第4讲　物质的组成、分类与转化(基础课)（共71张PPT）-2024届高考化学一轮复习

(共71张PPT)
第4讲　物质的组成、分类与转化
(基础课)
第一部分　化学基本概念
第二章　化学物质及其变化
　　　　　1.理解物理变化与化学变化的区别与联系，能在物质及其变化的情境中，根据需要选择不同方法，从不同角度对物质及其变化进行分析和推断。　2.能根据物质的类别、组成、微粒的结构、微粒间作用力等说明或预测物质的性质。　3.理解混合物和纯净物、单质和化合物、金属和非金属的概念。理解酸、碱、盐、氧化物的概念及其相互联系。　4.了解胶体是一种常见的分散系，了解溶液和胶体的区别。　5.了解化学与传统文化。
知识点一　物质的组成与分类
必备知识梳理
关键能力训练
01
1．物质的组成
(1)构成粒子
化学性质
化学
(2)元素、物质及粒子间的关系
①宏观上物质是由______组成的，微观上物质是由分子、原子或______构成的。
②元素与物质的关系
元素
离子
同种元素
游离态
两种或两种以上元素
化合态
(3)同素异形体
①由同一种元素形成的________________叫同素异形体。
②同素异形体之间的性质差异主要体现在物理性质上，同素异形体之间的转化属于__________。
性质不同的单质
化学变化
　　　　①只含一种元素的物质不一定是单质，如O2和O3的混合物、金刚石与石墨的混合物等。只含一种元素的纯净物才是单质。
②高分子化合物为混合物，如聚乙烯等。
③一种分子式不一定代表一种纯净物，如C4H10等。
2．物质的分类
(1)交叉分类法——从不同的角度对物质进行分类。
钠盐
硫酸盐
碳酸盐
(2)树状分类法——根据物质的组成对物质进行逐级分类，各层之间属于______关系。
包含
金属
非金属
碱
盐
氧化物
共价
电解质
非电解质
(3)常见物质的属类
①氧化物：由________________________________的化合物。
a．酸性氧化物：能与____反应只生成____和____的氧化物。如CO2、SO2。
b．碱性氧化物：能与____反应只生成____和____的氧化物。如CaO、CuO。
c．两性氧化物：既能与____反应又能与____反应生成盐和水的氧化物。如Al2O3。
两种元素组成，其中一种为氧元素
碱
盐
水
酸
盐
水
酸
碱
②酸：电离出的阳离子全部是______的化合物。
③碱：电离出的阴离子全部是________的化合物。
④盐：______________________与酸根阴离子构成的化合物。一般分为正盐(如Na2CO3)、酸式盐(如NaHCO3)、碱式盐[如Cu2(OH)2CO3]。
H＋
OH－
金属阳离子或铵根离子
　　　　氧化物辨析
①酸性氧化物不一定是非金属氧化物，如Mn2O7；非金属氧化物不一定是酸性氧化物，如CO、NO。
②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Al2O3属于两性氧化物，CrO3为酸性氧化物。
下列说法正确的是________(填序号)。
①H2O和Na2SO4均是由原子构成
②—NO2与NO 均为原子团，电子数和质子数相同
③只由一种分子构成的物质一定为纯净物，组成混合物的物质可能只有一种元素
④NaHSO4溶液呈酸性且电离出H＋，故NaHSO4既属于盐又属于酸
⑤NO2与H2O反应生成HNO3，故NO2为酸性氧化物
⑥Al2O3与NaOH反应生成盐和水，故Al2O3为酸性氧化物
⑦Mn2O7为酸性氧化物，Na2O2为碱性氧化物
⑧C2H4O2不能表示一种物质的分子构成
[答案]　③⑧
1．某杂志上刊登文章介绍：某研究小组设计制造了一种“水瓶”，用富勒烯(C60)的球形笼子作“瓶体”，一种磷酸盐作“瓶盖”，恰好可将一个水分子关在里面。下列说法正确的是(　　)
A．水、双氧水、水玻璃都是纯净物
B．石墨和C60互称为同位素
C．磷酸钙是可溶性强电解质
D．一定条件下石墨转化为C60是化学变化
D　[A项，水玻璃是Na2SiO3的水溶液、双氧水是H2O2的水溶液，属于混合物；B项，石墨和C60均为单质，互为同素异形体；C项，磷酸钙是难溶于水的物质。]
2．(2022·唐山质检)分类是化学学习的重要方法，下列有关分类正确的是(　　)
A．化合物：BaCl2、Ca(OH)2、HNO3、HD
B．碱性氧化物：Na2O、CuO、Al2O3
C．同素异形体：C60、C80、金刚石、石墨
D．混合物：漂白粉、冰水混合物、水玻璃、福尔马林
C　[A项，HD为氢的一种单质，错误；B项，Al2O3为两性氧化物，错误；D项，冰水混合物为H2O，是纯净物，错误。]
3．(2022·唐山模拟)下列各物质所属类别的判断均正确的一组是(　　)
选项 混合物 碱 盐 碱性氧化物 酸性氧化物
A 液氨 苛性钠 胆矾 氧化铁 二氧化碳
B 盐酸 烧碱 食盐 氧化钠 二氧化氮
C “84” 消毒液 碱式氯化镁 石灰石 过氧化钠 二氧化硅
D 聚乙烯塑料 熟石灰 苏打 生石灰 二氧化硫
D　[A项，液氨为NH3的液态，为纯净物；B项，NO2不是酸性氧化物；C项，碱式氯化镁为碱式盐，Na2O2是过氧化物不是碱性氧化物。]
4．已知H3PO3与足量NaOH反应生成Na2HPO3，则H3PO3为________元酸，其结构式为__________。
常见的混合物
(1)气体混合物：空气、水煤气(CO和H2)、爆鸣气(H2和O2)、天然气(主要成分是CH4)、焦炉气(主要成分是H2、C2H4、CO和CH4)、高炉煤气、石油气、裂解气。
(2)液体混合物：氨水、氯水、王水、天然水、硬水、软水、水玻璃、福尔马林、浓硫酸、盐酸、汽油、植物油、分散系(如溶液、胶体、浊液等)。
(3)固体混合物：漂白粉、高分子化合物(如蛋白质、纤维素、淀粉等)、玻璃、水泥、合金、铝热剂。
知识点二　物质的性质与转化
02
必备知识梳理
关键能力训练
1．物质的性质和变化关系图
2．常见的物理变化与化学变化
物理变化 化学变化
三馏 蒸馏、分馏 干馏
四色 焰色试验 显色反应、颜色反应、指示剂变色反应
七解 溶解、潮解 分解、电解、水解、裂解、降解
二十三化 熔化、汽化、 液化、 酸化 氧化、氢化、风化、钝化、催化、皂化、歧化、硝化、酯化、裂化、油脂的硬化、煤的气化、煤的液化、水化、炭化、磺化、硫化、卤化、橡胶老化
　　　　①只有化学键的断裂不是化学变化，如离子晶体、共价晶体的熔化。
②蛋白质的变性为化学变化而盐析为物理变化。
③核裂变或聚变不属于化学变化而属于核变化。
④一般物质的“三态”变化属于物理变化。
3．物质的常见转化和反应类型
(1)酸、碱、盐、氧化物和单质之间的转化
①强酸制弱酸：如实验室制CO2和SO2，其离子方程式分别为____________________________________和______________________
___________。
②强碱制弱碱：2NH4Cl＋Ca(OH)2 ______________________。
③易溶物转化为难溶物：如AgNO3＋NaCl===___________________。
CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋CO2↑＋H2O
H2O
CaCl2＋2NH3↑＋2H2O
AgCl↓＋NaNO3
④难溶物转化为更难溶物：如3Mg(OH)2＋2FeCl3===_______________
__________。
⑤难挥发物转化为易挥发物：如NaCl＋H2SO4(浓) HCl↑＋NaHSO4。
3MgCl2＋
2Fe(OH)3
(2)化学反应类型
化合
分解
置换
复分解
氧化还原
非氧化还原
吸热
放热
1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)232Th转化成233U是化学变化。(　　)
(2)用铂丝蘸取Na2SO4、Na2CO3、NaCl溶液进行焰色试验是化学变化。(　　)
(3)Na2CO3·10H2O的风化、NaOH的潮解属于物理变化。 (　　)
(4)从海水中提取物质都必须通过化学反应才能实现。(　　)
(5)NH4Cl溶液除铁锈是化学变化，食盐水导电是物理变化。 (　　)
(6)3CO＋Fe2O3 2Fe＋3CO2既属于置换反应，又属于氧化还原反应。 (　　)
[答案]　(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)×　(6)×
2．现有下列变化：①石油的分馏，②煤的干馏，③钠的焰色试验，④碘的升华，⑤氯化铵分解，⑥蛋白质的变性，⑦煤的液化，⑧电解食盐水，⑨CaCl2的潮解，⑩冰的融化， FeCl3的水解， 石油的裂化、裂解， 蛋白质的盐析， 食物的缓慢氧化， 同素异形体间的转化。
其中属于物理变化的是_____________；
属于化学变化的是____________________。
[答案]　①③④⑨⑩ 　②⑤⑥⑦⑧
　　　　　物质的性质及其应用
1．下列有关物质性质及其应用叙述正确的是(　　)
A．利用FeS的还原性，处理废水中的Hg2＋
B．利用MgCl2溶液的导电性，电解MgCl2溶液制Mg
C．利用非金属性：C>Si，工业上用C与SiO2反应制备粗Si
D．利用H2O2的氧化性处理古画中变黑的颜料(PbS)恢复白色(PbSO4)
D　[利用沉淀的转化，使溶解度低的FeS与Hg2＋反应，形成更难溶的HgS，故A项错误；MgCl2是离子化合物，在熔融状态下可以导电，因此电解熔融的MgCl2制Mg，故B项错误；非金属性是指非金属元素的单质在化学反应中得到电子的能力，而工业上用C与SiO2反应制备粗Si中所表现出来的是碳失去电子的能力，故C项错误。]
2．(2022·威海模拟)下列物质应用和对应性质匹配的是(　　)
选项 应用 性质
A 大型舰船的底部常镶嵌锌块，防止船底腐蚀 锌比铁活泼性强
B 用焦炭和二氧化硅在电炉中制备粗硅 非金属性：C>Si
C SO2可用于漂白织物等 SO2具有氧化性
D 聚合硫酸铁用作净水剂 聚合硫酸铁易溶于水
A　[高温下，焦炭将二氧化硅还原成粗硅的反应中C充当的是还原剂，其还原性大于还原产物Si的还原性，不能证明碳元素的非金属性强于硅元素，故B错误；SO2具有漂白性，可用于漂白织物，故C错误；聚合硫酸铁中的铁为＋3价，能用作净水剂，则聚合硫酸铁能水解生成氢氧化铁胶体，氢氧化铁胶体能吸附水中的悬浮物而净水，故D错误。]
　　　　　物质的变化及其转化
3．(2022·岳阳模拟)下列有关某湖流域治理和生态修复的措施中，主要涉及化学变化的是(　　)
A．退田返湖，扩大该湖水域面积
B．束水攻沙，清除湖道的淤沙堵塞
C．沿湖生活废水，经过脱氮除磷处理后，达标排放
D．实行十年禁渔期，恢复该湖水域鱼类生态平衡
C　[A项，退田返湖，扩大该湖水域面积无新物质生成，不发生化学变化；B项，束水攻沙，清除湖道的淤沙堵塞，无新物质生成，不发生化学变化；D项，实行十年禁渔期，恢复该湖水域鱼类生态平衡，无新物质生成，不发生化学变化。]
4．下列诗句或谚语可能与化学现象有关，下列说法不正确的是(　　)
A．“水乳交融，火上浇油”前者包含物理变化，而后者包含化学变化
B．“落汤螃蟹着红袍”发生了化学变化
C．“水滴石穿、绳锯木断”不包含化学变化
D．“看似风平浪静，实则暗流涌动”形象地描述了溶解平衡的状态
C　[“水乳交融”是物理上的混合，没有发生化学变化，“火上浇油”体现油的燃烧反应，发生化学变化，A项正确；蛋白质遇高温变性，发生化学变化，B项正确；“水滴石穿”原理：石头大多含CaCO3，其与水、二氧化碳反应生成的Ca(HCO3)2是可溶性物质，随着水流溶解，发生化学变化，C项错误；溶解平衡是动态平衡，达到平衡时溶解和结晶过程还在进行，只是二者的速率相等，表面上看是一个静态过程，D项正确。]
5．(2022·沧州模拟)部分含碳物质的分类与相应碳元素的化合价关系如图所示。下列说法错误的是(　　)
A．澄清石灰水中通入过量CO2，反应为Ca(OH)2＋2CO2===Ca(HCO3)2
B．c与CuO共热生成Cu的反应，为置换反应
C．c→d的反应中c发生氧化反应
D．d转化为e可通过化合反应实现
B　[c为CO，CO与CuO反应不是置换反应，B错误。]
知识点三　分散系　胶体
03
必备知识梳理
关键能力训练
1．分散系
(1)概念：化学上把______________物质以______形式分散到另一种(或多种)物质中所形成的________，叫做分散系。
(2)组成：
一种(或多种)
粒子
混合物
(3)分类：根据分散质粒子的直径大小对分散系进行分类。
溶液
胶体
浊液
2．胶体
(1)本质特征：分散质粒子的直径为_____________的分散系。
(2)分类：根据分散剂不同
1～100 nm
(3)Fe(OH)3胶体的制备
①实验操作：将烧杯中的蒸馏水加热至沸腾，向沸水中逐滴加入5～6滴_________________。继续煮沸至液体呈________，停止加热，即制得Fe(OH)3胶体。
②反应原理：_________________________________________(写化学方程式)。
FeCl3饱和溶液
红褐色
③注意：a.不能过度加热，否则Fe(OH)3胶体聚沉生成Fe(OH)3沉淀。
b．FeCl3饱和溶液加入量不宜过多，否则会使胶体聚沉生成沉淀。
c．书写制备胶体的化学方程式时，生成的胶体不加“↓”，应注明“胶体”二字，应注明加热条件。
d．不能用碱性溶液与FeCl3反应制备Fe(OH)3胶体。
(4)胶体的丁达尔效应
①概念：当光束通过胶体时，由于胶体粒子对光线______(光波偏离原来方向而分散传播)形成____________________，叫做丁达尔效应。
②应用：区分胶体和溶液。
散射
一条光亮的“通路”
　　　　胶体的聚沉及应用
胶体粒子聚集成为较大的颗粒，从而形成沉淀从分散剂里析出的过程叫做聚沉。
使胶体聚沉的方法：①加入少量电解质；②加入与胶体粒子带有相反电荷的胶体粒子；③加热；④搅拌。
应用：①三角洲的形成；②明矾、铁盐溶液净水；③盐卤制豆腐。
(5)提纯胶体的方法——渗析
由于胶体粒子较大不能透过半透膜，而离子、小分子较小可以透过半透膜，利用此性质可以将胶体提纯。
3．三种分散系的比较
分散系 溶液 胶体 浊液
分散质粒子 单个小分子或离子 高分子或多分子集合体 巨大数目的
分子集合体
性 质 外观 均一、 透明 均一 不均一、
不透明
稳定性 ______ 较稳定 ________
稳定
不稳定
分散系 溶液 胶体 浊液
性质 能否透过滤纸 ____ ____ 不能
能否透过半透膜 ____ ______ 不能
鉴别 无丁达尔 效应 有丁达尔效应 静置分层
或沉淀
能
能
能
不能
判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)泥水、NaCl溶液和云均为分散系。(　　)
(2)胶体粒子带电荷，但胶体呈电中性。(　　)
(3)鸡蛋白的溶液、血液、淀粉溶液均能发生丁达尔效应。(　　)
(4)FeCl3溶液加入沸水中，1 mol Fe3＋水解可得到胶体粒子数为NA(NA表示阿伏加德罗常数的值)。(　　)
(5)明矾净水时发生了化学及物理变化，能起到杀菌、消毒作用。(　　)
(6)型号不同的钢笔水混用易造成笔不出水与胶体的聚沉有关。(　　)
(7)河海交汇处易形成沙洲，体现胶体的聚沉。(　　)
[答案]　(1)√　(2)√　(3)√　(4)×　(5)×　(6)√　(7)√
1．某同学在实验室进行了如图所示的实验，下列说法中错误的是 (　　)
A．利用过滤的方法，可将Z中固体与液体分离
B．X、Z烧杯中分散系的分散质相同
C．Y中反应的离子方程式为3CaCO3＋2Fe3＋＋3H2O===2Fe(OH)3(胶体)＋3CO2↑＋3Ca2＋
D．Z中分散系能产生丁达尔效应
B　[胶体可透过滤纸而固体不能透过，A项正确；X烧杯中的分散质为氯化铁，而Z烧杯中的分散质为氢氧化铁胶粒，B项错误；FeCl3溶液中存在平衡Fe3＋＋3H2O　　　　Fe(OH)3＋3H＋，加入CaCO3时发生反应CaCO3＋2H＋===CO2↑＋Ca2＋＋H2O，从而促进Fe3＋水解，C项正确；该分散系为胶体，能产生丁达尔效应，D项正确。]
2．(2022·杭州模拟)中国人食用豆腐已有上千年历史。东汉《大荒纪闻》记载“(周)幽王时，隶籴(磨碎)豆为乳。王未饮而温，久为酥烙(乳酪) 。” 《本草纲目》中第一次明确提出了整套制作豆腐的流程：“豆腐之法，凡黑豆、黄豆及白豆、泥豆、豌豆、绿豆之类，皆可为之。造法：水浸硙碎，滤去渣，煎成，以盐卤汁或山矾叶或酸浆、醋淀就釜收之。又有入缸内以石膏末收之。” 下列有关叙述错误的是(　　)
A．豆浆主要是豆类蛋白质与水形成的胶体分散系，属于介稳体系
B．取少量豆浆于试管中稀释，用“激光笔”照射，可观察到光亮的“通路”
C．豆浆中加入盐卤汁或石膏，可加快凝聚成豆腐，其原理与江河入海口易形成“三角洲”类似
D．用“煎成”后的豆浆制作豆腐，其蛋白质仍然具有生理活性
D　[豆浆主要是豆类蛋白质分散在水中形成的胶体分散系(分散质粒子直径大小为1～100 nm)，胶体属于介稳体系，故A正确；胶体具有丁达尔效应，故B正确；江河入海口易形成“三角洲”，就是含有胶体的江河水接触含电解质的海水发生聚沉，与豆浆中加入盐卤汁或石膏可加快凝聚成豆腐的原理都为胶体遇电解质易发生聚沉，故C正确；蛋白质高温蒸煮时发生变性，失去了生理活性，故D错误。]
3．胶体在工农业生产及日常生活中有着广泛应用。下列事实与胶体性质无关的是(　　)
①土壤中离子的吸附和交换过程，有保肥作用
②将植物油倒入水中用力搅拌形成油水混合物
③往伤口上撒盐可以止血消炎
④豆浆中加入石膏制豆腐
⑤由肾功能衰竭等疾病引起的血液中毒，可利用血液透析进行治疗
⑥铝盐和铁盐可用作净水剂
⑦O3、H2O2均可用于水的净化杀菌
A．①④⑦ B．③④⑥ C．②⑤⑦ D．②⑦
[答案]　D
4．明矾净水的原理是___________________，
有关离子方程式为_______________。
[答案]　明矾溶于水，Al3＋水解生成的Al(OH)3胶体吸附水中悬浮物形成沉淀除去　Al3＋＋3H2O　　　　Al(OH)3(胶体)＋3H＋
真题感悟·明确考向
04
真题 感悟
情境 探究
1．(2022·湖南选择性考试，T1)化学促进了科技进步和社会发展，下列叙述中没有涉及化学变化的是(　　)
A．《神农本草经》中记载的“石胆能化铁为铜”
B．利用“侯氏联合制碱法”制备纯碱
C．科学家成功将CO2转化为淀粉或葡萄糖
D．北京冬奥会场馆使用CO2跨临界直冷制冰
1
3
5
2
4
D　[A项，涉及CuSO4与Fe的反应；B项，利用NaCl、NH3、CO2、H2O发生反应生成NaHCO3，NaHCO3又分解生成纯碱；C项，CO2转化为淀粉或葡萄糖，发生了化学变化；D项，使用CO2跨临界直冷制冰，将水直接转化为冰，没有新物质生成，只发生了物理变化，没有涉及化学变化，符合题意。]
1
3
5
2
4
2．(2022·山东等级考，T1)古医典富载化学知识，下述之物见其氧化性者为(　　)
A．金(Au)：“虽被火亦未熟”
B．石灰(CaO)：“以水沃之，即热蒸而解”
C．石硫黄(S)：“能化……银、铜、铁，奇物”
D．石钟乳(CaCO3)：“色黄，以苦酒(醋)洗刷则白”
C　[A项，Au不能被O2氧化，不符合题意；B项，没有发生氧化还原反应，不符合题意；C项，S与Fe、Ag、Cu反应生成硫化物，S表现氧化性，符合题意；D项，没有发生氧化还原反应，不符合题意。]
1
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3．(2021·海南等级考，T2)元末陶宗仪《辍耕录》中记载：“杭人削松木为小片，其薄为纸，熔硫磺涂木片顶端分许，名曰发烛……，盖以发火及代灯烛用也。”下列有关说法错误的是(　　)
A．将松木削薄为纸片状有助于发火和燃烧
B．“发烛”发火和燃烧利用了物质的可燃性
C．“发烛”发火和燃烧伴随不同形式的能量转化
D．硫磺是“发烛”发火和燃烧反应的催化剂
1
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4
D　[将松木削薄为纸片状可以增大可燃物与氧气接触面积，有助于发火和燃烧，A正确；发烛具有可燃性，“发烛”发火和燃烧利用了物质的可燃性，B正确；“发烛”发火和燃烧伴随不同形式的能量转化，如化学能转化为光能、热能等，C正确；硫磺也燃烧，不是催化剂，D错误。]
1
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5
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4
4．(2021·湖南选择性考试，T2)下列说法正确的是(　　)
A．糖类、蛋白质均属于天然有机高分子化合物
B．FeO粉末在空气中受热，迅速被氧化成Fe3O4
C．SO2可漂白纸浆，不可用于杀菌、消毒
D．镀锌铁皮的镀层破损后，铁皮会加速腐蚀
B　[糖类中的单糖、二糖不属于高分子化合物，A错误；FeO不稳定，在空气中受热会被氧化为Fe3O4，B正确；工业上常用SO2漂白纸浆，且SO2还可用于杀菌、消毒，C错误；根据原电池原理，镀锌铁皮的镀层破损后形成原电池，锌作原电池的负极，保护铁皮不被腐蚀，D错误。]
2
3
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1
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5．(2020·全国Ⅱ卷，T7)北宋沈括《梦溪笔谈》中记载：“信州铅山有苦泉，流以为涧。挹其水熬之则成胆矾，烹胆矾则成铜。熬胆矾铁釜，久之亦化为铜。”下列有关叙述错误的是(　　)
A．胆矾的化学式为CuSO4
B．胆矾可作为湿法冶铜的原料
C．“熬之则成胆矾”是浓缩结晶过程
D．“熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”是发生了置换反应
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A　[胆矾的化学式为CuSO4·5H2O，A项错误；湿法冶铜的原理是CuSO4＋Fe===FeSO4＋Cu，即胆矾可作为湿法冶铜的原料，B项正确；CuSO4溶液经熬制可以得到胆矾，是CuSO4溶液浓缩结晶的过程，C项正确；熬胆矾的铁釜中发生的反应为CuSO4＋Fe===FeSO4＋Cu，属于置换反应，D项正确。]
《馀冬录》中对胡粉[主要成分为2PbCO3·Pb(OH)2]的制法有如下描述：“嵩阳产铅，居民多造胡粉。其法：铅块悬酒缸内，封闭四十九日，开之则化为粉矣。化不白者，炒为黄丹。黄丹滓为密陀僧。”其中黄丹的主要成分为Pb3O4，密陀僧的主要成分为PbO。胡粉中铅的化合价为＋2价，黄丹(Pb3O4)中铅有＋2价和＋4价两种化合价，铅的价态发生了变化。 请根据上述情境回答下列问题：
(1)胡粉中的主要成分属于________(填“盐”“碱”“碱式盐”或“酸式盐”)
(2)胡粉转化为密陀僧的化学方程式为_________________。
(3)密陀僧转化为黄丹的化学方程式为______________。
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