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物质的分类(第一课时)
主讲人:刘芳路
阅读材料:
有限的元素组成了种类繁多的物质
氢是元素周期表中原子序数为1的元素,含氢元素的物质有H2、H2O、H2SO4等。碳是组成生物体的主要元素之一,金刚石、石墨、C60、温室气体之一的CO2中都有碳元素的身影。钠是一种活泼的金属,生理盐水中的NaCl、碱面里的Na2CO3、管道疏通剂的有效成分NaOH中都含有钠元素。钙是生长发育所必需的元素,自热米饭发热包中的CaO、用来杀菌除虫的波尔多液[由Ca(OH)2和CuSO4配制而成] 、大理石的主要成分CaCO3都含有钙元素。钡是生产绿色烟花必须添加的一种元素,用x射线检查肠胃病时病人服用的BaSO4浊液(俗称钡餐)当中也含有钡元素……
如何快速在超市找到以下物品?
生活用品类
床单
毛巾
学习用品类
三角板
笔记本
厨房用品类
玻璃杯、保鲜盒
刀叉、平底锅
食品类
苹果、牛奶
西瓜、葡萄
分类的目的
分类的标准
分类的结果
决定
决定
方便取用物品
按用途分类
分类法
如何快速在超市找到以下物品 ?
思考 请对以下物质进行分类
分类的目的
分类的标准
分类的结果
决定
决定
分类法
方便研究物质
按物质的组成分类
H2、H2O、H2SO4、金刚石、石墨、C60、CO2、
Na、NaCl溶液、NaOH、Na2CO3、CaO、
Ca(OH)2、CuSO4、CaCO3、BaSO4浊液
思考 请对短文中划线的物质进行分类
NaCl溶液
BaSO4浊液
Na
物质
纯净物
混合物
单质
化合物
金属
单质
非金属
单质
按物质的组成分类
H2
金刚石
石墨、C60
氧化物
NaCl溶液
BaSO4浊液
Na
物质
纯净物
混合物
单质
金属
单质
非金属
单质
CaO
H2O、CO2
H2SO4
NaOH Ca(OH)2
Na2CO3 CaCO3
CuSO4
金属
氧化物
非金属
氧化物
酸
碱
盐
思考 请对以下物质进行分类
H2
金刚石
石墨、C60
化合物
思考 请对短文中划线的物质进行分类
NaCl溶液
BaSO4浊液
Na
物质
纯净物
混合物
单质
化合物
金属
单质
非金属
单质
按物质的组成分类
H2
金刚石
石墨、C60
同素异形体
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
氧化物
NaCl溶液
BaSO4浊液
Na
物质
纯净物
混合物
单质
金属
单质
非金属
单质
CaO
H2O、CO2
H2SO4
NaOH Ca(OH)2
Na2CO3 CaCO3
CuSO4
金属
氧化物
非金属
氧化物
酸
碱
盐
思考 请对以下物质进行分类
H2
金刚石
石墨、C60
化合物
一、分类的方法
1.树状分类法:对同类事物进行再分类的方法。
树状分类图的分类原则:同一层次的物质类别间一般是相互独立,没有交叉的。
分类的目的
分类的标准
分类的结果
决定
决定
分类法
全面研究物质
基于物质的组成、结构、
性质、用途等多角度分类
思考 请对请对以下物质进行分类
H2、H2O、H2SO4、金刚石、石墨、C60、CO2、
Na、NaCl溶液、NaOH、Na2CO3、CaO、
Ca(OH)2、CuSO4、CaCO3、BaSO4浊液
2.交叉分类法
分别按照多种标准对某一事物进行分类的方法。
Na2CO3
Na2SO4
K2SO4
K2CO3
钠 盐
钾 盐
硫酸盐
碳酸盐
Na2CO3
CaCO3
CuSO4
BaSO4
碳酸盐
硫酸盐
轻金属盐
重金属盐
可溶盐
难溶盐
基于物质的组成、结构、性质、用途等多角度分类
思考 请对以下物质进行分类
2.交叉分类法
是分别按照多种标准对某一事物进行分类的方法。
含氧酸
无氧酸
一元酸
二元酸
变式:用交叉分类法对下列物质进行分类
H2SO4
HCl
HNO3
H2SO3
氧化物
NaCl溶液
BaSO4浊液
Na
物质
纯净物
混合物
单质
金属
单质
非金属
单质
按物质的组成分类
CaO
H2O、CO2
H2SO4
NaOH Ca(OH)2
Na2CO3 CaCO3
CuSO4
金属
氧化物
非金属
氧化物
酸
碱
盐
H2
金刚石
石墨、C60
化合物
H2O、CO2、SO3
CaO、Fe2O3、Na2O
金属
氧化物
非金属
氧化物
按组成分
H2O
CaO
CO2
Fe2O3
SO3
Na2O
已知:盐酸可以除铁锈
已知:CO2能用NaOH溶液吸收
有同学提出:同一类物质应该有相似的性质
思考 运用分类的思想对氧化物进行再认识
CO2 + 2NaOH Na2CO3 + H2O
SO3 + 2NaOH Na2SO4 + H2O
CaO + 2HCl CaCl2 + H2O
Fe2O3 + 6HCl 2FeCl3 + 3H2O
Na2O + 2HCl 2NaCl + H2O
【资料:几种氧化物的重要化学性质】
碱性
氧化物
酸性
氧化物
思考:物质组成和性质之间是否存在某种关联?
思考 运用分类的思想对氧化物进行再认识
CaO
CO2
Fe2O3
SO3
Na2O
氧化物
金属
氧化物
非金属
氧化物
大多数非金属氧化物是酸性氧化物
大多数金属氧化物是碱性氧化物
碱性氧化物
酸性氧化物
H2O
H2O
思考 运用分类的思想对氧化物进行再认识
组成
性质
判断以下物质哪些属于酸性氧化物?哪些属于碱性氧化物
HCl Na(OH)2 K2O SO2 CO NO Al2O3 Mn2O7
酸性氧化物:SO2 Mn2O7
碱性氧化物: K2O
思考4 预测陌生物质的性质
——如何吸收烟气中的SO2?
SO2
依据酸性氧化物共性
酸性氧化物
类比CO2性质
预测SO2的性质
SO2+H2O H2SO3
SO2+CaO CaSO3
SO2+2NaOH Na2SO3 +H2O
基于物质类别研究物质性质的认知模型
确定
物质
类别
依据类别共性
类比典型代表物
实验
验证
预测
物质
性质
确认
物质
性质
分析物质
组成
思考 预测陌生物质的性质
——如何吸收烟气中的SO2?
氧化物
NaCl溶液
BaSO4浊液
Na
物质
纯净物
混合物
单质
金属
单质
非金属
单质
按物质的组成分类
CaO
H2O、CO2
H2SO4
NaOH Ca(OH)2
Na2CO3 CaCO3
CuSO4
金属
氧化物
非金属
氧化物
酸
碱
盐
H2
金刚石
石墨、C60
化合物
分散系:一种物质(分散质)以粒子形式分散到另一种物质(分散剂)中所形成的混合物。
学生A说:溶液和浊液
是同一类分散系
学生B说:溶液和浊液
不是一类分散系
哪位同学说的对?
活动5 运用分类的思想进行溶液和浊液的比较研究
CuSO4溶液
泥水浊液
观察、对比:外观有较大差异
溶液和浊液中分散质粒子直径大小不同
为什么溶液和浊液的性质存在较大差异?
活动5 运用分类的思想进行溶液和浊液的比较研究
提出问题
猜想假设
查阅资料
溶液 浊液
分散质粒子 存在形式 离子或分子 离子的集合体或分子的集合体
分散质粒子 直径大小 < 1 nm > 100 nm
结 论
溶液与浊液宏观性质的差异
与分散质粒子直径的大小有关
活动5 运用分类的思想进行溶液和浊液的比较研究
1 nm
100 nm
溶液
浊液
宏观性质
透明
均一稳定
浑浊
不稳定
微观结构
(分散质粒子直径大小)
分散系分类
透明?浑浊?
介稳状态?
二者之间是否存在另一类分散系
活动6 运用分类的思想对胶体性质进行探究
【资料】胶体中分散质粒子的直径为1 100 nm
粒子比较大
光反射
粒子比较小
光透射
粒子较小光散射
光束通过胶体时出现光亮
“通路”的现象称为“丁达尔效应”
【演示实验】Fe(OH)3胶体的制备及性质探究
活动6 运用分类的思想对胶体性质进行探究
资料
对比实验 溶液 胶体
证据 宏观性质 无丁达尔效应 有丁达尔效应
解释 微观本质 粒子直径<1 nm 粒子直径1~100 nm
结论:
1. 用丁达尔效应来区分溶液和胶体
2. 溶液和胶体的本质区别是分散质粒子直径的大小不同
活动6 运用分类的思想对胶体性质进行探究
【演示实验】Fe(OH)3胶体的制备及性质探究
1 nm
100 nm
溶液
浊液
宏观性质
透明
均一稳定
浑浊
不稳定
分散系分类
丁达尔效应
介稳状态
活动6 运用分类的思想对胶体性质进行探究
微观结构
(分散质粒子直径大小)
胶体
活动6 运用分类的思想对胶体性质进行探究
胶体
根据分散剂
的状态
气溶胶
液溶胶
固溶胶
Fe(OH)3胶体
宏
观
基于物质类别研究物质性质的认知模型
依据类别共性
类比典型物质
实验
验证
确认
物质
性质
微
观
预测
物质
性质
确定
物质
类别
分析物质
组成
阅读材料:
有限的元素组成了种类繁多的物质
氢是元素周期表中原子序数为1的元素,含氢元素的物质有H2、H2O、H2SO4等。碳是组成生物体的主要元素之一,金刚石、石墨、C60、温室气体之一的CO2中都有碳元素的身影。钠是一种活泼的金属,生理盐水中的NaCl、碱面里的Na2CO3、管道疏通剂的有效成分NaOH中都含有钠元素。钙是生长发育所必需的元素,自热米饭发热包中的CaO、用来杀菌除虫的波尔多液[由Ca(OH)2和CuSO4配制而成] 、大理石的主要成分CaCO3都含有钙元素。钡是生产绿色烟花必须添加的一种元素,用x射线检查肠胃病时病人服用的BaSO4浊液(俗称钡餐)当中也含有钡元素……
分类
分类是根据研究对象的共同点和差异点,将它们区分为不同种类和层次的科学方法。科学的分类能够反映事物的本质特征,有利于人们分门别类地进行深入研究。
分类是有一定的标准,根据不同的标准,人们对研究对象进行不同的分类。在高中化学的学习中,对物质及其变化的分类标准将从物质的组成和性质等宏观视角,拓展到物质的构成、结构和参加化学反应的粒子等微观视角。
运用分类的方法,可以发现物质及其变化的规律,预测物质的性质及可能发生的变化。
分类法在实际生产生活中的应用
超市里摆放货品
实验室里码放药品
图书馆中陈列书籍
物流公司分拣快递
垃圾分类
完成导与练习题