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（1）魯科版必修1.doc

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第1節(jié) 元素與物質(zhì)的分類 互動課堂 疏導(dǎo)引導(dǎo) 一、元素與物質(zhì)的關(guān)系 元素是物質(zhì)的基本組成成分，物質(zhì)是由元素組成的。元素在物質(zhì)中以兩種形態(tài)存在：一種是游離態(tài)（元素的化合價(jià)為0），一種是化合態(tài)（元素可顯正價(jià)或負(fù)價(jià)）。 案例1下列物質(zhì)中一定含有氫元素，可能含有氧元素的是（　　） ①酸②酸式鹽③堿④堿式鹽⑤堿性氧化物 A.①②　　　　　　　　　 B.①②③④ C.②④ D.①②④ 【剖析】 酸和酸式鹽能電離出氫離子,一定含有氫元素;堿和堿式鹽能電離出氫氧根離子，一定含有氫元素和氧元素;含氧酸中有氧元素,無氧酸中不含氧元素;堿性氧化物中含氧元素?zé)o氫元素。 【答案】 A 【借題發(fā)揮】 （1）酸的分類 分子中是否含氧可分為:含氧酸、無氧酸 電離產(chǎn)生H+的個(gè)數(shù)可分為：一元酸、二元酸、三元酸 （2）堿的分類：一元堿、二元堿 （3）鹽的分類：正鹽、酸式鹽、堿式鹽 二、物質(zhì)的分類 1.物質(zhì)的分類 物質(zhì)可分為純凈物和混合物，純凈物分為單質(zhì)和化合物。單質(zhì)包括金屬單質(zhì)和非金屬單質(zhì)?；衔锟煞譃檠趸?、酸、堿、鹽；化合物也可分為電解質(zhì)和非電解質(zhì)。 誤區(qū)警示　物質(zhì)分類應(yīng)注意的問題 物質(zhì)分類必須注意：（1）每次分類必須按同一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行；（2）分類的子項(xiàng)應(yīng)當(dāng)互不相容；（3）各子項(xiàng)之和等于母項(xiàng)。如有的同學(xué)把稀硫酸歸為純凈物中的酸，把 Fe(OH)3膠體歸為堿等都是錯(cuò)誤的。因?yàn)樗?、堿是純凈物的子項(xiàng)，而稀硫酸、Fe(OH)3膠體是混合物。 案例2下列各組物質(zhì)中，在物質(zhì)分類里前者從屬于后者的一組是（　?。┆? A.純凈物、混合物 B.氧化物、化合物 C.單質(zhì)、化合物 D.金屬、非金屬 【剖析】 根據(jù)物質(zhì)的分類方法知，氧化物屬于化合物類。故選B。其他選項(xiàng)的兩種物質(zhì)之間屬于并列關(guān)系。 【答案】 B 【借題發(fā)揮】 根據(jù)不同的標(biāo)準(zhǔn)對物質(zhì)進(jìn)行分類可以得到不同的分類結(jié)果，而且每一種分類方法中的各項(xiàng)必須是并列關(guān)系。 問題探究　為什么元素種類不多，而物質(zhì)的種類卻繁多、數(shù)量巨大呢？ 可以從以下幾方面探究(探究時(shí)運(yùn)用我們學(xué)過的物質(zhì)即可)： （1）物質(zhì)的組成方面：物質(zhì)是由元素組成的。（2）同種元素組合方面：同種元素之間可以自身組成單質(zhì)(如Cu、O2)；而且相同的元素可以以不同的價(jià)態(tài)形成不同物質(zhì)（如NO、NO2）；同種元素以相同的價(jià)態(tài)形成不同物質(zhì)（如NO2、N2O4）。（3）不同元素組合方面：不同元素之間可以按一定規(guī)律以不同的方式進(jìn)行組合產(chǎn)生形形色色的物質(zhì)（如Na2SO4、NaHCO3）。 2.單質(zhì)、氧化物、酸、堿、鹽的性質(zhì)及相互關(guān)系 金屬單質(zhì)對應(yīng)的金屬氧化物多數(shù)是堿性氧化物，少數(shù)酸性氧化物、兩性氧化物、特殊氧化物。非金屬單質(zhì)對應(yīng)的非金屬氧化物多數(shù)是酸性氧化物，少數(shù)非成鹽氧化物。堿性氧化物對應(yīng)的水化物是堿，酸性氧化物對應(yīng)的水化物是酸。酸性氧化物能與堿反應(yīng)生成鹽和水；堿性氧化物能與酸反應(yīng)生成鹽和水；酸堿中和生成鹽和水。 三、膠體 分散系的概念、種類 （1）分散系：由一種物質(zhì)（或幾種物質(zhì)）以微粒形式分散到另一種物質(zhì)里所形成的混合物。分散系中分散成粒子的物質(zhì)叫做分散質(zhì)；另一種物質(zhì)叫分散劑。根據(jù)分散質(zhì)微粒的大小，分散系可分為溶液、膠體和濁液（懸濁液和乳濁液）。 （2）膠體： ①膠體的本質(zhì)特征：分散質(zhì)微粒大小在1～100 nm之間 ②膠體的分類：（按分散劑的狀態(tài)分） 分散劑是液體——液溶膠。如Al(OH)3膠體，蛋白質(zhì)膠體。 分散劑是氣體——?dú)馊苣z。如霧、云、煙。 分散劑是固體——固溶膠。如煙水晶、有色玻璃。 ③膠體的性質(zhì)：從膠體微粒大小，認(rèn)識膠體的某些特征。 Ⅰ.丁達(dá)爾現(xiàn)象：由于膠體微粒在1～100 nm之間，它對光有一定的散射作用，因而膠體有特定的光學(xué)性質(zhì)——丁達(dá)爾現(xiàn)象。布朗運(yùn)動：正是由于膠粒直徑不大，所以膠體也有它的力學(xué)性質(zhì)——布朗運(yùn)動。 方法點(diǎn)撥 膠體的鑒別 雖然區(qū)分膠體與其他分散系的依據(jù)為微粒粒度，但是鑒別膠體時(shí)常用丁達(dá)爾效應(yīng)這一性質(zhì)，這種方法簡單且實(shí)用。 Ⅱ.電泳現(xiàn)象：膠體粒子較小，其表面積較大，具有強(qiáng)大的吸附作用，它選擇吸附了某種離子，從而形成帶電微粒。這些微粒在外電場的作用下會發(fā)生定向移動，這種現(xiàn)象稱為電泳現(xiàn)象。 疑難突破　電泳現(xiàn)象如何證明膠體粒子帶電荷？ 只有帶電粒子才會受電場的作用，而電泳現(xiàn)象是膠體粒子在電場作用下在分散劑中向電極做定向運(yùn)動，故電泳現(xiàn)象可以證明膠體粒子帶電荷。 Ⅲ.聚沉：由于膠體粒子帶有同種電荷，當(dāng)加入電解質(zhì)或帶相反電荷的膠粒時(shí)，膠體會發(fā)生凝聚；加熱膠體，膠粒吸附的離子受到影響，膠體也會凝聚。如果膠粒和分散劑一起凝聚成不流動的凍狀物，這便是凝膠（如豆腐）。 Ⅳ滲析：利用膠體中的雜質(zhì)離子或分子能穿透半透膜，而膠體粒子不能透過半透膜的特點(diǎn)，可用滲析法來提純、精制膠體。 要點(diǎn)剖析　膠體聚沉的條件 主要有以下三種： （1）加熱——加速膠體粒子運(yùn)動，使之易于結(jié)合成大顆粒。（2）加入電解質(zhì)——中和膠粒所帶電荷，使之聚結(jié)成大顆粒。（3）加入帶相反電荷的膠體——互相中和電性，減小同種電荷的相互排斥作用而使之聚集成大顆粒。 問題探究　膠體通常條件下是比較穩(wěn)定的，為什么常用加熱、加入電解質(zhì)或加入帶相反電荷的膠體可以使膠體聚沉呢？ 該問題有多種探究方法(示例)： （1）加熱聚沉膠體實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：長時(shí)間加熱Fe(OH)3膠體，能觀察到膠體凝聚，生成紅褐色沉淀。  原因是：加熱膠體，膠粒運(yùn)動加劇，膠粒之間碰撞機(jī)會增多，而使膠核對離子的吸附作用減弱，從而減弱膠體的穩(wěn)定因素，使膠體聚沉。 （2）加入電解質(zhì)聚沉膠體實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：在豆?jié){中加CaSO4溶液，能觀察到豆?jié){凝聚成豆腐。原因是：在溶液中加入電解質(zhì)，增加了膠體中離子的總濃度，增加了膠粒吸引相反電荷離子的機(jī)會，減少或中和了原來膠粒所帶的電荷，使膠粒失去了保持穩(wěn)定的因素，粒子由于布朗運(yùn)動，則聚集起來，迅速沉降。 （3）加入帶相反電荷的膠體聚沉膠體實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：把Fe(OH)3膠體加入硅酸膠體中，兩種膠體均會凝聚。 原因是：加入帶相反電荷的膠體可以起到加入電解質(zhì)同樣的作用。 知識拓展　膠體的制備方法 不同的分散質(zhì)和分散劑具有不同的特性，因此不同的膠體制備方法也不盡相同。 （1）對于一些可溶性大分子物質(zhì)，一個(gè)分子就可形成膠粒，可采用溶解法制備膠體，如將淀粉、雞蛋清等溶于水，橡膠溶于汽油等。 （2）對于一些難溶性小分子物質(zhì)，多個(gè)分子聚集在一起可形成膠粒，可采用反應(yīng)法，利用化學(xué)反應(yīng)并且控制反應(yīng)條件和反應(yīng)程度，使反應(yīng)產(chǎn)物——分散質(zhì)凝聚成大小為1～100 nm的粒子而形成膠體，如向沸騰的水中滴加 FeCl3溶液，并繼續(xù)煮沸至液體呈透明的紅褐色，即得 Fe(OH)3膠體。采用強(qiáng)制分散的方法也可將分散質(zhì)分散為大小為1～100 nm的粒子而形成膠體。 知識總結(jié)　溶液、膠體和濁液的比較 由于三種分散系的分散質(zhì)微粒的大小不同，從而導(dǎo)致某些性質(zhì)的差異?，F(xiàn)將它們的比較如下： 溶液 膠體 懸濁液、乳濁液 微粒直徑 小于1 nm 1～100 nm 大于100 nm 外觀 均一、透明 多數(shù)均一、透明 不均一、不透明 分散質(zhì)微粒組成 單個(gè)分子或離子 許多離子、分子的集合體，或高分子 巨大數(shù)量分子或離子的集合體 能否透過濾紙 能 能 懸濁液、不能 能否透過半透膜 能 不能 不能 實(shí)例 食鹽水 Fe(OH)3膠體、淀粉膠體 泥水、牛奶 案例3　下列說法中正確的是（　?。┆? A.膠體區(qū)別于其他分散系的本質(zhì)特性是丁達(dá)爾效應(yīng) B.利用半透膜可除去淀粉溶液中的少量NaCl  C.Fe(OH)3膠體帶正電荷 D.加入電解質(zhì)，膠體能發(fā)生聚沉 【剖析】 本題主要考查的是膠體的概念及其對性質(zhì)的理解與應(yīng)用能力。膠體區(qū)別于其他分散系的本質(zhì)特性是分散質(zhì)微粒的直徑大小，膠粒的直徑在1～100 nm之間。由于膠粒直徑較大，它不能透過半透膜，而溶液中的離子或分子能透過半透膜，因此可用滲析的方法來提純淀粉膠體。同溶液一樣，膠體也是電中性的，因此，只能說Fe(OH)3膠粒帶電荷，不能說Fe(OH)3膠體帶電荷；根據(jù)分散劑狀態(tài)不同，膠體可分為氣溶膠、液溶膠、固溶膠三種，加入電解質(zhì)只能使溶膠聚沉，其他溶膠則不能。 【答案】 B 【借題發(fā)揮】 利用膠體的性質(zhì)和膠體的聚沉，可區(qū)別溶液和膠體。 ①膠體有丁達(dá)爾現(xiàn)象，而溶液則無這種現(xiàn)象。 ②加入與分散質(zhì)不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的電解質(zhì)，溶液無明顯現(xiàn)象，而膠體會產(chǎn)生聚沉。 活學(xué)巧用 1.在飲用水中添加含鈣、鎂、鋅、硒的礦物質(zhì)，可以改善人體營養(yǎng)，增強(qiáng)體質(zhì)。其中的“鈣、鎂、鋅、硒”是指（　?。┆? A.分子　　　 B.原子　　　 C.離子　　　 D.元素 【思路解析】 宏觀物質(zhì)的組成一般用元素來描述。 【答案】 D 2.“84消毒液”的有效成分是次氯酸鈉(NaClO)，其中Cl元素的化合價(jià)為（　?。┆? Ａ.-1 Ｂ.+1 Ｃ.+3 Ｄ.+5 【思路解析】 根據(jù)化合物中元素正負(fù)化合價(jià)的代數(shù)和為零，已知鈉和氧的化合價(jià)，可求氯的化合價(jià)為+1。 【答案】 Ｂ 3.某物質(zhì)在空氣里燃燒的生成物是二氧化碳、二氧化硫和水，這種物質(zhì)的成分里（　?。┆? A.只含有碳元素、硫元素和氫元素 B.一定含有碳元素、硫元素和氫元素，還可能含有氧元素 C.氫元素與氧元素的原子個(gè)數(shù)比為2∶1 D.硫元素與氧元素的原子個(gè)數(shù)比為1∶2 【思路解析】 根據(jù)產(chǎn)物只能確定該物質(zhì)中一定含C、S、H元素，無法確定是否含O。 【答案】 B 4.乙酸(C2H4O2)與過氧乙酸(C2H4O3)兩種物質(zhì)具有相同的（　?。┆? Ａ.元素種類 Ｂ.相對分子質(zhì)量 Ｃ.各元素質(zhì)量比 Ｄ.氧元素質(zhì)量分?jǐn)?shù) 【思路解析】 根據(jù)分子式可判斷。 【答案】 Ａ 5.下列物質(zhì)的成分或主要成分相同的是（　?。┆? Ａ.金剛石和石墨 Ｂ.冰和干冰 Ｃ.小蘇打和燒堿 Ｄ.鋼鐵和煤 【思路解析】 Ａ項(xiàng)兩物質(zhì)化學(xué)成分為碳；B項(xiàng)干冰為二氧化碳；Ｃ項(xiàng)小蘇打?yàn)镹aHCO3，燒堿為NaOH;Ｄ項(xiàng)鋼鐵是鐵的合金，煤是有機(jī)物和無機(jī)物的混合物。 【答案】 Ａ 6.下列10種物質(zhì)：①水?、诳諝狻、坭F　④二氧化碳　⑤硫酸?、奘焓摇睠a(OH)2〕　⑦膽礬(CuSO45H2O)⑧Fe(OH)3膠體?、釅A式碳酸銅〔Cu2(OH)2CO3〕　⑩硫酸氫鈉(NaHSO4）中，屬于混合物的是________；屬于氧化物的是_________；屬于堿的是__________；屬于酸的是__________；屬于鹽的是__________。（以上空格填物質(zhì)的序號） 【思路解析】 結(jié)晶水合物如膽礬CuSO45H2O，堿式鹽如 Cu2(OH)2CO3，酸式鹽如NaHSO4都有固定的組成，均為純凈物。而Fe(OH)3膠體是一種分散系，它是由Fe(OH)3膠粒（分散質(zhì)）和水（分散劑）兩種物質(zhì)組成的，屬于混合物。 【答案】 ②⑧?、佗堋、蕖、荨、撷幄猹? 7.目前有些中小學(xué)生喜歡使用涂改液，經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明，涂改液中含有許多揮發(fā)性的有害物質(zhì)，二氯甲烷（分子式為CH2Cl2）就是其中的一種。下面是關(guān)于二氯甲烷的幾種說法：①它是由碳、氫、氯三種元素組成的化合物?、谒怯煞肿邮綖镃l2的氯氣和甲烷組成的混合物?、鬯姆肿又刑?、氫、氯元素的原子個(gè)數(shù)比為1∶2∶2　④它是由多種原子構(gòu)成的一種化合物。這些說法中正確的是…（　?。┆? A.①③④ B.②④ C.②③④ D.①④ 解析：二氯甲烷是由同種物質(zhì)分子組成的純凈物。 【答案】 A 8.膠體區(qū)別于其他分散系最本質(zhì)的特征是（　?。┆? A.膠體微粒能發(fā)生電泳 B.膠體微粒的大小在1～100 nm之間 C.膠體微粒帶有電荷 D.膠體有丁達(dá)爾效應(yīng) 【思路解析】 膠體的本質(zhì)特征：分散質(zhì)粒子大小在1～100 nm之間。 【答案】 B 9.下列事實(shí)與膠體性質(zhì)無關(guān)的是（　?。┆? A.在豆?jié){里加入鹽鹵做豆腐 B.河流入海處易形成沙洲 C.一束平行光線照射蛋白質(zhì)溶液時(shí)，從側(cè)面可看到光亮的通路 D.三氯化鐵溶液中滴入氫氧化鈉溶液出現(xiàn)紅褐色沉淀 【思路解析】 Ａ、B項(xiàng)與膠體的凝聚有關(guān); Ｃ項(xiàng)是膠體的丁達(dá)爾現(xiàn)象。 【答案】 Ｄ 10.下列物質(zhì)中不屬于膠體的是（　　） A.云霧 B.煙水晶 C.石灰乳 D.煙 【思路解析】 云霧、煙均屬于分散劑是氣體的膠體；煙水晶是分散劑是固體的膠體；石灰乳是懸濁液。 【答案】 Ｃ 11.膠體能產(chǎn)生丁達(dá)爾現(xiàn)象的原因是膠粒使光線發(fā)生了（　?。┆? A.反射 B.散射 C.透射 D.折射 【思路解析】 由于膠體微粒在1～100 nm之間，它對光有一定的散射作用，因而膠體有特定的光學(xué)性質(zhì)——丁達(dá)爾現(xiàn)象。 【答案】 B 12.Fe(OH)3膠體和MgCl2溶液共同具有的性質(zhì)有（　?。┆? A.都比較穩(wěn)定，密封放置不產(chǎn)生沉淀 B.兩分散系均有丁達(dá)爾現(xiàn)象 C.加入鹽酸先產(chǎn)生沉淀，隨后溶解 D.分散質(zhì)微?？赏ㄟ^濾紙 【思路解析】 比較膠體與溶液的區(qū)別。 【答案】 ＡＤ 13.當(dāng)表皮劃破時(shí)，可用FeCl3溶液應(yīng)急止血，其主要原因是（　?。┆? A.FeCl3溶液具有殺菌作用 B.FeCl3溶液能促進(jìn)血液中膠粒凝聚 C.FeCl3溶液遇血液產(chǎn)生了氫氧化鐵沉淀 D.FeCl3能氧化血紅蛋白 【思路解析】 血液是膠體分散系，F(xiàn)eCl3是電解質(zhì)，其溶液能使膠體凝聚。 【答案】 B 14.有下列詞語：①滲析?、邴}析?、勰邸、苋苣z　⑤凝膠?、薏祭蔬\(yùn)動?、唠娪尽、喽∵_(dá)爾現(xiàn)象?、嶂泻酮? 從中選出適當(dāng)?shù)脑~語將其序號填入下列空格中： （1）在肥皂水中透過強(qiáng)光，可以見到光帶，這種現(xiàn)象稱為___________。 （2）在濃肥皂水中加入飽和食鹽水，肥皂凝聚，這種現(xiàn)象稱為____________。 （3）在Fe(OH)3溶膠中加入(NH4)2SO4溶液，產(chǎn)生了紅褐色沉淀，這種現(xiàn)象叫做_________________。 （4）用半透膜把制取的Fe(OH)3溶膠中的HCl分離去的方法叫做_________。 （5）不同牌號的藍(lán)墨水混合后，有時(shí)會產(chǎn)生沉淀，這是　　　現(xiàn)象。 【思路解析】 肥皂水是膠體，具有膠體的性質(zhì)：膠體有丁達(dá)爾現(xiàn)象；加入與分散質(zhì)不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的電解質(zhì)，溶液無明顯現(xiàn)象，而膠體會產(chǎn)生聚沉；由于膠粒直徑較大，它不能透過半透膜，而溶液中的離子或分子能透過半透膜。因此可用滲析的方法來提純淀粉膠體；不同牌號的藍(lán)墨水中的膠粒帶不同電荷，若混合會發(fā)生凝聚。 【答案】 ⑧?、邸、邸、佟、? 15.用特殊方法把固體物質(zhì)加工到納米級（1～100 nm）的超細(xì)粉末粒子，然后制得納米材料。下列分散系中的分散質(zhì)粒子的大小和這種納米粒子大小具有相同數(shù)量級的是（　?。┆? A.溶液 B.濁液 C.膠體 D.沉淀 【思路解析】 本題可從不同分散系中粒子的大小角度去對比。1～100 nm就是膠體中分散質(zhì)粒子的大小，跟這種超細(xì)粉末粒子大小具有相同的數(shù)量級。 【答案】 C 16.膠體顆粒帶負(fù)電荷，因此土壤中施用含氮總量相同的下列化肥時(shí)，肥效最差的是（　?。〢.硫銨 B.氯化銨 C.碳銨 D.硝酸銨 【思路解析】 題中所給四種化肥中的氮元素的存在形態(tài)，一是銨態(tài)氮（），二是硝態(tài)氮()。土壤膠粒帶負(fù)電荷，顯然，易被吸附，不能被吸附，故在施用含氮總量相同的前提下，硝酸銨肥效最差。 【答案】 D 17.某種分散系的分散質(zhì)的粒子既不能透過半透膜，也不能透過濾紙，該分散系為（　?。┆? A.溶液 B.膠體 C.懸濁液 D.乳濁液 【思路解析】 半透膜的孔徑小于1 nm，只允許溶質(zhì)分子或離子、分散劑水分子通過，不允許膠粒和濁液分散質(zhì)通過。濾紙的孔徑小于100 nm，能允許溶質(zhì)分子或離子、膠粒、分散劑水分子通過，不允許濁液分散質(zhì)通過。觀察備選項(xiàng)可知答案。 【答案】 CD 18.下列關(guān)于FeCl3溶液和Fe(OH)3膠體的說法正確的是（　?。┆? A.分散質(zhì)顆粒直徑都在1～100 nm之間 B.能透過半透膜 C.都是含鐵混合物 D.呈紅褐色 【思路解析】 FeCl3(aq)棕黃色，其分子和離子直徑都小于1 nm，能透過半透膜；Fe(OH)3膠體紅褐色，膠粒Fe(OH)3直徑在1～100 nm間，不能透過半透膜。故A、B、D皆不可選?！敬鸢浮?C 19.淀粉溶液是一種膠體，并且淀粉遇到碘單質(zhì)，可以出現(xiàn)明顯的藍(lán)色特征。現(xiàn)將淀粉和稀Na2SO4溶液混合，裝在半透膜中，浸泡在盛蒸餾水的燒杯內(nèi)，過一段時(shí)間后，取燒杯中液體進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，能證明半透膜完好無損的是（　　） A.加入BaCl2溶液產(chǎn)生白色沉淀 B.加入碘水不變藍(lán) C.加入BaCl2溶液沒有白色沉淀產(chǎn)生 D.加入碘水變藍(lán) 【思路解析】 半透膜只允許小分子和離子通過，若半透膜完好無損，燒杯內(nèi)不會有淀粉，加入碘水不變藍(lán)。 【答案】 B