课时 1.1 物质的分类及转化 【学习目标】 1、了解物质分类的方法和依据，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 2、熟悉酸、碱、盐的性质，熟悉常见物质之间的转化关系 【主干知识梳理】 一、同素异形体 1、含义：由同一种元素形成的几种性质不同的单质，叫做这种元素的同素异形体 如：金刚石、石墨和 C60 是碳元素的同素异形体，氧气和臭氧(O3)是氧元素的同素异形体 2、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 3、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 4、同素异形体的“同”“异”的含义 (1)“同”——指元素相同； (1)“异”——指形成单质不同，结构不同，性质有差异 5、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 6、相互转化：同素异形体之间的转化既有单质参加，又有单质生成，它们之间的转化属于化学变化，但在转 化的过程中没有涉及化合价的变化 【对点训练 1】 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 3O22O3。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 2、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 C．它的化学性质和金刚石相似 B．它的相对分子质量为 840 D．C70 和金刚石、石墨一样，都是由碳元素组成的单质 二、物质的分类方法 1、物质分类标准：对物质进行分类，首先要确定分类的标准，然后按标准进行分类 对下列化合物进行分类：① NaCl　② HCl　③ CaCl2　④ CuO　⑤ H2O　⑥ Fe2O3 (1)依据通常状况下物质的存在状态为标准，可分为固体：①③④⑥、液体：⑤、气体：② (2)依据物质的元素组成为标准，可分为氯化物：①②③、氧化物：④⑤⑥ (3)依据物质的组成和性质为标准，可分为酸：②、盐：①③、氧化物：④⑤⑥ 2、交叉分类法：对同一物质按不同的标准进行分类 如：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 3、树状分类法：按照一定标准对同类事物进行再分类 如：物质的分类 (依据组成和性质) 【微点拨】 ① 单质一定是由同一种元素组成的物质，由同一种元素组成的物质不一定是单质 ② 化合物一定是由不同种元素组成的纯净物，但纯净物不一定是化合物 ③ 纯净物是由一种成分(分子)组成的物质，有化学式，有固定熔、沸点 ④ 混合物是由多种成分(分子)组成的物质，无化学式，无固定熔、沸点 【对点训练 2】 1、分类方法在化学发展中起到了重大的作用。以下分类正确的是(　　) 单质 氧化物 酸 碱 盐 A 金刚石 水 硫酸 烧碱 胆矾 B 黄铜 NO2 盐酸 石灰水 FeSO4 C 碘酒 一氧化碳 磷酸 熟石灰 食盐 D H2 Fe3O4 HNO3 纯碱 小苏打 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 3、分类法是一种行之有效，简单易行的科学方法，人们在认识事物时可以采取多种分类方法，下列关于 “Na2CO3”的分类不正确的是( A．化合物 ) B．氧化物 4、下列说法正确的是(　　) C．碳酸盐 D．钠盐 A．含有氧元素的化合物一定是氧化物 C．只含一种元素的物质一定是单质 B．纯净物一定由同种分子构成 D．由同种分子构成的物质一定是纯净物 三、物质的分类 1、单质分类 2、氧化物的分类 (1)酸性氧化物：和碱反应只能生成盐和水的氧化物，酸性氧化物又称为酸酐 如：CO2＋2NaOH===Na2CO3＋H2O，则 CO2 是酸性氧化物，也是碳酸的酸酐 ① 酸性氧化物的找法：含氧酸对应的氧化物即为酸性氧化物，“对应”指的是中心原子的化合价不变 如：H2CO3 HNO3 CO2、H2SO4 N2O5、HNO2 SO3、H2SO3 SO2、H2SiO3 N2O3、HMnO4 SiO2、HClO4 Cl2O7 Mn2O7 ② 酸性氧化物与水反应的规律 a．若含氧酸可溶，则对应的酸性氧化物能与水反应生成相应的酸，而该酸受热不能分解 如：H2SO4 易溶于水，则 SO3＋H2O===H2SO4 能发生，而 H2SO4 受热不能分解为 SO3 和 H2O b．若含氧酸难溶，则对应的酸性氧化物不能与水反应生成相应的酸，而该酸受热能分解 如：H2SiO3 难溶于水，则 H2SiO3 SiO2＋H2O 能发生，而 SiO2 与 H2O 不能反应生成 H2SiO3 (2)碱性氧化物：和酸反应只能生成盐和水的氧化物 如：Fe2O3＋6HCl===2FeCl3＋3H2O，则 Fe2O3 是碱性氧化物 ① 碱性氧化物的找法：碱对应的氧化物即为碱性氧化物，“对应”指的是金属原子的化合价不变 Na2O、Ca(OH)2 如：NaOH Mg(OH)2 MgO、Fe(OH)3 ② 碱性氧化物与水反应的规律 CaO、Ba(OH)2 BaO、Cu(OH)2 Fe2O3、Fe(OH)2 FeO CuO a．若碱可溶或微溶，则对应的碱性氧化物能与水反应生成相应的碱，而该碱受热不能分解 如：NaOH 易溶于水，则 Na2O＋H2O===2NaOH 能发生，而 NaOH 受热不能分解为 Na2O 和 H2O b．若碱难溶，则对应的碱性氧化物不能与水反应生成相应的碱，而该碱受热能分解 如：Mg(OH)2 难溶于水，则 Mg(OH)2 MgO＋H2O 能发生，而 MgO 与 H2O 不能反应生成 Mg(OH)2 【微点拨】 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、Na2O2 为 过氧化物、KO2 为超氧化物 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 等 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、CuO ④NO、CO 是不成盐氧化物，它们既不和酸反应又不和碱反应 【对点训练 3】 1、下列关于氧化物分类的说法不正确的组合为(　　) ① 金属氧化物也可以是酸性氧化物 ②非金属氧化物一定是酸性氧化物 ③ 碱性氧化物一定是金属氧化物 ④能与酸反应生成盐和水的氧化物一定是碱性氧化物 ⑤ 能与碱反应生成盐和水的氧化物一定是酸性氧化物 A．③④⑤ B．①②③ C．②④⑤ 2、下列关于氧化物的叙述中正确的是( D．①②③④⑤ ) 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 3、酸的分类 4、碱的分类 5、盐的分类 (1)盐的概念：电离时生成的阳离子是金属离子或(NH4＋)，阴离子是酸根离子的化合物 (2)盐的分类：盐可分正盐、酸式盐、碱式盐 ① 正盐：电离时生成的阳离子是金属离子(NH4＋)，阴离子是酸根离子的盐。如：Na2SO4、NH4NO3 ② 酸 式 盐 ： 电 离 时 生 成 的 阳 离 子 除 金 属 离 子 (NH4 ＋ ) 外 还 有 H ＋ ， 阴 离 子 是 酸 根 离 子 的 盐 。 如 ： NaHSO4、NaHCO3 ③ 碱式盐：电离时生成的阳离子是金属离子(NH4＋)，阴离子除酸根外还有 OH－的盐 如：Cu2(OH)2CO3 (碱式碳酸铜) 【对点训练 4】 1、下列关于物质分类的正确组合是(　　) 选项 A B C 碱 纯碱 烧碱 苛性钾 酸 盐酸 硫酸 醋酸 盐 烧碱 食盐 食盐 碱性氧化物 氧化钠 氧化镁 氧化铝 酸性氧化物 二氧化碳 一氧化碳 二氧化硫 D 苛性钠 硫酸 纯碱 2、如图表示的一些物质或概念间的从属关系中不正确的是(　　) A．X 为含氧酸、Y 为酸、Z 为化合物 C．X 为强碱、Y 为碱、Z 为化合物 氧化钠 二氧化硫 B．X 为氧化物、Y 为化合物、Z 为纯净物 D．X 为非金属氧化物、Y 为酸性氧化物、Z 为氧化物 3、盐是一类常见的物质，下列物质通过一步反应可直接形成盐的是( ) ① 金属单质②碱性氧化物③碱④非金属单质⑤酸性氧化物⑥酸 A．①②③ B．①④⑥ C．②⑤⑥ D．全部 四、酸、碱、盐的性质 1、酸的性质 (1)实验探究——酸的通性(以盐酸为例) 实验操作 实验现象 向盐酸中滴入石蕊溶液 化学方程式 酸能使指示剂 溶液变红色 向盛有铁丝的试管中滴入 变色 酸能与活泼金 产生无色气体 盐酸 向盛有氧化铜的试管中滴 固体溶解，溶液 入盐酸 向盛有烧碱溶液(含石蕊 呈蓝色 蓝色溶液变为红 溶液)的试管中滴入盐酸 向盛有硝酸银溶液的试管 属反应 酸能与碱性氧 化物反应 酸能与碱反应 色 酸能与某些盐 产生白色沉淀 中滴入盐酸 (2)酸的化学通性 实验结论 反应 ① 酸遇酸碱指示剂发生显色反应：酸遇紫色石蕊变成红色，遇酚酞不变色 ② 酸＋活泼金属 ③ 酸＋碱 盐＋氢气 盐＋水 ④ 酸＋碱性氧化物 ⑤ 酸＋盐 盐＋水 新酸＋新盐 2、碱的性质 (1)实验探究——碱的通性(以氢氧化钙为例) 实验操作 实验现象 向澄清石灰水中滴入石蕊 化学方程式 溶液变蓝色 溶液 向澄清石灰水中通入 CO2 产生白色沉淀 向盛有盐酸(含石蕊溶液) 红色溶液变为无 的试管中滴入澄清石灰水 向盛有氯化铜溶液的试管 色 中滴入澄清石灰水 (2)碱的化学通性 产生蓝色沉淀 ① 碱遇酸碱指示剂发生显色反应：碱遇石蕊变红，遇酚酞变红 ② 碱＋酸性氧化物 ③ 碱＋酸 盐＋水 盐＋水 实验结论 碱能使指示剂 变色 碱能与酸性氧 化物反应 碱能与酸反应 碱能与某些盐 反应 ④ 碱＋盐 新碱＋新盐 3、盐的性质 (1)实验探究——盐的通性 实验操作 实验现象 向碳酸钠溶液中滴入盐酸 化学方程式 实