析 纯净物包括单质、化合物两大类,二者属于并列关系,A错误;氧化反应是物质与氧发生的反应,化合反应是由两种或两种以上物质生成一种物质的反应,有的反应既是化合反应,又是氧化反应,如铁丝在氧气燃烧,因此氧化反应和化合反应是交叉关系,不是并列关系,B错误;化学肥料包含复合肥料,二者是包含关系,C错误;酸溶液属于酸性溶液,酸性溶液中除了酸溶液还包括不属于酸但显酸性的溶液,故二者是包含关系,D正确。
答案 D
例3 下列能够反映物质组成的概念是( )
①溶解度 ②元素 ③溶质质量分数 ④有机物 ⑤溶液
A.①②③④⑤ B.②③④⑤ C.②③ D.②
解析 ①溶解度是表示在一定温度下,物质在一定量溶剂中溶解能力的大小,不能够反映物质的组成;②元素是具有相同核电荷数(或质子数)的一类原子的总称,可用于描述物质的宏观组成;③溶质质量分数是溶液中溶质的质量与溶液的质量之比,能够反映物质的组成;④有机物是含有碳元素的化合物(一氧化碳、二氧化碳、碳酸盐等物质除外),能够反映物质的组成;⑤溶液是一种或几种物质分散到另一种物质里形成的均一、稳定的混合物,能够反映物质的组成。综上所述,能够反映物质组成的概念是②③④⑤。
答案 B
方法总结 判断纯净物和混合物的依据是该物质是由一种物质还是多种物质组成的,解题的关键是准确分析所给物质的组成情况,要从所含物质的种类和所含粒子的种类两个方面进行分析,不能被文字描述中的“洁净”“混合”等字眼所迷惑而产生错误的判断。判断单质和化合物的依据是组成该纯净物的元素是一种还是多种,解题时,往往由于将化合物与混合物、单质与纯净物相混淆,易造成判断上的错误,因此要准确找出各类物质之间的从属关系。
专项练习 1.分类法是化学学习的重要方法,下列各组物质按照单质、盐、混合物的顺序排列的是( )
A.生铁、小苏打、冰水混合物 B.钙片、氯化镁、海水
C.石墨、氢氧化铜、石油 D.液氧、硫酸钡、粗盐
2.对物质进行分类是我们研究物质的便捷途径,现有以下物质:①塑料保鲜膜;②纯碱;③硝酸钾;④铝制易拉罐;⑤高铁的铁轨;⑥我国自主生产的圆珠笔头的圆珠;⑦PET制的矿泉水瓶;⑧磷酸二铵;⑨烧碱.对上述物质分类不正确的是( )
A.属于复合肥的有③⑧ B.属于有机合成材料的有①⑦
C.属于金属材料的有④⑤⑥ D.属于碱的有②⑨
3.下列四种物质符合如右图所示关系的是( )
A.石墨 B.干冰 C.沥青 D.陶瓷
参考答案
三、基础知识回顾
①一种 ②同种 ③不同种 ④两种 ⑤氧元素 ⑥碳 ⑦两种或两种以上
四、典型例题
跟踪练习 1.C 2.B 3.D 4.B 5.C
五、化学与生活
(1)
物质名称 物质组成(用化学式表示) 构成物质的微粒(用符号表示) 物质中各元素的质量比
O2
O3
H2O2 H2O2
Cu
Ca2+ OH- mCa:mO:mH=20:16:1
碳酸钠(纯碱) Na2CO3
C12H22O11 C12H22O11
H2O Na+ Cl-
(2)
(3)①物质的状态不同。例如,氧气有三种不同的状态。②物质元素组成不同。例如,过氧化氢由氢元素和氧元素组成,氧气由氧元素组成。③物质结构不同(或构成物质的微粒不同)。例如,氧气由氧分子构成,铜由铜原子构成,氢氧化钙由钙离子和氢氧根离子构成。或④元素组成相同,但分子中原子个数和分子结构不同(或原子之间的结合方式不同)。例如,氧气和臭氧都是由氧元素组成,但由于分子中氧原子个数和氧原子之间的结合方式不同构成了氧气和臭氧两种不同的物质。(其它合理答案也给分,如④答同素异形体)
六、关键能力提升
专项练习 1.D 2.D 3.A