高中化學(xué) 第二章 元素與物質(zhì)世界 第1節(jié) 元素與物質(zhì)的分類學(xué)案（2）魯科版必修1.doc

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第1節(jié) 元素與物質(zhì)的分類 庖丁巧解牛 知識(shí)巧學(xué)升華 一、元素與物質(zhì)的關(guān)系 1．元素與物質(zhì)的關(guān)系 （1）元素是物質(zhì)的基本組成成分，物質(zhì)都是由元素組成的。 （2）每種元素都能自身組成物質(zhì)——單質(zhì)，有的還能形成不同的單質(zhì)。 （3）不同的元素可組成不同的化合物，相同的元素也能組成不同的化合物，如CO2和CO。 2．元素的存在形態(tài) （1）游離態(tài)：元素在單質(zhì)中的存在形態(tài)。 （2）化合態(tài)：元素在化合物中的存在形態(tài)。 3．元素的化合價(jià)和對(duì)應(yīng)的化合物 （1）化合價(jià)：元素之間相互化合時(shí)，每種元素一定數(shù)目的原子只能與另一種或幾種元素一定數(shù)目的原子結(jié)合，元素的這種性質(zhì)稱為元素的化合價(jià)。 （2）化合價(jià)與對(duì)應(yīng)的化合物（以S為例） Na2　　O2　O3　H2O4 知識(shí)拓展 注意此處空半格離子化合物中，元素化合價(jià)的數(shù)值就是這種元素的1個(gè)原子得失電子的數(shù)目。共價(jià)化合物中，元素化合價(jià)的數(shù)值，就是這種元素的1個(gè)原子跟其他元素的原子形成的共用電子對(duì)的數(shù)目。 二、物質(zhì)的分類 1．物質(zhì)的分類方法 （1）純凈物 （2）化合物 （3）混合物 2．單質(zhì)、氧化物、酸、堿和鹽之間的相互關(guān)系 知識(shí)拓展 ①酸性氧化物：能跟堿反應(yīng)生成鹽和水的氧化物。②堿性氧化物：能跟酸反應(yīng)生成鹽和水的氧化物。 三、分散系 1．分散系 一種或幾種物質(zhì)（分散質(zhì)）分散到另一種物質(zhì)（分散劑）里形成的混合物統(tǒng)稱為分散系。前者屬于被分散的物質(zhì)，稱作分散質(zhì)；后者起容納分散質(zhì)的作用，稱作分散劑。 2．幾種常見(jiàn)的分散系 3．膠體 分散質(zhì)微粒直徑在1～100 nm之間的分散系稱為膠體。膠體是一種均一、穩(wěn)定、透明的分散系。 4．幾種分散系比較 分散系 溶液 懸濁液 乳濁液 膠體 舉例 NaCl、H2O 泥水 油水 Fe（OH）3膠體 分散質(zhì) 離子、分子 巨大數(shù)目的分子集合體 少數(shù)分子的集合、單個(gè)大分子 粒子直徑 <1 nm >100 nm 1～100 nm 外觀 均一，穩(wěn)定 不均一，不穩(wěn)定 均一，穩(wěn)定 特點(diǎn) 穩(wěn)定 沉淀 分層 較穩(wěn)定 濾紙 能通過(guò) 不能通過(guò) 不能通過(guò) 能通過(guò) 半透膜 能通過(guò) 不能通過(guò) 不能通過(guò) 不能通過(guò) 擴(kuò)散v 快 慢 慢 慢 要點(diǎn)提示 注意此處空半格分散系的本質(zhì)區(qū)別：分散質(zhì)粒子直徑的大小。分散質(zhì)粒子直徑在1～100 nm為膠體，這是膠體的本質(zhì)特征。 5．膠體的性質(zhì) （1）丁達(dá)爾現(xiàn)象：當(dāng)可見(jiàn)光束通過(guò)膠體時(shí)，在入射光側(cè)面可觀察到明亮的光區(qū)，這種現(xiàn)象稱為丁達(dá)爾現(xiàn)象或丁達(dá)爾效應(yīng)。 要點(diǎn)提示 注意此處空半格丁達(dá)爾現(xiàn)象是膠體中分散質(zhì)粒子對(duì)可見(jiàn)光散射而形成的?？衫么爽F(xiàn)象在實(shí)驗(yàn)室里鑒別膠體與溶液。 （2）電泳：膠體分散質(zhì)粒子在外電場(chǎng)的作用下發(fā)生定向移動(dòng)，這種現(xiàn)象稱為電泳。 膠體粒子細(xì)小而具有巨大的比表面積，能較強(qiáng)地吸附電性相同的離子，從而形成帶電粒子。帶電粒子在外加電場(chǎng)的作用下發(fā)生定向移動(dòng)，從而產(chǎn)生電泳現(xiàn)象。Fe（OH）3膠粒帶正電，泥土膠粒帶負(fù)電。 （3）聚沉：當(dāng)向膠體中加入鹽時(shí)，其中的陽(yáng)離子或陰離子能中和分散質(zhì)粒子所帶的電荷，從而使分散質(zhì)聚集成較大的粒子，在重力作用下形成沉淀析出。這種膠體形成沉淀析出的現(xiàn)象稱為聚沉。豆?jié){也是一種膠體，加入CaSO4或MgCl2，可使蛋白質(zhì)聚沉形成豆腐。 誤區(qū)警示 注意此處空半格膠體中帶電的是膠體粒子，膠體是一種分散系，膠粒是分散系中的分散質(zhì)，膠體不帶電。 6．膠體與滲析 滲析：利用半透膜分離膠體中的雜質(zhì)分子或離子，提純、精制膠體的操作稱為滲析。 滲析是分離提純物質(zhì)的一種方法。半透膜具有比濾紙更小的孔隙，允許小分子、離子透過(guò)，不允許膠粒通過(guò)。 問(wèn)題思路探究 問(wèn)題1．如何給氧化物分類? 思路:氧化物是元素與氧形成的只含有兩種元素的化合物。它的分類方法受分類標(biāo)準(zhǔn)的影響可以有多種。如按照與氧形成氧化物的另一元素的類別可以分為金屬氧化物與非金屬氧化物，按與酸或堿反應(yīng)是否生成鹽和水，可以分成成鹽氧化物與非成鹽氧化物等。 探究:按與氧形成氧化物的另一元素的類別可以分為金屬氧化物與非金屬氧化物；按與酸或堿反應(yīng)是否生成鹽和水，可以分成成鹽氧化物與非成鹽氧化物，成鹽氧化物再進(jìn)一步分為酸性氧化物、堿性氧化物和兩性氧化物；還有過(guò)氧化物、超氧化物及類似于四氧化三鐵的特殊氧化物。 問(wèn)題 2．元素在組成物質(zhì)時(shí)，是不是任意組合的？同種元素是否可以以不同形態(tài)形成多種化合物？ 思路:根據(jù)元素的化合價(jià)書(shū)寫(xiě)分子式，根據(jù)物質(zhì)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)制備新物質(zhì)。 探究:元素之間不是任意組成物質(zhì)的，每種元素的一定數(shù)目的原子只能與另一種或幾種元素一定數(shù)目的原子結(jié)合。也由此產(chǎn)生了化合價(jià)的概念，同種元素可以顯示不同的化合價(jià)。 典題熱題新題 例1．下列說(shuō)法正確的是（　?。? A．酸只有一種分類方法，可分為含氧酸和無(wú)氧酸 B．堿只有兩種分類方法，可分為強(qiáng)堿和弱堿，也可分為一元堿、二元堿等 C．氧化物不可進(jìn)一步分類 D．樹(shù)狀分類法和交叉分類法都是常用的分類方法 解析：每一類物質(zhì)一般都有許多分類方法，A、B、C選項(xiàng)都是錯(cuò)誤的，D正確。 答案：D 深化升華 注意此處空半格根據(jù)物質(zhì)的類別，結(jié)合物質(zhì)的分類方法逐項(xiàng)分析判斷。誤區(qū)：酸、堿、鹽、氧化物分類方法不能全面的了解，以至于得出錯(cuò)誤的結(jié)論。 例2．下表中有三組物質(zhì)，每組都有一種物質(zhì)與其他三種物質(zhì)屬于不同類別。請(qǐng)選出該種物質(zhì)，并把該物質(zhì)和選擇依據(jù)（與其他物質(zhì)不同之處）列在下表相應(yīng)的空格內(nèi)。 序號(hào) 物質(zhì) 被選出的物質(zhì) 選擇依據(jù) （1） O2、H2、C、N2 （2） Fe、Na、Al、Si （3） NO、CO2、SO2、Fe3O4 解析：第（1）組物質(zhì)可根據(jù)物質(zhì)在通常情況下的聚集狀態(tài)分成氣體和固體；第（2）組物質(zhì)可根據(jù)元素的性質(zhì)分成金屬和非金屬；第（3）組物質(zhì)可根據(jù)氧化物的組成元素分成金屬氧化物和非金屬氧化物。 答案： 序號(hào) 物質(zhì) 被選出的物質(zhì) 選擇依據(jù) （1） O2、H2、C、N2 C 通常情況下為固體（或由單原子組成的物質(zhì)） （2） Fe、Na、Al、Si Si 非金屬 （3） NO、CO2、SO2、Fe3O4 Fe3O4 金屬氧化物 深化升華 注意此處空半格物質(zhì)分類的依據(jù)不同，其分類結(jié)果就不同。對(duì)物質(zhì)的分類有多種方法，如①依據(jù)組成物質(zhì)的元素種類或原子個(gè)數(shù)進(jìn)行分類；②依據(jù)物質(zhì)的聚集狀態(tài)進(jìn)行分類；③依據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)進(jìn)行分類；④依據(jù)物質(zhì)的應(yīng)用進(jìn)行分類。物質(zhì)的分類方法：樹(shù)狀分類法、交叉分類法、表格分類法等。 例3．將某溶液逐滴加入Fe（OH）3溶膠（帶正電）內(nèi)，開(kāi)始時(shí)產(chǎn)生沉淀，繼續(xù)滴加時(shí)沉淀溶解，該溶液是（　　） A．2 molL－1H2SO4溶液 B．2 molL－1NaOH溶液 C．2 molL－1MgSO4溶液 D．硅酸溶膠（帶負(fù)電） 解析：Fe（OH）3膠體帶正電，H2SO4溶液、NaOH溶液、MgSO4溶液、硅酸溶膠中都有負(fù)電荷，都能中和Fe（OH）3膠體的電性，使Fe（OH）3膠體發(fā)生聚沉，生成Fe（OH）3沉淀。但能使Fe（OH）3沉淀溶解的只有H2SO4溶液，硅酸酸性很弱，不能溶解Fe（OH）3沉淀。 答案：A 深化升華 注意此處空半格在膠體中加入酸、堿、鹽等電解質(zhì)溶液，或加帶相反電荷的膠體，都能使膠體發(fā)生聚沉，H2SO4溶液使電解質(zhì)先聚沉，后溶解。 例4．下列關(guān)于膠體的說(shuō)法正確的是（　?。? A．膠體外觀不均勻 B．膠體不能通過(guò)濾紙 C．膠體都能產(chǎn)生丁達(dá)爾效應(yīng) D．膠體不穩(wěn)定，靜置后容易產(chǎn)生沉淀 解析：膠體中，分散質(zhì)——膠粒分布均勻，A選項(xiàng)不正確；膠粒直徑在1～100 nm之間，小于濾紙孔徑，能透過(guò)濾紙，B選項(xiàng)不正確；膠體相對(duì)較為穩(wěn)定，靜置一般不分層，D選項(xiàng)不正確。膠體與溶液的本質(zhì)區(qū)別是分散質(zhì)粒子的大小；區(qū)分膠體與溶液的方法是丁達(dá)爾效應(yīng)。 答案：C 深化升華 注意此處空半格根據(jù)膠體的性質(zhì)判斷逐項(xiàng)對(duì)照。容易出現(xiàn)的錯(cuò)誤：認(rèn)為膠體不能通過(guò)濾紙。 例5．按下列化學(xué)反應(yīng)基本類型依次填入四個(gè)化學(xué)方程式，要求后一個(gè)反應(yīng)的反應(yīng)物中必須含有前一個(gè)反應(yīng)的生成物。 （1）分解反應(yīng)：_________________。 （2）置換反應(yīng)：_________________。 （3）化合反應(yīng)：_________________。 （4）復(fù)分解反應(yīng)：________________。 答案：從水分子入手可得到以下兩組答案： 第一組：（1）2H2O2H2↑+O2↑ （2）H2+CuOCu+H2O （3）CaO+H2O══Ca（OH）2 （4）Ca（OH）2+2HCl══CaCl2+2H2O 第二組：（1）Cu2（OH）2CO32CuO+H2O+CO2↑ （2）CO+CuOCu+CO2 （3）2Cu+O22CuO （4）CuO+H2SO4══CuSO4+H2O 深化升華 注意此處空半格這是一道開(kāi)放題。由于要求后一個(gè)反應(yīng)的反應(yīng)物中必須含有前一個(gè)反應(yīng)的生成物，解題時(shí)需要從我們較熟悉的分解反應(yīng)（或較熟悉的某一物質(zhì)）入手，然后根據(jù)題目的要求實(shí)現(xiàn)物質(zhì)的轉(zhuǎn)化。