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物质及其变化第一章第一节物质的分类及转化第一课时物质的分类学习目标：1.了解物质分类的方法和依据。2.认识元素可以组成不同种类的物质，根据物质的组成和性质可以对物质进行分类。3.知道分散系的概念，能说出分散系的分类。4.认识胶体是一种常见的分散系。5.能根据胶体的性质解释生活中与之有关的现象。课前自主预习1．同素异形体(1)含义：由同一种元素形成的几种性质不同的_____________，叫做这种元素的同素异形体。(2)举例①_____________、_____________和_____________是碳元素的同素异形体。②_____________和_____________是氧元素的同素异形体。单质金刚石石墨C60氧气臭氧(O3)2．物质的分类对于数以千万计的物质，人们常根据物质的_____________、_____________、_____________或_____________等进行分类。根据物质的组成和性质分类的方法有_____________和_____________。(1)交叉分类法①含义：从不同的_____________对物质进行分类。②举例：a．Na2CO3从其组成的阳离子来看，属于钠盐从其组成的阴离子来看，则属于碳酸盐组成结构性质用途交叉分类法树状分类法角度b．在不同的物质和它所属的类别之间进行连线(2)树状分类法①含义：对同类事物按照某些属性进行再分类的方法。②举例：3．分散系及其分类(1)分散系的定义分散系：将_____________物质以粒子形式分散到_________________物质里所形成的体系，称为分散系。(2)分散系的组成分散系中被_____________的物质叫做_____________，另一种物质叫做_____________。(3)分散系分类按照分散质粒子的大小，可以把分散系分为______________________。其中浊液分为___________________。一种(或多种)另一种(或多种)分散成粒子分散质分散剂溶液、胶体、浊液悬浊液、乳浊液4．胶体的分类、制备和性质(1)胶体的分类按照分散剂的不同①分散剂是液体，叫做液溶胶，如FeOH3胶体②分散剂是固体，叫做固溶胶，如有色玻璃③分散剂是气体，叫做气溶胶，如云、雾(2)Fe(OH)3胶体的制备制备原理：__________________________________________具体操作：往烧杯中注入25mL蒸馏水，将烧杯中的蒸馏水加热至沸腾，向沸水中逐滴加入5～6滴___________________，继续煮沸至溶液呈___________________，停止加热。FeCl3＋3H2O=====△Fe(OH)3(胶体)＋3HCl饱和FeCl3溶液红褐色(3)胶体的性质1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)互为同素异形体的物质的性质完全相同()(2)碳酸钾是钾盐，也是碳酸盐()(3)根据组成元素的差异，可以把物质分为纯净物和混合物()(4)CuSO4·5H2O是混合物()(5)蔗糖溶液、淀粉溶液属于溶液，云、雾、烟属于胶体()(6)直径介于1～100nm之间的粒子称为胶体()(7)氢氧化铁胶体为无色透明的液体，能产生丁达尔效应()(8)丁达尔效应可用来鉴定溶液与胶体()[答案](1)×(2)√(3)×(4)×(5)×(6)×(7)×(8)√2．清晨，阳光射入密林中的现象如图。请分析其中的道理，然后完成下列问题。(1)图中的现象在化学上称作________，这说明森林中的空气具有________的性质。(2)产生上述现象的根本原因是________________________________________________________________________。(3)此现象在化学上可用来________________________________________________________________________。[解析]该现象为丁达尔效应，为胶体的性质。[答案](1)丁达尔效应胶体(2)空气中含有的胶体粒子的大小介于1nm～100nm，能使光产生散射(3)鉴别胶体和溶液课堂互动探究知识点一同素异形体同一种元素可形成不同单质，这些单质互称为这种元素的同素异形体。(1)产生同素异形体的原因①组成分子的原子数目和成键方式不同，如氧气(O2)和臭氧(O3)。②原子的排列方式不同，如金刚石和石墨。(2)研究对象①同素异形体是指单质，不是指化合物。②互为同素异形体的不同单质是由同一种元素组成的，构成它们的原子的核电荷数相同。(3)同素异形体的“同”“异”的含义①“同”——指元素相同；②“异”——指形成单质不同，结构不同，性质有差异。(4)同素异形体的“结构决定性质”①同素异形体的结构不同，性质存在差异。②物理性质不同，化学性质有的相似，有的相差较大。【典例1】清晨，松树林中的空气特别清新，是因为有极少量的氧气变成了臭氧，反应的方程式为3O2放电2O3。下列说法中正确的是()A．这是一个化合反应B．由氧元素构成的物质是纯净物C．产生的臭氧与氧气是氧元素的同素异形体D．这个反应属于物理变化[思路启迪]解答该题时一定要注意以下关键点：(1)同素异形体的物理性质不同，化学性质有的相似，有的相差较大，同素异形体间的转化是化学变化。(2)由同种元素组成的物质可能是纯净物中的单质，也可能是同素异形体组成的混合物。[解析]氧气与臭氧的转化只有一种反应物，所以不属于化合反应，A项错误；由氧元素可形成O2、O3两种单质，当O2与O3混合时不属于纯净物，B项错误；O2、O3均为氧元素的同素异形体，C项正确；O2与O3属于不同物质，所以该过程为化学变化，D项错误。[答案]C对同素异形体概念的理解(1)组成元素：只含有一种元素。(2)物质类别：互为同素异形体的只能是单质。(3)性质关系：同素异形体之间的物理性质有差异，但化学性质相似。(4)相互转化：同素异形体之间的转化属于化学变化。(5)同素异形体之间的转化既有单质参加，又有单质生成，但没有涉及化合价的变化。[针对训练1]科学家们最近发现一种新分子，具有空心类似足球状的结构，其化学式为C70。下列说法不正确的是()A．C70是一种化合物B．它的相对分子质量为840C．它的化学性质和金刚石相似D．C70和金刚石、石墨一样，都是由碳元素组成的单质[解析]依题意，C70是一种分子，从其化学式可知，一个C70分子由70个碳原子构成，C70应是碳的单质，不属于化合物。[答案]A知识点二物质的分类1.交叉分类法：对物质依据不同标准进行分类。如：2．树状分类法：对同类事物按照某种属性进行再分类。如：物质的分类(依据组成和性质)物质物质【典例2】下列关于物质分类的正确组合是()选项碱酸盐碱性氧化物酸性氧化物A纯碱盐酸烧碱氧化钠二氧化碳B烧碱硫酸食盐氧化镁一氧化碳C苛性钾醋酸食盐氧化铝二氧化硫D苛性钠硫酸纯碱氧化钠二氧化硫[思路启迪]解答分类题型时一定要准确理解概念中的关键点：酸：电离出的阳离子只有H＋的化合物；碱：电离出的阴离子只有OH－的化合物；盐：由金属阳离子(或NH＋4)与酸根组成的化合物；氧化物：由两种元素组成，其中一种是氧元素。酸性氧化物：能够与碱反应生成盐和水。碱性氧化物：能与酸反应生成盐和水。[解析]A中纯碱是碳酸钠，不是碱而属于盐；B中一氧化碳不是酸性氧化物是不成盐氧化物；C中氧化铝不是碱性氧化物而是两性氧化物；D中各物质所属类别正确。[答案]D(1)氧化物按组成元素可分为金属氧化物和非金属氧化物。从性质上可分为酸性氧化物(如CO2、SO2等)、碱性氧化物(如CaO、MgO等)、两性氧化物(如Al2O3)、不成盐氧化物(如CO、NO等)。金属氧化物不一定都是碱性氧化物，如Al2O3是两性氧化物，而Mn2O7属于酸性氧化物。(2)酸性氧化物可能是非金属氧化物(如CO2)，也可能是金属氧化物(如Mn2O7)。非金属氧化物不一定就是酸性氧化物(如CO、NO等)。(3)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Na2O2、Mn2O7等)。[针对训练2]如图表示的是纯净物、单质、化合物、含氧化合物、氧化物、碱之间的包含、不包含关系，若整个大圆圈代表纯净物，则下列选项中，能正确指出①、②、③、④、⑤所属物质类别的是()A．①单质、③化合物B．②碱、⑤氧化物C．④碱、⑤含氧化合物D．④含氧化合物、③氧化物[解析]因大圆圈表示纯净物，由图中②③④⑤包含关系可知②是化合物，①是单质。氧化物和碱均含氧元素，所以⑤是含氧化合物。[答案]C知识点三分散系及其分类1.分散系(1)概念：由一种或几种物质(称分散质)分散到另一种物质(称分散剂)中形成的混合体系。(2)组成(3)分类①标准：分散质粒子直径的大小。分类：溶液、胶体和浊液，如图：②标准：分散质或分散剂的状态。分类：9种分散系，如图：举例：烟属于固气分散系；雾属于液气分散系；悬浊液属于固液分散系。2．几种液体分散系的比较3.区分胶体和溶液的方法(1)分散质粒子的大小，分散质微粒直径介于10－9～10－7m之间的分散系称为胶体，小于10－9m的分散系为溶液。(2)根据丁达尔效应区分，胶体具有丁达尔效应，而溶液无丁达尔效应。下列几个方面不能用来区分胶体和溶液：①是否均一、透明，因为胶体和溶液通常都是均一、透明的分散系。②是否通过滤纸，因为胶体和溶液的分散质粒子都很小，其分散质均能通过滤纸。【典例3】下列叙述中正确的是()A．FeCl3溶液、Fe(OH)3胶体与Fe(OH)3沉淀的本质区别是有没有丁达尔效应B．根据分散系的稳定性大小将混合物分为胶体、溶液和浊液C．根据是否具有丁达尔效应，将分散系分为溶液、浊液和胶体D．胶体、分散系、混合物概念间的从属关系可用下图表示[思路启迪]解答该题的关键点是清楚几种不同分散系的本质区别是分散质粒子直径大小不同。[解析]胶体和溶液、浊液的本质区别在于分散质微粒直径大小不同，A项错误；分散系分为胶体、溶液和浊液的依据是分散质粒子直径大小不同，B、C项错误；从物质分类角度看，D项正确。[答案]D(1)分散系是混合物，纯净物不可能是分散系。(2)胶体与其他分散系的本质区别是分散质粒子直径的大小，而不是有无丁达尔效应，但丁达尔效应可用来鉴别胶体。[针对训练3]现有如下各实验：①将1gKCl加入99g水中；②将1g可溶性淀粉加入100g水中，搅拌均匀后煮沸；③将1gCaCO3粉末加入100g水中，充分振荡；④将0.1g植物油加入10g水中，充分振荡混匀；⑤将96mL酒精与5mL水充分混合。其中所得到的分散系中，属于溶液的有________(填序号，下同)，属于胶体的有________，属于浊液的有________。[解析]①KCl溶于水后以离子形式存在，粒子直径小于1nm，属于溶液；②淀粉分子大，溶于水后，形成的是胶体；③CaCO3不溶于水，振荡所形成的属于悬浊液；④油不溶于水，形成的是乳浊液；⑤两者以任意比混溶，形成的混合物是溶液。[答案]①⑤②③④知识点四胶体的制备、性质及应用1.Fe(OH)3胶体的制备(1)实验操作(2)实验现象：烧杯中液体呈红褐色。(3)化学方程式：FeCl3＋3H2O=====△Fe(OH)3(胶体)＋3HCl。(4)注意事项①用蒸馏水而不能用自来水；②用饱和FeCl3溶液不能用稀溶液；③蒸馏水要加热至沸腾。2．性质(1)丁达尔效应①现象：当光束通过胶体时，可以看到光亮的“通路”。②形成原因：胶体粒子对光线的散射作用。③应用：鉴别溶液与胶体。(2)胶体的分散质能透过滤纸的孔隙。(3)布朗运动：胶体粒子在作不停地、无规则地运动。(4)介稳性①原因a．胶体粒子吸附电性相同的电荷，电荷相互排斥，而不易聚沉。b．胶体粒子做布朗运动。②应用：制涂料、颜料、墨水、洗涤剂、喷雾剂等。(5)聚沉①概念：胶体粒子聚集成为较大的颗粒形成沉淀，从分散剂里析出的过程。②方法加电解质溶液加带相反电荷胶粒的胶