2020届一轮复习鲁科版第2章第3讲元素与物质分类学案

2020届一轮复习鲁科版第2章第3讲元素与物质分类学案

第3讲　元素与物质分类 考纲要求　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。‎ 考点一　物质的组成与分类 ‎1．原子、分子、离子概念比较 ‎(1)原子、分子、离子的概念 原子是化学变化中的最小微粒。分子是保持物质化学性质的最小微粒，一般分子由原子通过共价键构成，但稀有气体是单原子分子。离子是带电荷的原子或原子团。‎ ‎(2)原子是怎样构成物质的？‎ ‎2．元素与物质的关系 ‎(1)元素 具有相同核电荷数的一类原子的总称。在自然界的存在形式有游离态和化合态。‎ ‎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。‎ ‎(2)元素组成物质 元素 ‎(3)纯净物与混合物 ‎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。‎ ‎③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 有一定的熔、沸点 无一定的熔、沸点 保持一种物质的性质 保持原有物质各自的性质 ‎3.同素异形体 ‎(1)概念：同种元素形成的不同单质叫同素异形体。‎ ‎(2)形成方式 ‎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。‎ ‎(3)性质差异 物理性质差别较大，同素异形体之间的转化属于化学变化。‎ ‎4．简单分类法——交叉分类法和树状分类法 ‎(1)交叉分类法的应用示例 ‎(2)明确分类标准是对物质正确树状分类的关键 ‎(1)Na、NaCl、SiO2、H2SO4都称为分子式(　　)‎ ‎(2)含有金属元素的离子不一定是阳离子(　　)‎ ‎(3)人们可以利用先进的化学技术，选择适宜的条件，利用化学反应制造新的原子(　　)‎ ‎(4)某物质经科学测定只含有一种元素，不可以断定该物质一定是一种纯净物(　　)‎ ‎(5)用于环境消毒的漂白粉是混合物(　　)‎ ‎(6)冰水共存物为纯净物(　　 )‎ ‎(7)胆矾(CuSO4·5H2O)属于混合物(　　)‎ ‎(8)能与酸反应的氧化物，一定是碱性氧化物(　　)‎ ‎(9)纯碱属于碱，硫酸氢钠、碳酸氢钠属于酸式盐(　　)‎ ‎(10)已知NaH2PO2是正盐，其水溶液呈碱性，则H3PO2属于三元弱酸(　　)‎ 答案　(1)×　(2)√　(3)×　(4)√　(5)√　(6)√　(7)×　(8)×　(9)×　(10)×‎ 解析　(2)MnO、AlO均为阴离子。(3)原子是化学变化中的最小微粒。(8)SiO2是酸性氧化物，但能与氢氟酸反应。(9)纯碱属于盐。(10)H3PO2为一元酸。‎ 请把下列物质的序号填写到下图的横线上：‎ ‎①硫黄　②HClO　③苛性钠　④明矾　⑤小苏打 ⑥氧化钠　⑦Fe(OH)3　⑧NaCl溶液　⑨H2SO3 ⑩淀粉溶液　⑪泥水 答案　①　②⑨　③⑦　④⑤　⑥　⑧　⑩　⑪‎ ‎1．熟悉常见的混合物 ‎(1)气体混合物：空气、水煤气(CO和H2)、爆鸣气(H2和O2)、天然气(主要成分是CH4)、焦炉气(主要成分是H2和CH4)、高炉煤气、石油气、裂解气。‎ ‎(2)液体混合物：氨水、氯水、王水、天然水、硬水、软水、水玻璃、福尔马林、浓硫酸、盐酸、汽油、植物油、胶体。‎ ‎(3)固体混合物：大理石、碱石灰、漂白粉、高分子化合物、玻璃、水泥、合金、铝热剂。‎ ‎2．正确理解几个“一定”“不一定”‎ ‎(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。‎ ‎(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。‎ ‎3．确定某酸是几元酸，不能依据分子中氢原子的个数，如CH3COOH 不是四元酸，而是一元酸。‎ 归纳总结(教师用书独具)‎ 树状分类法在无机化合物分类中的应用 无机化合物 ‎ ‎1．化学与社会、生活联系密切。下列有关说法不正确的是(　　)‎ A．天然气、沼气、液化石油气都是清洁能源，它们的主要成分都是烃类 B．加碘食盐中添加的含碘物质是KI C．碘酒、“84消毒液”、75%的酒精都可用于消毒 D．生活中常用的淀粉、蔗糖、葡萄糖的组成元素相同 答案　B 解析　天然气、沼气的主要成分是甲烷，液化石油气的主要成分是丙烷、丁烷等，都属于烃类，A项正确；加碘食盐中添加的含碘物质是KIO3，B项错误；“84消毒液”的有效成分是次氯酸钠，碘酒、“84消毒液”、75%的酒精都可用于消毒，C项正确。‎ ‎2．下列与化学概念有关的说法正确的是(　　)‎ A．CO2、P2O5、NO均为酸性氧化物 B．NaH、NaBH4、NaClO均为离子化合物 C．NH3·H2O是弱碱，所以NH4NO3为弱电解质 D．磁性氧化铁、水玻璃、液氨均为混合物 答案　B 解析　NO既不与酸反应也不与碱反应，不是酸性氧化物，A项错误；硝酸铵是易溶于水的盐，属于强电解质，C项错误；磁性氧化铁是四氧化三铁的俗称，液氨是氨的液态存在形式，均属于纯净物，D项错误。‎ ‎3．下列物质的分类正确的是(　　)‎ 选项 碱 酸 盐 碱性氧化物 酸性氧化物 A Na2CO3‎ H2SO4‎ NaOH SO2‎ CO2‎ B NaOH HCl NaCl Na2O NO C KOH HNO3‎ CaCO3‎ CaO Mn2O7‎ D NaOH HCl CaF2‎ Na2O2‎ SO2‎ 答案　C 解析　A项，Na2CO3属于盐，NaOH属于碱，SO2属于酸性氧化物；B项，NO属于不成盐氧化物；D项，Na2O2不是碱性氧化物。‎ 考点二　物质的性质与变化 ‎1．物理变化和化学变化的判断方法 从宏观上判断 有新物质生成的是化学变化，反之是物理变化 从微观上判断 有旧化学键断裂，同时有新化学键形成的是化学变化；只有化学键断裂的不一定是化学变化，如NaCl晶体的熔化 根据上述判断方法，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蛋白质的颜色反应　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　①③④⑨⑩⑬　②⑤⑥⑦⑧⑪⑫⑭⑮‎ ‎2．化学反应的分类 化学反应 ‎3．根据物质类别，树立物质转化思想 形成知识一条线：氢化物—单质—氧化物—酸或碱—盐。‎ 构建网络一大片：‎ 从物质的分类上，纵向、横向构建知识分类意识。横向以化合价为基础，结合氧化还原反应规律，学会分析物质的化学转化关系；纵向则对比同类物质的性质差异，把握物质性质差异性。‎ 物质变化类型 ‎(1)蛋白质的变性、纳米银粒子的聚集都是化学变化(　　)‎ ‎(2)用铂丝蘸取Na2SO4、Na2CO3、NaCl溶液进行焰色反应是化学变化(　　)‎ ‎(3)232Th转化成233U是化学变化(　　)‎ ‎(4)Na2CO3·10H2O的风化是化学变化(　　)‎ ‎(5)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(　　)‎ ‎(6)激光法蒸发石墨得C60发生的是化学变化(　　)‎ ‎(7)有化学键断裂的变化一定是化学变化(　　)‎ 答案　(1)×　(2)×　(3)×　(4)√　(5)√　(6)√　(7)×‎ ‎1．物质变化与性质的关系 下列用途体现物质物理性质的是________；体现物质化学性质的是________。‎ ‎①用铝箔包装物品　②NaHCO3作为食品工业的膨松剂③浓氨水检验输送氯气的管道是否泄漏　④SO2漂白纸浆　⑤液态丙烷做制冷剂 答案　①⑤　②③④‎ ‎2．单质、氧化物、酸(或碱)和盐的转化关系。如：‎ 写出上述反应的化学方程式：‎ ‎①2HCl＋Fe===FeCl2＋H2↑；‎ ‎②6HCl＋Al2O3===2AlCl3＋3H2O；‎ ‎③2HCl＋CaCO3===CaCl2＋H2O＋CO2↑；‎ ‎④HCl＋NaOH===NaCl＋H2O。‎ 题组一　传统文化涉及物质变化的判断 ‎1．(2018·汉中高三检测)下列诗句或谚语可能与化学现象有关，其中说法不正确的是(　　)‎ A．“水乳交融，火上浇油”前者包含物理变化，而后者包含化学变化 B．“落汤螃蟹着红袍”肯定发生了化学变化 C．“滴水石穿，绳锯木断”不包含化学变化 D．“看似风平浪静，实则暗流涌动”形象地描述了溶解平衡的状态 答案　C 解析　C项，包含了CaCO3＋CO2＋H2O===Ca(HCO3)2，Ca(HCO3)2CaCO3↓＋CO2↑＋H2O两个化学过程。‎ ‎2．(2018·合肥二模)化学知识无处不在，下列与古诗文记载对应的化学知识不正确的是(　　)‎ 常见古诗文记载 化学知识 A ‎《荀子·劝学》：冰水为之，而寒于水 冰的能量低于水，冰变为水属于吸热反应 B ‎《泉州府志》：元时南安有黄长者为宅煮糖，宅垣忽坏，去土而糖白，后人遂效之 泥土具有吸附作用，能将红糖变白糖 C ‎《天工开物》：凡研硝(KNO3)不以铁碾入石臼，相激火生，祸不可测 性质不稳定，撞击易爆炸 D ‎《本草纲目》：采蒿蓼之属，晒干烧灰，以原水淋汁，久则凝淀如石(石碱)，浣衣发面 石碱具有碱性，遇酸产生气体 答案　A 解析　冰变为水，没有新物质生成，属于物理变化，因而不能称为吸热反应。‎ 题组二　生产、生活中涉及物质变化的判断 ‎3．下列变化中属于物理变化的是(　　)‎ A．剩饭变馊 B．自行车生锈 C．牛奶变酸 D．电灯发光 答案　D 解析　剩饭变馊、自行车生锈、牛奶变酸均发生了氧化还原反应。‎ ‎4．下列各组变化中，前者是物理变化，后者是化学变化的是(　　)‎ A．碘的升华、石油的分馏 B．NH4Cl溶液除铁锈、食盐水导电 C．蛋白质溶液中加入饱和(NH4)2SO4溶液、蓝色的胆矾在常温下变白 D．热的饱和KNO3溶液降温析出晶体、二硫化碳洗涤试管内壁上的硫 答案　C 解析　A项涉及的都是物理变化；B项中涉及的都是化学变化；D项中涉及的都是物理变化。‎ ‎5．(2018·邯郸一模)化学与生活密切相关，下列说法中正确的是(　　)‎ A．铝制容器不宜长时间存放酸性食物、碱性食物以及含盐腌制食物 B．生活中常用热的小苏打溶液除油污，利用的是水解反应吸热的特点 C．Mg可通过电解MgCl2的水溶液来制取，Al可通过电解熔融的Al2O3来制取 D．用来煎炸食物的花生油和牛油都是可以发生皂化反应的饱和脂肪酸甘油酯 答案　A 解析　Al与酸、碱均能反应，则铝制容器不宜用来长时间存放酸性和碱性食物，也不可长时间存放含盐腌制食物，A项正确；小苏打为碳酸氢钠，其溶液显碱性，油污在碱性条件下发生水解，达到除去油污的目的，B项错误；工业上电解熔融的MgCl2、熔融的Al2O3制备金属镁和铝，C项错误；花生油和牛油均属于高级脂肪酸甘油酯，但花生油中高级脂肪酸的烃基不饱和程度较大，而牛油中高级脂肪酸的烃基饱和程度相对较大，D项错误。‎ 考点三　分散系、胶体 ‎　　　　　　　　　　　　　　　　　　　‎ ‎1．分散系 ‎(1)概念：把一种(或多种)物质分散在另一种(或多种)物质中所得到的体系。‎ ‎(2)分类：根据分散质粒子的大小将分散系分为溶液、浊液和胶体，可用如下直观地表示。‎ ‎2．三种分散系比较 分散系 溶液 胶体 浊液 分散质粒子直径大小 ‎＜1_nm ‎1～100_nm ‎>100_nm 分散质微粒成分 离子或小分子 大分子或离子集合体 巨大分子或离子集合体 外观特征 均匀、透明 均匀、透明或半透明 不均匀、不透明 稳定性 稳定，静置无沉淀 较稳定 不稳定，静置有沉淀或分层 分散质能否透过滤纸 能 能 不能 分类 饱和溶液、不饱和溶液 固溶胶、液溶胶、气溶胶 悬浊液、乳浊液 实例 食盐水、蔗糖溶液 Fe(OH)3胶体 泥水 ‎3.胶体的性质及应用 ‎4．Fe(OH)3胶体的制备 化学方程式为FeCl3＋3H2OFe(OH)3(胶体)＋3HCl。‎ ‎(1)直径介于1～100 nm之间的微粒称为胶体(　　)‎ ‎(2)“钴酞菁”的分子(直径为1.3×10－9m)在水中形成的分散系能产生丁达尔效应(　　)‎ ‎(3)溶液是电中性的，胶体是带电的(　　)‎ ‎(4)碳纳米管属于胶体分散系，该材料具有超强的吸附能力(　　)‎ ‎(5)胶体不一定是液态，胶体的丁达尔效应属于物理变化(　　)‎ ‎(6)将1 mL 1 mol·L－1的FeCl3溶液滴入沸水中制备Fe(OH)3胶体，若FeCl3完全水解，则可制得Fe(OH)3胶体粒子少于0.001NA个(　　)‎ 答案　(1)×　(2)√　(3)×　(4)×　(5)√　(6)√‎ 某化学兴趣小组的同学按照下面的实验方法制备氢氧化铁胶体：首先取少量蒸馏水于洁净的烧杯中，用酒精灯加热至沸腾，向烧杯中逐滴滴加饱和的FeCl3溶液继续煮沸，至液体呈透明的红褐色。反应原理为FeCl3＋3H2OFe(OH)3(胶体)＋3HCl。‎ ‎(1)判断胶体的制备是否成功，可利用胶体的_________________________________。‎ ‎(2)在做制备氢氧化铁胶体的实验时，有些同学没有按要求进行，结果没有观察到胶体，请你预测其现象并分析原因：‎ ‎①甲同学没有选用饱和氯化铁溶液，而是将稀氯化铁溶液滴入沸水中，结果没有观察到________________，其原因是_____________________________________________________。‎ ‎②乙同学在实验中没有使用蒸馏水，而是用自来水，结果会_________，原因是__________。‎ ‎③丙同学向沸水中滴加饱和氯化铁溶液后，长时间加热，结果会__________，原因 ‎__________。‎ ‎(3)丁同学按要求制备了Fe(OH)3胶体，但是他又向Fe(OH)3胶体中逐滴加入了稀H2SO4溶液，结果出现了一系列变化。‎ ‎①先出现红褐色沉淀，原因是_____________________________________________________。‎ ‎②随后沉淀溶解，此反应的离子方程式是____________________________________________。‎ 答案　(1)丁达尔效应 ‎(2)①红褐色液体　FeCl3溶液太稀，生成的Fe(OH)3太少　②生成红褐色沉淀　自来水中含有电解质，胶体发生聚沉　③生成红褐色沉淀　长时间加热使胶体发生聚沉 ‎(3)①电解质H2SO4使Fe(OH)3胶体聚沉而产生沉淀 ‎②Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O 解析　(2)①若用稀FeCl3溶液，则水解产生的Fe(OH)3的量太少，看不到红褐色液体；②自来水中含有较多的电解质，使胶体发生聚沉；③长时间加热使胶体发生聚沉。(3)加入稀H2SO4后，Fe(OH)3会发生聚沉而产生红褐色沉淀，随后H2SO4会与Fe(OH)3发生中和反应，使沉淀溶解。‎ ‎(1)胶体区别于其他分散系的本质特征是分散质粒子的直径大小(1～100 nm)。‎ ‎(2)胶体不带电荷，胶体粒子(分散质)带电荷，但淀粉胶体的胶体粒子也不带电荷。‎ ‎(3)Fe(OH)3胶体中，Fe(OH)3胶粒数目远小于铁原子的数目。‎ ‎(4)胶粒有很大的比表面积，吸附能力很强。‎ 题组一　胶体的性质与制备 ‎1．磁流体是电子材料的新秀，它是由直径为纳米量级(1到10 nm之间)的磁性固体颗粒、基载液以及界面活性剂三者混合而成的分散系，既具有固体的磁性，又具有液体的流动性，下列关于纳米Fe3O4磁流体的说法中不正确的是(　　)‎ A．纳米Fe3O4磁流体分散系属于溶液 B．纳米Fe3O4磁流体可以通过半透膜得到提纯 C．当一束可见光通过该磁流体时会出现光亮的通路 D．纳米Fe3O4磁流体比较稳定 答案　A 解析　根据题意磁流体分散系分散质粒子直径在1到10 nm 之间，属于胶体的范畴，具备胶体的性质。‎ ‎2．(2018·郑州联考)500 mL 2 mol·L－1 FeCl3溶液和500 mL 2 mol·L－1‎ 明矾溶液分别滴入沸水中，加热制成甲、乙两种分散系，经测定，甲分散系中分散质的粒子直径大小在1～100 nm之间，乙分散系中分散质的粒子直径大小在10－9～10－7 m之间。下列关于甲、乙分散系的 判断合理的是(　　)‎ A．在暗室里用一束明亮的强光照射甲、乙，发现甲有丁达尔效应，乙没有丁达尔效应 B．向甲、乙中分别滴加过量的氢氧化钠溶液，现象都是“先沉淀，后溶解”‎ C．向甲、乙中分别滴加过量的氢碘酸，最终现象分别是深褐色溶液、无色溶液 D．蒸干、灼烧FeCl3溶液和明矾溶液会得到对应的固体盐 答案　C 解析　由题意可知，甲、乙分散系都是胶体，A项错误；氢氧化铝溶于氢氧化钠溶液，而氢氧化铁不溶，B项错误；FeCl3中的Fe3＋能氧化I－生成I2，I2溶于水呈深褐色，C项正确；蒸干、灼烧氯化铁溶液得到氧化铁，蒸干、灼烧明矾溶液得到KAl(SO4)2，D项错误。‎ 题组二　胶体性质的应用 ‎3．下列事实与胶体性质无关的是(　　)‎ A．土壤中离子的吸附和交换过程，有保肥作用 B．将植物油倒入水中用力搅拌形成油水混合物 C．一束平行光线射入蛋白质溶液里，从侧面可以看到一条光亮的通路 D．向氢氧化铁胶体中滴入稀硫酸，先看到红褐色沉淀生成而后沉淀溶解 答案　B 解析　A项利用土壤胶粒的吸附作用；B项形成乳浊液，与胶体无关；C项为丁达尔效应；D项先是Fe(OH)3胶体聚沉，而后Fe(OH)3又溶于稀硫酸。‎ ‎4．关于胶体的性质与应用，下列相关说法错误的是(　　)‎ A．静电除尘器除去空气或工厂废气中的飘尘是利用胶体粒子的带电性而加以除去 B．明矾净水是利用胶体的吸附性 C．从颜色上无法区别FeCl3溶液和Fe(OH)3胶体 D．由于胶粒之间的排斥作用，胶粒不易聚集成大的颗粒，所以胶体的性质相对比较稳定 答案　C ‎1．(2018·全国卷Ⅲ，7)化学与生活密切相关。下列说法错误的是(　　)‎ A．泡沫灭火器可用于一般的起火，也适用于电器起火 B．疫苗一般应冷藏存放，以避免蛋白质变性 C．家庭装修时用水性漆替代传统的油性漆，有利于健康及环境 D．电热水器用镁棒防止内胆腐蚀，原理是牺牲阳极的阴极保护法 答案　A 解析　泡沫灭火器喷出的液体能导电，不适用于电器起火，A项错误；疫苗是生物制品，温度过高，会导致蛋白质变性，使疫苗效果降低或失去作用，B项正确；水性漆与传统的油性漆相比，水性漆具有低甲醛和低芳香类化合物等优点，属于环保产品，C项正确；装有镁棒的电热水器，是一个以镁棒为负极(阳极)、内胆为正极(阴极)的原电池，D项正确。‎ ‎2．(2018·北京，6)下列我国科技成果所涉及物质的应用中，发生的不是化学变化的是(　　)‎ A.甲醇低温所制氢气用于新能源汽车 B.氘、氚用作“人造太阳”核聚变燃料 C.偏二甲肼用作发射“天宫二号”的火箭燃料 D.开采可燃冰，将其作为能源使用 答案　B 解析　B项，氘、氚用作核聚变燃料不是化学变化；A项，甲醇低温生成氢气和氢气用作燃料发生的都是化学变化；C项，偏二甲肼用作火箭燃料发生的是化学变化；D项，可燃冰是甲烷水合物，用作燃料发生的是化学变化。‎ ‎3．(2017·全国卷Ⅲ，7)化学与生活密切相关。下列说法错误的是(　　)‎ A．PM2.5是指粒径不大于2.5 μm的可吸入悬浮颗粒物 B．绿色化学要求从源头上消除或减少生产活动对环境的污染 C．燃煤中加入CaO可以减少酸雨的形成及温室气体的排放 D．天然气和液化石油气是我国目前推广使用的清洁燃料 答案　C 解析　C项，煤燃烧可生成二氧化硫和二氧化碳等产物，加入的CaO可与SO2反应生成CaSO3，进一步被氧气氧化为CaSO4，从而减少SO2的排放量，减少酸雨的形成，但CaO与CO2 反应生成的CaCO3 在高温下又会分解为CaO，故不能吸收CO2 ，不能减少温室气体的排放量，错误；D项，天然气的主要成分是甲烷，液化石油气的成分 是丙烷、丁烷、丙烯和丁烯等，燃烧产物为CO2 和H2O，对环境无污染，所以这两类燃料均是清洁燃料，正确。‎ ‎4．(高考选项组合)下列有关胶体的说法正确的是(　　)‎ A．Fe2(SO4)3可用作净水剂的原因是Fe2(SO4)3易溶于水(2016·江苏，3C)‎ B．将NaOH浓溶液滴加到饱和FeCl3溶液中制备Fe(OH)3胶体(2016·全国卷Ⅱ，13A)‎ C．用可见光束照射以区别溶液和胶体(2014·福建理综，8D)‎ D．K＋、H＋、S2－、Br－能在Fe(OH)3胶体中大量共存(2013·安徽理综，3C)‎ 答案　C 解析　Fe2(SO4)3在水溶液中形成Fe(OH)3胶体而起到净水作用，A项错误；B项中应先生成红褐色的Fe(OH)3沉淀而不是胶体，B项错误；Fe(OH)3胶体在电解质溶液中发生聚沉，在H＋大量存在的溶液中生成Fe3＋和水，D项错误。‎