物质的分类与转化高一化学必修第一册精品

课时1.1物质的分类及转化

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

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

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电火花(=====)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

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B.它的相对分子质量为

C.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

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:①NaCl ②HCl ③CaCl2 ④CuO ⑤H2O ⑥Fe2O3

(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)

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

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

A

金刚石

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C.碳酸盐D.钠盐

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,酸性氧化物又称酸酐

如:CO2是碳酸的酸酐,SO3是硫酸的酸酐

(2)碱性氧化物:和酸反应只能生成盐和水的氧化物

例:CaO、Fe2O3均是碱性氧化物

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、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

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.③④⑤B.①②③C.②④⑤D.①②③④⑤

2、下列关于氧化物的叙述中正确的是()

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)

6、化合物的分类

四、物质的转化

1、金属、氧化物、酸、碱和盐的化学通性

(1)金属的化学通性:以“Fe为例”

反应方程式

化学性质

反应实例(写出化学反应方程式)

反应类型

①金属+氧气―→金属氧化物

②金属+酸―→盐+氢气

③金属+盐―→盐+金属

(2)氧化物的化学通性

反应方程式

化学性质

反应实例(写出化学反应方程式)

反应类型

①酸性氧化物+水―→含氧酸

②酸性氧化物+碱―→盐+水

③酸性氧化物+碱性氧化物―→盐

④碱性氧化物+水―→碱

⑤碱性氧化物+酸―→盐+水

(3)酸的化学通性

反应方程式

化学性质

反应实例(写出化学反应方程式)

反应类型

①酸遇酸碱指示剂发生显色反应

酸遇紫色石蕊变成红色

②酸+活泼金属―→盐+氢气

③酸+碱―→盐+水

④酸+碱性氧化物―→盐+水

⑤酸+盐―→新酸+新盐

(4)碱的化学通性

反应方程式

化学性质

反应实例(写出化学反应方程式)

反应类型

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―→盐+水

③碱+酸―→盐+水

④碱+盐―→新碱+新盐

(5)盐的化学通性

反应方程式

化学性质

反应实例(写出化学反应方程式)

反应类型

①盐+酸―→新酸+新盐

②盐+碱―→新碱+新盐

③盐+盐―→新盐+新盐

④盐+金属―→盐+金属

1、从铁、盐酸、氧气、水、硝酸银溶液五种物质中选出一种或两种作为反应物,按下列反应类型各写一个化学方程式:

(1)化合反应_________________________________

(2)分解反应_____________________________________

(3)置换反应_____________________________________

(4)复分解反应____________________________________

2、从H、O、S、K四种元素中选择合适的元素,组成属于表中第一栏类型的物质,将其化学式填在表中相应的空格内(只要求举一例)。

类型

酸性氧化物

碱性氧化物

含氧酸

含氧酸盐

化学式

用你在上表中所填的物质写出符合要求的化学方程式:

(1)酸性氧化物+碱性氧化物:_____________________________________

(2)酸性氧化物+足量的碱:________________________________________

(3)碱性氧化物+足量的酸:_________________________________________

2、物质的转化:根据物质的组成和性质,通过化学变化可以实现物质之间的转化

以钙为例,用化学方程式表示钙及其化合物之间的转化关系并指明反应类型

化学反应方程式

反应类型

2Ca+O2===2CaO

化合反应

CaO+H2O===Ca(OH)2,

化合反应

CaO+CO2===CaCO3

化合反应

Ca(OH)2+Na2CO3===CaCO3↓+2NaOH

复分解反应

Ca(OH)2+2HCl===CaCl2+2H2O

复分解反应

CaCO3+2HCl===CaCl2+CO2↑+H2O

复分解反应

1、单质、氧化物、酸、碱、盐之间的转化关系图

图示解读:

(1)金属单质―→碱性氧化物,如:4Na+O2===2Na2O

(2)碱性氧化物―→碱,如:CaO+H2O===Ca(OH)2

(3)金属单质―→盐,如:Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑

(4)碱性氧化物―→盐,如:CaO+2HCl===CaCl2+H2O

(5)碱―→盐,如:Ca(OH)2+2HCl===CaCl2+2H2O

(6)非金属单质―→酸性氧化物,如:S+O2点燃(=====)SO2

(7)酸性氧化物―→酸,如:CO2+H2O===H2CO3

(8)非金属单质―→盐,如:2Na+Cl2△(=====)2NaCl

(9)酸性氧化物―→盐,如:CO2+2NaOH===Na2CO3+H2O

(10)酸―→盐,如:HCl+NaOH===NaCl+H2O

1、意大利罗马大学的FulvioCacace等人获得了极具理论研究意义的N4分子。N4分子结构如图所示,下列说法正确的是(   )

A.N4属于一种新型化合物B.N4转化为N2属于物理变化

C.N4的相对分子质量为28D.N4与N2互为同素异形体

2、某气体经过检验只含有一种元素,则该气体是(   )

A.一种单质B.一种化合物

C.单质与化合物的混合物D.可能是一种单质,也可能是几种单质的混合物

3、下列各项描述的判断正确的是(   )

选项

描述

结论

A

由同种元素组成的物质一定是纯净物

正确

B

科学家最近合成了一种新型的化合物S8

正确

C

红磷转化为白磷是物理变化

错误

D

纳米泡沫碳和金刚石是同素异形体

错误

4、下列关于碳元素的同素异形体的叙述正确的是(   )

A.碳元素形成的各种单质称为碳元素的同素异形体

B.碳元素的同素异形体结构虽然不同,但性质差别不大

C.碳元素的同素异形体性质不同,其用途相同

D.碳元素的同素异形体只有金刚石、石墨和C60

5、经测定,常温常压下的一瓶气体中只含有碳、氧两种元素,通常情况下这瓶气体不可能是(   )

A.一种化合物B.一种单质和一种化合物的混合物

C.两种化合物D.两种单质

6、实验室中的药品常按物质的性质、类别等不同而有规律地放置。在做“酸的性质”实验时,实验桌上部分药品的摆放如图所示。某同学取用KOH溶液后应把试剂瓶放回的位置是(   )

7、物质的分类如下图所示由图判断下列说法中不正确的是(   )

A.甲图所示的分类方法属于树状分类法B.乙图所示的分类方法属于交叉分类法

C.碱性氧化物一定是金属氧化物D.非金属氧化物一定是酸性氧化物

8、下列物质的分类采用树状分类法的是(   )

A.铁是单质,又是导体B.氧化物可分为金属氧化物和非金属氧化物

C.氯化钠是钠的化合物,又是氯化物D.氢氧化钙是纯净物、化合物,又是碱

9、国家质检部门检出人们端午节包粽子的“返青粽叶”多以胆矾(化学式为CuSO4·5H2O)为添加剂,长期食用有害健康,请问胆矾是一种(   )

A.氧化物B.盐C.碱D.酸

10、根据某种共性,可将CO2、SO2归为一类氧化物,下列物质中与它们属于同一类的是(   )

A.CaCO3B.P2O5C.CuOD.KMnO4

11、NaHSO4在水溶液中能够电离出Na+、H+和SO4(2-)。下列对于NaHSO4的分类中不正确的是(   )

A.NaHSO4是盐B.NaHSO4是酸C.NaHSO4是钠盐D.NaHSO4是酸式盐

12、下列试剂中,属于纯净物的是(   )

A.饮用纯净水B.水银C.石灰水D.肥皂水

13、下列物质的分类正确的是(   )

碱性氧化物

酸性氧化物

A

KOH

HNO3

CaCO3

CaO

SO2

B

NaOH

HCl

NaHSO4

Na2O

CO

C

Cu2(OH)2CO3

CH3COOH

CaF2

CO

SO2

D

Na2CO3

H2SO4

NaOH

SO2

CO2

14、下列说法正确的是(   )

A.含有氧元素的化合物一定是氧化物B.纯净物一定由同种分子构成

C.含一种元素的物质一定是单质D.由同种分子构成的物质一定是纯净物

15、下列物质一定是由三种元素组成的是(   )

A.氧化物B.碱C.酸D.盐

16、在高空中有一层臭氧层,它吸收了太阳光中绝大部分紫外线,使地球上的生物免受紫外线伤害,臭氧(O3)是一种(   )

A.混合物B.氧化物C.单质D.化合物

17、下列物质既属于纯净物又属于化合物的是(   )

A.石墨B.干冰C.盐酸D.食盐水

18、将下列各组物质,按单质、氧化物、酸、碱、盐分类顺序排列正确的是(   )

A.银、二氧化硫、硫酸、烧碱、食盐B.碘酒、冰、硫酸氢钠、烧碱、碳酸钙

C.氢气、干冰、硝酸、烧碱、硝酸钾D.铜、氧化铜、醋酸、石灰水、碳酸氢钠

19、下列变化不能通过一步化学反应实现的是(   )

A.BaCl2→BaSO4B.CuO→Cu(OH)2

C.NaOH→Na2SO3D.MgSO4→Mg(OH)2

20、给图中①~⑤选择适当的物质,使连线的两物质能发生反应。供选择的试剂有稀硫酸、二氧化碳、铜片、食盐、生石灰、一氧化碳、纯碱、铁片和木炭粉。

(1)请推断它们的化学式分别为①________;②________;③________;④________;⑤________

(2)写出下列反应的化学方程式:

①和②:________________________________________________________________________

②和④:________________________________________________________________________

②和⑤:________________________________________________________________________

③和④:________________________________________________________________________

答案

1、C。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。

2、A。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。

1、A。解析:B项,黄铜、盐酸、石灰水都属于混合物,错误;C项,碘酒属于混合物,错误;D项,纯碱属于盐,错误。

2、C。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。

3、B

1、C。解析:金属氧化物也可以是酸性氧化物,如Mn2O7为酸性氧化物,①正确;非金属氧化物不一定是酸性氧化物,如CO、NO等为不成盐氧化物,②错误;碱性氧化物是和酸反应生成盐和水的氧化物,一定是金属氧化物,③正确;碱性氧化物与酸反应只生成盐和水,如过氧化钠和盐酸反应生成盐和水,但同时还有氧气生成,其不是碱性氧化物,④错误;能与碱反应生成盐和水的氧化物不一定是酸性氧化物,如NO2和碱反应生成盐和水,但发生的是氧化还原反应,⑤错误;综上C符合题意。

2、B

1、(1)3Fe+2O2点燃(=====)Fe3O4

(2)2H2O

2H2↑+O2↑(其他合理答案也可)

(3)Fe+2HCl===FeCl2+H2↑(其他合理答案也可)

(4)HCl+AgNO3===AgCl↓+HNO3

2、 

类型

酸性氧化物

碱性氧化物

含氧酸

含氧酸盐

化学式

SO3

K2O

H2SO4

KOH

K2SO4

(1)SO3+K2O===K2SO4

(2)SO3+2KOH===K2SO4+H2O

(3)K2O+2H2SO4===2KHSO4+H2O

解析:由题给4种元素形成的氧化物有H2O、H2O2、SO3、SO2、K2O、K2O2(过氧化物不属于碱性氧化物)等,其中属于酸性氧化物的有SO3、SO2;属于碱性氧化物的有K2O;形成的含氧酸有H2SO4、H2SO3;形成的碱有KOH;形成的含氧酸盐有K2SO4(正盐)、K2SO3(正盐)、KHSO4(酸式盐)、KHSO3(酸式盐)。(1)酸性氧化物和碱性氧化物反应生成盐,如SO3+K2O===K2SO4,SO2+K2O===K2SO3;(2)酸性氧化物和足量碱反应生成正盐和水,如SO3+2KOH===K2SO4+H2O,SO2+2KOH===K2SO3+H2O;(3)碱性氧化物和足量的酸反应生成酸式盐和水,如K2O+2H2SO3===2KHSO3+H2O,K2O+2H2SO4===2KHSO4+H2O。

1、D。解析:N4是一种单质,与N2互为同素异形体,二者之间的转化属于化学变化,N4的相对分子质量为56。

2、D。解析:只含有一种元素的物质可能是纯净物单质(如O2),也可能是混合物(如O2和O3的混合气体)。

3、C。解析:氧气和臭氧都是由氧元素组成的单质,它们的混合气体属于混合物,A错误;S8只含有一种元素,是一种新单质,不属于化合物,B错误;红磷和白磷属于同素异形体,同素异形体之间的转化均是化学变化,C正确;纳米泡沫碳和金刚石是由碳元素组成的不同种单质,互为同素异形体,D的结论错误。4、A。解析:碳元素形成的不同单质原子间的排列方式不同,物理性质差别较大,化学性质相似,用途不同,如金刚石和石墨;金刚石、石墨和C60只是三种主要的碳单质。

5、D。解析:常温常压下的一瓶气体是只含有碳、氧两种元素的物质,不可能是两种单质;可能是化合物或纯净物(如一氧化碳);也可能是混合物(如一氧化碳、二氧化碳、氧气、臭氧的混合气体)。

6、D。解析:KOH属于碱类物质,应与NaOH放在一起,故选D。

7、D。解析:非金属氧化物不一定是酸性氧化物,如CO、NO等。

8、B。解析:A、C、D涉及的都是交叉分类法。

9、B。解析:胆矾、绿矾等结晶水合物都属于盐、纯净物。

10、B。解析:CO2、SO2属于酸性氧化物,CaCO3、KMnO4属于盐,CuO属于碱性氧化物。

11、B。解析:依题意NaHSO4在水溶液中能够发生电离:NaHSO4===Na++H++SO4(2-),NaHSO4不属于酸,答案选B。

12、B。解析:混合物是由两种或两种以上物质组成的;纯净物是由一种物质组成的。

13、A。解析:一氧化碳不是酸性氧化物,也不是碱性氧化物;二氧化硫是酸性氧化物。

14、D。解析:含有氧元素的化合物(如硫酸)不一定是氧化物;纯净物可由原子构成(如金刚石);含一种元素的物质(如O2和O3的混合气体)不一定是单质。

15、B。解析:碱一定是由三种元素组成。

16、C。解析:臭氧(O3)是由一种元素组成的单质,属于纯净物。

17、B。解析:石墨属于单质;盐酸和食盐水属于混合物;干冰是固体二氧化碳,属于纯净物、化合物。

18、C。解析:选项A中的食盐为混合物;选项B中的碘酒为混合物,硫酸氢钠属于盐而不属于酸;选项D中的石灰水为混合物。

19、B。解析 CuO难溶于水,不能与水反应。

20、(1)Fe H2SO4CO2 CaO Na2CO3

(2)Fe+H2SO4===FeSO4+H2↑CaO+H2SO4===CaSO4+H2OH2SO4+Na2CO3===Na2SO4+H2O+CO2↑

CO2+CaO===CaCO3

解析:据单质①能和酸②发生化学反应,由题意可推知①应为活泼金属单质即为铁,而酸只有H2SO4,则氧化物④应为金属氧化物CaO,则氧化物③为酸性氧化物,即CO2,⑤属于盐且既能与稀硫酸反应,又能与CaO反应,则⑤应为Na2CO3。



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