高中化學(xué)必修1學(xué)案專題1第一單元第1課時(shí)物質(zhì)的分類與轉(zhuǎn)化

專題1化學(xué)家眼中的物質(zhì)世界本專題由三個(gè)單元組成。第一單元是豐富多彩的化學(xué)物質(zhì)，教材以初中化學(xué)的相關(guān)內(nèi)容為基礎(chǔ)，歸納總結(jié)出物質(zhì)的多種分類方法和化學(xué)反應(yīng)的兩種分類方法，進(jìn)而引入“物質(zhì)的量”，簡(jiǎn)要介紹物質(zhì)的量、摩爾、阿伏加德羅常數(shù)、摩爾質(zhì)量等重要概念以及它們之間的相互關(guān)系，闡釋了物質(zhì)的量在微觀粒子與宏觀物質(zhì)之間的橋梁作用，然后在物質(zhì)的聚集狀態(tài)與溫度、壓強(qiáng)關(guān)系的基礎(chǔ)上，引出氣體摩爾體積的概念，并將之應(yīng)用于氣體的化學(xué)計(jì)算中，最后簡(jiǎn)單介紹分散系、膠體的概念。第二單元是研究物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)方法，教材首先通過(guò)實(shí)驗(yàn)引出萃取、分液、蒸餾等重要的物質(zhì)分離和提純方法，然后通過(guò)對(duì)銨根離子、氯離子、硫酸根離子的檢驗(yàn)來(lái)歸納物質(zhì)的檢驗(yàn)方法，并介紹了“焰色反應(yīng)”，最后通過(guò)“溶液的配制及分析”介紹了物質(zhì)的量濃度的概念，學(xué)習(xí)配制一定物質(zhì)的量濃度溶液的原理和操作方法。第三單元是人類對(duì)原子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)，主要介紹人類對(duì)原子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)過(guò)程及原子的構(gòu)成。專題重點(diǎn)：物質(zhì)的分類及酸、堿、鹽之間的相互轉(zhuǎn)化；物質(zhì)的量、摩爾質(zhì)量、氣體摩爾體積、物質(zhì)的量濃度等概念及其簡(jiǎn)單計(jì)算；一定物質(zhì)的量濃度溶液的配制方法；物質(zhì)的檢驗(yàn)、分離和提純；同位素、核素的概念。專題難點(diǎn)：物質(zhì)的量、氣體摩爾體積的概念和運(yùn)用物質(zhì)的量進(jìn)行計(jì)算；原子結(jié)構(gòu)和膠體的性質(zhì)。1．重視新舊知識(shí)的密切聯(lián)系。本專題知識(shí)與初中化學(xué)的若干知識(shí)有著密切的聯(lián)系，學(xué)習(xí)過(guò)程中要自覺(jué)主動(dòng)地進(jìn)行新舊知識(shí)之間的聯(lián)系，以降低新知識(shí)學(xué)習(xí)的難度，不斷建構(gòu)和完善知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，提高學(xué)習(xí)效率。2．重視化學(xué)實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)是化學(xué)學(xué)習(xí)的重要內(nèi)容之一，本專題涉及的化學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能是每一位中學(xué)生必備知識(shí)。對(duì)于化學(xué)實(shí)驗(yàn)，要多動(dòng)手操作，科學(xué)地觀察，積極地思考，學(xué)會(huì)探究實(shí)驗(yàn)的思維和步驟，及時(shí)歸納總結(jié)。3．培養(yǎng)對(duì)知識(shí)進(jìn)行歸納、總結(jié)的學(xué)習(xí)方法。進(jìn)入高中后對(duì)問(wèn)題的認(rèn)識(shí)要從簡(jiǎn)單的機(jī)械記憶向嚴(yán)密的邏輯推理能力轉(zhuǎn)化，在學(xué)習(xí)中應(yīng)注意歸納總結(jié)教材中的各種信息，發(fā)揮學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，充分交流和討論，主動(dòng)去發(fā)現(xiàn)規(guī)律。第一單元豐富多彩的化學(xué)物質(zhì)

第1課時(shí)物質(zhì)的分類與轉(zhuǎn)化一、物質(zhì)的分類依物質(zhì)的屬性，物質(zhì)一般有如下的分類方法：1．根據(jù)物質(zhì)存在的狀態(tài)，將物質(zhì)分為氣態(tài)物質(zhì)、液態(tài)物質(zhì)和_固態(tài)物質(zhì)。2．根據(jù)物質(zhì)的導(dǎo)電性，將物質(zhì)分為導(dǎo)體、半導(dǎo)體和絕緣體。3．根據(jù)物質(zhì)在水中的溶解性，將物質(zhì)分為可溶性物質(zhì)、微溶性物質(zhì)和難溶性物質(zhì)。4．根據(jù)物質(zhì)的組成和性質(zhì)特點(diǎn)，對(duì)物質(zhì)進(jìn)行分類。其中酸、堿、鹽、氧化物、氫化物還可再分類。如：氧化物eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(根據(jù)組成元素\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(金屬氧化物如Na2O等,非金屬氧化物如CO2等)),根據(jù)化學(xué)性質(zhì)\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(堿性氧化物如Na2O等,酸性氧化物如CO2等,……))))二、物質(zhì)的轉(zhuǎn)化初中階段，我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了一些物質(zhì)轉(zhuǎn)化的知識(shí)，請(qǐng)舉例填充下表中所列物質(zhì)的轉(zhuǎn)化反應(yīng)。三、化學(xué)反應(yīng)的基本類型探究點(diǎn)一物質(zhì)的分類一、兩種重要的分類方法(1)交叉分類法：根據(jù)不同的分類標(biāo)準(zhǔn)對(duì)同一事物進(jìn)行分類。如：(2)樹(shù)狀分類法：根據(jù)對(duì)象的共同點(diǎn)和差異點(diǎn)，將對(duì)象分為不同的種類，而且形成有一定從屬關(guān)系的不同等級(jí)系統(tǒng)的一種分類方法。如：根據(jù)物質(zhì)的組成和性質(zhì)可對(duì)物質(zhì)進(jìn)行如下分類。二、氧化物的分類拓展：如Mn2O7等是金屬氧化物，但不是堿性氧化物；Mn2O7等是酸性氧化物，但不是非金屬氧化物；CO、NO、NO2等是非金屬氧化物，但不是酸性氧化物。三、堿的分類四、酸的分類(1)酸eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(按是否含氧分為\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(含氧酸：H2SO4，HNO3,無(wú)氧酸：HCl，HI)),\a\vs4\al(按電離程,度分為)\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(強(qiáng)酸完全電離：H2SO4，HCl,中強(qiáng)酸部分電離：H2SO3，H3PO4,弱酸微量電離：HF，HClO)),\a\vs4\al(按是否有,氧化性分為)\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(氧化性酸：濃H2SO4，濃、稀HNO3,非氧化性酸：稀H2SO4，鹽酸)),\a\vs4\al(按氫原子個(gè)數(shù)分為)\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(一元酸：HCl，HNO3,多元酸：H2SO4，H3PO4))))(2)常見(jiàn)酸的酸性強(qiáng)弱順序分為：①?gòu)?qiáng)酸：HClO4>HNO3；HI>HBr>HCl②弱酸：H2SO3>H3PO4>HF>CH3COOH>H2CO3>H2S>HClO>>H4SiO4(3)關(guān)于酸的其他分法：eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(難揮發(fā)性酸——濃H2SO4，濃H3PO4,易揮發(fā)性酸——HCl，HNO3，HBr，HI，HF，H2S,易分解的酸——HClO，H2CO3，H2SO3，HNO3,還原性酸——H2S，濃HCl，HBr，HI，H2SO3,不使指示劑變色的酸——HClO但能使指示劑漂白、,石炭酸、硅酸、高級(jí)脂肪酸))五、鹽的分類1．某物質(zhì)中只含一種元素，則此物質(zhì)一定是單質(zhì)嗎？提示：不一定。該物質(zhì)可能是純凈物也可能是混合物，如O2和O3組成的混合物也只含有一種元素。2．已知酸性氧化物是與堿反應(yīng)生成鹽和水的氧化物，那么非金屬氧化物一定是酸性氧化物嗎？提示：不一定，如CO、NO是非金屬氧化物，但不與堿反應(yīng)，不是酸性氧化物。3．兩種元素化合是不是一定只生成一種化合物？為什么？提示：不一定。兩種元素化合也可以生成兩種或兩種以上的物質(zhì)，如碳與氧氣反應(yīng)，既可生成CO2，也可生成CO?！纠?】下列每組物質(zhì)中都有一種物質(zhì)與其他物質(zhì)在分類上不同。試分析每組中物質(zhì)的組成規(guī)律，將這種不同于其他物質(zhì)的物質(zhì)找出來(lái)。(1)NaCl、KCl、NaClO、BaCl2(2)HClO3、KClO3、Cl2、NaClO3(3)H3PO4、H4SiO4、HCl、H2SO4(4)濁液、溶液、水(5)空氣、氮?dú)?、HCl氣體、CuSO4·5H2O(6)銅、金、汞、鈉【思路分析】分析每組物質(zhì)在性質(zhì)(元素組成、物理性質(zhì)、化合價(jià)、化學(xué)性質(zhì)等)方面的特點(diǎn)，找出其相似性，即可發(fā)現(xiàn)特殊的一種?！窘馕觥俊敬鸢浮?1)NaClO(2)Cl2(3)HCl(或H4SiO4)(4)水(5)空氣(或CuSO4·5H2O)(6)鈉(或汞)現(xiàn)有12種物質(zhì)：①高錳酸鉀；②金剛石；③氫氧化鈣；④堿式碳酸銅[Cu2(OH)2CO3]；⑤氯化鐵溶液；⑥干冰；⑦銅；⑧空氣；⑨水；⑩過(guò)氧化鈉(Na2O2)；?膽礬；?碳酸氫鈉。用物質(zhì)的序號(hào)填空：(1)屬于單質(zhì)的有②⑦；屬于氧化物的有⑥⑨⑩；(2)屬于堿類的有③；屬于化合物的有①③④⑥⑨⑩??；(3)屬于鹽類的有①④??；屬于混合物的有⑤⑧。解析：(1)金剛石和銅屬于單質(zhì)；干冰、水和過(guò)氧化鈉屬于氧化物；(2)氫氧化鈣屬于堿類；(3)高錳酸鉀(正鹽)、堿式碳酸銅(堿式鹽)、膽礬(正鹽)、碳酸氫鈉(酸式鹽)均屬于鹽類，氯化鐵溶液和空氣屬于混合物。探究點(diǎn)二單質(zhì)、氧化物、酸、堿、鹽的性質(zhì)及相互轉(zhuǎn)化1.單質(zhì)、氧化物、酸、堿和鹽之間的相互關(guān)系2.金屬單質(zhì)的性質(zhì)(3)金屬＋較不活潑金屬的鹽溶液→eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(金屬＋鹽,置換出水中的氫))如：Zn＋CuSO4=Cu＋ZnSO4；2Na＋CuSO4＋2H2O=Cu(OH)2↓＋Na2SO4＋H2↑(4)部分金屬與水反應(yīng)。如：2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑(5)特殊情況。如：2Mg＋CO2eq\o(=,\s\up15(點(diǎn)燃))2MgO＋C，F(xiàn)e2O3＋2Aleq\o(=,\s\up15(高溫))2Fe＋Al2O33．非金屬單質(zhì)的性質(zhì)(1)多數(shù)能與H2化合生成氣態(tài)氫化物。如：Cl2＋H2eq\o(=,\s\up15(點(diǎn)燃或光照))2HCl(2)多數(shù)能與金屬化合生成鹽。如：2Fe＋3Cl2eq\o(=,\s\up15(點(diǎn)燃))2FeCl3(3)多數(shù)能與O2化合生成氧化物。如：C＋O2eq\o(=,\s\up15(點(diǎn)燃))CO2(4)某些非金屬之間能發(fā)生置換反應(yīng)。如：Cl2＋2NaBr=2NaCl＋Br2(5)有的能與水反應(yīng)。如：Cl2＋H2OHCl＋HClO4．酸性氧化物、堿性氧化物的性質(zhì)(1)酸性氧化物＋水→含氧酸，如：SO2＋H2OH2SO3(2)酸性氧化物＋堿性氧化物→鹽，如：CO2＋Na2O=Na2CO3(3)酸性氧化物＋堿→鹽＋水，如：CO2＋Ca(OH)2=CaCO3↓＋H2O(4)堿性氧化物＋酸→鹽＋水，如：MgO＋2HCl=MgCl2＋H2O(5)堿性氧化物＋水→堿，如：Na2O＋H2O=2NaOH5．酸的性質(zhì)(1)酸能使紫色石蕊試液變紅。(2)酸＋某些金屬單質(zhì)→鹽＋氫氣，如：Fe＋2HCl=FeCl2＋H2↑(3)酸＋堿性氧化物→鹽＋水，如：Fe2O3＋6HCl=2FeCl3＋3H2O(4)酸＋堿→鹽＋水，如：2NaOH＋H2SO4=Na2SO4＋2H2O(5)酸＋某些鹽→鹽＋新酸，如：AgNO3＋HCl=AgCl↓＋HNO36．堿的性質(zhì)(1)堿能使紫色石蕊試液變藍(lán)，使無(wú)色酚酞試液變紅。(2)堿＋酸性氧化物→鹽和水，如：SO2＋2KOH=K2SO3＋H2O(3)堿＋酸→鹽＋水，如：Ca(OH)2＋2HCl=CaCl2＋2H2O(4)堿＋鹽→新堿＋新鹽，如：FeCl3＋3NaOH=Fe(OH)3↓＋3NaCl(5)堿＋某些非金屬單質(zhì)→鹽＋鹽＋水，如：Cl2＋2NaOH=NaCl＋NaClO＋H2O7．鹽的性質(zhì)(1)鹽＋酸→新鹽＋新酸，如：FeS＋2HCl=FeCl2＋H2S↑(2)鹽＋堿→新鹽＋新堿，如：Na2CO3＋Ca(OH)2=CaCO3↓＋2NaOH(3)鹽＋鹽→兩種新鹽，如：BaCl2＋Na2SO4=BaSO4↓＋2NaCl(4)鹽＋金屬→新鹽＋另一金屬，如：Zn＋FeSO4=Fe＋ZnSO4(5)鹽與非金屬反應(yīng)，如：2FeCl2＋Cl2=2FeCl3，Cl2＋2KI=2KCl＋I(xiàn)21．結(jié)合上述分析堿和鹽反應(yīng)時(shí)應(yīng)該符合什么條件才能發(fā)生？試舉例說(shuō)明。提示：堿和鹽之間生成新堿和新鹽的反應(yīng)只有符合復(fù)分解反應(yīng)的條件時(shí)才能發(fā)生，例如Ca(OH)2＋Na2CO3=CaCO3↓＋2NaOH，生成了沉淀碳酸鈣，符合復(fù)分解反應(yīng)發(fā)生的條件，該反應(yīng)才能發(fā)生。2．有同學(xué)認(rèn)為向氯化鈣溶液中通入二氧化碳?xì)怏w會(huì)發(fā)生反應(yīng)，化學(xué)方程式是CaCl2＋CO2＋H2O=CaCO3↓＋2HCl，該判斷正確嗎？為什么？提示：不正確，碳酸是弱酸，鹽酸是強(qiáng)酸，該反應(yīng)不能發(fā)生?！纠?】(雙選)圖中“——”表示相連的物質(zhì)間在一定條件下可以反應(yīng)，“→”表示丁在一定條件下可以轉(zhuǎn)化為乙。下面四組選項(xiàng)中，符合圖示要求的是()甲乙丙丁ANa2CO3Na2SO4NaOHNaClBKClK2CO3KOHHClCO2COCuOCDFeCuCl2ZnHCl【思路分析】(1)酸、堿、鹽之間發(fā)生的是復(fù)分解反應(yīng)，應(yīng)符合復(fù)分解反應(yīng)發(fā)生的條件，有沉淀或氣體或水生成，如堿與鹽、鹽與鹽之間的反應(yīng)，生成物至少有一種是沉淀，反應(yīng)物全部是可溶的，記住酸、堿、鹽的溶解性是解答題目的關(guān)鍵。(2)本題宜采用排除法，任選每個(gè)選項(xiàng)中的兩種物質(zhì)，看是否滿足題目要求。若不符合，則其他物質(zhì)不需分析，但對(duì)正確選項(xiàng)則需要逐一驗(yàn)證?！窘馕觥緼中的甲和乙、乙和丙、丙和丁、丁和甲均不能反應(yīng)；B中甲和乙、乙和丙、丁和甲不能反應(yīng)；C中各反應(yīng)分別是：甲和乙：O2＋2COeq\o(=,\s\up15(點(diǎn)燃))2CO2，乙和丙：CO＋CuOeq\o(=,\s\up15(△))Cu＋CO2，丙和?。?CuO＋Ceq\o(=,\s\up15(高溫))2Cu＋CO2↑，丁和甲：C＋O2eq\o(=,\s\up15(點(diǎn)燃))CO2，丁→乙：2C＋O2eq\o(=,\s\up15(點(diǎn)燃))2CO；D中的各反應(yīng)分別是：甲和乙：Fe＋CuCl2=FeCl2＋Cu，乙和丙：Zn＋CuCl2=ZnCl2＋Cu，丙和?。篫n＋2HCl=ZnCl2＋H2↑，丁和甲：Fe＋2HCl=FeCl2＋H2↑，丁→乙：CuO＋2HCl=CuCl2＋H2O，故選CD。【答案】CD單質(zhì)、氧化物、酸、堿和鹽的相互關(guān)系，可以用下圖簡(jiǎn)單表示，現(xiàn)選擇鐵、碳、氧氣、鹽酸、氧化鈣、二氧化碳、水、氫氧化鈣8種物質(zhì)作為反應(yīng)物，將圖中指定序號(hào)的轉(zhuǎn)變用化學(xué)方程式表示(所寫化學(xué)方程式不得重復(fù))。①C＋O2eq\o(=,\s\up15(點(diǎn)燃))CO2；②CO2＋H2OH2CO3；③CO2＋Ca(OH)2=CaCO3↓＋H2O；④Fe＋2HCl=FeCl2＋H2↑；⑤CaO＋2HCl=CaCl2＋H2O；⑥Ca(OH)2＋2HCl=CaCl2＋2H2O；⑦CaO＋H2O=Ca(OH)2。解析：屬于同一類的物質(zhì)必定符合同一標(biāo)準(zhǔn)，就會(huì)有某一共同的性質(zhì)，利用一類物質(zhì)和另一類物質(zhì)之間的關(guān)系，就可以找出物質(zhì)之間轉(zhuǎn)化的方法：非金屬eq\o(→,\s\up15(氧氣),\s\do15(①))酸性氧化物eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(\o(→,\s\up15(堿))鹽,\o(→,\s\up15(水))酸))；金屬eq\o(→,\s\up15(氧氣))堿性氧化物eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(\o(→,\s\up15(酸))鹽,\o(→,\s\up15(水))堿))，該題對(duì)各類物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化給限定了8種物質(zhì)，從這8種物質(zhì)中選出符合條件的物質(zhì)進(jìn)行各類物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化。1．下列各組物質(zhì)中，第一種屬于酸，第二種屬于混合物，第三種屬于堿的是(C)A．H2SO4、CuSO4·5H2O、苛性鈉B．H2SO4、空氣、純堿C．HNO3、食鹽水、燒堿D．鐵紅、膽礬、熟石灰解析：A項(xiàng)，CuSO4·5H2O屬于純凈物；B項(xiàng)，純堿是Na2CO3，屬于鹽；D項(xiàng)，膽礬屬于純凈物。2．實(shí)驗(yàn)室中的藥品常按物質(zhì)的性質(zhì)、類別等不同而有規(guī)律地放置