第一节 第1课时 物质的分类 课件(共49张PPT) 人教版高中化学必修1
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| 名称 | 第一节 第1课时 物质的分类 课件(共49张PPT) 人教版高中化学必修1 |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 1.1MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2025-09-16 10:30:35 | ||
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文档简介
(共49张PPT)
第1课时 物质的分类
第一章
内容索引
01
02
课前篇 素养初探
课堂篇 素养提升
素养目标
1.复习初中所学习的物质分类知识,了解常见的分类方法和分类依据,培养证据推理和宏观辨识能力。
2.感受分类方法对化学研究和化学学习的重要作用,体会日常生产、生活中分类法的应用。
3.了解分散系的定义,知道胶体是一种常见的分散系及胶体的丁达尔效应,培养宏观辨识与微观探析的意识。
课前篇 素养初探
【知识铺垫】
1.根据所学化学知识填空:
【必备知识】
一、根据物质的组成和性质分类
任何物质都是由元素组成的,根据元素组成对物质进行分类是化学研究的基础。
1.根据物质的组成对纯净物分类
(1)单质:由同种元素组成的纯净物。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,常见实例:
元素 碳 氧 磷
同素异形体 金刚石、石墨、C60 氧气、臭氧 红磷、白磷
(2)化合物:由两种或两种以上的元素组成的纯净物。
【微思考1】由同种元素形成的物质一定为纯净物吗 任何元素之间一定均能形成化合物吗 举例说明。
提示 由同种元素形成的物质不一定为纯净物,如O2和O3的混合物。不同元素形成化合物时,按照一定的规律,如铁与铜不能形成化合物。
2.常见的分类法
交叉分类法 含义 根据不同的分类角度,对同一事物进行多种分类的一种分类方法
举例
3.根据元素组成和性质对氧化物分类
(1)从元素组成分类
(2)从物质性质分类
分类 酸性氧化物 碱性氧化物
实例 大多数非金属氧化物,如CO2、SO3 大多数金属氧化物,如CaO、Fe2O3等
性质 ①能与碱反应生成盐和水;②大多数能溶于水,与水反应生成酸 能与酸反应生成盐和水
【微思考2】“大多数非金属氧化物属于酸性氧化物”,那么请你举例说明有哪些非金属氧化物不是酸性氧化物
提示 CO等不能与碱反应生成盐和水,称为不成盐氧化物,所以像CO等属于非金属氧化物但不是酸性氧化物。
二、分散系及其分类
1.定义及组成
分散系—
2.分类
(1)按照分散质粒子的直径大小分类。
(2)按照分散剂的状态分类。
胶体 气溶胶 液溶胶 固溶胶
分散剂状态 气体 液体 固体
实例 云、雾 Fe(OH)3胶体 有色玻璃
【情境链接】雾霾天气使PM2.5成为“环保”热词,PM2.5指大气中粒径小于等于2.5微米的颗粒物,它在空气中形成的分散系属于胶体吗 说明理由。
提示 不属于。因为2.5微米大于100 nm,当分散质粒子直径为1~100 nm时形成的分散系才可称为胶体。
3.胶体
(1)Fe(OH)3胶体的制备。
将40 mL蒸馏水加热至沸腾,向沸水中逐滴加入5~6滴FeCl3饱和溶液,继续煮沸至液体呈红褐色,停止加热,得到的分散系即为Fe(OH)3胶体。
(2)丁达尔效应。
①实验探究。
分散系 用红色激光笔照射,在与光束垂直的方向观察到的现象
CuSO4溶液 无光亮的通路产生
Fe(OH)3胶体 有光亮的通路产生
②丁达尔效应。
【微思考3】(1)Fe(OH)3胶体与FeCl3溶液的根本区别是什么
(2)区别Fe(OH)3胶体与FeCl3溶液除了用丁达尔效应外,比较简单直观的区别方法是什么
提示 (1)分散质粒子的直径大小不同。
(2)观察液体的颜色,Fe(OH)3胶体呈红褐色,而FeCl3溶液呈(棕)黄色。
【情境链接】大雾天气,站在路边可以看到从汽车的车灯射出明亮的“光路”。
产生该现象的原因是什么 由此可以确定雾属于什么分散系 该现象在化学实验鉴别中有什么应用
提示 该现象为丁达尔效应,是胶体粒子对光线产生了散射作用;由此确定雾为胶体;利用能否产生丁达尔效应可以快速简单区别胶体和溶液。
【自我小测】
1.判断正误:
(1)碳酸钾是钾盐,也是碳酸盐。( )
提示 √。两种分类角度,碳酸钾根据阳离子分类属于钾盐,根据阴离子分类属于碳酸盐。
(2)根据组成元素的差异,可以把物质分为纯净物和混合物。( )
提示 ×。根据组成物质种类的差异,可以把物质分为纯净物和混合物。
(3)氯化钠属于盐,也属于化合物。( )
提示 √。氯化钠属于化合物中的盐类。
(4)含氧化合物为氧化物。( )
提示 ×。酸、碱、盐等物质中也可以含有氧元素。
(5)NaHCO3为盐中的酸式盐。( )
提示 √。NaHCO3属于酸式盐。
2.借助新的显微技术,能成功观察到直径小于200 nm的粒子。下列分散系中,分散质粒子直径最小的是( )
A.雾 B.蛋白质溶液 C.石灰乳 D.硝酸钾溶液
答案 D
解析 人们根据分散质粒子直径的大小将分散系分为溶液、胶体和浊液,分散质粒子直径小于1 nm的分散系是溶液,分散质粒子直径大于100 nm的分散系是浊液,分散质粒子直径为1~100 nm的分散系是胶体,雾、蛋白质溶液属于胶体,石灰乳属于浊液,硝酸钾溶液属于溶液,其中硝酸钾溶液中的分散质粒子直径最小,D项符合题意。
课堂篇 素养提升
探究一
组成和性质对物质进行分类
【问题探究】
1.从哪些角度分析Na2CO3和Na2SO4为同类物质
提示 可从纯净物、化合物、盐、钠盐、正盐、含氧酸盐等角度分析。
2.按照不同的分类标准,HNO3可以归为哪些物质类别
提示 酸、强酸、含氧酸、一元酸、纯净物、含氧化合物、含氮化合物等。
3.自然界和生活中有许多含碳元素的物质:如钟乳石、石笋的主要成分为CaCO3,它的溶解和形成与CO2有关。纯碱(Na2CO3)、小苏打(NaHCO3)是日常生活的常用添加剂,CO2与NaOH溶液反应可以得到两者。
(1)将材料中的化学物质按照树状分类法进行分类。
(2)根据交叉分类法将碳酸钙、碳酸氢钠进行分类。
提示 碳酸钙属于钙盐、碳酸盐和正盐;碳酸氢钠属于钠盐、碳酸盐和酸式盐。
(3)二氧化碳属于酸性氧化物、也属于非金属氧化物,那么酸性氧化物一定是非金属氧化物,非金属氧化物一定是酸性氧化物吗
提示 不一定。Mn2O7是金属氧化物,也是酸性氧化物;CO、NO等不是酸性氧化物。
【深化拓展】
1.常见的物质分类方法的“包含”“并列”“交叉”关系
(1)树状分类法
(2)交叉分类法
2.酸性、碱性氧化物理解的1个“一定”和3个“不一定”
(1)碱性氧化物一定是金属氧化物。如Na2O、CaO等;
(2)金属氧化物不一定是碱性氧化物。如Na2O2、Al2O3、Mn2O7等;
(3)酸性氧化物不一定是非金属氧化物。如Mn2O7等;
(4)非金属氧化物不一定是酸性氧化物。如CO、NO等。
【素能应用】
典例1无机化合物可根据其组成和性质进行分类:
(1)上图所示的物质分类方法名称是 。
(2)从Na、K、H、O、C、S、N中任意选出两种或三种元素组成合适的物质,分别填在下表中②③⑥后面。
物质类别 酸 碱 盐 氧化物 氢化物
化学式 ①HCl ② ③ ④Ba(OH)2 ⑤Na2CO3 ⑥ ⑦CO2 ⑧Na2O ⑨NH3
⑩H2O2
(3)实验室制备⑦常用 和 反应,检验该气体的方法是 。
答案 (1)树状分类法
(2)②H2SO4(其他合理答案也可) ③NaOH(其他合理答案也可) ⑥Na2SO4(其他合理答案也可)
(3)稀盐酸 大理石(或石灰石) 将气体通入澄清石灰水中,若澄清石灰水变浑浊,则证明气体为CO2
解析 (1)该分类方法是树状分类法。(2)常见的酸有H2SO4、HNO3、H2CO3等,常见的碱有NaOH、KOH、NH3·H2O,常见的盐有Na2SO4、Na2CO3、NaNO3、Na2SO3、K2CO3等。(3)制备CO2常用大理石或石灰石(CaCO3)与稀盐酸反应:CaCO3+2HCl === CaCl2+CO2↑+H2O,检验生成的气体是CO2的常用方法是将其通入澄清石灰水中,若澄清石灰水变浑浊,则证明该气体为CO2。
变式训练1《书·舜典》附亡《书》序:“帝厘下土,方设居方,别生分类,作《汩作》”。分类思想方法在化学发展中起到了重大的作用。以下分类正确的是( )
选项 单质 氧化物 酸 碱 盐
A 金刚石 水 硫酸 烧碱 胆矾
B 黄铜 NO2 盐酸 石灰水 FeSO4
C 碘酒 一氧化碳 磷酸 NH3·H2O 食盐
D H2 Fe3O4 HNO3 纯碱 小苏打(NaHCO3)
答案 A
解析 B项中黄铜属于混合物,盐酸、石灰水属于混合物,应为HCl、Ca(OH)2分别属于酸、碱,错误;C项中碘酒属于混合物,错误;D项中纯碱属于盐,错误。
探究二
常见分散系的比较
【问题探究】
美酒、牛奶、苏打水均属于分散系
1.试分别比较溶液、胶体、悬浊液三种分散系中的分散质粒子能否透过滤纸和半透膜。
提示 溶液中分散质粒子可以透过滤纸和半透膜;胶体中分散质粒子可以透过滤纸但不能透过半透膜;浊液中分散质粒子既不能透过滤纸,也不能透过半透膜。
2.清晨去公园或树林锻炼身体,可以看到有一束束光柱透过树叶的缝隙射入林间,在电影院也可以看到放映室射到银幕上的光柱,试解释产生此现象的原因。
提示 这是因为空气中的悬浮颗粒扩散到空气中形成了气溶胶,当有光线通过时,就会产生丁达尔效应。
3.有一瓶无色液体,不用试剂如何鉴别它是AlCl3溶液还是Al(OH)3胶体
提示 用光束照射两液体,若产生丁达尔效应则是Al(OH)3胶体,否则为AlCl3溶液。
【深化拓展】
1.溶液、胶体、悬浊液及乳浊液的比较
分散系 溶液 胶体 悬浊液 乳浊液
分散质粒子 直径大小 <1 nm 1~100 nm >100 nm >100 nm
分散质粒 子结构 分子、离子 少量分子的集合体或大分子 大量分子聚集成的固体小颗粒 大量分子聚集成的小液滴
特点 均一、透明 多数均一、透明 不均一、不透明,久置沉淀 不均一、不透明,久置分层
稳定性 稳定 较稳定 不稳定 不稳定
实例 食盐水、 蔗糖溶液 Fe(OH)3胶体、 淀粉溶液 泥水、石灰乳 油水混合物
误区警示 (1)胶体的本质是分散质粒子的直径为1~100 nm的分散系,并不是颗粒直径为1~100 nm的物质就是胶体,如果是单一物质就不是胶体。
例如不能说粒子直径为1~100 nm的氢氧化铁是胶体。
(2)因为胶体和溶液通常都是均一、透明的分散系,所以不能用是否均一、透明来区别胶体和溶液,应用是否具有丁达尔效应来区别。
2.胶体聚沉
胶体的稳定性介于浊液和溶液之间,在胶体中加入少量酸、碱或盐溶液时,由于加入的阳离子或阴离子中和了胶体粒子所带的电荷,使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,这个过程叫做聚沉。
3.Fe(OH)3胶体的制备
(1)注意事项:烧杯中的蒸馏水需加热至沸腾;所滴加的FeCl3溶液是饱和溶液;滴加时需逐滴加入;根据蒸馏水的体积控制滴加FeCl3饱和溶液的滴数;继续煮沸至液体呈红褐色时要停止加热。
(2)原理:FeCl3+3H2O Fe(OH)3(胶体)+3HCl
【素能应用】
典例2现有如下各实验(已知淀粉分子的直径在1~100 nm之间):
①将1 g KCl加入99 g水中。
②将1 g可溶性淀粉加入100 g水中,搅拌均匀后煮沸。
③将1 g CaCO3粉末加入100 g水中,充分振荡。
④将0.1 g植物油加入10 g水中,充分振荡混匀。
⑤将96 mL酒精与5 mL水充分混合。
其中所得到的分散系,属于溶液的有 (填序号,下同),属于胶体的有 ,属于浊液的有 。
答案 ①⑤ ② ③④
解析 ①KCl溶于水后以离子形式存在,分散质粒子直径小于1 nm,属于溶液;②可溶性淀粉分子的直径在1~100 nm之间,溶于水后,形成的是胶体;③CaCO3不溶于水,振荡后所形成的是不稳定的体系,久置会沉淀,所以属于悬浊液;④油不溶于水,与水混合后形成的是乳浊液;⑤中二者以任意比混溶,形成的是溶液。
变式训练2下列叙述正确的是( )
A.溶液和胶体均能产生丁达尔效应
B.分散系中分散质粒子直径由小到大的正确顺序是溶液<胶体<浊液
C.将氯化铁溶液加入冷水中可以制得氢氧化铁胶体
D.胶体中的分散质可以通过过滤从分散剂中分离出来
答案 B
解析 丁达尔效应是胶体特有的性质,溶液不能产生丁达尔效应,A错误;制备氢氧化铁胶体是将饱和氯化铁溶液加入沸水中,继续煮沸至液体呈红褐色,停止加热,C错误;胶体中的分散质可以透过滤纸,过滤的方法不能把胶体中的分散质分离出来,D错误。
素养脉络
随堂检测
1.下列各组物质,从物质分类的角度看,后者属于前者的一组是( )
A.金属氧化物、氧化物 B.含氧酸、酸
C.盐、酸式盐 D.钠盐、含钠化合物
答案 C
解析 A、B、D项中的物质均是前者属于后者,C项中物质是后者属于前者。
2.符合如图中阴影部分的物质是( )
A.NaHCO3
B.Cu2(OH)2CO3
C.NaCl
D.Na2CO3
答案 D
解析 A项属于酸式盐;B项为碱式盐、铜盐;C项不属于碳酸盐。
3.高一学生小强的化学笔记中有如下内容:
①物质按照组成可以分为单质和化合物
②单质又可分为金属单质、非金属单质和稀有气体
③化合物主要包括:酸、碱、盐和氧化物
④按照分散质粒子直径大小可将分散系分为溶液、浊液和胶体
⑤溶液呈电中性,胶体带有电荷
你认为他的笔记中有几处错误( )
A.两处 B.三处
C.四处 D.五处
答案 B
解析 物质按照组成该物质的种类多少可以分为混合物和纯净物,纯净物根据组成元素种类多少可以分为单质和化合物,①不正确;单质又可分为金属单质、非金属单质和稀有气体,②正确;化合物可分为无机化合物和有机化合物,无机化合物主要包括酸、碱、盐和氧化物等。有机化合物比无机化合物多很多,所以③不正确;按照分散质粒子直径大小可将分散系分为溶液、浊液和胶体,④正确;溶液呈电中性,胶体也是电中性的,只是胶体粒子带有电荷,⑤不正确;所以他的笔记中有三处错误,B正确。
4.由工业明胶制成的胶囊往往含有超标的重金属铬,从而对人体造成伤害。
明胶是水溶性蛋白质混合物,溶于水形成胶体。
(1)已知Fe(CrO2)2中铬元素是+3价,则其中铁元素是 价。 是一种酸根离子,则Fe(CrO2)2属于 (填“酸”“碱”“盐”或“氧化物”)。
(2)区分明胶的水溶液和K2SO4溶液的方法是 。分离提纯明胶的水溶液和K2SO4溶液的混合物方法是 。
(3)已知胶体的分散质不能透过半透膜,但水分子等小分子或离子能透过半透膜。现有10 mL明胶的水溶液与5 mL Na2SO4溶液混合装入半透膜内,将此半透膜袋浸入盛蒸馏水的烧杯中,设计一个实验证明 能够透过半透膜: 。
答案 (1)+2 盐 (2)丁达尔效应 渗析
(3)取烧杯中的液体,加入少量的氯化钡溶液,出现白色沉淀,再加入稀硝酸,白色沉淀不溶解,证明硫酸根离子透过了半透膜
解析 (1)Fe(CrO2)2中氧元素的化合价是-2价,总的负价是-8价,铬元素的化合价是+3价,2个铬原子总化合价是+6价,所以铁元素的化合价是+2价;
Fe(CrO2)2是由Fe2+和 构成的盐;
(2)明胶的水溶液属于胶体,能够产生丁达尔效应,而K2SO4溶液属于溶液,无丁达尔效应,因此可通过丁达尔效应进行鉴别;
胶体分散质粒子不能透过半透膜,而溶液的离子能够透过半透膜,因此可根据分散质粒子直径大小,用渗析的方法提纯胶体;
(3)可以根据 和Ba2+发生反应产生白色不溶于硝酸的BaSO4白色沉淀,证明硫酸根离子能透过半透膜,操作方法是:取烧杯中的液体,加入少量的氯化钡溶液,出现白色沉淀,再加入稀硝酸,白色沉淀不溶解,证明硫酸根离子透过了半透膜。
第1课时 物质的分类
第一章
内容索引
01
02
课前篇 素养初探
课堂篇 素养提升
素养目标
1.复习初中所学习的物质分类知识,了解常见的分类方法和分类依据,培养证据推理和宏观辨识能力。
2.感受分类方法对化学研究和化学学习的重要作用,体会日常生产、生活中分类法的应用。
3.了解分散系的定义,知道胶体是一种常见的分散系及胶体的丁达尔效应,培养宏观辨识与微观探析的意识。
课前篇 素养初探
【知识铺垫】
1.根据所学化学知识填空:
【必备知识】
一、根据物质的组成和性质分类
任何物质都是由元素组成的,根据元素组成对物质进行分类是化学研究的基础。
1.根据物质的组成对纯净物分类
(1)单质:由同种元素组成的纯净物。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,常见实例:
元素 碳 氧 磷
同素异形体 金刚石、石墨、C60 氧气、臭氧 红磷、白磷
(2)化合物:由两种或两种以上的元素组成的纯净物。
【微思考1】由同种元素形成的物质一定为纯净物吗 任何元素之间一定均能形成化合物吗 举例说明。
提示 由同种元素形成的物质不一定为纯净物,如O2和O3的混合物。不同元素形成化合物时,按照一定的规律,如铁与铜不能形成化合物。
2.常见的分类法
交叉分类法 含义 根据不同的分类角度,对同一事物进行多种分类的一种分类方法
举例
3.根据元素组成和性质对氧化物分类
(1)从元素组成分类
(2)从物质性质分类
分类 酸性氧化物 碱性氧化物
实例 大多数非金属氧化物,如CO2、SO3 大多数金属氧化物,如CaO、Fe2O3等
性质 ①能与碱反应生成盐和水;②大多数能溶于水,与水反应生成酸 能与酸反应生成盐和水
【微思考2】“大多数非金属氧化物属于酸性氧化物”,那么请你举例说明有哪些非金属氧化物不是酸性氧化物
提示 CO等不能与碱反应生成盐和水,称为不成盐氧化物,所以像CO等属于非金属氧化物但不是酸性氧化物。
二、分散系及其分类
1.定义及组成
分散系—
2.分类
(1)按照分散质粒子的直径大小分类。
(2)按照分散剂的状态分类。
胶体 气溶胶 液溶胶 固溶胶
分散剂状态 气体 液体 固体
实例 云、雾 Fe(OH)3胶体 有色玻璃
【情境链接】雾霾天气使PM2.5成为“环保”热词,PM2.5指大气中粒径小于等于2.5微米的颗粒物,它在空气中形成的分散系属于胶体吗 说明理由。
提示 不属于。因为2.5微米大于100 nm,当分散质粒子直径为1~100 nm时形成的分散系才可称为胶体。
3.胶体
(1)Fe(OH)3胶体的制备。
将40 mL蒸馏水加热至沸腾,向沸水中逐滴加入5~6滴FeCl3饱和溶液,继续煮沸至液体呈红褐色,停止加热,得到的分散系即为Fe(OH)3胶体。
(2)丁达尔效应。
①实验探究。
分散系 用红色激光笔照射,在与光束垂直的方向观察到的现象
CuSO4溶液 无光亮的通路产生
Fe(OH)3胶体 有光亮的通路产生
②丁达尔效应。
【微思考3】(1)Fe(OH)3胶体与FeCl3溶液的根本区别是什么
(2)区别Fe(OH)3胶体与FeCl3溶液除了用丁达尔效应外,比较简单直观的区别方法是什么
提示 (1)分散质粒子的直径大小不同。
(2)观察液体的颜色,Fe(OH)3胶体呈红褐色,而FeCl3溶液呈(棕)黄色。
【情境链接】大雾天气,站在路边可以看到从汽车的车灯射出明亮的“光路”。
产生该现象的原因是什么 由此可以确定雾属于什么分散系 该现象在化学实验鉴别中有什么应用
提示 该现象为丁达尔效应,是胶体粒子对光线产生了散射作用;由此确定雾为胶体;利用能否产生丁达尔效应可以快速简单区别胶体和溶液。
【自我小测】
1.判断正误:
(1)碳酸钾是钾盐,也是碳酸盐。( )
提示 √。两种分类角度,碳酸钾根据阳离子分类属于钾盐,根据阴离子分类属于碳酸盐。
(2)根据组成元素的差异,可以把物质分为纯净物和混合物。( )
提示 ×。根据组成物质种类的差异,可以把物质分为纯净物和混合物。
(3)氯化钠属于盐,也属于化合物。( )
提示 √。氯化钠属于化合物中的盐类。
(4)含氧化合物为氧化物。( )
提示 ×。酸、碱、盐等物质中也可以含有氧元素。
(5)NaHCO3为盐中的酸式盐。( )
提示 √。NaHCO3属于酸式盐。
2.借助新的显微技术,能成功观察到直径小于200 nm的粒子。下列分散系中,分散质粒子直径最小的是( )
A.雾 B.蛋白质溶液 C.石灰乳 D.硝酸钾溶液
答案 D
解析 人们根据分散质粒子直径的大小将分散系分为溶液、胶体和浊液,分散质粒子直径小于1 nm的分散系是溶液,分散质粒子直径大于100 nm的分散系是浊液,分散质粒子直径为1~100 nm的分散系是胶体,雾、蛋白质溶液属于胶体,石灰乳属于浊液,硝酸钾溶液属于溶液,其中硝酸钾溶液中的分散质粒子直径最小,D项符合题意。
课堂篇 素养提升
探究一
组成和性质对物质进行分类
【问题探究】
1.从哪些角度分析Na2CO3和Na2SO4为同类物质
提示 可从纯净物、化合物、盐、钠盐、正盐、含氧酸盐等角度分析。
2.按照不同的分类标准,HNO3可以归为哪些物质类别
提示 酸、强酸、含氧酸、一元酸、纯净物、含氧化合物、含氮化合物等。
3.自然界和生活中有许多含碳元素的物质:如钟乳石、石笋的主要成分为CaCO3,它的溶解和形成与CO2有关。纯碱(Na2CO3)、小苏打(NaHCO3)是日常生活的常用添加剂,CO2与NaOH溶液反应可以得到两者。
(1)将材料中的化学物质按照树状分类法进行分类。
(2)根据交叉分类法将碳酸钙、碳酸氢钠进行分类。
提示 碳酸钙属于钙盐、碳酸盐和正盐;碳酸氢钠属于钠盐、碳酸盐和酸式盐。
(3)二氧化碳属于酸性氧化物、也属于非金属氧化物,那么酸性氧化物一定是非金属氧化物,非金属氧化物一定是酸性氧化物吗
提示 不一定。Mn2O7是金属氧化物,也是酸性氧化物;CO、NO等不是酸性氧化物。
【深化拓展】
1.常见的物质分类方法的“包含”“并列”“交叉”关系
(1)树状分类法
(2)交叉分类法
2.酸性、碱性氧化物理解的1个“一定”和3个“不一定”
(1)碱性氧化物一定是金属氧化物。如Na2O、CaO等;
(2)金属氧化物不一定是碱性氧化物。如Na2O2、Al2O3、Mn2O7等;
(3)酸性氧化物不一定是非金属氧化物。如Mn2O7等;
(4)非金属氧化物不一定是酸性氧化物。如CO、NO等。
【素能应用】
典例1无机化合物可根据其组成和性质进行分类:
(1)上图所示的物质分类方法名称是 。
(2)从Na、K、H、O、C、S、N中任意选出两种或三种元素组成合适的物质,分别填在下表中②③⑥后面。
物质类别 酸 碱 盐 氧化物 氢化物
化学式 ①HCl ② ③ ④Ba(OH)2 ⑤Na2CO3 ⑥ ⑦CO2 ⑧Na2O ⑨NH3
⑩H2O2
(3)实验室制备⑦常用 和 反应,检验该气体的方法是 。
答案 (1)树状分类法
(2)②H2SO4(其他合理答案也可) ③NaOH(其他合理答案也可) ⑥Na2SO4(其他合理答案也可)
(3)稀盐酸 大理石(或石灰石) 将气体通入澄清石灰水中,若澄清石灰水变浑浊,则证明气体为CO2
解析 (1)该分类方法是树状分类法。(2)常见的酸有H2SO4、HNO3、H2CO3等,常见的碱有NaOH、KOH、NH3·H2O,常见的盐有Na2SO4、Na2CO3、NaNO3、Na2SO3、K2CO3等。(3)制备CO2常用大理石或石灰石(CaCO3)与稀盐酸反应:CaCO3+2HCl === CaCl2+CO2↑+H2O,检验生成的气体是CO2的常用方法是将其通入澄清石灰水中,若澄清石灰水变浑浊,则证明该气体为CO2。
变式训练1《书·舜典》附亡《书》序:“帝厘下土,方设居方,别生分类,作《汩作》”。分类思想方法在化学发展中起到了重大的作用。以下分类正确的是( )
选项 单质 氧化物 酸 碱 盐
A 金刚石 水 硫酸 烧碱 胆矾
B 黄铜 NO2 盐酸 石灰水 FeSO4
C 碘酒 一氧化碳 磷酸 NH3·H2O 食盐
D H2 Fe3O4 HNO3 纯碱 小苏打(NaHCO3)
答案 A
解析 B项中黄铜属于混合物,盐酸、石灰水属于混合物,应为HCl、Ca(OH)2分别属于酸、碱,错误;C项中碘酒属于混合物,错误;D项中纯碱属于盐,错误。
探究二
常见分散系的比较
【问题探究】
美酒、牛奶、苏打水均属于分散系
1.试分别比较溶液、胶体、悬浊液三种分散系中的分散质粒子能否透过滤纸和半透膜。
提示 溶液中分散质粒子可以透过滤纸和半透膜;胶体中分散质粒子可以透过滤纸但不能透过半透膜;浊液中分散质粒子既不能透过滤纸,也不能透过半透膜。
2.清晨去公园或树林锻炼身体,可以看到有一束束光柱透过树叶的缝隙射入林间,在电影院也可以看到放映室射到银幕上的光柱,试解释产生此现象的原因。
提示 这是因为空气中的悬浮颗粒扩散到空气中形成了气溶胶,当有光线通过时,就会产生丁达尔效应。
3.有一瓶无色液体,不用试剂如何鉴别它是AlCl3溶液还是Al(OH)3胶体
提示 用光束照射两液体,若产生丁达尔效应则是Al(OH)3胶体,否则为AlCl3溶液。
【深化拓展】
1.溶液、胶体、悬浊液及乳浊液的比较
分散系 溶液 胶体 悬浊液 乳浊液
分散质粒子 直径大小 <1 nm 1~100 nm >100 nm >100 nm
分散质粒 子结构 分子、离子 少量分子的集合体或大分子 大量分子聚集成的固体小颗粒 大量分子聚集成的小液滴
特点 均一、透明 多数均一、透明 不均一、不透明,久置沉淀 不均一、不透明,久置分层
稳定性 稳定 较稳定 不稳定 不稳定
实例 食盐水、 蔗糖溶液 Fe(OH)3胶体、 淀粉溶液 泥水、石灰乳 油水混合物
误区警示 (1)胶体的本质是分散质粒子的直径为1~100 nm的分散系,并不是颗粒直径为1~100 nm的物质就是胶体,如果是单一物质就不是胶体。
例如不能说粒子直径为1~100 nm的氢氧化铁是胶体。
(2)因为胶体和溶液通常都是均一、透明的分散系,所以不能用是否均一、透明来区别胶体和溶液,应用是否具有丁达尔效应来区别。
2.胶体聚沉
胶体的稳定性介于浊液和溶液之间,在胶体中加入少量酸、碱或盐溶液时,由于加入的阳离子或阴离子中和了胶体粒子所带的电荷,使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,这个过程叫做聚沉。
3.Fe(OH)3胶体的制备
(1)注意事项:烧杯中的蒸馏水需加热至沸腾;所滴加的FeCl3溶液是饱和溶液;滴加时需逐滴加入;根据蒸馏水的体积控制滴加FeCl3饱和溶液的滴数;继续煮沸至液体呈红褐色时要停止加热。
(2)原理:FeCl3+3H2O Fe(OH)3(胶体)+3HCl
【素能应用】
典例2现有如下各实验(已知淀粉分子的直径在1~100 nm之间):
①将1 g KCl加入99 g水中。
②将1 g可溶性淀粉加入100 g水中,搅拌均匀后煮沸。
③将1 g CaCO3粉末加入100 g水中,充分振荡。
④将0.1 g植物油加入10 g水中,充分振荡混匀。
⑤将96 mL酒精与5 mL水充分混合。
其中所得到的分散系,属于溶液的有 (填序号,下同),属于胶体的有 ,属于浊液的有 。
答案 ①⑤ ② ③④
解析 ①KCl溶于水后以离子形式存在,分散质粒子直径小于1 nm,属于溶液;②可溶性淀粉分子的直径在1~100 nm之间,溶于水后,形成的是胶体;③CaCO3不溶于水,振荡后所形成的是不稳定的体系,久置会沉淀,所以属于悬浊液;④油不溶于水,与水混合后形成的是乳浊液;⑤中二者以任意比混溶,形成的是溶液。
变式训练2下列叙述正确的是( )
A.溶液和胶体均能产生丁达尔效应
B.分散系中分散质粒子直径由小到大的正确顺序是溶液<胶体<浊液
C.将氯化铁溶液加入冷水中可以制得氢氧化铁胶体
D.胶体中的分散质可以通过过滤从分散剂中分离出来
答案 B
解析 丁达尔效应是胶体特有的性质,溶液不能产生丁达尔效应,A错误;制备氢氧化铁胶体是将饱和氯化铁溶液加入沸水中,继续煮沸至液体呈红褐色,停止加热,C错误;胶体中的分散质可以透过滤纸,过滤的方法不能把胶体中的分散质分离出来,D错误。
素养脉络
随堂检测
1.下列各组物质,从物质分类的角度看,后者属于前者的一组是( )
A.金属氧化物、氧化物 B.含氧酸、酸
C.盐、酸式盐 D.钠盐、含钠化合物
答案 C
解析 A、B、D项中的物质均是前者属于后者,C项中物质是后者属于前者。
2.符合如图中阴影部分的物质是( )
A.NaHCO3
B.Cu2(OH)2CO3
C.NaCl
D.Na2CO3
答案 D
解析 A项属于酸式盐;B项为碱式盐、铜盐;C项不属于碳酸盐。
3.高一学生小强的化学笔记中有如下内容:
①物质按照组成可以分为单质和化合物
②单质又可分为金属单质、非金属单质和稀有气体
③化合物主要包括:酸、碱、盐和氧化物
④按照分散质粒子直径大小可将分散系分为溶液、浊液和胶体
⑤溶液呈电中性,胶体带有电荷
你认为他的笔记中有几处错误( )
A.两处 B.三处
C.四处 D.五处
答案 B
解析 物质按照组成该物质的种类多少可以分为混合物和纯净物,纯净物根据组成元素种类多少可以分为单质和化合物,①不正确;单质又可分为金属单质、非金属单质和稀有气体,②正确;化合物可分为无机化合物和有机化合物,无机化合物主要包括酸、碱、盐和氧化物等。有机化合物比无机化合物多很多,所以③不正确;按照分散质粒子直径大小可将分散系分为溶液、浊液和胶体,④正确;溶液呈电中性,胶体也是电中性的,只是胶体粒子带有电荷,⑤不正确;所以他的笔记中有三处错误,B正确。
4.由工业明胶制成的胶囊往往含有超标的重金属铬,从而对人体造成伤害。
明胶是水溶性蛋白质混合物,溶于水形成胶体。
(1)已知Fe(CrO2)2中铬元素是+3价,则其中铁元素是 价。 是一种酸根离子,则Fe(CrO2)2属于 (填“酸”“碱”“盐”或“氧化物”)。
(2)区分明胶的水溶液和K2SO4溶液的方法是 。分离提纯明胶的水溶液和K2SO4溶液的混合物方法是 。
(3)已知胶体的分散质不能透过半透膜,但水分子等小分子或离子能透过半透膜。现有10 mL明胶的水溶液与5 mL Na2SO4溶液混合装入半透膜内,将此半透膜袋浸入盛蒸馏水的烧杯中,设计一个实验证明 能够透过半透膜: 。
答案 (1)+2 盐 (2)丁达尔效应 渗析
(3)取烧杯中的液体,加入少量的氯化钡溶液,出现白色沉淀,再加入稀硝酸,白色沉淀不溶解,证明硫酸根离子透过了半透膜
解析 (1)Fe(CrO2)2中氧元素的化合价是-2价,总的负价是-8价,铬元素的化合价是+3价,2个铬原子总化合价是+6价,所以铁元素的化合价是+2价;
Fe(CrO2)2是由Fe2+和 构成的盐;
(2)明胶的水溶液属于胶体,能够产生丁达尔效应,而K2SO4溶液属于溶液,无丁达尔效应,因此可通过丁达尔效应进行鉴别;
胶体分散质粒子不能透过半透膜,而溶液的离子能够透过半透膜,因此可根据分散质粒子直径大小,用渗析的方法提纯胶体;
(3)可以根据 和Ba2+发生反应产生白色不溶于硝酸的BaSO4白色沉淀,证明硫酸根离子能透过半透膜,操作方法是:取烧杯中的液体,加入少量的氯化钡溶液,出现白色沉淀,再加入稀硝酸,白色沉淀不溶解,证明硫酸根离子透过了半透膜。