2019-2020年高一化學元素與物質世界 元素與物質的分類.doc

《2019-2020年高一化學元素與物質世界 元素與物質的分類.doc》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《2019-2020年高一化學元素與物質世界 元素與物質的分類.doc（7頁珍藏版）》請在裝配圖網上搜索。

2019-2020年高一化學元素與物質世界 元素與物質的分類 一. 教學內容： 第2章 元素與物質世界 第1節(jié) 元素與物質的分類 二. 教學目的 1、了解元素與物質的關系、元素的兩種存在形式。 2、掌握物質不同角度的分類方法，了解單質、氧化物、酸、堿、鹽之間的反應關系，掌握一類物質可能與其他哪些類別的物質反應。 3、認識膠體是一種重要的分散系，了解膠體的丁達爾現(xiàn)象、電泳、聚沉等特性，能用膠體知識解釋實例，了解膠體性質的簡單應用。 三. 教學重點、難點 元素與物質的關系、膠體的性質 四. 知識分析 （一）元素與物質的關系 復習：由一種元素組成的純凈物叫_單質_，由不同元素組成的純凈物叫化合物。 研究討論：你所認識的物質中哪些含有氧元素？這些物質中氧元素的存在形態(tài)？ O2、O3、CO2、H2O、H2SO4、NaOH、KClO3等 前兩種都是游離態(tài)，其余都是化合態(tài)。 1、物質是由元素組成的。元素在物質中有兩種存在形式：游離態(tài)和化合態(tài)。 2、同一種元素可以形成單質也可以形成化合物，如氧元素可以形成單質O2、O3也可以和氫元素結合形成化合物H2O、H2O2。在單質中元素是以游離態(tài)形式存在的，在化合物中元素是以化合態(tài)形式存在的。 練一練：下列元素在自然界中既有游離態(tài)又有化合態(tài)存在的是（ C ） A. 氫 B. 鐵 C. 碳 D. 鈉 3、同一種元素可以形成不同的單質，如碳元素的單質有石墨、金剛石、C60，這三種物質互稱為同素異形體。 相同的多種元素也可以形成不同的化合物，如：氫、氯、氧三種元素可以形成HClO、HClO3、HClO4等多種化合物。種類繁多的有機物中多數(shù)是由碳、氫、氧三種元素組成的。正是由于組成物質的元素種類不同，各元素在物質中含量不同，組成的方式不同才形成了如此豐富的物質世界。 練一練：只含有一種元素的物質（D ） A. 一定是純凈物 B. 一定是一種單質 C. 可能是單質也可能是化合物 D. 可能是純凈物也可能是混合物 4、元素之間化合時，每一種元素一定數(shù)目的原子只能與另一種或幾種元素一定數(shù)目的原子結合，元素的這種性質表現(xiàn)為元素的化合價。單質中元素的化合價為0，化合物中各元素化合價的代數(shù)和為0。 練一練：標注下列各物質中各元素的化合價： 0 +2 －1 +1 －1 0 +1 －2 +1 +2 +4 －2 +4 －2 +2 －2 Fe FeCl2 HCl H2 NaOH CaCO3 CO2 CaO （二）物質的分類 引導遷移：在某一圖書館中社會科學類圖書在一樓，自然科學類圖書在二樓。在二樓的自然科學中又分為數(shù)學、物理、化學、地理等不同的區(qū)域，化學區(qū)域又分為無機化學、有機化學、分析化學、物理化學等幾個書架。我們在查詢有關資料時非常方便。 我們發(fā)現(xiàn)的3700萬種物質是不是也可以按照一定的規(guī)則進行分類呢？這樣的分類有什么意義？ 1、物質分類的方法 對物質進行科學的分類，再分門別類地研究它們的結構_、性質__、用途_等，就容易找到有關規(guī)律，把握物質的_本質屬性_和_內在聯(lián)系__。 物質的分類方法很多，從不同角度，按照不同的標準的分類，可以有不同的結果。 （1）一般分類法 按組成分：_______、_______、_______、_______、_______等 、———、———、等 按酸根分：_______、_______ 按H+數(shù)分：_______、_______ 按強弱分：_______、_______、_______ 按OH-數(shù)分：_______、_______等 按溶解性分：_______、_______、_______ 按強弱分：_______、_______、_______ 等 按酸根種類數(shù)分：_______、_______等 其他無機鹽、有機鹽等 混合物 單質 氧化物 __________等 ————— ————— ————— 酸 堿 鹽 有機化合物 均一混合物（如空氣、溶液等） 不均一混合物 （表中內容略） （2）根據在水溶液或熔融狀態(tài)下能否導電 化合物：電解質（在水溶液或熔融狀態(tài)下能夠導電的化合物，叫做電解質） 非電解質（在水溶液或熔融狀態(tài)下都不能夠導電的化合物，叫做非電解） 練一練：下列各物質哪些是電解質，哪些是非電解質？ KCl BaSO4 CH3CH2OH NaOH Fe H2SO4 H2O 電解質：KCl BaSO4 NaOH H2SO4 H2O 非電解質：CH3CH2OH （3）根據在化學反應中化合價變化的情況 反應物：氧化劑 （在氧化還原反應中所含元素的化合價降低的反應物叫氧化劑） 還原劑 （在氧化還原反應中所含元素的化合價升高的反應物叫還原劑） （4）分散系：一種或幾種物質分散到另一種物質里形成的混合物。 分散系是由分散質和分散劑組成的。 思考：比較溶液和分散系兩個概念會發(fā)現(xiàn)什么？ 注意：（1）溶液這種分散系中，溶質是分散質，溶劑就是分散劑。 （2）懸濁液或乳濁液中不存在溶質和溶劑的概念，即濁液中的分散質不能叫溶質，分散劑不能叫溶劑。 分散系的分類 ①按照分散質或分散劑的聚集狀態(tài)（氣、液、固）來分，有9種類型： 分散質 分散劑 實 例 氣 氣 空氣 液 氣 云、霧 固 氣 煙、灰塵 氣 液 泡沫、鹽酸 液 液 牛奶、酒精的水溶液 固 液 糖水、油漆 氣 固 泡沫塑料 液 固 珍珠（包藏著水的碳酸鈣） 固 固 有色玻璃、合金 ②按照分散質微粒粒度大小來分（分散質是水或其他液體） 2、單質、氧化物、酸、堿和鹽之間的相互關系 思考：①Na和C分別屬于單質中的什么類別？它們能發(fā)生上表中各個箭頭表示的反應嗎？不妨試著寫一下！ Na 金屬 4Na+O2＝2Na2O 2Na+ Cl2 2NaCl C 非金屬 C+O2CO2 ②下列關于氧化物的敘述正確的是（B） A. 金屬氧化物一定是堿性氧化物，非金屬氧化物一定是酸性氧化物 B. 堿性氧化物一定是金屬氧化物，酸性氧化物不一定是非金屬氧化物 C. 堿性氧化物都能與水化合生成堿 D. 酸性氧化物都能與水化合生成酸 ③將下列物質按酸、堿、鹽分類，順序正確的是（B） A. 硫酸、純堿、石膏 B. 硝酸、燒堿、綠礬 C. 碳酸、乙醇、醋酸鈉 D. 磷酸、熟石灰、苛性鉀 （三）膠體 1、概念：分散系的微粒粒度介于1—100nm之間的分散系。（即膠體區(qū)別于其他分散系的本質特征） 2、溶液、膠體、濁液三種分散系的區(qū)別： 分 散 系 分散質微粒的大小 外觀 特 征 能否透過濾紙 能否透過半透膜 舉 例 溶 液 小于1nm 均勻、透明 能 能 食鹽水 膠 體 1nm～100nm 均勻、透明或半透明 能 不能 蛋清、豆?jié){ 濁 液 大于100nm 渾濁、不均勻、不透明 不能 不能 泥水 3、布朗運動：膠體微粒不停地、無秩序地運動，這種運動現(xiàn)象叫做布朗運動。 膠體做布朗運動是因為膠粒每時每刻都在經受著分散劑分子四面八方的不均衡的碰撞。 [科學探究] 分別用激光筆照射Fe（OH）3膠體和CuSO4溶液，在與光束垂直的方向進行觀察。 4、丁達爾效應 定義：當可見光束通過膠體時，在入射光側面可觀察到明亮的光區(qū)，這種現(xiàn)象稱為丁達爾現(xiàn)象。 思考：現(xiàn)有一杯透明液體（混合物），你能用什么方法鑒別出它是溶液還是膠體？ 讓一束光分別透過兩種液體，在側面能看到明亮光區(qū)的為膠體，不能看到明亮光區(qū)的為溶液。 [思考與交流] 如果空氣中沒有氣溶膠，我們的環(huán)境將會是什么樣？請與周圍的同學交流。 漆黑一片 5、電泳：在外電場作用下，膠體粒子在氣體或液體中向電極作定向移動的現(xiàn)象。 電泳是膠體粒子帶有電荷的反映。 帶電原因：膠體分散質微粒細小而具有巨大的比表面積，能吸附電性相同的離子，從而形成帶電微粒。 膠體顆粒的帶電規(guī)律：一般來說，金屬氫氧化物、金屬氧化物的膠體微粒吸附陽離子，帶正電荷，如Fe(OH)3膠體和Al(OH)3膠體微粒。非金屬氧化物、非金屬硫化物膠體微粒吸附陰離子，帶負電荷。如As2S3膠體、H2SiO3膠體的微粒。 6、聚沉： A 膠體較穩(wěn)定的主要原因：同種膠粒帶同種電荷，而同種電荷會互相排斥。 B 膠體的聚沉：其原理是中和膠粒的電荷或增加膠粒的結合機會以使膠粒結合在一起形成較大的微粒，在重力作用下形成沉淀析出。 [思考與交流] 想一想，使膠體聚沉的方法有哪些？ ①加熱 ② 加入電解質 ③ 加入帶相反電荷的膠體 【典型例題】 例1. 某金屬R的最高價氯化物相對分子質量為m,同價態(tài)硫酸鹽的相對分子質量為n,則R的最高價為 （ ） A. (n－m)/12.5 B. (m－n)/12.5 C. (n－2m)/25 D. (2m－n)/25 答案：AC 解析：設R的化合價為x, 則氯化物為RClx , 當x為奇數(shù)時，硫酸鹽為R2(SO4)x; 96x－71x＝n－2m x＝(n－2m)/25 當x為偶數(shù)時，硫酸鹽為R(SO4)x/2; 96(x/2)－35.5x＝n－m x＝(n－m/12.5) 點評：任何“分子”中元素正負化合價的代數(shù)和為0，元素的化合價分為奇數(shù)和偶數(shù)兩種情況，本題關鍵是寫出兩種情況下的硫酸鹽化學式，然后再利用差量，列出式子，最后求算。 例2. 以Fe、CuO 、CuCl2溶液、鹽酸、氫氧化鉀溶液為反應物，兩兩間可發(fā)生的反應有（ ） A. 6個 B. 5個 C. 4個 D. 3個 答案：B 解析：反應有Fe分別與CuCl2溶液、鹽酸； CuO與鹽酸 ；CuCl2溶液與氫氧化鉀溶液；鹽酸與氫氧化鉀溶液。 點評：應熟記酸、堿、鹽、氧化物等物質的化學通性，審題仔細，思考全面而準確。 例3. 關于膠體的敘述中，不正確的是（ ） A. 向膠體中加蔗糖溶液，產生聚沉現(xiàn)象 B. 可見光透過膠體時，發(fā)生丁達爾現(xiàn)象 C. 用滲析的方法“凈化”膠體時，使用的半透膜只能讓分子、離子通過 D. 膠體微粒能吸附陽離子或陰離子，故在電場作用下產生電泳現(xiàn)象 答案：A 解析：向膠體中加入含陰、陽離子的鹽或帶相反電荷的膠體都可產生聚沉現(xiàn)象。蔗糖溶液不含陰、陽離子，不能使膠體發(fā)生聚沉，B、C、D選項正確。 點評：膠體的丁達爾現(xiàn)象、聚沉、電泳、滲析等都是膠體的重要性質，應準確掌握。 例4. 填寫下表： 分散系 分散質 分散劑 煙 空氣 霧 空氣 碘酒 碘 CuSO4溶液 有色玻璃 金屬氧化物 答案： 分散系 分散質 分散劑 煙 微小塵埃 空氣 霧 微小水滴 空氣 碘酒 碘 酒精 CuSO4溶液 硫酸銅 水 有色玻璃 金屬氧化物 玻璃 解析：任何分散系中的分散劑即可以是氣態(tài)、液態(tài)也可以是固態(tài)，同樣分散質可以是氣態(tài)、液態(tài)也可以是固態(tài)。具體是什么狀態(tài)，要緊密結合題目、信息。 點評：解決此類題目關鍵是弄清分散劑、分散質的概念。 例5. 醫(yī)學上治療腎功能衰竭等疾病引起的血液中毒時，最常用的血液凈化手段是血液透析。透析時，病人的血液通過浸在透析液中的透析膜進行循環(huán)和透析。透析原理同膠體的____________類似，透析膜同____________類似，透析膜的孔應____________(填“大于”“等于”“小于”)血液內毒性粒子直徑，毒性物質才可能擴散到透析液中而被除去。 答案：滲析；半透膜；大于 解析：膠體精制常用滲析法，這道題目的血液透析需要膠體滲析的合理遷移。 點評：要解決此類問題，關鍵搞清膠體滲析的原理，滲析的過程，有了堅實的基礎知識，才能做到活學活用、準確遷移。 【模擬試題】 一、選擇題（每題有1或2個正確答案） 1. 下列物質中，碳元素全部以游離態(tài)存在的是（ ） A. 碳酸鈣、石墨、二氧化碳 B. 金剛石、石墨、富勒烯 C. 一氧化碳、金剛石、碳黑 D. 碳酸氫鈉、甲烷、金剛砂（SiC） 2. 下列說法正確的是（ ） A. 元素的存在形態(tài)只有兩種：化合態(tài)和游離態(tài) B. 同一元素，呈化合態(tài)時，其化合價一定比游離態(tài)時高 C. 有多少種元素，就有多少種物質 D. 同一元素在不同的物質中表現(xiàn)的存在形態(tài)一定不同 3. 下列物質是你在生活中經常用到的物質，其中屬于純凈物的是（ ） A. 煤 B. 生鐵 C. 蒸餾水 D. 礦泉水 4. 下列分散系中，不能產生丁達爾現(xiàn)象的是（ ） A. 煙霧 B. 有色玻璃 C. 蒸餾水 D. 雞蛋清溶液 5. 上海環(huán)保部門為了使城市生活垃圾得到合理利用，近年來逐步實施了生活垃圾分類投放的方法，其中塑料袋、廢紙、舊橡膠制品等屬于（ ） A. 無機物 B. 有機物 C. 鹽類 D. 非金屬單質 6. 將淀粉碘化鉀混和液裝在羊皮紙制成的袋中（羊皮紙可作半透膜用），將此袋的下半部浸泡在盛有蒸餾水的燒杯里，過一段時間后，用燒杯中的液體進行實驗. 下列燒杯內發(fā)生的現(xiàn)象中能證明羊皮袋一定有破損的是（ ） A. 加入碘水，變藍色 B. 加入NaI溶液，不變藍色 C. 加入AgNO3溶液，產生黃色沉淀 D. 加入溴水，變藍色 7. Fe（OH）3 膠體和MgCl2溶液共同具備的性質是（ ） A. 都是無色透明的液體 B. 都有丁達爾現(xiàn)象 C. 加入鹽酸后，先產生沉淀，隨后沉淀溶解 D. 分散質粒子都可通過濾紙 8. 在實驗中手不慎被玻璃割破，可用FeCI3溶液應急止血，其主要原因可能是（ ） A. FeCl3溶液具有殺菌消毒的作用 B. FeCl3溶液能使血液凝固 C. FeCl3溶液能產生Fe(OH)3沉淀堵住傷口 D. FeCl3溶液能使血液發(fā)生化學變化 9. 用飽和的氯化鐵溶液制取氫氧化鐵膠體，正確的操作是（ ） A. 將FeCl3 溶液滴入蒸餾水中即可 B. 將FeCl3 溶液滴入熱水中，生成棕黃色液體即可 C. 將FeCl3 溶液滴入沸水中，并繼續(xù)煮沸至生成紅褐色液體即可 D. 將FeCl3 溶液滴入沸水中，并繼續(xù)煮沸至生成紅褐色沉淀即可 10. 采用不同的分類方法，可將非金屬氧化物分為不同的類別. 例如從某種意義上可將P2O5、SO2、SO3、CO2、CI2O7等歸為一類，則下列氧化物與它們屬于同一類的是（ ） A. CO B. NO C. N2O5 D. Na2O 二、填空題 11. 把10mL 淀粉膠體和5mL KCl溶液的混和體加入用半透膜制成的袋內，將此袋浸入蒸餾水中。2分鐘后，用兩支試管各取5mL 燒杯中的液體，并做如下實驗： （1）向其中一支試管里滴加少量AgNO3溶液，其現(xiàn)象是______________； （2）向另一支試管里滴加少量碘水，其現(xiàn)象是____________； （3）由上述實驗得出的結論是_________________。 12. 將1molL－1 的FeCl3 溶液逐滴滴入沸水中，液體變?yōu)開________色，得到的是_______；反應的化學方程式為_______________________. 用此分散系進行實驗： （1）將其裝入U型管內，用石墨棒做電極，接通直流電源，通電一段時間后發(fā)現(xiàn)陰極附近顏色____________，這表明___________________，這種現(xiàn)象稱為_______________。 （2）向其中加入飽和的（NH4）2SO4溶液，發(fā)生的現(xiàn)象是_________________；原因是_____ ___________。 （3）向其中逐滴加入過量稀硫酸，現(xiàn)象是__________________；原因是________。 （4）提純此分散系的方法叫__________________。 13. 向褐色Fe(OH)3膠體中逐滴滴加硫酸，現(xiàn)象是產生紅褐色沉淀；片刻后沉淀又逐漸溶解，生成棕黃色溶液，試解釋此現(xiàn)象，并寫出有關反應的化學方程式。 _____________________________________________ 14. 有甲、乙、丙、丁四種液體，它們分別為Fe(OH)3膠體、硅酸膠體、As2S3膠體、NaOH溶液?，F(xiàn)將有關實驗現(xiàn)象記錄如下： （1）電泳：甲液體陽極周圍的顏色變淺，陰極周圍的顏色變深； （2）將一束光通過乙液體，無丁達爾現(xiàn)象； （3）將乙逐滴加入到丙液體中，先出現(xiàn)凝聚，后變澄清；則甲為_________；乙為________；丙為___________；丁為_________________。 15. 鹽堿地里有大量的電解質，其土壤保肥能力（與吸附離子有關）差。試解釋其原因。______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 16. 對于混合物的分離或提純，常采用的方法有：過濾、蒸發(fā)、蒸餾、萃取、滲析、加熱分解等。下列各組混合物的分離或提純應采用什么方法？ （1）實驗室中的石灰水久置，液面上常懸浮有CaCO3微粒，可用________的方法除去Ca(OH)2溶液中懸浮的CaCO3微粒； （2）實驗室中制取的Fe(OH)3膠體中常常含有雜質Cl－離子，可用________的方法除去Fe(OH)3膠體中混有雜質的Cl－離子； （3）除去乙醇中溶解的微量食鹽可采用_________的方法； （4）粗鹽中含有不溶性的泥沙. 可溶性的氯化鈣. 氯化鎂及一些硫酸鹽，對粗鹽中的這些雜質可采用_______和_________的方法除去； （5）除去氧化鈣中的碳酸鈣可用________的方法。 參考答案 一、選擇題 1. B 2. A 3. C 4. C 5. B 6. AD 7. D 8. C 9. C 10. C 二、填空題 11. （1）出現(xiàn)白色沉淀 （2）無明顯變化 （3）Cl－能透過半透膜，淀粉膠體不能透過半透膜 12. 紅褐 Fe(OH)3膠體 FeCl3+3H2O＝Fe(OH)3(膠體)+ 3HCl <條件是加熱> （1）逐漸變深 Fe(OH)3膠粒帶正電荷 膠體的電泳 （2）形成紅褐色沉淀 硫酸銨電離出的SO42－和 Fe(OH)3膠粒所帶正電荷，使微粒變大，以沉淀形式析出 （3）先出現(xiàn)紅褐色沉淀，后沉淀消失 H2SO4電離出的SO42－使Fe(OH)3膠體發(fā)生聚沉，H+使Fe(OH)3沉淀溶解 （4）滲析 13. 膠體中加電解質時，膠體發(fā)生聚沉，因此產生紅褐色沉淀；當H2SO4過量時，會與Fe(OH)3發(fā)生反應，沉淀又溶解了。 2Fe(OH)3＋3H2SO4＝Fe2(SO4)3＋6H2O 14. 氫氧化鐵膠體； 氫氧化鈉溶液； 硅酸溶膠； As2S3膠體 15. 電解質會中和土壤膠粒吸附的電荷，使肥料易隨水流去或滲入地下。 16. （1）過濾 （2）滲析 （3）蒸餾 （4）過濾、蒸發(fā) （5）加熱分解