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第一讲物质的组成、性质和分类1.了解分子、原子、离子和原子团等概念的含义。2.理解物理变化与化学变化的区别与联系。3.理解混合物和纯净物、单质和化合物、金属和非金属的概念。4.理解酸、碱、盐、氧化物的概念及其相互联系。5.了解胶体是一种常见的分散系，了解溶液和胶体的区别。物质的组成与分类［知识梳理］一、元素、微粒及物质间的关系1.宏观上物质是由元素组成的，微观上物质是由分子、原子或离子构成的。2.元素：具有相同核电荷数（即质子数）的一类原子的总称。3.元素与物质的关系元素Ａ――→组成单质：只由一种元素组成的纯净物化合物：由多种元素组成的纯净物4．元素在物质中的存在形态(1)游离态：元素以单质形式存在的状态。(2)化合态：元素以化合物形式存在的状态。5．混合物和纯净物(1)纯净物：由同种单质或化合物组成的物质。(2)混合物：由几种不同的单质或化合物组成的物质。6．同素异形体(1)同种元素形成的不同单质叫同素异形体。同素异形体的形成有两种方式：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。(2)同素异形体之间的性质差异主要体现在物理性质上，同素异形体之间的转化属于化学变化，但不属于氧化还原反应。7．元素、微粒及物质间的关系图二、物质的分类1．交叉分类法——从不同角度对物质进行分类(如图为氧化物的分类)2．树状分类法——按不同层次对物质进行逐级分类，各层之间属于包含关系。[自我检测]1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。(1)元素在自然界中的存在形式有游离态和化合态。()(2)化学变化中分子可以再分，离子和原子不可以再分。()(3)同一种元素可能含有不同的原子，同一种原子也可能形成不同的离子。()(4)Na、NaCl、SiO2、H2SO4都称为分子式。()(5)胆矾(CuSO4·5H2O)、明矾[KAl(SO4)2·12H2O]都属于混合物。()(6)质子数、中子数和电子数都相同的粒子一定是同一种粒子。()(7)由同一种元素组成的物质一定是纯净物。()答案：(1)√(2)×(3)√(4)×(5)×(6)×(7)×2．下列有关物质分类或归类正确的是()A．混合物：空气、福尔马林、水玻璃、熟石灰B．化合物：烧碱、氯化氢、干冰、胆矾C．电解质：二氧化硫、胆矾、铁、生石灰、盐酸D．单质：液态氧、白磷、氮气、碘酒解析：选B。A项，熟石灰是纯净物；B项，全是化合物；C项，二氧化硫是非电解质，盐酸是混合物，铁是单质，盐酸和铁既不是电解质也不是非电解质；D项，碘酒是混合物。3．有下列物质：①氧气②二氧化碳③臭氧(O3)④盐酸⑤铁⑥碳酸钠⑦空气⑧氢氧化钠⑨冰水共存物其中由分子直接构成的纯净物是________；由原子直接构成的纯净物是________；由离子直接构成的纯净物是________；互为同素异形体的是________；属于单质的是________；属于化合物的是________；属于混合物的是________。答案：①②③⑨⑤⑥⑧①和③①③⑤②⑥⑧⑨④⑦(1)同一种物质，按不同的依据进行分类，可得到不同的分类结果，如Na2CO3属于钠盐、碳酸盐、含氧酸盐、正盐等。因此，对物质进行分类时，必须指明分类的依据。(2)由同种元素组成的物质可能是纯净物，也可能是混合物，前者如O2，后者如O2和O3的混合物。(3)电离生成氢离子的化合物不一定是酸，如NaHSO4。(4)酸(或碱)的水溶液一定呈酸(或碱)性，但呈酸(或碱)性的溶液不一定是酸(或碱)溶液。(5)1mol一元强酸在水溶液中一定能电离出1molH＋，1mol某物质在水溶液中电离出1molH＋，其不一定是一元酸(如NaHSO4)。下列各组物质能真实表示物质分子组成又分别属于氧化物、非电解质、酸和单质的是()A．NO、C2H5OH、HNO3、I2B．CaO、H2O、HCl、N2C．CO、NH3、H2S、SiD．SiO2、CH3COOH、H2SO4、Cu[解析]离子化合物、金属单质以及原子晶体不存在分子，故CaO、Cu、Si和SiO2都不表示分子组成，H2O、CH3COOH均属于弱电解质。[答案]A(1)纯净天然水主要是H2O，但又含有极少量的D2O，严格地说纯净天然水是混合物吗？说明理由。(2)下列含有“水”的物质中属于纯净物的有________。①水玻璃②氨水③汽水④氯水⑤重水⑥紫水晶⑦水银⑧溴水⑨硬水⑩软水⑪王水⑫卤水⑬生理盐水⑭水煤气⑮石灰水⑯油水⑰矿泉水⑱蒸馏水⑲水泥⑳钢水答案：(1)不是。由同种分子组成的物质是纯净物，D2O和H2O都是由两个氢原子和一个氧原子组成的，都是水分子，它们是同种物质。(2)⑤⑦⑱纯净物和混合物的区别纯净物混合物有固定的组成和结构无固定的组成和结构有固定的熔、沸点无固定的熔、沸点保持一种物质的性质保持原有物质各自的性质常见混合物：①分散系，如溶液、胶体、浊液等；②高分子，如蛋白质、纤维素、聚合物、淀粉等；③常见特殊名称的混合物有石油、石油的各种馏分、煤、漂白粉、碱石灰、福尔马林、油脂、天然气、水煤气、铝热剂、氨水、氯水、王水、水玻璃等。注意：分子式为C5H10的物质存在多种同分异构体，可能是纯净物也可能是混合物。题组一物质组成的判断1．下列物质中属于纯净物的是()①由同种元素组成的物质②具有固定熔、沸点的物质③由相同种类和相同数目的原子组成的分子④只有一种元素的阳离子和另一种元素的阴离子组成的物质⑤在氧气中燃烧只生成二氧化碳的物质⑥只含有一种分子的物质A．②③⑥B．④⑤⑥C．①④D．②⑥解析：选D。①中同种元素组成的物质可以是多种同素异形体形成的混合物；③如C6H12O6可以是葡萄糖或果糖，故不一定是纯净物；④中只有一种元素的阳离子可以有多种，如Fe2＋、Fe3＋。2．按要求回答问题。①冰水共存物②水煤气③铝热剂④普通玻璃⑤水玻璃⑥有机玻璃⑦漂白粉⑧TNT⑨H2SO4○10含氧40%的氧化镁⑪花生油⑫福尔马林⑬密封保存的NO2气体⑭CuSO4·5H2O⑮液氯⑯王水⑰KAl(SO4)2·12H2O⑱分子式为C5H10的烃⑲分子式为C7H8的芳香烃以上物质中一定为纯净物的是________________，一定为混合物的是______________，可能是纯净物，也可能是混合物的是__________________。答案：①⑧⑨○10⑭⑮⑰⑲②③④⑤⑥⑦⑪⑫⑬⑯⑱题组二正确理解物质的分类标准3．分类法是一种行之有效、简单易行的科学方法，某同学用如表所示的形式对所学知识进行分类，其中甲与乙、丙、丁、戊是包含关系。序号甲乙、丙、丁、戊①常见干燥剂浓硫酸、石灰石、碱石灰、五氧化二磷②常见合金不锈钢、青铜、硬铝、生铁③基本营养物质油脂、蛋白质、纤维素、无机盐④腐蚀品盐酸、浓硫酸、烧碱、硝酸⑤碱性氧化物过氧化钠、氧化镁、氧化铝、氧化铁⑥弱电解质次氯酸、一水合氨、水、醋酸正确的组合是()A．①②B．④⑤⑥C．②④⑥D．①⑤⑥解析：选C。①中，石灰石不具备吸水性，不能作干燥剂；③中，纤维素不能被人体吸收，不属于基本营养物质；⑤中，过氧化钠不是碱性氧化物，氧化铝是两性氧化物，C项正确。4．下列关于氧化物分类的说法不正确的组合为()①金属氧化物也可以形成酸性氧化物②非金属氧化物一定是酸性氧化物③SiO2是酸性氧化物，硅酸是它与水反应形成的水化物④碱性氧化物一定是金属氧化物⑤Na2O和Na2O2均能与H2O反应生成NaOH，故二者都是碱性氧化物⑥能与酸反应生成盐和水的氧化物一定是碱性氧化物⑦能与碱反应生成盐和水的氧化物一定是酸性氧化物A．②③⑤⑥⑦B．①④C．②④⑤D．①②④⑥⑦解析：选A。②错误，如NO、CO是不成盐氧化物。③错误，SiO2是酸性氧化物，但不能与水反应。⑤错误，Na2O2与H2O反应除生成NaOH外，还生成O2，不符合碱性氧化物的定义。⑥、⑦错误，如Al2O3是两性氧化物。(1)碱性氧化物一定是金属氧化物，但金属氧化物不一定是碱性氧化物(如Mn2O7为酸性氧化物、Al2O3为两性氧化物、Na2O2为过氧化物)。(2)酸性氧化物不一定是非金属氧化物(如Mn2O7)；非金属氧化物也不一定是酸性氧化物(如CO、NO)。(3)酸性氧化物、碱性氧化物不一定都能与水反应生成相应的酸、碱(如SiO2、Fe2O3)。(4)酸性氧化物都是对应酸的酸酐，但酸酐不一定都是酸性氧化物，如乙酸酐[(CH3CO)2O]。(5)溶于水生成酸的氧化物不一定是酸性氧化物，如NO2；溶于水生成碱的氧化物不一定是碱性氧化物，如Na2O2。物质的性质与变化[知识梳理]一、物质的性质与变化二、物质的转化关系1．理解物质转化关系图2．形成转化关系一条线：(氢化物→)单质→氧化物→酸或碱→盐。三、化学反应的分类化学反应按反应物、生成物种类及数目多少分为化合反应分解反应置换反应复分解反应按反应中有无离子参与分为离子反应非离子反应按反应中有无电子转移分为氧化还原反应非氧化还原反应按反应进行的程度和方向分为可逆反应不可逆反应按反应的能量变化分为吸热反应放热反应四、物质变化中的“三馏”“四色”“五解”和“十八化”归类物质变化物理变化化学变化三馏蒸馏、分馏干馏四色焰色反应显色反应、颜色反应、指示剂变色反应五解潮解分解、电解、水解、裂解十八化熔化、汽化、液化、酸化氢化、氧化、水化、风化、炭化、钝化、催化、皂化、歧化、卤化、硝化、酯化、裂化、油脂的硬化①升华、萃取、分液、蒸馏(分馏)、吸附、盐析、金属导电、颜色反应、电离、渗析均为物理变化。②脱水、蛋白质变性、水解、同素异形体互变、电解熔融盐导电、电解质溶液导电等均为化学变化。[自我检测]1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。(1)核裂变、核聚变均有新物质生成，均属于化学变化。()(2)煤的气化、液化和干馏都是物理变化。()(3)分馏、蒸馏、蒸发、萃取、分液、过滤都属于物理变化。()(4)加热NH4Cl晶体，固体从试管底部到上部属于物理变化。()(5)向蛋白质溶液中滴加CuSO4溶液产生沉淀属于化学变化。()(6)向蛋白质溶液中滴加Na2SO4溶液产生沉淀属于化学变化。()(7)Na2CO3·10H2O的风化属于化学变化，NaOH的潮解属于物理变化。()(8)紫色石蕊溶液中加入活性炭褪色是化学变化。()(9)用鸡蛋壳膜和蒸馏水除去淀粉胶体中的食盐不涉及化学变化。()答案：(1)×(2)×(3)√(4)×(5)√(6)×(7)√(8)×(9)√2．通过学习物理变化和化学变化的概念，回答下列问题：①石油的分馏②煤的干馏③钠的焰色反应④碘的升华⑤氯化铵分解⑥蛋白质的变性⑦蛋白质的显色反应⑧电解食盐水⑨CaCl2的潮解⑩冰的熔化⑪FeCl3的水解⑫石油的裂化、裂解⑬蛋白质的盐析⑭食物的缓慢氧化⑮同素异形体间的转化其中属于物理变化的是___________________________________________________；属于化学变化的是_______________________________________________________。答案：①③④⑨⑩⑬②⑤⑥⑦⑧⑪⑫⑭⑮注意通性与个性之间的关系物质之间是否反应，不仅与物质结构、性质有关，而且与物质所在环境有关，在研究物质性质时，要注意通性与个性之间的关系，在每条通性之外都存在个性。备考时，注意掌握化学中Na、Mg、Al、Fe、Cu、C、Si、N、S、Cl等常见元素的单质、氧化物、酸或碱、盐之间的相互关系及每一步关系中各种可能的变化方式和方法，归纳总结物质之间不能转化的情形。(2018·郑州一模)近年来高铁酸钾(K2FeO4)已经被广泛应用在水处理方面，高铁酸钾的氧化性超过高锰酸钾，是一种集氧化、吸附、凝聚、杀菌于一体的新型高效多功能水处理剂。高铁酸钾受热易分解，但干燥的高铁酸钾在198℃以下是稳定的。高铁酸钾在水处理过程中涉及的变化过程有()①蛋白质的变性②蛋白质的盐析③胶体聚沉④盐类水解⑤焰色反应⑥氧化还原反应A．①②③④B．①③④⑥C．②③④⑤D．②③⑤⑥[解析]高铁