2024-2025學(xué)年新教材高中化學(xué)第一章物質(zhì)及其變化第一節(jié)第1課時物質(zhì)的分類學(xué)案新人教版必修1

PAGE12-第1課時物質(zhì)的分類課程目標(biāo)素養(yǎng)目標(biāo)1.相識元素可以組成不同種類的物質(zhì)，依據(jù)物質(zhì)的組成和性質(zhì)對物質(zhì)進(jìn)行分類。2．相識膠體是一種常見的分散系，并能列舉說明膠體的典型特征。1.宏觀辨識與微觀探析：能從不同層次相識物質(zhì)的多樣性，并對物質(zhì)進(jìn)行分類。2．證據(jù)推理與模型認(rèn)知：具有證據(jù)意識，能基于證據(jù)對物質(zhì)組成、結(jié)構(gòu)及其變更提出可能的假設(shè)，通過證據(jù)推理加以證明。授課提示：對應(yīng)學(xué)生用書第1頁一、依據(jù)物質(zhì)的組成和性質(zhì)分類1．同素異形體(1)定義：由同種元素形成的幾種性質(zhì)不同的單質(zhì)互稱為同素異形體。(2)范圍：單質(zhì)。2．常見物質(zhì)的分類方法交叉分類法含義依據(jù)不同的分類標(biāo)準(zhǔn)，對同一事物進(jìn)行多種分類的一種分類方法舉例樹狀分類法含義對同類事物依據(jù)某種屬性進(jìn)行再分類的分類法舉例物質(zhì)eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(純凈物\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(單質(zhì)\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(金屬單質(zhì),非金屬單質(zhì))),化合物\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(酸,堿,鹽,氧化物)))),混合物))[牛刀小試]1．利用交叉分類法，將不同的物質(zhì)和它所屬的類別之間進(jìn)行連線。(1)eq\x(NaCl)A.eq\x(鈉鹽)(2)eq\x(Na2CO3) B.eq\x(銨鹽)(3)eq\x(NH4Cl)C.eq\x(鹽酸鹽)(4)eq\x(NH42CO3) D.eq\x(碳酸鹽)解析：NaCl屬于鈉鹽和鹽酸鹽；Na2CO3屬于鈉鹽和碳酸鹽；NH4Cl屬于銨鹽和鹽酸鹽；(NH4)2CO3屬于銨鹽和碳酸鹽。答案：(1)—A、C(2)—A、D(3)—B、C(4)—B、D2．下列各項屬于同素異形體的是()A．CO與CO2 B．O2與N2C．金剛石與石墨 D．CH4與H2答案：C二、分散系及其分類1．概念把一種(或多種)物質(zhì)分散在另一種(或多種)物質(zhì)中所得到的體系，叫作分散系。2．組成3．分類(1)依據(jù)分散系組成部分的狀態(tài)分類以分散質(zhì)和分散劑所處的狀態(tài)為標(biāo)準(zhǔn)，共有9種組合：(2)依據(jù)分散質(zhì)粒子大小分類分散系間的本質(zhì)區(qū)分是分散質(zhì)粒子的大小不同。分散系的性質(zhì)，如是否透亮、均一、穩(wěn)定都由此確定。4．膠體的制備與性質(zhì)(1)制備[以Fe(OH)3膠體的制備為例]向沸水中逐滴加入5滴～6滴FeCl3飽和溶液，接著煮沸至溶液呈紅褐色，停止加熱，得到的分散系即為Fe(OH)3膠體，反應(yīng)的化學(xué)方程式為FeCl3＋3H2Oeq\o(=,\s\up7(△))Fe(OH)3(膠體)＋3HCl。(2)性質(zhì)[牛刀小試]3．按溶液、濁液、膠體的依次排列正確的是()A．食鹽水、氯水、豆?jié){B．碘酒、泥水、血液C．白糖水、食鹽水、茶葉水D．Ca(OH)2懸濁液、澄清石灰水、石灰漿答案：B4．在試驗中手不慎被玻璃劃破，可用FeCl3溶液應(yīng)急止血，其主要緣由可能是()A．FeCl3溶液有殺菌消毒作用B．FeCl3溶液能使血液聚集沉降C．FeCl3溶液能產(chǎn)生Fe(OH)3沉淀堵住傷口D．FeCl3溶液能使血液發(fā)生化學(xué)變更解析：止血就是讓傷口處血液快速凝固，堵塞傷口，不讓血液接著外流。血液中的血紅蛋白以膠體形式分散在血液中，用FeCl3止血，是使血液中膠體介穩(wěn)性條件被破壞，即中和了膠體粒子吸附的電荷，使膠體粒子相互吸附變大而聚集沉降，血液中的OH－濃度微小，不會產(chǎn)生Fe(OH)3沉淀。答案：B授課提示：對應(yīng)學(xué)生用書第2頁要點一物質(zhì)的分類方法1．物質(zhì)的分類留意：(1)酸分為幾元酸時，按電離出H＋數(shù)目的多少，不是按分子中H原子多少。如CH3COOHCH3COO－＋H＋只能電離出一個H＋，所以CH3COOH是一元酸而不是四元酸。(2)酸性氧化物：是指與堿反應(yīng)生成一種鹽和水的氧化物。例如：2NO2＋2NaOH=NaNO3＋NaNO2＋H2O，生成了兩種鹽，不符合酸性氧化物的概念，NO2不是酸性氧化物。(3)堿性氧化物：是指與酸反應(yīng)生成一種鹽和水的氧化物。Fe3O4不是堿性氧化物。因為Fe3O4＋8HCl=FeCl2＋2FeCl3＋4H2O，生成兩種鹽，不符合堿性氧化物的概念。(4)正鹽：酸堿完全反應(yīng)生成的鹽。酸式鹽：酸堿反應(yīng)時，酸中的氫部分被中和生成的鹽。堿式鹽：酸堿反應(yīng)時，堿中的OH－部分被中和生成的鹽。2．交叉分類法和樹狀分類法的理解(1)交叉分類法涉及的不同類別之間是并列與交叉關(guān)系。(2)樹狀分類法中的類別之間存在并列關(guān)系和包含關(guān)系。3．對物質(zhì)分類相識的三個誤區(qū)(1)誤認(rèn)為由同種元素組成的物質(zhì)是純凈物。由同種元素組成的物質(zhì)，可能是純凈物，也可能是混合物。例如，O2、O3均是純凈物，而O2和O3混合后就是混合物。(2)誤認(rèn)為由不同狀態(tài)的同種物質(zhì)組成的混合體系是混合物。冰和水混合在一起仍是純凈物，因為二者僅是狀態(tài)不同，但組成相同，都是H2O，是同一種物質(zhì)。(3)誤認(rèn)為全部的金屬氧化物都是堿性氧化物，全部的非金屬氧化物都是酸性氧化物。如Mn2O7為酸性氧化物，CO、NO等就不是酸性氧化物。[典例1]物質(zhì)的分類如下圖所示：由圖推斷下列說法中不正確的是()A．甲圖所示的分類方法屬于樹狀分類法B．乙圖所示的分類方法屬于交叉分類法C．堿性氧化物肯定是金屬氧化物D．非金屬氧化物肯定是酸性氧化物[解析]非金屬氧化物不肯定是酸性氧化物，如CO、NO等。[答案]D[題組訓(xùn)練]1．下列物質(zhì)的分類正確的是()A．純堿不屬于堿B．CuSO4屬于氧化物C．凡能電離出H＋的化合物均屬于酸D．鹽類物質(zhì)肯定含有金屬陽離子解析：純堿是碳酸鈉的俗稱，屬于鹽類，A項正確；氧化物是指由兩種元素組成且其中一種是氧元素的化合物，B項錯誤；多元酸的酸式酸根離子也可以電離出H＋，C項錯誤；除了金屬陽離子外，一些原子團如NHeq\o\al(＋,4)也可以與陰離子組成鹽，D項錯誤。答案：A2．依據(jù)物質(zhì)的交叉分類方法推斷，HNO3屬于()①酸②氫化物③氧化物④含氧酸⑤難揮發(fā)性酸⑥一元酸⑦化合物⑧混合物A．④⑤⑥⑧ B．①④⑥⑦C．③⑥⑦⑧ D．①③⑤⑦解析：HNO3屬于酸、含氧酸、揮發(fā)性酸、一元酸、化合物。答案：B要點二分散系及其分類【探究1】區(qū)分溶液、膠體、濁液的依據(jù)是什么？提示：分散質(zhì)粒子的直徑大小?！咎骄?】膠體具有介穩(wěn)性的緣由是什么？提示：主要是因為膠體粒子可以通過吸附而帶有電荷。同種膠體粒子的電性相同，在通常狀況下，它們之間的相互排斥阻礙了膠體粒子長大，使它們不易聚集。膠體粒子所做的布朗運動也使得它們不簡單聚集成質(zhì)量較大的顆粒而沉降下來?！咎骄?】溶液、膠體、濁液三種分散系誰能透過濾紙，誰能透過半透膜？三者穩(wěn)定性如何？從外部看有何特點？如何分別溶液和膠體混合物？提示：分散系溶液膠體濁液懸濁液乳濁液分散質(zhì)粒子直徑大小<1nm1～100nm>100nm>100nm分散質(zhì)粒子結(jié)構(gòu)分子、離子少量分子的集合體或大分子大量分子聚集成的固體小顆粒大量分子聚集成的小液滴特點均一、透亮多數(shù)均一、透亮不均一、不透亮，久置沉淀不均一、不透亮，久置分層穩(wěn)定性穩(wěn)定較穩(wěn)定不穩(wěn)定不穩(wěn)定能否透過濾紙能能不能不能能否透過半透膜能不能不能不能實例食鹽水、蔗糖溶液Fe(OH)3膠體、淀粉溶液泥水、石灰乳牛奶、油漆溶液能透過半透膜而膠體不能，所以可用滲析法分別溶液與膠體混合物。操作如圖：[題組訓(xùn)練]3．溶液、膠體和濁液這三種分散系的根本區(qū)分是()A．是否有大量分子或離子的集合體B．分散質(zhì)粒子直徑的大小C．是否能通過濾紙D．是否均一、透亮、穩(wěn)定解析：三種分散系的分類就是依據(jù)分散質(zhì)粒子直徑的大小，小于1nm的屬于溶液，為1～100nm的屬于膠體，大于100nm的屬于濁液，它又可依據(jù)分散質(zhì)的狀態(tài)分為懸濁液(分散質(zhì)為固體小顆粒)和乳濁液(分散質(zhì)為小液滴)。答案：B4．按溶液、濁液、膠體的依次排列正確的是()A．鹽酸、豆油、豆?jié){B．KCl溶液、泥水、霧C．雞蛋白、紅糖水、白開水D．蘇打水、NaOH溶液、CuCl2溶液答案：B(1)膠粒直徑為10－9～10－7m(2)1nm＝10－9m(3)膠體的分類(按分散劑的不同)氣溶膠：膠粒分散在氣體中——煙、霧、云等。液溶膠：膠粒分散在水或其他液態(tài)溶劑中——Fe(OH)3膠體、AgI膠體、肥皂水、硅酸膠體、淀粉溶液等。固溶膠：膠粒分散在固態(tài)溶劑中——有色玻璃、煙水晶、瑪瑙等。(4)三種分散系的穩(wěn)定性①三類分散系對比，溶液是最穩(wěn)定的。因為溶質(zhì)的分子或離子很小，所以不論存放的時間有多長，在一般狀況下溶質(zhì)都不會與溶劑自動分別。②濁液很不穩(wěn)定，由于其分散質(zhì)粒子是大量分子或分子的集合體，分散質(zhì)粒子將在重力作用下沉降下來，故濁液表現(xiàn)出渾濁、不穩(wěn)定的外觀特征。③膠體則介于二者之間，在肯定條件下能穩(wěn)定存在，屬于介穩(wěn)分散系。要點三膠體的制備與性質(zhì)1．膠體的性質(zhì)及應(yīng)用性質(zhì)定義應(yīng)用丁達(dá)爾效應(yīng)光束通過膠體時，從與入射光線垂直的方向視察，可以看到一條光亮的“通路”區(qū)分溶液和膠體布朗運動膠體粒子不停地作無秩序地運動是膠體具有介穩(wěn)性的緣由之一，在涂料、顏料、墨水、洗滌劑、噴霧劑的生產(chǎn)等領(lǐng)域有著重要應(yīng)用電泳現(xiàn)象在外加電場的作用下，膠體粒子在分散劑中向陰極(或陽極)作定向移動運用靜電除塵器除去空氣或工廠廢氣中的飄塵，以及微細(xì)的固體顆粒物；分別蛋白質(zhì)、氨基酸；血清電泳用于診斷疾病等膠體的聚沉在膠體中加入少量的電解質(zhì)，使膠體粒子形成沉淀，從分散劑中析出的過程制豆腐和果凍等，明礬凈水等2．Fe(OH)3膠體的制備(1)裝置如圖。(2)操作：向25mL的沸水中逐滴加入5～6滴飽和FeCl3溶液，接著煮沸至溶液呈紅褐色。(3)原理：FeCl3＋3H2Oeq\o(=,\s\up7(△))Fe(OH)3(膠體)＋3HCl。特殊提示：(1)關(guān)于Fe(OH)3膠體的制備①應(yīng)選用飽和FeCl3溶液，不能用FeCl3稀溶液。②向沸水中滴加少量飽和FeCl3溶液。③制備過程可振蕩燒杯使之混合勻稱，不行用玻璃棒攪拌。④加熱不行過度，當(dāng)液體變?yōu)榧t褐色時，應(yīng)停止加熱。⑤書寫制備Fe(OH)3膠體的化學(xué)方程式時，在Fe(OH)3后標(biāo)記為“膠體”而不是“↓”(沉淀)。(2)關(guān)于膠粒帶電問題①膠體粒子的結(jié)構(gòu)：以AgNO3溶液與過量KI溶液反應(yīng)制備AgI溶膠為例。膠團結(jié)構(gòu)如下：因此說膠粒帶電荷，而膠體不帶電。②膠體粒子的帶電規(guī)律a．膠體粒子表面積大，具有很強的吸附作用，可吸附陰離子或陽離子而帶電。b．金屬氫氧化物、金屬氧化物的膠粒吸附陽離子，膠粒帶正電荷。c．非金屬氧化物、金屬硫化物、硅酸、土壤的膠粒吸附陰離子，膠粒帶負(fù)電荷。d．固體膠粒、蛋白質(zhì)膠粒、淀粉膠粒等不吸附離子，不帶有電荷。[典例2](2024·九江高一檢測)FeCl3是中學(xué)試驗室常用的試劑，可以用來制備氫氧化鐵膠體。(1)下列制備氫氧化鐵膠體的操作方法正確的是________(填字母序號)。A．向飽和氯化鐵溶液中滴加少量的氫氧化鈉稀溶液B．加熱煮沸氯化鐵飽和溶液C．在氨水中滴加氯化鐵濃溶液D．在沸水中滴加飽和氯化鐵溶液，煮沸至液體呈紅褐色(2)寫出制備氫氧化鐵膠體的化學(xué)方程式________________________________。(3)下列與膠體性質(zhì)無關(guān)的是________(填字母序號)。A．河流入?？谔幮纬缮持轇．在飽和氯化鐵溶液中滴加NaOH溶液，產(chǎn)生紅褐色沉淀C．冶金廠常用高壓電除去煙塵(4)從溶液中分別提純Fe(OH)3膠體的方法叫________。(5)向氫氧化鐵膠體中逐滴加入稀硫酸至過量的現(xiàn)象是______________________。[解析](1)試驗室制備氫氧化鐵膠體的方法是先將蒸餾水加熱到沸騰，然后滴加飽和氯化鐵溶液，煮沸至液體呈紅褐色即得到膠體。(2)制備氫氧化鐵膠體的化學(xué)方程式為FeCl3＋3H2Oeq\o(=,\s\up7(△))Fe(OH)3(膠體)＋3HCl。(3)入海泥沙屬于膠體，河流入海口有較多的電解質(zhì)溶液，膠體發(fā)生聚沉，A與膠體性質(zhì)有關(guān)。向飽和氯化鐵溶液中滴加NaOH溶液，產(chǎn)生紅褐色沉淀，得到的是分散質(zhì)粒子直徑大于100nm的Fe(OH)3沉淀，而不是膠體，故B與膠體性質(zhì)無關(guān)。煙塵屬于膠體，在電場中可以發(fā)生電泳現(xiàn)象，C與膠體性質(zhì)有關(guān)。(4)溶液中溶質(zhì)的直徑小于1nm，而膠體粒子直徑處于1～100nm，前者可通過半透膜，后者不行以，故可以將混合物盛入一個半透膜做的袋子中，放入流水中，最終袋中剩余的是Fe(OH)3膠體，這個方法叫滲析。(5)H2SO4為電解質(zhì)，在Fe(OH)3膠體中加入電解質(zhì)溶液，F(xiàn)e(OH)3膠體會發(fā)生聚沉，生成紅褐色Fe(OH)3沉淀，然后Fe(OH)3再與H2SO4發(fā)生中和反應(yīng)，沉淀溶解生成Fe3＋，溶液顯黃色。[答案](1)B(2)FeCl3＋3H2Oeq\o(=,\s\up7(△))Fe(OH)3(膠體)＋3HCl(3)D(4)滲析(5)先產(chǎn)生紅褐色沉淀，后沉淀溶解，得到黃色溶液[題組訓(xùn)練]5．磁流體是電子材料的新秀，它既具有固體磁性，又具有液體的流淌性。制備時將含等物質(zhì)的量的FeSO4和Fe2(SO4)3的溶液混合，再滴入稍過量的NaOH溶液，隨后加入油酸鈉溶液，即可生成黑色的、分散質(zhì)粒子的直徑為5.5～36nm的磁流體。下列說法中正確的是()A．所得的分散系屬于懸濁液B．該分散系能產(chǎn)生丁達(dá)爾效應(yīng)C．所得的分散系中分散質(zhì)為紅棕色的Fe2O3D．向分散系中加入NaCl固體，無明顯變更解析：分散質(zhì)微粒直徑為1～100nm的分散系屬于膠體，A錯誤；膠體能產(chǎn)生丁達(dá)爾效應(yīng)，B正確；Fe2O3為紅棕色，而磁流體為黑色，C錯誤；該分散系膠體粒子帶電荷，加入NaCl，發(fā)生膠體聚沉，D錯誤。答案：B6．如圖是制取Fe(OH)3膠體的試驗裝置圖，回答下列問題：(1)寫出制備Fe(OH)3膠體的化學(xué)方程式。_______________________________________________________。(2)制備過程中能否用玻璃棒攪拌混合溶液？________________________________________________________________________。(3)當(dāng)混合液體呈紅褐色后，能否接著加熱？________________________________________________________________________。(4)能否干脆加熱飽和FeCl3溶液制備Fe(OH)3膠體？________________________________________________________________________。(5)如何凈化試驗所得Fe(OH)3膠體？________________________________________________________________________。答案：(1)FeCl3＋3H2Oeq\o(=,\s\up7(△))Fe(OH)3(膠體)＋3HCl(2)不能用玻璃棒攪拌，因攪拌時會造成生成的Fe(OH)3膠體聚沉(3)不能；因Fe(OH)3膠體生成后接著加熱，會造成膠體的聚沉(4)不能干脆加熱飽和FeCl3溶液，否則會因溶液濃度過大干脆生成Fe(OH)3沉淀而無法得到Fe(OH)3膠體(5)膠體微粒不能通過半透膜而小分子、離子能夠透過，因此可用滲析的方法分別授課提示：對應(yīng)學(xué)生用書第4頁1．符合如圖所示陰影部分的物質(zhì)是()A．NaClB．KHCO3C．K2CO3D．Na2CO3解析：依據(jù)圖示可知圖中陰影部分的物質(zhì)既屬于正鹽，又屬于鉀鹽，還屬于碳酸鹽，符合條件的物質(zhì)只有C選項中的K2CO3。答案：C2．下列各組物質(zhì)，在物質(zhì)分類中，前者從屬于后者的一組是()A．金屬、非金屬 B．純凈物、混合物C．氧化物、化合物 D．單質(zhì)、化合物解析：氧化物屬于化合物。答案：C3．(2024·昆明高一檢測)下列不屬于膠體的是()A．淀粉在水里形成的透亮液體B．氧化鈷(CoO)分散在一般玻璃里形成藍(lán)色玻璃C．飽和FeCl3溶液滴入沸水中所形成的紅褐色液體D．將0.1g蔗糖加到10mL蒸餾水中，振蕩后形成的無色液體解析：淀粉在水里形成的淀粉溶液、氧化鈷(CoO)分散在一般玻璃里形成藍(lán)色玻璃、飽和FeCl3溶液滴入沸水中所形成的紅褐色液體的分散質(zhì)粒子直徑大小為1～100nm，都屬于膠體。蔗糖為小分子，將0.1g蔗糖加到10mL蒸餾水中，振蕩后形成的無色液體，溶液中分散質(zhì)粒子蔗糖直徑小于1nm，屬于溶液。答案：D4．(2024·長春高一檢測)下列關(guān)于膠體的敘述中正確的是()A．布朗運動是膠體微粒特有的運動方式，只用肉眼就可以把膠體和溶液、濁液區(qū)分開來B．分散質(zhì)粒子直徑大小在1～10nm的微粒稱為膠體粒子C．用平行光照耀NaCl溶液和Fe(OH)3膠體時，均產(chǎn)生丁達(dá)爾效應(yīng)D．膠體粒子具有較大的表面積，能吸附陽離子或陰離子，故在電場作用下會產(chǎn)生電泳現(xiàn)象解析：布朗運動是微粒普遍的運動方式，用肉眼不行以把膠體和溶液區(qū)分開來，故A錯誤；分散質(zhì)粒子直徑大小在1～100nm的微粒稱為膠體粒子，故B錯誤；用平行光照耀NaCl溶液和Fe(OH)3膠體時，只有Fe(OH)3膠體產(chǎn)生丁達(dá)爾效應(yīng)，故C錯誤；膠體粒子具有較大的表面積，能吸附陽離子或陰離子，故在電場作用下會產(chǎn)生電泳現(xiàn)象，故D正確。答案：D5．(1)試驗室中，制取Fe(OH)3膠體的操作方法是__________________________，反應(yīng)的化學(xué)方程式是________________________，證明膠體已經(jīng)制成的方法是________________________________________________________________________。(2)已知Fe(OH)3膠粒帶正電荷，Al(OH)3膠粒也帶正電荷，而H2S