人教版 (2019)必修 第一册第一节 物质的分类及转化学案及答案

第一节  物质的分类及转化

【学习目标】

1.能从元素组成的角度分析认识物质，根据物质的组成和性质对物质进行分类。

2.熟知溶液、浊液、胶体三种分散系的本质区别。

3.了解胶体的性质及其应用，会鉴别胶体和溶液。

4.熟知酸、碱、盐的性质，会写相关反应的化学方程式，并判断其反应类型。

5.认识同类物质具有相似性，学会分析研究物质性质与相互转化的方法，促进“证据推理与模型认知”化学核心素养的发展。

【基础知识】

一、物质的分类

1、元素：元素是具有相同 核电荷数 （即质子数）的一类原子的总称。

2、分子：能够独立存在并保持物质化学性质的最小微粒，由原子构成，呈电中性，具有一定的物理化学性

3、同素异形体：同种元素形成的不同 单质 叫同素异形体。

形成方式：①原子个数不同 ，如O2和O3；② 原子排列方式不同 ，如金刚石和石墨。

4、纯净物：由同种 单质或化合物 组成的物质。

5、混合物：由几种不同的单质或化合物组成的物质。

6、单质：由同种元素组成的纯净物 称为单质，包括金属单质和非金属单质。

7、化合物：由两种或两种以上元素 组成的纯净物称为化合物，包括酸、碱、盐、氧化物等。

注意：常见的混合物举例：

①气体混合物

②液体混合物

③固体混合物

8、分类的方法

（1）树状分类法：根据对象的共同点和差异，将对象分为不同的种类，而且形成具有一定从属关系的不同等级系统的一种分类方法。应用树状分类法可以对同类事物进行再分类。

（2）交叉分类法：根据不同的分类标准对同一物质进行分类的一种方法。在对物质进行分类时，采用交叉分类法能从不同角度对物质进行较全面的分析。

9、分散系：一种（或多种）物质分散到另一种（或多种）物质中所得到的体系，叫做分散系。被分散的物质称为 分散质 ，起容纳分散质作用的物质称为 分散剂 。

10、分散系的分类

溶液、胶体、浊液的比较

11、胶体的提纯：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。

12、胶体的制备

（1）物理方法：研磨法。如制豆浆。

（2）化学方法：利用水解反应、复分解反应等。

二、物质的转化

1、酸、碱、盐的化学通性

（1）酸的化学通性

酸

（2）碱的化学通性

碱

（3）盐的化学通性

盐

2、氧化物的化学通性

（1）酸性氧化物的化学通性

酸性氧化物

（2）碱性氧化物的化学通性

碱性氧化物

3、单质、氧化物、酸、碱、盐之间的转化关系

4、金属(或非金属)单质→盐的转化关系

（1）金属单质(Ca)→盐的转化关系

CaCaOCa(OH)2CaCO3CaCl2

① 2Ca＋O22CaO；

② CaO＋H2O===Ca(OH)2；

③ Ca(OH)2＋CO2===CaCO3↓＋H2O；

④ CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑。

（2）非金属单质(C)→盐的转化关系

CCO2H2CO3Na2CO3

① C＋O2CO2；

② CO2＋H2O===H2CO3；

③ H2CO3＋2NaOH===Na2CO3＋2H2O。

5、物质转化的应用

（1）化学反应遵循质量守恒定律，故通过物质间的转化可以合成物质，如由单质可以得到盐，且有多条途径：

（2）在实际生产中，通过物质的转化制备具体物质时，除了要考虑反应进行的可能性，还需要考虑原料来源、成本高低和设备要求等因素。例如，NaOH可以用Na2O和H2O反应制取，化学方程式：Na2O＋H2O===2NaOH，但Na2O来源少、成本高，故工业上通常用电解饱和食盐水的方法来制取NaOH。

【考点剖析】

考点一　物质与组成元素

1．下列说法中正确的是(　　)

A．纯净物一定由分子构成

B．化合物一定是由两种或两种以上元素组成

C．混合物肯定由两种以上元素组成

D．含有氧元素的化合物都是氧化物

答案　B

解析　纯净物不一定由分子构成(如金刚石等)；混合物不一定由两种以上元素组成(如金刚石和石墨的混合物)；含氧元素的化合物不一定是氧化物 (如碳酸钠等)。

2．经测定，一瓶气体中只含有C、O两种元素，通常情况下这瓶气体不可能是(　　)

A．一种化合物

B．一种单质和一种化合物的混合物

C．两种化合物

D．两种单质

答案　D

解析　由题意知，瓶中气体中含C、O两种元素，在通常情况下，含C元素的单质为固体，故不能是两种单质。

考点二　物质的分类

3．物质的分类如图所示：

由图判断下列说法中不正确的是(　　)

A．甲图所示的分类方法属于树状分类法

B．乙图所示的分类方法属于交叉分类法

C．碱性氧化物一定是金属氧化物

D．非金属氧化物一定是酸性氧化物

答案　D

解析　非金属氧化物不一定是酸性氧化物，如CO、NO等。

4．碳酸钠俗名纯碱，下面是对纯碱采用交叉分类法的分类，其中正确的是(　　)

①碱　②含氧酸盐　③钠盐　④碳酸盐

A．①②③  B．①③④　C．①②④  D．②③④

答案　D

解析　纯碱若采用交叉分类法分别属于含氧酸盐、钠盐、碳酸盐。

5．硝酸钾是一种无氯氮钾复合肥，宜在种植水果、蔬菜、花卉时使用。关于KNO3的说法中，不正确的是(　　)

A．从其阳离子看，属于钾盐

B．从其阴离子看，属于硝酸盐

C．它属于纯净物中的无机化合物

D．因为含有氧元素，故它属于氧化物

答案　D

解析　氧化物必须是只含有两种元素，且其中一种是氧元素。

考点三　分散系、胶体

6.春秋季节常出现大雾天气，对于这种现象下列说法正确的是(　　)

A．大雾是由于空气中的SO2超标造成的

B．大雾可看作是一种分散剂为水的分散系

C．大雾可看作是一种胶体

D．大雾是由于空气中的粉尘超标造成的

答案　C

解析　雾是由悬浮在大气中的微小液滴构成的气溶胶。

7．胶体区别于其他分散系的本质特征是(　　)

A．胶体的分散质能通过滤纸空隙，而浊液的分散质不能

B．产生丁达尔现象

C．分散质粒子直径在1～100 nm

D．胶体在一定条件下能稳定存在

答案　C

解析　 三种分散系的本质区别是分散质粒子的直径大小不同，胶体区别于其他分散系的本质特征是胶体粒子直径在1～100 nm，选C。

8．下列关于Fe(OH)3胶体的说法中，不正确的是(　　)

A．分散质粒子直径在10－9～10－7m

B．是一种纯净物

C．具有丁达尔效应

D．具有净水作用

答案　B

解析　氢氧化铁胶体胶粒的直径在10－9～10－7m，A正确； 氢氧化铁胶体是氢氧化铁和水的混合物，B错误；胶体具有丁达尔效应，C正确；氢氧化铁胶粒能吸附水中的杂质颗粒，有净水的作用，D正确。

9．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．X、Z烧杯中分散质相同

B．利用过滤的方法，可将Z中固体与液体分离

C．Y中产生的气体为CO2

D．Z中分散系能产生丁达尔效应

答案　A

解析　X是氯化铁溶液，分散质是氯离子和三价铁离子，Z是氢氧化铁胶体，分散质是氢氧化铁胶粒，故A错误。

10．无机化合物可根据其组成和性质进行分类，

(1)如图所示的物质分类方法名称是        。

(2)以Na、K、H、O、C、S、N中任意两种或三种元素组成合适的物质，分别填写在下表中的②③⑥后面的横线上。

(3)写出⑦转化为⑤的化学方程式：                              。

(4)写出实验室由⑩制备O2的化学方程式：                         。

(5)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(或HNO3或H2CO3)　③NaOH(或KOH)　⑥Na2SO4(或K2CO3或Na2SO3或NaNO3或KNO3或K2SO3)　(3)CO2＋2NaOH===Na2CO3＋H2O　(4)2H2O22H2O＋O2↑　(5)稀盐酸　大理石(或石灰石)　将气体通入澄清石灰水中，若石灰水变浑浊，证明气体是CO2

解析　(2)常见的酸有H2SO4、HNO3、HCl；碱有NaOH、KOH、Ba(OH)2；盐有NaCl、Na2SO4、Na2CO3、NaNO3、Na2SO3等。(3)酸、碱、盐、氧化物之间可以相互转化，如：CO2(少量)＋2NaOH===Na2CO3＋H2O。(4)实验室制O2常利用H2O2在催化剂作用下的分解反应：2H2O22H2O＋O2↑。(5)制备CO2常利用大理石或石灰石(CaCO3)与稀盐酸反应：CaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2O，将产生的气体通入澄清石灰水，若石灰水变浑浊，即可证明气体是CO2。

考点四　酸、碱、盐的性质

11．小明知道蛋壳的主要成分是碳酸钙，愚人节这天决定送妈妈一个“无壳鸡蛋”。他从厨房中取来一个鸡蛋及一杯物质，将蛋泡在其中，只见蛋的表面冒出大量气泡，两天后就得到了一个没有壳的蛋。他应取下列哪一种物质(　　)

A．醋   B．高粱酒

C．酱油   D．食盐水

答案　A

解析　同类别的物质具有相似的性质。碳酸钙能与酸反应生成钙盐和二氧化碳气体。小明的实验中产生大量的气泡，选用的应该是酸，醋的主要成分为醋酸。

12．在一定条件下，跟酸、碱、盐都能反应的物质是(　　)

A．CaO   B．Na2CO3

C．CaCO3   D．CO2

答案　B

解析　 CaO是碱性氧化物，与碱不发生反应；CO2是酸性氧化物，与酸不发生反应；Na2CO3和CaCO3都是盐，但后者难溶于水，不与碱、盐发生反应，前者可以，如可分别与盐酸、氢氧化钙、氯化钙等发生反应。

13．下列有关物质用途正确的是(　　)

A．氢氧化钠降低土壤酸性

B．用BaCl2处理大量泄漏的浓硫酸

C．氢氧化钙用于治疗胃酸过多

D．熟石灰配制农药波尔多液

答案　D

解析　氢氧化钠具有极强的腐蚀性，不能用于降低土壤的酸性，A错误；氯化钡是有剧毒的物质，不能用于处理泄露的浓硫酸，B错误；氢氧化钙不能用于治疗胃酸过多，C错误；熟石灰氢氧化钙可以用于配制农药波尔多液，D正确。

14．无色溶液X是下列四种物质中的一种。将其分成等量的三份，向其中分别加入少量AgNO3溶液、CuO固体、NaOH溶液，产生的现象如下表。则物质X是下列选项中的(　　)

A.NaCl溶液   B．Ca(OH)2溶液

C．稀硝酸   D．稀盐酸

答案　D

解析　能使CuO固体溶解的物质为酸，稀硝酸、稀盐酸均可，能与AgNO3溶液反应生成白色沉淀的为稀盐酸。

15．某同学为了区别氢氧化钠溶液和澄清石灰水，设计了如图所示的四组实验方案，其中能达到目的的是(　　)

答案　D

解析　澄清石灰水中通入二氧化碳产生沉淀，而氢氧化钠溶液中通入二氧化碳无沉淀产生。

考点五　物质的转化

16．下列物质在给定条件下的转化均能一步实现的是(　　)

A．Fe3O4FeFeCl3

B．H2O2H2H2O

C．CaCl2溶液CaCO3CO2

D．CuSO4溶液CuCuO

答案　D

解析　A项中Fe与盐酸反应生成FeCl2；B项中H2O2分解生成H2O和O2；C项中CaCl2和CO2不反应。

17．如图所示，“——”表示相连的物质间在一定条件下可以反应，“―→”表示丁在一定条件下可以转化为乙。下面四组选项中，符合图示要求的是(　　)

答案　D

解析　A中甲和乙、乙和丙、丙和丁、丁和甲均不能反应，丁也不能转化为乙；B中甲和乙、乙和丙、丁和甲之间均不能反应，丁也不能转化为乙，故A、B不符合题意；C中反应依次为甲和乙：2CO＋O22CO2；乙和丙不发生反应；丙和丁：2CuO＋C2Cu＋CO2↑；甲和丁不反应，丁―→乙：CuO＋CCu＋CO↑，故C不符合题意；D中反应依次为甲和乙：Fe＋CuCl2===FeCl2＋Cu；乙和丙：Zn＋CuCl2===Cu＋ZnCl2；丙和丁：Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑；丁和甲：Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑；丁―→乙：CuO＋2HCl===CuCl2＋H2O，D符合题意。

18．现有A、B、C、D四种物质，它们分别是Fe、HCl(稀)、NaOH(溶液)、AgNO3(溶液)四种物质中的一种，它们之间的反应关系及所发生反应的反应类型如图：

则物质B为(　　)

A．Fe   B．HCl(稀)

C．NaOH(溶液)   D．AgNO3(溶液)

答案　B

解析　物质B与A发生中和反应，则B为酸或碱，又由于B与C可发生置换反应，可判断B为HCl(稀)。

19．下列物质间的转化能一步实现的是(　　)

A．Na2CO3―→NaOH   B．CaCO3―→Ca(OH)2

C．NaNO3―→NaCl   D．FeSO4―→CuSO4

答案　A

解析　碳酸钠可以与氢氧化钙反应生成氢氧化钠和碳酸钙，能一步实现，故A正确；CaCO3不溶于水，所以不能与碱溶液反应，因此CaCO3不能一步得到Ca(OH)2，故B错误；NaNO3因不能与其他任何物质反应生成沉淀、气体和水，所以NaNO3不能通过一步反应制得NaCl，故C错误；铜的金属活动性比铁弱，FeSO4不能通过一步反应制得硫酸铜，故D错误。

20．对牙膏的探究要用到许多化学知识。

(1)下表列出了两种牙膏中的摩擦剂，请在表中填写两种摩擦剂所属的物质类别：

(2)根据你的推测，牙膏摩擦剂在水中的溶解性是      (填“易溶”或“难溶”)。

(3)X牙膏中的摩擦剂——碳酸钙，可以用石灰石来制备。某学生设计了一种实验室制备碳酸钙的实验方案，其流程如图所示：

请写出上述方案中有关反应的化学方程式：

①                                                                             ；

②                                                                             ；

③                                                                             。

答案　(1)盐　氧化物　(2)难溶　(3)①CaCO3CaO＋CO2↑　②CaO＋H2O===Ca(OH)2　③Ca(OH)2＋Na2CO3===CaCO3↓＋2NaOH

解析　(1)碳酸钙属于盐，二氧化硅属于氧化物。(2)摩擦剂的作用是除去牙齿上残留的食物，联系日常生活中用砂纸来摩擦金属以除去金属表面的锈迹，可知摩擦剂应为坚硬难溶的物质。