第一章物質(zhì)及其變化第一節(jié)物質(zhì)的分類及轉(zhuǎn)化第1課時(shí)物質(zhì)的分類學(xué)習(xí)任務(wù)目標(biāo)1.能認(rèn)識(shí)元素可以組成不同種類的物質(zhì)，根據(jù)物質(zhì)的組成和性質(zhì)可以對(duì)物質(zhì)進(jìn)行分類，能從宏觀與微觀結(jié)合的視角認(rèn)識(shí)物質(zhì)的多樣性并對(duì)物質(zhì)進(jìn)行分類。2.能說(shuō)出分散系、分散質(zhì)和分散劑的概念，能說(shuō)出分散系的分類及丁達(dá)爾效應(yīng)的形成及應(yīng)用。3.通過(guò)膠體的制備實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)創(chuàng)新精神和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?。一、根?jù)物質(zhì)的組成和性質(zhì)分類1.根據(jù)元素組成對(duì)物質(zhì)分類(1)單質(zhì)①元素組成：?jiǎn)钨|(zhì)是由同種元素組成的純凈物，每一種元素都可以形成單質(zhì)。②同素異形體：由同一種元素形成的幾種性質(zhì)不同的單質(zhì)。如碳元素的三種常見同素異形體為金剛石、石墨、C60，O2與O3是氧元素的同素異形體等。(2)化合物2.常見物質(zhì)的分類方法(1)交叉分類法仿照教材的示例，請(qǐng)對(duì)Na2CO3按照交叉分類法進(jìn)行分類。(2)樹狀分類法按照樹狀分類法，可以對(duì)物質(zhì)進(jìn)行如下分類：3.根據(jù)氧化物的性質(zhì)可將氧化物進(jìn)行如下分類二、分散系及其分類1.分散系2.分散系的分類3.膠體(1)分類(2)Fe(OH)3膠體的制備①制備實(shí)驗(yàn)：在100mL小燒杯中加入40mL蒸餾水，加熱至沸騰，向沸水中逐滴加入5～6滴FeCl3飽和溶液。繼續(xù)煮沸至液體呈紅褐色，停止加熱，即可得到Fe(OH)3膠體。②化學(xué)方程式：FeCl3＋3H2O△Fe(OH)3(膠體)(3)丁達(dá)爾效應(yīng)根據(jù)物質(zhì)的組成和性質(zhì)分類[探究活動(dòng)]某些食品的包裝盒內(nèi)往往裝有一個(gè)寫著“石灰干燥劑”的小包裝袋，打開后，發(fā)現(xiàn)里面有白色細(xì)小顆粒，放置幾天后，會(huì)發(fā)現(xiàn)小包裝袋內(nèi)的白色物質(zhì)黏在一起，成為塊狀固體?；顒?dòng)1生石灰的主要成分CaO屬于金屬氧化物還是非金屬氧化物，屬于酸性氧化物還是堿性氧化物？提示：CaO屬于金屬氧化物、堿性氧化物。活動(dòng)2用化學(xué)方程式表示生石灰的干燥原理，其生成物屬于一元堿還是二元堿，屬于強(qiáng)堿還是弱堿？提示：CaO＋H2OCa(OH)2，Ca(OH)2活動(dòng)3取少量放置幾天后的塊狀固體放入盛有足量水的燒杯中，攪拌、靜置、過(guò)濾，得到少量白色固體。該白色固體可能是什么物質(zhì)？請(qǐng)用交叉分類法給該物質(zhì)分類(列舉三種)。提示：該白色固體為碳酸鈣，碳酸鈣屬于碳酸鹽、鈣鹽、難溶性鹽。[評(píng)價(jià)活動(dòng)]1.常州大學(xué)石油化工學(xué)院采用兩步法合成了具有中空特征的ZnO·CeO2微球光催化劑，ZnO屬于()A.氧化物 B.酸C.堿 D.鹽A解析：ZnO由Zn、O兩種元素組成，其中一種為氧元素，故ZnO屬于氧化物。2.分類方法在化學(xué)發(fā)展中起到了重大的作用。下列分類正確的是()選項(xiàng)單質(zhì)氧化物酸堿鹽A金剛石水H2SO4燒堿膽礬B黃銅NO2鹽酸石灰水FeSO4C碘酒一氧化碳磷酸NH3·H2ONaClDH2Fe3O4HNO3純堿小蘇打A解析：B項(xiàng)，黃銅、鹽酸、石灰水是混合物，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，碘酒是混合物，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，純堿屬于鹽，錯(cuò)誤。物質(zhì)分類的三個(gè)誤區(qū)誤區(qū)一：誤認(rèn)為由同種元素組成的物質(zhì)就是純凈物。由同種元素組成的物質(zhì)，可能是純凈物，也可能是混合物。如O2、O3均是純凈物，而O2和O3混合后得到的就是混合物。誤區(qū)二：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。如冰和水混合在一起仍是純凈物，因?yàn)槎邇H是狀態(tài)不同，但分子構(gòu)成相同，都是H2O，是同一種物質(zhì)。誤區(qū)三：誤認(rèn)為所有的金屬氧化物都是堿性氧化物，所有的非金屬氧化物都是酸性氧化物。如Mn2O7是酸性氧化物，CO、NO等不是酸性氧化物。溶液、膠體、濁液的區(qū)別1.下列液體中，不會(huì)出現(xiàn)丁達(dá)爾效應(yīng)的分散系是()①雞蛋清溶液②水③淀粉溶液④蔗糖溶液⑤FeCl3溶液⑥肥皂水A.④⑤ B.③④ C.②④⑥ D.①③④A解析：水、蔗糖溶液和FeCl3溶液不屬于膠體，且水不是分散系，雞蛋清溶液、淀粉溶液、肥皂水屬于膠體，會(huì)出現(xiàn)丁達(dá)爾效應(yīng)。2.徽州墨是安徽的傳統(tǒng)工藝品，產(chǎn)于古徽州。墨的主要原料是煤煙、松煙、膠等，是碳元素以非晶質(zhì)形態(tài)的存在。通過(guò)硯用水研磨可以產(chǎn)生用于毛筆書寫的墨汁，在水中以膠體形式存在。下列關(guān)于膠體的說(shuō)法正確的是()A.Fe(OH)3膠體粒子帶正電是因?yàn)槠浔砻嬗蠪e3＋B.光線透過(guò)膠體會(huì)產(chǎn)生丁達(dá)爾效應(yīng)，這是膠體與溶液的本質(zhì)區(qū)別C.云、霧是液溶膠，有色玻璃是固溶膠D.可以采用過(guò)濾的方法將墨與水溶液分離A解析：Fe(OH)3膠體粒子帶正電的原因是Fe(OH)3膠粒吸附溶液中的陽(yáng)離子Fe3＋，故A正確；膠體和溶液的本質(zhì)區(qū)別是分散質(zhì)粒子直徑的大小不同，故B錯(cuò)誤；云、霧是氣溶膠，有色玻璃是固溶膠，故C錯(cuò)誤；膠體和溶液都可以透過(guò)濾紙，無(wú)法通過(guò)過(guò)濾分離，應(yīng)采用滲析法分離，故D錯(cuò)誤。1.溶液、膠體與濁液的比較分散系溶液膠體濁液分散質(zhì)粒子種類分子、離子較多分子集合體或大分子大量分子集合體(固體小顆粒或小液滴)分散質(zhì)粒子的直徑d＜1nm1nm＜d＜100nmd＞100nm外部特征均一、透明、穩(wěn)定均一、較穩(wěn)定不均一、不透明、不穩(wěn)定能否透過(guò)濾紙能能不能鑒別方法無(wú)丁達(dá)爾效應(yīng)有丁達(dá)爾效應(yīng)靜置分層或沉淀2.正確理解膠體粒子的大小(1)溶液、膠體的本質(zhì)區(qū)別是分散質(zhì)粒子直徑的大小，不是是否具有丁達(dá)爾效應(yīng)。(2)膠體粒子可以是一個(gè)有機(jī)大分子(如蛋白質(zhì)膠體、淀粉溶液)，也可以是多個(gè)粒子的集合體(如氫氧化鐵膠體)。(3)納米材料(是指直徑從幾納米至幾十納米的材料)不是膠體，只有納米材料分散到液體分散劑中才可以形成膠體。膠體的制備、分離與提純[探究活動(dòng)]甲同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室制備Fe(OH)3膠體，操作及現(xiàn)象如下：a.將燒杯中的蒸餾水加熱至沸騰；b.向沸水中逐滴加入5～6滴FeCl3飽和溶液，繼續(xù)煮沸至液體呈紅褐色；c.繼續(xù)加熱，出現(xiàn)紅褐色沉淀?；顒?dòng)1向②中滴加稀硫酸會(huì)有什么現(xiàn)象？提示：先出現(xiàn)紅褐色沉淀，然后沉淀慢慢消失?；顒?dòng)2乙同學(xué)認(rèn)為向FeCl3溶液中滴加氫氧化鈉溶液可以制取Fe(OH)3膠體，你認(rèn)為正確嗎？說(shuō)明原因。提示：不正確。向FeCl3溶液中滴加氫氧化鈉溶液制得的是Fe(OH)3濁液。[評(píng)價(jià)活動(dòng)]1.(雙選)“納米材料”是當(dāng)今材料科學(xué)研究的前沿，其研究成果廣泛應(yīng)用于催化及軍事科學(xué)中。若將納米材料分散到分散劑中，所得的分散系可能具有的性質(zhì)是()A.能全部透過(guò)濾紙B.有丁達(dá)爾效應(yīng)C.所得的液體呈膠狀D.所得的物質(zhì)一定是懸濁液AB解析：將納米材料分散到分散劑中，所得的分散系屬于膠體，膠體能全部透過(guò)濾紙，A正確；膠體有丁達(dá)爾效應(yīng)，B正確；所得的分散系是膠體，不呈膠狀，C錯(cuò)誤；所得的物質(zhì)是膠體，D錯(cuò)誤。2.納米碳酸鈣是一種新型無(wú)機(jī)納米材料，可應(yīng)用于塑料、橡膠、油墨等諸多領(lǐng)域。下列關(guān)于納米碳酸鈣的推測(cè)正確的是()A.納米碳酸鈣是與膠體相似的分散系B.納米碳酸鈣分散到水中所得分散系會(huì)產(chǎn)生丁達(dá)爾效應(yīng)C.納米碳酸鈣的化學(xué)性質(zhì)與碳酸鈣完全不同D.納米碳酸鈣粒子不能透過(guò)濾紙B解析：納米碳酸鈣是純凈物，分散系是混合物，A項(xiàng)錯(cuò)誤；納米碳酸鈣的化學(xué)性質(zhì)與碳酸鈣相同，C項(xiàng)錯(cuò)誤；納米碳酸鈣粒子的直徑小于100nm，能透過(guò)濾紙，D項(xiàng)錯(cuò)誤。膠體的凈化方法(1)滲析——用于分離膠體與溶液。將膠體與溶液放入半透膜(如玻璃紙、蛋殼內(nèi)膜等)，溶液中的溶質(zhì)分子或離子可以透過(guò)半透膜，膠體粒子不能透過(guò)而留在半透膜中。圖示如下：(2)過(guò)濾——用于分離膠體與濁液。膠體粒子可以透過(guò)濾紙，而濁液粒子不能透過(guò)濾紙。課后素養(yǎng)評(píng)價(jià)(一)知識(shí)點(diǎn)1物質(zhì)的分類方法及應(yīng)用1.下列關(guān)于O2和O3的說(shuō)法正確的是()A.O2和O3的性質(zhì)完全相同B.O2和O3都只含有氧元素，混合在一起仍屬純凈物C.O2和O3的轉(zhuǎn)化屬于化學(xué)變化D.O2和O3是同一種物質(zhì)C解析：O2和O3都是由氧元素組成，是兩種單質(zhì)，性質(zhì)不同，混合在一起屬于混合物，A、B項(xiàng)錯(cuò)誤；O2和O3的轉(zhuǎn)化過(guò)程中有新物質(zhì)生成，屬于化學(xué)變化，C項(xiàng)正確；O2和O3是同素異形體，不是同一種物質(zhì)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。2.下列各組物質(zhì)，從物質(zhì)分類的角度看，后者從屬于前者的一組是()A.金屬氧化物、氧化物B.含氧酸、酸C.鹽、酸式鹽D.鈉鹽、含鈉化合物C解析：A、B、D項(xiàng)均為前者從屬于后者。3.符合下圖中陰影部分的物質(zhì)是()A.Na2CO3 B.Mn2O7C.CO2 D.CuOD解析：Na2CO3屬于鹽，不屬于氧化物，A不符合題意；Mn2O7屬于酸性氧化物，B不符合題意；CO2屬于非金屬氧化物，C不符合題意；CuO屬于金屬氧化物，也屬于堿性氧化物，D符合題意。4.在洗衣皂中摻入硅酸鈉(Na2SiO3)可緩沖洗衣皂的堿性，減少洗衣皂在水中的損耗。關(guān)于硅酸鈉的分類錯(cuò)誤的是()A.化合物 B.酸C.鈉鹽 D.硅酸鹽B解析：硅酸鈉是由鈉離子(金屬陽(yáng)離子)和硅酸根離子(酸根離子)構(gòu)成的化合物，屬于鈉鹽、硅酸鹽，B錯(cuò)誤。5.某校實(shí)驗(yàn)室將試劑分類后放在不同的試劑柜里，已存放的部分試劑如下：試劑柜號(hào)①②③④試劑NaOH、Ca(OH)2鹽酸、硫酸MnO2、CuONaCl、Na2SO4該實(shí)驗(yàn)室新購(gòu)進(jìn)了氧化鈣和純堿，應(yīng)將它們分別放在()A.③和① B.④和①C.①和② D.③和④D解析：根據(jù)表中信息可知，①中存放的是堿，②中存放的是酸，③中存放的是金屬氧化物，④中存放的是鹽。氧化鈣屬于金屬氧化物，應(yīng)放在③中；純堿是碳酸鈉，屬于鹽，應(yīng)放在④中，故選D。知識(shí)點(diǎn)2分散系及其分類6.下列各選項(xiàng)與膠體的性質(zhì)無(wú)關(guān)的是()A.生產(chǎn)顏料、墨水和涂料B.制造納米材料C.用鐵鹽凈水D.75％的酒精可用于皮膚表面消毒D解析：顏料、墨水和涂料屬于膠體；納米材料粒子與膠體粒子的直徑相近；鐵鹽在水中水解生成氫氧化鐵膠體，膠體能吸附凈水；75％的酒精屬于溶液，與膠體的性質(zhì)無(wú)關(guān)。7.下圖是用激光筆照射某分散系的光路圖。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.該分散系屬于膠體B.該現(xiàn)象稱為丁達(dá)爾效應(yīng)C.該現(xiàn)象與光的反射有關(guān)D.分散質(zhì)粒子的直徑為1～100nmC解析：用激光筆照射該分散系有一條光亮的通路，該現(xiàn)象為丁達(dá)爾效應(yīng)，能產(chǎn)生丁達(dá)爾效應(yīng)的分散系為膠體，故A、B正確；膠體具有丁達(dá)爾效應(yīng)是因?yàn)楣獾纳⑸?，故C錯(cuò)誤；膠體分散質(zhì)粒子的直徑為1～100nm，故D正確。8.八公山豆腐又名四季豆腐，是安徽省淮南市的一種地方傳統(tǒng)小吃。生產(chǎn)工藝過(guò)程：浸泡大豆→大豆磨漿→過(guò)濾將豆渣分離獲得豆?jié){→蒸煮豆?jié){→加入凝固劑等使大豆蛋白質(zhì)膠凝成型得到豆腐。其中涉及膠體的有關(guān)知識(shí)，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.豆?jié){中的分散質(zhì)粒子的直徑為1～100nmB.用激光筆照射稀豆?jié){，會(huì)出現(xiàn)光亮的“通路”C.采用過(guò)濾操作對(duì)膠體進(jìn)行提純、精制D.豆?jié){凝聚成豆腐的原理與江河入?？谛纬伞叭侵蕖鳖愃艭解析：豆?jié){屬于膠體，分散質(zhì)粒子的直徑為1～100nm，A正確；豆?jié){屬于膠體，具有丁達(dá)爾效應(yīng)，用激光筆照射稀豆?jié){，會(huì)出現(xiàn)光亮的“通路”，B正確；膠體需要用半透膜滲析進(jìn)行提純，粒子直徑太小，不能用濾紙過(guò)濾，C錯(cuò)誤；豆?jié){凝聚成豆腐與江河入?？谛纬伞叭侵蕖倍际悄z體的聚沉，D正確。9.下列不屬于膠體的是()A.淀粉在水中形成的透明液體B.氧化亞鈷(CoO)分散在普通玻璃中形成的藍(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蔗糖加入10mL蒸餾水中，振蕩后形成的無(wú)色液體D解析：淀粉在水中形成的淀粉溶液、氧化亞鈷(CoO)分散在普通玻璃中形成的藍(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)粒子的直徑為1～100nm，都屬于膠體。蔗糖為小分子，將0.1g蔗糖加入10mL蒸餾水中，振蕩后形成的無(wú)色液體屬于溶液。10.我國(guó)材料化學(xué)的發(fā)展為科技進(jìn)步做出了突出貢獻(xiàn)。下列有關(guān)材料的說(shuō)法不正確的是()A.“納米”銅比表面積大，可與鹽酸劇烈反應(yīng)生成氫氣B.二水氯化鈣(CaCl2·2H2O)屬于純凈物C.碳納米管與石墨互為同素異形體D.將納米材料粒子分散到液體分散劑中所得混合物能產(chǎn)生丁達(dá)爾效應(yīng)A解析：銅屬于不活潑金屬，位于金屬活動(dòng)性順序中氫的后邊，不能和鹽酸反應(yīng)生成氫氣，故A錯(cuò)誤；二水氯化鈣屬于純凈物中的鹽類，故B正確；碳納米管與石墨均是由碳原子構(gòu)成的不同單質(zhì)，互為同素異形體，故C正確；納米材料分散到液體分散劑中，分散質(zhì)粒子的直徑為1～100nm，形成膠體分散系，具有丁達(dá)爾效應(yīng)，故D正確。11.(雙選)分類法是一種行之有效、簡(jiǎn)單易行的科學(xué)方法，人們?cè)谡J(rèn)識(shí)事物時(shí)可采取多種分類方法。下列各組歸類不合理的是()選項(xiàng)按某一分類標(biāo)準(zhǔn)分類的物質(zhì)或變化歸類AFeSO4、NO2、MnO2、NaClOH2SO3BCH3COOH、HClO、H2S、H2CO3NaHSO4C氫氣燃燒、氧化鈣變質(zhì)、食物腐爛冰雪融化D(NH4)2SO4、NH4Cl、NH4NO3、(NH4)2CO3NH4HCO3BC解析：A項(xiàng)中物質(zhì)均為含氧化合物；B項(xiàng)中CH3COOH、HClO、H2S、H2CO3均屬于酸，NaHSO4屬于鹽；C項(xiàng)中氫氣燃燒、氧化鈣變質(zhì)、食物腐爛均為化學(xué)變化，而冰雪融化屬于物理變化；D項(xiàng)中物質(zhì)均為氮肥。12.2022年2月4日，第24屆冬奧會(huì)在北京舉行，本次冬奧會(huì)是一屆綠色的奧運(yùn)和科技的奧運(yùn)。讓我們一同感受北京2022“綠色冬奧，科技奧運(yùn)”。(1)開幕式上，一滴水變成冰，一滴冰藍(lán)色的水墨從天而降，幻化為黃河之水傾瀉而下，整個(gè)畫面的意境來(lái)自中國(guó)古老的詩(shī)句“黃河之水天上來(lái)”。①黃河水屬于(填“純凈物”或“混合物”)。②黃河水下瀉過(guò)程中有部分水蒸發(fā)掉，水變成水蒸氣的過(guò)程中，發(fā)生的變化是(填“物理變化”或“化學(xué)變化”)。③黃河水里既有濁液粒子，也有膠體粒子，還有溶質(zhì)粒子，屬于較為復(fù)雜的分散系。膠體最主要的性質(zhì)是具有效應(yīng)。下列有關(guān)膠體的認(rèn)識(shí)不正確的是(填字母序號(hào))。A.膠體和溶液都是混合物，它們屬于不同的