2020年高中化学 第二章 元素与物质世界 第1节 元素与物质的分类学案 鲁科版必修1 7页

第2章 第1节 元素与物质的分类 ‎【本讲教育信息】‎ 一. 教学内容：‎ 第2章 元素与物质世界 第1节 元素与物质的分类 二. 教学目的 ‎1、了解元素与物质的关系、元素的两种存在形式。‎ ‎2、掌握物质不同角度的分类方法，了解单质、氧化物、酸、碱、盐之间的反应关系，掌握一类物质可能与其他哪些类别的物质反应。‎ ‎3、认识胶体是一种重要的分散系，了解胶体的丁达尔现象、电泳、聚沉等特性，能用胶体知识解释实例，了解胶体性质的简单应用。‎ 三. 教学重点、难点 ‎ 元素与物质的关系、胶体的性质 四. 知识分析 ‎（一）元素与物质的关系 复习：由一种元素组成的纯净物叫_单质_，由不同元素组成的纯净物叫化合物。‎ 研究讨论：你所认识的物质中哪些含有氧元素？这些物质中氧元素的存在形态？‎ ‎ O2、O3、CO2、H2O、H2SO4、NaOH、KClO3等 ‎ 前两种都是游离态，其余都是化合态。‎ ‎1、物质是由元素组成的。元素在物质中有两种存在形式：游离态和化合态。‎ ‎2、同一种元素可以形成单质也可以形成化合物，如氧元素可以形成单质O2、O3也可以和氢元素结合形成化合物H2O、H2O2。在单质中元素是以游离态形式存在的，在化合物中元素是以化合态形式存在的。‎ 练一练：下列元素在自然界中既有游离态又有化合态存在的是（ C ）‎ A. 氢 B. 铁 C. 碳 D. 钠 ‎3、同一种元素可以形成不同的单质，如碳元素的单质有石墨、金刚石、C60，这三种物质互称为同素异形体。‎ 相同的多种元素也可以形成不同的化合物，如：氢、氯、氧三种元素可以形成HClO、HClO3、HClO4等多种化合物。种类繁多的有机物中多数是由碳、氢、氧三种元素组成的。正是由于组成物质的元素种类不同，各元素在物质中含量不同，组成的方式不同才形成了如此丰富的物质世界。‎ 练一练：只含有一种元素的物质（D ）‎ A. 一定是纯净物 B. 一定是一种单质 C. 可能是单质也可能是化合物 D. 可能是纯净物也可能是混合物 ‎4、元素之间化合时，每一种元素一定数目的原子只能与另一种或几种元素一定数目的原子结合，元素的这种性质表现为元素的化合价。单质中元素的化合价为0，化合物中各元素化合价的代数和为0。‎ 练一练：标注下列各物质中各元素的化合价：‎ ‎0 +2 －1 +1 －1 0 +1 －2 +1 +2 +4 －2 +4 －2 +2 －2‎ Fe FeCl2 HCl H2 NaOH CaCO3 CO2 CaO 7‎ ‎（二）物质的分类 ‎ 引导·迁移：在某一图书馆中社会科学类图书在一楼，自然科学类图书在二楼。在二楼的自然科学中又分为数学、物理、化学、地理等不同的区域，化学区域又分为无机化学、有机化学、分析化学、物理化学等几个书架。我们在查询有关资料时非常方便。‎ 我们发现的3700万种物质是不是也可以按照一定的规则进行分类呢？这样的分类有什么意义？‎ ‎1、物质分类的方法 对物质进行科学的分类，再分门别类地研究它们的结构_、性质__、用途_等，就容易找到有关规律，把握物质的_本质属性_和_内在联系__。‎ ‎ 物质的分类方法很多，从不同角度，按照不同的标准的分类，可以有不同的结果。‎ ‎（1）一般分类法 按组成分：_______、_______、_______、_______、_______等 ‎、———、———、等 按酸根分：_______、_______‎ 按H+数分：_______、_______‎ 按强弱分：_______、_______、_______‎ 按OH-数分：_______、_______等 按溶解性分：_______、_______、_______‎ 按强弱分：_______、_______、_______‎ 等 按酸根种类数分：_______、_______等 其他无机盐、有机盐等 纯净物 物质 混合物 单质 无机化合物 氧化物 ‎__________等 ‎—————‎ ‎—————‎ ‎—————‎ 酸 碱 盐 有机化合物 均一混合物（如空气、溶液等）‎ 不均一混合物 7‎ ‎（表中内容略）‎ ‎（2）根据在水溶液或熔融状态下能否导电 化合物：电解质（在水溶液或熔融状态下能够导电的化合物，叫做电解质）‎ 非电解质（在水溶液或熔融状态下都不能够导电的化合物，叫做非电解）‎ 练一练：下列各物质哪些是电解质，哪些是非电解质？‎ KCl BaSO4 CH3CH2OH NaOH Fe H2SO4 H2O ‎ 电解质：KCl BaSO4 NaOH H2SO4 H2O 非电解质：CH3CH2OH ‎（3）根据在化学反应中化合价变化的情况 反应物：氧化剂 （在氧化还原反应中所含元素的化合价降低的反应物叫氧化剂）‎ ‎ 还原剂 （在氧化还原反应中所含元素的化合价升高的反应物叫还原剂）‎ ‎（4）分散系：一种或几种物质分散到另一种物质里形成的混合物。‎ 分散系是由分散质和分散剂组成的。‎ 思考：比较溶液和分散系两个概念会发现什么？‎ ‎ 注意：（1）溶液这种分散系中，溶质是分散质，溶剂就是分散剂。‎ 7‎ ‎ （2）悬浊液或乳浊液中不存在溶质和溶剂的概念，即浊液中的分散质不能叫溶质，分散剂不能叫溶剂。‎ 分散系的分类 ‎①按照分散质或分散剂的聚集状态（气、液、固）来分，有9种类型：‎ 分散质 ‎ 分散剂 实 例 气 ‎ 气 ‎ 空气 液 ‎ 气 ‎ 云、雾 ‎ 固 ‎ 气 ‎ 烟、灰尘 ‎ 气 ‎ 液 ‎ 泡沫、盐酸 ‎ 液 ‎ 液 ‎ 牛奶、酒精的水溶液 ‎ 固 ‎ 液 ‎ 糖水、油漆 ‎ 气 ‎ 固 ‎ 泡沫塑料 ‎ 液 ‎ 固 ‎ 珍珠（包藏着水的碳酸钙）‎ ‎ 固 ‎ 固 ‎ 有色玻璃、合金 ‎②按照分散质微粒粒度大小来分（分散质是水或其他液体）‎ ‎ 2、单质、氧化物、酸、碱和盐之间的相互关系 思考：①Na和C分别属于单质中的什么类别？它们能发生上表中各个箭头表示的反应吗？不妨试着写一下！‎ ‎ Na 金属 4Na+O2＝2Na2O 2Na+ Cl2 2NaCl ‎ C 非金属 C+O2 CO2‎ ‎ ②下列关于氧化物的叙述正确的是（B）‎ A. 金属氧化物一定是碱性氧化物，非金属氧化物一定是酸性氧化物 B. 碱性氧化物一定是金属氧化物，酸性氧化物不一定是非金属氧化物 C. 碱性氧化物都能与水化合生成碱 D. 酸性氧化物都能与水化合生成酸 7‎ ‎ ③将下列物质按酸、碱、盐分类，顺序正确的是（B）‎ A. 硫酸、纯碱、石膏 B. 硝酸、烧碱、绿矾 C. 碳酸、乙醇、醋酸钠 D. 磷酸、熟石灰、苛性钾 ‎（三）胶体 ‎1、概念：分散系的微粒粒度介于1—100nm之间的分散系。（即胶体区别于其他分散系的本质特征）‎ ‎2、溶液、胶体、浊液三种分散系的区别：‎ 分 散 系 分散质微粒的大小 外观 特 征 能否透过滤纸 能否透过半透膜 举 例 溶 液 小于1nm 均匀、透明 能 能 食盐水 胶 体 ‎1nm～100nm 均匀、透明或半透明 能 不能 蛋清、豆浆 浊 液 大于100nm 浑浊、不均匀、不透明 不能 不能 泥水 ‎3、布朗运动：胶体微粒不停地、无秩序地运动，这种运动现象叫做布朗运动。‎ 胶体做布朗运动是因为胶粒每时每刻都在经受着分散剂分子四面八方的不均衡的碰撞。‎ ‎[科学探究] 分别用激光笔照射Fe（OH）3胶体和CuSO4溶液，在与光束垂直的方向进行观察。‎ ‎4、丁达尔效应 定义：当可见光束通过胶体时，在入射光侧面可观察到明亮的光区，这种现象称为丁达尔现象。‎ 思考：现有一杯透明液体（混合物），你能用什么方法鉴别出它是溶液还是胶体？‎ 让一束光分别透过两种液体，在侧面能看到明亮光区的为胶体，不能看到明亮光区的为溶液。‎ ‎[思考与交流] 如果空气中没有气溶胶，我们的环境将会是什么样？请与周围的同学交流。‎ 漆黑一片 ‎5、电泳：在外电场作用下，胶体粒子在气体或液体中向电极作定向移动的现象。‎ ‎ 电泳是胶体粒子带有电荷的反映。‎ 带电原因：胶体分散质微粒细小而具有巨大的比表面积，能吸附电性相同的离子，从而形成带电微粒。‎ 胶体颗粒的带电规律：一般来说，金属氢氧化物、金属氧化物的胶体微粒吸附阳离子，带正电荷，如Fe(OH)3胶体和Al(OH)3胶体微粒。非金属氧化物、非金属硫化物胶体微粒吸附阴离子，带负电荷。如As2S3胶体、H2SiO3胶体的微粒。‎ ‎6、聚沉：‎ A 胶体较稳定的主要原因：同种胶粒带同种电荷，而同种电荷会互相排斥。‎ B 胶体的聚沉：其原理是中和胶粒的电荷或增加胶粒的结合机会以使胶粒结合在一起形成较大的微粒，在重力作用下形成沉淀析出。‎ ‎[思考与交流] 想一想，使胶体聚沉的方法有哪些？‎ ‎①加热 ② 加入电解质 ③ 加入带相反电荷的胶体 ‎【典型例题】‎ 例1. 某金属R的最高价氯化物相对分子质量为m,同价态硫酸盐的相对分子质量为n,则 7‎ R的最高价为 （ ）‎ A. (n－m)/12.5 B. (m－n)/‎12.5 C. (n－‎2m)/25 D. (‎2m－n)/25‎ 答案：AC 解析：设R的化合价为x, 则氯化物为RClx ,‎ 当x为奇数时，硫酸盐为R2(SO4)x; 96x－71x＝n－‎2m x＝(n－‎2m)/25‎ 当x为偶数时，硫酸盐为R(SO4)x/2; 96×(x/2)－35.5x＝n－m x＝(n－m/12.5) ‎ 点评：任何“分子”中元素正负化合价的代数和为0，元素的化合价分为奇数和偶数两种情况，本题关键是写出两种情况下的硫酸盐化学式，然后再利用差量，列出式子，最后求算。‎ 例2. 以Fe、CuO 、CuCl2溶液、盐酸、氢氧化钾溶液为反应物，两两间可发生的反应有（ ）‎ A. 6个 B. 5个 C. 4个 D. 3个 答案：B 解析：反应有Fe分别与CuCl2溶液、盐酸； CuO与盐酸 ；CuCl2溶液与氢氧化钾溶液；盐酸与氢氧化钾溶液。‎ 点评：应熟记酸、碱、盐、氧化物等物质的化学通性，审题仔细，思考全面而准确。‎ 例3. 关于胶体的叙述中，不正确的是（ ）‎ ‎ A. 向胶体中加蔗糖溶液，产生聚沉现象 B. 可见光透过胶体时，发生丁达尔现象 C. 用渗析的方法“净化”胶体时，使用的半透膜只能让分子、离子通过 D. 胶体微粒能吸附阳离子或阴离子，故在电场作用下产生电泳现象 答案：A 解析：向胶体中加入含阴、阳离子的盐或带相反电荷的胶体都可产生聚沉现象。蔗糖溶液不含阴、阳离子，不能使胶体发生聚沉，B、C、D选项正确。‎ 点评：胶体的丁达尔现象、聚沉、电泳、渗析等都是胶体的重要性质，应准确掌握。‎ 例4. 填写下表：‎ 分散系 分散质 分散剂 烟 空气 雾 空气 碘酒 碘 CuSO4溶液 有色玻璃 金属氧化物 答案：‎ 分散系 分散质 分散剂 烟 微小尘埃 空气 雾 微小水滴 空气 碘酒 碘 酒精 CuSO4溶液 硫酸铜 水 有色玻璃 金属氧化物 玻璃 解析：任何分散系中的分散剂即可以是气态、液态也可以是固态，同样分散质可以是气态、液态也可以是固态。具体是什么状态，要紧密结合题目、信息。‎ 7‎ 点评：解决此类题目关键是弄清分散剂、分散质的概念。‎ 例5. 医学上治疗肾功能衰竭等疾病引起的血液中毒时，最常用的血液净化手段是血液透析。透析时，病人的血液通过浸在透析液中的透析膜进行循环和透析。透析原理同胶体的____________类似，透析膜同____________类似，透析膜的孔应____________(填“大于”“等于”“小于”)血液内毒性粒子直径，毒性物质才可能扩散到透析液中而被除去。‎ 答案：渗析；半透膜；大于 解析：胶体精制常用渗析法，这道题目的血液透析需要胶体渗析的合理迁移。‎ 点评：要解决此类问题，关键搞清胶体渗析的原理，渗析的过程，有了坚实的基础知识，才能做到活学活用、准确迁移。‎ 7‎