第二章化學(xué)物質(zhì)及其變化
一、本章內(nèi)容概述
本章是從化學(xué)學(xué)科內(nèi)容方面展開化學(xué)科學(xué)。作為從學(xué)科內(nèi)容方面使學(xué)生認(rèn)識化學(xué)科學(xué)的起始章,是連接義務(wù)教育階段《化學(xué)》《科學(xué)》與高中化學(xué)的紐帶和橋梁,對于發(fā)展學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng),引導(dǎo)學(xué)生有效地進(jìn)行高中階段的化學(xué)學(xué)習(xí),具有非常重要的承前啟后的作用?!俺星啊币馕吨獜?fù)習(xí)義務(wù)教育階段化學(xué)的重要內(nèi)容,“啟后”意味著要在復(fù)習(xí)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步提高和發(fā)展,從而為化學(xué)必修課程的學(xué)習(xí),乃至整個高中階段的化學(xué)學(xué)習(xí)奠定重要的基礎(chǔ)。因此,本章在全書中占有特殊的地位,具有重要的功能,是整個高中化學(xué)的教學(xué)重點之一。
從化學(xué)物質(zhì)的分類來看,純凈物的分類在初中已初步介紹過,這里主要是通過復(fù)習(xí)使學(xué)生進(jìn)一步系統(tǒng)化。溶液和濁液這兩種混合物雖然初中也涉及過,但是,還沒有從分散系的角度對混合物進(jìn)行分類。因此,分散系和液態(tài)分散系的分類、膠體及其主要性質(zhì)是高中化學(xué)的新知識。膠體的性質(zhì)表現(xiàn)在很多方面,這里只是從膠體與溶液區(qū)分的角度,涉及到膠體的丁達(dá)爾效應(yīng)。
從化學(xué)反應(yīng)的分類來看,本章涉及到化學(xué)反應(yīng)分類的3個標(biāo)準(zhǔn):(1)反應(yīng)物和生成物的類別以及反應(yīng)前后物質(zhì)種類的多少,按此標(biāo)準(zhǔn)劃分,可將化學(xué)反應(yīng)分為化合反應(yīng)、分解反應(yīng)、置換反應(yīng)和復(fù)分解反應(yīng),這4種反應(yīng)學(xué)生在初中已經(jīng)學(xué)習(xí)過,這里主要是通過復(fù)習(xí)使學(xué)生進(jìn)一步系統(tǒng)化;(2)反應(yīng)中是否有離子參加;(3)反應(yīng)中是否有電子轉(zhuǎn)移。后兩種分類初中沒有涉及過,因而是高中化學(xué)的新知識。離子反應(yīng)和氧化還原反應(yīng)在高中化學(xué)學(xué)習(xí)中將大量涉及,因此,這兩種反應(yīng)是重要的基礎(chǔ)知識,是本章的重點內(nèi)容。
二、學(xué)習(xí)方法指導(dǎo)
1、 理解掌握一種化學(xué)研究方法—分類法,并使之貫穿于化學(xué)學(xué)習(xí)。
2、 通過實驗了解分散系的概念和膠體的性質(zhì),強化由實驗學(xué)化學(xué)的學(xué)習(xí)方法。
3、 學(xué)習(xí)兩種新的化學(xué)反應(yīng)分類法,是化學(xué)知識進(jìn)一步系統(tǒng)化。
4、 利用氧化反應(yīng)和離子反應(yīng)回顧總結(jié)所學(xué)知識,并且為以后學(xué)習(xí)打下良好基礎(chǔ)。
三、高考命題趨勢
1、分類法的應(yīng)用、分散系的概念及膠體的性質(zhì)
2、對于離子反應(yīng)的考查主要有以下幾個方面:
⑴離子反應(yīng),此類試題考查的主要內(nèi)容有:
①理解離子反應(yīng)的概念,
②掌握離子反應(yīng)發(fā)生的條件,
③會判斷離子在溶液中能否大量共存。
命題主要以選擇題的形式出現(xiàn),是高考中常見題型和必考知識點。
⑵正確書官吏離子方程式。依據(jù)題目所給信息,運用書寫典型反應(yīng)的離子方程式;或結(jié)合個體反應(yīng),依據(jù)書寫規(guī)則對離子方程式進(jìn)行正誤判斷。
3、對于氧化還原反應(yīng)的考查主要有以下幾個方面:
⑴理解氧化還原反應(yīng)、氧化劑和還原劑、氧化性和還原性等概念。此類試題考查的主要內(nèi)容有:
①從不同角度認(rèn)識氧化還原反應(yīng)的有關(guān)概念:得氧失氧角度、得氫失氫角度、化合價升降角度,電子轉(zhuǎn)移角度。
②理解氧化還原反應(yīng)的本質(zhì):電子的轉(zhuǎn)移。
⑵.知道物質(zhì)氧化性、還原性相對強弱的判斷方法,重要氧化劑、還原劑之間的常見反應(yīng):
①從本質(zhì)上看,物質(zhì)氧化性,還原性的相對強弱取決于物質(zhì)得失電子的難易,通??梢罁?jù)化學(xué)方程式、金屬活動性順序、非金屬活動性順序、反應(yīng)條件等進(jìn)行判斷。
②常見氧化劑包括活潑的非金屬單質(zhì)、H+和金屬陽離子、含較高價態(tài)元素的物質(zhì)、過氧化物等;常見還原劑包括活潑金屬單質(zhì)、某些非金屬單質(zhì)、含較低價態(tài)元素的物質(zhì)等。
⑶.能判斷氧化還原反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移方向和數(shù)目:
用“雙線橋法”表示電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目,箭號的方向由氧化劑指向還原產(chǎn)物,由還原劑指向氧化產(chǎn)物;電子數(shù)目可通過化合價的升降確定。
⑷.氧化還原反應(yīng)的有關(guān)計算:
根據(jù)電子得失守恒和化合價變化,確定氧化劑與還原劑、氧化劑與氧化產(chǎn)物、還原劑與還原產(chǎn)物、還原產(chǎn)物與氧化產(chǎn)物之間的關(guān)系,在電化學(xué)中的計算。
⑸.用氧化還原知識解釋和解決一些生活、生產(chǎn)、環(huán)保和能源等方面的問題。
第一節(jié) 物質(zhì)的分類(第一課時)
主干知識梳理
一、簡單分類法及其應(yīng)用
1.分類是學(xué)習(xí)和研究化學(xué)物質(zhì)及其變化的一種常用的基本方法,它不僅可以使有關(guān)化學(xué)物質(zhì)及其變化的知識系統(tǒng)化,還可以通過分門別類的研究,了解物質(zhì)及其變化的規(guī)律。分類要有 標(biāo)準(zhǔn) ,根據(jù) 可以對化學(xué)物質(zhì)及其變化進(jìn)行不同的分類。交叉分類法和樹狀分類法是常用的分類方法。如下圖:
2、化學(xué)反應(yīng)的基本類型:
根據(jù)化學(xué)反應(yīng)的特征,我們將化學(xué)反應(yīng)分成四種基本類型:
反應(yīng)類型
實 例
A+B=AB
化合反應(yīng)
2H2+O2 2H2O
AB=A+B
分解反應(yīng)
CaCO3 CaO+CO2↑
AB+C=A+CB
置換反應(yīng)
H2+CuO Cu+H2O
AB+CD=AD+CB
復(fù)分解反應(yīng)
NaOH+HCl=NaCl+H2O
【重點難點講練】
【要點透析】 (左欄)
1、物質(zhì)的分類:
我們研究物質(zhì)的時候,通常要研究物質(zhì)的組成、物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì),因此,我們可以根據(jù)物質(zhì)的組成、物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)來對物質(zhì)進(jìn)行分類。
如根據(jù)狀態(tài)可分為氣態(tài)物質(zhì)、液態(tài)物質(zhì)、固態(tài)物質(zhì);根據(jù)鹽在水中的溶解性可分為可溶性鹽和難溶性鹽。而根據(jù)組成對物質(zhì)進(jìn)行分類是最常用的方法。舉例如下:
注意:①純凈物和混合物的區(qū)別主要是看它是否由同種物質(zhì)組成。若是由分子構(gòu)成的物質(zhì),混合物就是由不同分子構(gòu)成的,純凈物是由同種分子構(gòu)成的。例如:冰水混合物,表面上看為混合物,但是它們實質(zhì)上都是由同一種物質(zhì)――水組成,只是狀態(tài)不同,所以冰水混合物仍為純凈物。②氧化物和含氧化合物的區(qū)別,主要從組成元素來判斷。氧化物只由兩種元素組成,其中一種是氧;而含氧化合物組成可以是兩種元素,也可以是多種元素,但必定含有氧元素。也就是說,氧化物一定是含氧化合物,但含氧化合物不一定是氧化物。③酸堿鹽的性質(zhì)主要決定于它們所電離生成離子的性質(zhì)。④化合物還可以根據(jù)其在水溶液或熔化狀態(tài)下能否導(dǎo)電分為電解質(zhì)和非電解質(zhì)。
【例1】經(jīng)分析,某種物質(zhì)只含一種元素,則此物質(zhì)( )
A.一定是一種單質(zhì)
B.一定是純凈物
C.一定是混合物
D.可能是純凈物,也可能是混合物
【解析】只含一種元素,一定是單質(zhì)而不是化合物,但可能是一種單質(zhì),如H2,為純凈物,也可能不是一種單質(zhì),而是兩種單質(zhì)的混合物,如金剛石和石墨,或O2和O3等。
【答案】D
點評:試題考查物質(zhì)的組成與分類,若不仔細(xì)考慮,容易錯選A或B。對物質(zhì)合理分類,有助于人們按物質(zhì)類別認(rèn)識和研究物質(zhì)的結(jié)構(gòu)、組成和性質(zhì)?;瘜W(xué)上,通常根據(jù)物質(zhì)的組成進(jìn)行分類??忌谧鑫镔|(zhì)分類方面的一些基本概念題目時,如果對概念的內(nèi)涵和外延理解不透徹是很容易選錯的。同學(xué)們在復(fù)習(xí)基本概念時不能只是死記硬背,要注意理解,要注意對概念的內(nèi)涵和外延要把握準(zhǔn)確,一般說來,學(xué)習(xí)中概念的內(nèi)涵易把握,但概念的外延不易被大家重視。
2、化學(xué)反應(yīng)的分類
化學(xué)反應(yīng)通常是按照物質(zhì)轉(zhuǎn)化過程中所發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)的特征分為:化合反應(yīng)、分解反應(yīng)、置換反應(yīng)、復(fù)分解反應(yīng)。從人類的生產(chǎn)和生活的需要的角度出發(fā)來考慮物質(zhì)之間轉(zhuǎn)化的意義有下面的轉(zhuǎn)化:
物質(zhì)的轉(zhuǎn)化類型
實例
單質(zhì)→化合物
氫氣生成氯化氫
金屬氧化物→氫氧化物
氧化鈉生成氫氧化鈉
酸→鹽
鹽酸生成氯化鈉
化合物→單質(zhì)
氯化鈉生成鈉
鹽→氧化物
碳酸鈣生成氧化鈣
無機物→有機物
二氧化碳生成葡萄糖
【例2】對于下列反應(yīng)的反應(yīng)類型的判斷,不正確的是( )
A、CO2+H2O=H2CO3 化合反應(yīng)
B、Cu(OH)2ΔCuO+H2O 分解反應(yīng)
C、Fe2O3+3CO高溫2Fe+3CO2 置換反應(yīng)
D、NaCl+AgNO3=AgCl↓+NaNO3 復(fù)分解反應(yīng)
【解析】緊扣四種基本反應(yīng)類型的概念,可作出選擇。但C選項是一個溶液出錯的選項,因為它貌似一個置換反應(yīng)。
【答案】C
點評:四種基本反應(yīng)類型只是我們初中學(xué)過的一種分類方式,至于C選項是什么類型,我們可以帶著這個疑問,在下一專題學(xué)習(xí)探究。也就是說,反應(yīng)的分類方式不僅僅局限于我們初中所學(xué)的四種類型。
【針對練習(xí)】 (右欄)
1-1根據(jù)物質(zhì)的組成對下列物質(zhì)進(jìn)行分類。鈣、氯氣、氯化鈣溶液、硫酸、氧化鈣、碳酸鈣、氫氧化鈣。分別屬于什么類型?
1-2每組物質(zhì)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。
(1)NaCl、KCl、NaClO、BaCl2
(2)HClO3、KClO3、Cl2、NaClO3
(3)H3PO4、H4SiO4、HCl、H2SO4
*(4)濁液、溶液、膠體、水
(5)空氣、N2、HCl、CuSO4·5H2O、
(6)銅、金、汞、鈉
1-3下列物質(zhì)是你在生活中經(jīng)常遇到的物質(zhì),其中屬于純凈物是( )
A.煤 B.生鐵 C.蒸餾水 D.礦泉水
1-4.(07山東濟寧期末)下列樹狀分類法正確的是( )
A.
B.
C.化合物
D.
答案:A
1-5、環(huán)保部門為了使城市生活垃圾得到合理利用,近年來逐步實施了生活垃圾分類投放的辦法。其中塑料袋、廢紙、舊橡膠制品等屬于( )
A無機物 B有機物
C鹽類 D非金屬單質(zhì)
解析:塑料袋的主要成分是聚乙烯或聚氯乙烯,廢紙的主要成分是纖維素,它們和舊橡膠制品都屬于有機物。
答案:B
2-1下列說法正確的是
A.純凈物是指由同種元素組成的物質(zhì)
B.由同種元素組成的純凈物叫單質(zhì)
C.由不同種分子組成的物質(zhì)叫化合物
D.一種元素只能組成一種單質(zhì)
2-2已知化學(xué)反應(yīng)前后元素種類不變,阿忠同學(xué)做了如下實驗:將點燃的一支蠟燭伸進(jìn)盛有氧氣的集氣瓶里,燃燒停止后,冷卻,可觀察到瓶壁上 ,由此說明蠟燭中一定含有 元素;取出蠟燭,向瓶內(nèi)注入少量澄清石灰水,振蕩,再觀察到的現(xiàn)象是 ,由此說明蠟燭中一定含有 元素。
2-3人們已經(jīng)知道,由碳元素形成的單質(zhì)和化合物的種類是所有元素中最多的。我們在初中階段已經(jīng)接觸到的含碳物質(zhì)就有好多種,如:①金剛石、②石墨、③CO、④CO2、⑤Na2CO3等,還有很多有機物。隨著科學(xué)的發(fā)展,許多報刊還陸續(xù)報道了新發(fā)現(xiàn)的:⑥C60、⑦C3O2、⑧C4O3、⑨C5O3、⑩C12O9等。請分析上述材料并回答下列問題:
⑴其中屬于碳的單質(zhì)的有(填序號) ,屬于碳的氧化物的有(填序號) ;
⑵如果某碳的氧化物中含氧量為50%,寫出由C和CO2在高溫下化合為該碳的氧化物的化學(xué)方程式 。
2-4、從鐵、鹽酸、氧氣、水、硝酸銀溶液五種物質(zhì)中選出一種或兩種作反應(yīng)物,按下列要求的反應(yīng)類型各寫一個化學(xué)方程式
(1) 化合反應(yīng)___________________________
(2) 分解反應(yīng)________ ________
(3) 置換反應(yīng)____________ ____________
(4) 復(fù)分解反應(yīng)_________________________
答案:3Fe+2O2 Fe3O4
H2O H2↑+O2↑
Fe+2HCl=FeCl2+H2
HCl+AgNO3=AgCl↓+HNO3
【課時同步練習(xí)】
〖基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)〗
1.下列物質(zhì)中,肯定是純凈物的是( )
A.只由一種元素組成的物質(zhì)
B.只由一種原子組成的物質(zhì)
C.只由一種分子組成的物質(zhì)
D.只由一種元素的陽離子跟另一種元素的陰離子組成的物質(zhì)
2. 根據(jù)物質(zhì)的分類,水不屬于( )
A、氧化物 B、單質(zhì) C、化合物 D、純凈物
3. 單質(zhì)和化合物的區(qū)別在于是否由( )
A、同種物質(zhì)組成 B、單質(zhì) C、同種元素組成 D、化合物
4. 在高空中有一層臭氧層,它吸收了太陽光中絕大部分紫外線,使地球上的生物免受紫外線傷害,臭氧的化學(xué)式是O3,它是一種( )
A、混合物 B、氧化物 C、單質(zhì) D、化合物
5. 下列各組物質(zhì)都是氧化物的是( )
A、KClO3、O2、MnO2 B、SO2、CaO、Fe2O3
C、NaOH、H2SO4、CaO D、H2O、MgO、C5H6O
6. 雙氧水(H2O2)是隱形眼鏡洗液的主要成分,下列說法正確的是( )
A、它是由氫氣和氧氣組成
B、它是由兩個氫元素和2個氧元素組成
C、它是由氫元素和氧元素組成
D、它是由2個氫原子和2個氧原子組成
7. 單質(zhì)與化合物的根本區(qū)別是( )
A、單質(zhì)是一種物質(zhì),化合物至少含兩種物質(zhì)
B、單質(zhì)是純凈物,化合物是混合物
C、單質(zhì)只含一種元素,化合物至少含兩種元素
D、單質(zhì)是氣體,化合物是固體
8.下列說法不正確的是( )
A、對于Na2SO4從組成上看既屬于鈉鹽、又屬于硫酸鹽
B、對于Na2SO4和Na2S從組成上看都可以看作鈉鹽,又可以看作硫酸鹽
C、每一種元素都可以在一定條件下以單質(zhì)或化合物的形態(tài)存在
D、血糖屬于混合物
(增加)下列敘述中正確的是
A.酸酐一定是酸性氧化物 B.堿性氧化物一定是金屬氧化物
C.金屬氧化物一定是堿性氧化物 D.非金屬氧化物一定是酸性氧化物
解析:本題是在物質(zhì)分類本質(zhì)理解透徹基礎(chǔ)上再加實例驗證的分析、對比、判斷試題。酸酐是含氧酸失水后的產(chǎn)物。如:乙酸的酸酐為(CH3CO)2O,可見酸酐不一是氧化物;堿性氧化物和金屬氧化物,非金屬氧化物和酸性氧化物是不同分類原則指導(dǎo)下的不同分類,它們可能相容、相交、相對。如:在金屬氧化物中,Al2O3是兩性氧化物,Mn2O7(HMnO4的酸酐) 為酸性氧化物,可見金屬氧化物不一定是堿性氧化物,非金屬氧化物中,CO、NO等屬不成鹽氧化物。
答案 B。
9.在①海水②鎂粉③高錳酸鉀④冰水⑤空氣⑥氧化鎂⑦氯化鈉⑧白磷⑨碳酸氫銨⑩液氧中,屬于混合物的是(填物質(zhì)代號) ,屬于純凈物的是 ,屬于單質(zhì)的是 ,屬于化合物的是 ,屬于氧化物的是 。
10 . 膨化食品的包裝袋中,經(jīng)常有一個小紙袋,上面寫著“干燥劑”、其主要成分是生石灰(CaO)。
(1)生石灰屬于哪種類別的物質(zhì)?
(2)生石灰可用作干燥劑的理由是(用化學(xué)方程式表示)
(3)生石灰可以跟哪些類別的物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)?舉三例(用化學(xué)方程式表示)
、 、
(4)小紙袋中的物質(zhì)能否長期持續(xù)地作干燥劑? ;原因
【能力提升】
1.化學(xué)概念在邏輯上存在右圖所示關(guān)系:
對下列概念的說法正確的是
A.純凈物與混合物屬于包含關(guān)系 B.化合物與氧化物屬于包含關(guān)系
C.單質(zhì)與化合物屬于交叉關(guān)系 D.氧化反應(yīng)與化合反應(yīng)屬于并列關(guān)系
2.下列關(guān)于酸、堿、鹽元素組成的說法中,正確的是
A.酸、堿一定含有氫,鹽一定不含氫
B.酸、堿、鹽可能都不含金屬元素
C.堿、鹽可能含氧,酸一定含氧
D.鹽、堿一定含有金屬元素,酸一定不含金屬元素
3. 想一想,NaOH(固)、P2O5(固)、CaCl2(無水)為什么可以歸為一類。據(jù)此,與這三種物質(zhì)可歸為一類的是
A.H2SO4 B.NaCl C.堿石灰 D.CaO
4.人體內(nèi)含有多種元素,其中許多元素是人體必需的,但有些元素尚未證實其生理功能,相反,在食品中它們含量稍高會引起毒性反應(yīng),食品衛(wèi)生法對它們的最高標(biāo)準(zhǔn)有極嚴(yán)格的規(guī)定,這些元素是
①Na,②Mg,③As,④Cd,⑤Ca,⑥Zn,⑦Hg,⑧Pb,⑨Cu,⑩K中的
A.①⑥⑦⑧⑨ B.②④⑧⑨⑩ C.③④⑦⑧ D.②④⑥⑦⑨
5.某些化學(xué)試劑可用于凈水。水處理中使用的一種無機高分子混凝劑的化學(xué)式可表示為:[Al2(OH)nClm·yH2O]x式中m等于
A.3-n B.6-n C.6+n D.3+n
(增加).下列關(guān)于物質(zhì)的分類正確的組合是
分 類
組 合
堿
酸
鹽
堿性氧化物
酸性氧化物
A
純堿
鹽酸
燒堿
氧化鋁
二氧化氮
B
燒堿
硫酸
食鹽
氧化鎂
一氧化碳
C
苛性鈉
醋酸
硝酸
過氧化鈉
二氧化硫
D
苛性鉀
硫酸
蘇打
氧化鈉
硫酸酐
答案:D
6.酸與堿發(fā)生反應(yīng)時,除了生成正鹽,如氯化鈉(NaCl)、硫酸鉀(K2SO4)等外,還可能生成酸式鹽,如硫酸氫鈉(NaHSO4)、碳酸氫鈉(NaHCO3)、碳酸氫氨(NH4HCO3)等,或者堿式鹽,如堿式氯化鎂[Mg(OH)Cl]、堿式碳酸銅[Cu2(OH)2CO3]等。酸式鹽和堿式鹽都是酸和堿不完全中和的產(chǎn)物。
(1)CO2與NaOH溶液反應(yīng),可能生成正鹽——碳酸鈉(Na2CO3),也可能生成酸式鹽——碳酸氫鈉(NaHCO3)。你認(rèn)為在什么條件下會生成碳酸氫鈉?
(2)你認(rèn)為堿式氯化鎂或堿式碳酸銅能與鹽酸發(fā)生反應(yīng)嗎?如果能反應(yīng),寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式;如果不能反應(yīng),說明理由。
(3)你認(rèn)為硫酸氫鈉或碳酸氫鈉等酸式鹽能與NaOH溶液反應(yīng)嗎?如果能反應(yīng),寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式;如果不能反應(yīng),說明理由。
(4)下列物質(zhì)中,符合“一定含有氫元素,不一定含有氧元素”這一條件的是
①酸 ②酸式鹽 ③堿 ④堿式鹽 ⑤堿性氧化物
A.①② B.①②③④ C.②④ ?。模佗冖?div style="height:15px;">
7.1996年.科學(xué)家在字宙深處發(fā)現(xiàn)了H3+和H3分子.試問答:
(1) 1個H3+離子中含有 個質(zhì)子和 個電子.
(2)H3屬于 (填“混合物氣“單質(zhì)”或“化合物”)
8.有下列15種物質(zhì):
(1)氯化鈉?。?)氧化鈣?。?)碳酸鈉 (4)金屬鈉?。?)氧氣?。?)氫氣?。?)氫氧化鈉?。?)硫酸?。?)金屬鐵?。?0)硫單質(zhì)?。?1)液溴?。?2)二氧化碳?。?3)硝酸鉀 (14)氨氣?。?5)二氧化硅
(1) 請將上述物質(zhì)分類,并將其序號按要求填入下列空白處:
金屬單質(zhì)
單 質(zhì)
非金屬單質(zhì)
酸
A、按物質(zhì)類別 堿
化合物 鹽
氧化物
其他
固態(tài)
B、按狀態(tài)(常溫)液態(tài)
氣態(tài)
微溶于水
易溶于水
C、按溶解性 不溶于水
溶于水并與水反應(yīng)
(2)還可以從哪些角度對上述進(jìn)行分類?
邊欄內(nèi)容:金屬、非金屬、氧化物、酸、堿、鹽相互轉(zhuǎn)化關(guān)系圖:
其中的轉(zhuǎn)化關(guān)系見下面:
① 非金屬單質(zhì)(氧氣除外) + 金屬單質(zhì) → 無氧酸鹽
② 酸性氧化物 + 堿性氧化物 → 含氧酸鹽
③ 酸性氧化物 + 堿 → 鹽 + 水
④ 堿性氧化物 + 酸 → 鹽 + 水
⑤ 酸 + 堿 → 鹽 + 水
⑥ 酸 + 鹽 → 新酸 + 新鹽
⑦ 堿 + 鹽 → 新堿 + 新鹽
⑧ 鹽 + 鹽 → 新鹽 + 另一新鹽
⑨ 金屬單質(zhì) + 鹽 → 新金屬 + 新鹽
⑩ 金屬單質(zhì) + 酸 → 鹽 + 氫氣
第二課時
主干知識梳理
一、物質(zhì)的分散體系
1.分散系
分散系:把一種(或多種)物質(zhì)分所在另一種(或多種)物質(zhì)中所得到的體系。
分散質(zhì):被分散的物質(zhì)稱作分散質(zhì)。
分散劑:起容納分散質(zhì)作用的物質(zhì),稱作分散劑。
按照分散質(zhì)或分散劑所處的狀態(tài)(氣態(tài)、液態(tài)、固態(tài)),它們之間可以有9種組合方式,如下圖:
(2)分散系的分類:
濁液:分散質(zhì)粒子的直徑大于100nm;
膠體:分散質(zhì)粒子的直徑1-100nm;
溶液:分散質(zhì)粒子的直徑小于1nm。
2.氫氧化鐵膠體的制備
(1)制備原理
氯化鐵在沸水中可與水反應(yīng)生成氫氧化鐵,控制反應(yīng)條件,可以得到氫氧化鐵膠體。
反應(yīng)方程式為:FeCl3+3H2O Fe(OH)3(膠體) +3HCl
3. 膠體的性質(zhì)
丁達(dá)爾效應(yīng)
把盛有硫酸銅溶液和氫氧化鐵膠體的兩只小燒杯放在暗處,用聚光手電筒(或激光筆)從側(cè)面照射燒杯。從垂直于光線的方向觀察到氫氧化鐵膠體中有一條光亮的“通路”,而硫酸銅溶液中則沒有。
4. 膠體的應(yīng)用
① 士壤的保肥作用
② 制豆腐的化學(xué)原理
③ 江河入海口處形成三角洲
④ 明礬凈水原理
【重點難點講練】
【要點透析】 (左欄)
1、三種分散系的比較
說明:膠體穩(wěn)定的原因:①膠體分散質(zhì)顆粒在水分子不均勻的撞擊下,做無規(guī)則的布朗運動;布朗運動是膠體穩(wěn)定的次要原因。②同種膠體吸附同種電荷,所以它們互相排斥。加入電解質(zhì)后,會破壞膠粒外面的電荷層,從而使膠體發(fā)生凝聚。膠體的膠粒帶相同的電荷是膠體穩(wěn)定的主要原因。
【例1】溶液、膠體和濁液這三種分散質(zhì)的根本區(qū)別是( )
A、是否為大量分子或離子的集合體
B、分散質(zhì)微粒直徑的大小
C、能否透過濾紙或半透膜
D、是否均一、穩(wěn)定透明
【解析】分散質(zhì)的性質(zhì)有很多區(qū)別,其本質(zhì)原因是分散質(zhì)的直徑大小不同,引起其它性質(zhì)的不同,故本題答案為B。
【答案】B
【例2】下列關(guān)于膠體的說法中正確的是( )
A、膠體外觀不均勻
B、膠體不能通過濾紙
C、膠粒做不停的、無秩序的運動
D、膠體不穩(wěn)定,靜置后容易產(chǎn)生沉淀
【解析】:這是一個膠體概念的考查題,對膠體的外觀、粒子的大小、布朗運動及其膠體的穩(wěn)定性均做了考查,從各個所給答案分析后直接可得出答案C。
【答案】C
小結(jié):膠體是一種分散系,其本質(zhì)特征是分散質(zhì)微粒直徑為1nm~100nm,不僅存在液溶膠,還存在氣溶膠和固溶膠。
2.氫氧化鐵膠體
飽和氯化鐵在沸水中可與水反應(yīng)生成氫氧化鐵,控制反應(yīng)條件,可以得到氫氧化鐵膠體。具有膠體的三大特性:電泳現(xiàn)象、布朗運動、丁達(dá)爾效應(yīng)。
【例3】(2002年上海高考化學(xué)試題4).將飽和FeCl3溶液分別滴入下述液體中,能形成膠體的是( )
A 冷水 B 沸水 C NaOH濃溶液 D NaCl濃溶液
【解析】本題考察了膠體的制備。氯化鐵在沸水中可與水反應(yīng)生成氫氧化鐵,控制反應(yīng)條件,可以得到氫氧化鐵膠體。具體操作是:取一只燒杯加入50ml蒸餾水,加熱至沸騰,然后向沸水中滴加飽和氯化鐵溶液。繼續(xù)煮沸,待溶液變成紅褐色后,停止加熱。
【答案】B
點評:氫氧化鐵膠體膠體制備時應(yīng)注意控制加熱時間不可持續(xù)加熱。膠粒在外加直流電場的作用下,膠體粒子在分散劑里向陰極或陽極作定向移動,此現(xiàn)象表明膠粒帶電荷而膠體呈電中性。
【針對練習(xí)】(右欄)
1-1(06全國高考卷2)下列敘述正確的是( )
A. 直徑介于 1nm~10nm之間的微粒稱為膠體
B. 電泳現(xiàn)象可證明膠體屬于電解質(zhì)溶液
C. 利用丁達(dá)爾效應(yīng)可以區(qū)別溶液與膠體
D. 膠體粒子很小,可以透過半透膜
1-2 .下列分散系最穩(wěn)定的是( )
A.懸濁液 B.乳濁液 C.膠體 D.溶液
1-3膠體最本質(zhì)的特征是( )
A、丁達(dá)爾效應(yīng)
B、可以通過濾紙
C、布朗運動
D、分散質(zhì)顆粒的直徑在1~100nm之間
1-4.(04年上海)氫氧化鐵膠體穩(wěn)定存在的主要原因是 ( )
A.膠粒直徑小于1nm
B.膠粒作布郎運動
C.膠粒帶正電荷
D.膠粒不能通過半透膜
答案:C
1-5.(02年上海卷)氯化鐵溶液與氫氧化鐵膠體具有的共同性質(zhì)是
A.分散質(zhì)顆粒直徑都在1~100nm之間
B.能透過半透膜
C.都會產(chǎn)生丁達(dá)爾現(xiàn)象
D.呈紅褐色
答案:D
1-6、(05年清遠(yuǎn))下列有關(guān)膠體和溶液的比較中正確的是( )
A溶液呈電中性,膠體帶有電荷
B溶液中溶質(zhì)粒子運動有規(guī)律,膠體粒子運動無規(guī)律
C溶液中通過光束沒有特殊現(xiàn)象,膠體中通過光束有丁達(dá)爾現(xiàn)象
D膠體粒子的直徑比溶液中溶質(zhì)粒子的直徑小
答案:C
2-1就教材中“氫氧化鐵膠體”的制備實驗中應(yīng)該注意的事項,回答以下幾個問題。
⑴實驗中必須要用蒸餾水,而不能用自來水。原因是 。
⑵實驗操作中,必須選用飽和氯化鐵溶液而不能用稀氯化鐵溶液。原因是
⑶往沸水中滴加飽和氯化鐵溶液后,可稍微加熱煮沸,但不宜長時間加熱。這樣操作的原因是
2-2已知氫氧化鐵膠體是氫氧化鐵粒吸附多余Fe3+生成的?,F(xiàn)將氫氧化鐵固體粉碎使粒子直徑在1nm~100nm之間,并懸浮于水中,再向懸濁液中加入___________或____________適量。即可制得Fe(OH)3膠體。(填兩類不同物質(zhì))
2-3請按如下實驗操作步驟制備Fe(OH)3膠體:
(1)用燒杯取少量蒸餾水,放在酒精燈上加熱至沸騰;
(2)向燒杯中逐滴加入飽和FeCl3溶液;
(3)繼續(xù)煮沸至液體是透明的紅褐色,即得到Fe(OH)3膠體。
問題①寫出制備Fe(OH)3膠體的化學(xué)方程式
②如何確定你制備的膠體是否成功?
③若向Fe(OH)3膠體中滴加(NH4)2SO4溶液可能會出現(xiàn)的現(xiàn)象: 原因 。
【課時同步練習(xí)】
〖基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)〗
1、關(guān)于制備氫氧化鐵膠體的正確操作方法( )
A.在氯化鐵溶液中滴入氫氧化鈉溶液
B.加熱煮沸氯化鐵溶液
C.把氯化鐵溶液滴入熱水中
D.把飽和的氯化鐵溶液滴入到沸水中
2、Fe(OH)3膠體和MgCl2溶液共同具備的性質(zhì)是( )
A、都比較穩(wěn)定,密閉放置不產(chǎn)生沉淀 B、兩者均有丁達(dá)爾現(xiàn)象
C、加入鹽酸先產(chǎn)生沉淀,后溶解 D、分散質(zhì)微粒可通過濾紙
3、用特殊方法把固體物質(zhì)加工到納米級(1~100nm,1nm=10—9m)的超細(xì)粉末微粒,然后制得納米材料。下列分散系中的分散質(zhì)的微粒直徑和這種粒子具有相同數(shù)量級的是( )
A、溶液 B、懸濁液
C、膠體 D、乳濁液
4、FeCl3溶液與Fe(OH)3膠體具有的共同性質(zhì)是( )
A、呈紅褐色
B、可通過半透膜
C、都比較穩(wěn)定,密封放置不產(chǎn)生沉淀
D、加入鹽酸先產(chǎn)生沉淀,隨后溶解
5、膠體最本質(zhì)的特征是( )
A、丁達(dá)爾效應(yīng)
B、可以通過濾紙
C、布朗運動
D、分散質(zhì)顆粒的直徑在1~100nm之間
6、下列分散系能發(fā)生丁達(dá)爾現(xiàn)象的是( )
A.CH3CH2OH水溶液 B.霧
C.含有塵埃的空氣 D.飽和食鹽水
7、血液中重要的蛋白質(zhì)是一種膠體,在實驗中不慎手被玻璃劃破,可用FeCl3溶液緊急止血,其主要原因可能是
( )A.FeCl3溶液具有殺菌消毒作用
B.FeCl3溶液能使血液凝聚
C.FeCl3溶液能產(chǎn)生Fe(OH)3沉淀堵住傷口
D.FeCl3能使血液發(fā)生化學(xué)變化
8、不能用有關(guān)膠體的觀點解釋的現(xiàn)象是 ( )
A、在江河入海處易形成三角洲
B、0.01mol/LAgNO3溶液中滴入同濃度NaI溶液,看不到黃色沉淀
C、在NaF溶液中滴入AgNO3溶液看不到沉淀
D、同一鋼筆同時使用不同牌號的墨水易發(fā)生堵塞
9.(增加)(06年臺州)“納米材料”是當(dāng)今材料科學(xué)研究的前沿,1納米(nm)=10-9m,其研究成果廣泛應(yīng)用于催化及軍事科學(xué)中?!凹{米材料”是指研究、開發(fā)出的直徑從幾納米至幾十納米的材料,如將“納米材料”分散到液體分散劑中,所得混合物可能具有的性質(zhì)是 ( )
A.有丁達(dá)爾效應(yīng) (光亮的通路) B.能全部透過半透膜
C.不能透過濾紙 D.所得分散系不穩(wěn)定
答案:A
9.21世紀(jì)的新興領(lǐng)域納米技術(shù)正日益受到各國科學(xué)家的關(guān)注,2000年美國總統(tǒng)克林頓宣布了納米倡議,并將2001年財政年度增加科技支出26億美元,其中5億給納米技術(shù)。
納米是 單位,1納米等于 米。納米科學(xué)與納米技術(shù)是研究結(jié)構(gòu)尺寸在1~100nm范圍內(nèi)材料的性質(zhì)與應(yīng)用。它與 分散系的粒子大小一樣。
【能力提升】
1.關(guān)于膠體和溶液的敘述中正確的是 ( )
A.膠體帶電荷,而溶液呈電中性
B.膠體加入電解質(zhì)可產(chǎn)生沉淀,而溶液不能
C.膠體是一種介穩(wěn)性的分散系,而溶液是一種非常穩(wěn)定的分散系
D.膠體能夠發(fā)生丁達(dá)爾現(xiàn)象,而溶液則不能
2.膠體區(qū)別于其它分散系的特征是 ( )
A.膠體粒子直徑在1-100nm之間 B.膠體粒子帶電荷
C.膠體粒子不能穿過半透膜 D.膠體粒子能夠發(fā)生布朗運動
3.關(guān)于膠體和溶液的敘述中正確的是 ( )
A.膠體帶電荷,而溶液呈電中性
B.膠體加入電解質(zhì)可產(chǎn)生沉淀,而溶液不能
C.膠體是一種介穩(wěn)性的分散系,而溶液是一種非常穩(wěn)定的分散系
D.膠體能夠發(fā)生丁達(dá)爾現(xiàn)象,而溶液則不能
4.(刪掉)在水泥廠、冶金廠常用高壓電作用于氣溶膠,以除去大量煙塵,減少煙塵對空氣的污染。這種除塵法的原理是 ( )
A.滲析 B.電泳 C.凝聚 D.丁達(dá)爾現(xiàn)象
(增加)(06年山東濟寧)磁流體是電子材料的新秀,它既具有固體的磁性,又具有液體的流動性。制備時將含等物質(zhì)的量的FeSO4和Fe2(SO4)3。的溶液混合,再滴人稍過量的氫氧化鈉溶液,隨后加入油酸鈉溶液,即可生成黑色的、分散質(zhì)粒子的直徑在5.5 nm~36 nm的磁流體。下列說法中正確的是( )
A.所得的分散系屬于懸濁液 B.該分散系能產(chǎn)生丁達(dá)爾效應(yīng)
C.所得的分散系中的分散質(zhì)為Fe2O3, D.溶液中的粒子做有規(guī)律的運動
答案:B
納米科技是21世紀(jì)經(jīng)濟發(fā)展的發(fā)動機。人們會利用納米級(1-100nm,1nm=10-9m)微粒物質(zhì)制造出更加優(yōu)秀的材料和器件,使化學(xué)在材料、能源、環(huán)境和生命科學(xué)等領(lǐng)域發(fā)揮越來越重要的作用。請解答5、6兩題。
5.下列分散系與納米級微粒在直徑上具有相同數(shù)量級的是 ( )
A.溶液 B.膠體 C. 懸濁液 D.乳濁液
6.將納米級微粒物質(zhì)溶解于液體溶劑中形成一種分散系,對該分散系及分散質(zhì)顆粒的敘述中不正確的是 ( )
A.該分散系不能發(fā)生丁達(dá)爾現(xiàn)象 B.該分散質(zhì)顆粒能透過濾紙
C.該分散質(zhì)顆粒能透過半透膜 D.該分散質(zhì)顆粒能發(fā)生布朗運動
7.在氫氧化鐵膠體中逐滴滴入下列某種溶液,出現(xiàn)的現(xiàn)象是先沉淀,后沉淀溶解。這種溶
液是 ( )
A.稀硫酸 B.飽和硫酸鎂溶液 C.鹽酸溶液 D.飽和硫酸銨溶液
8.淀粉溶液是一種膠體,并且淀粉遇到碘單質(zhì),可以出現(xiàn)明顯的藍(lán)色特征?,F(xiàn)將淀粉和稀Na2SO4溶液混合,裝在半透膜中,浸泡在盛蒸餾水的燒杯內(nèi),過一段時間后,取燒杯中液體進(jìn)行實驗,能證明半透膜完好無損的是 ( )
A.加入BaCl2溶液產(chǎn)生白色沉淀 B.加入碘水不變藍(lán)
C. 加入BaCl2溶液產(chǎn)生沒有白色沉淀產(chǎn)生 D.加入碘水變藍(lán)
9.對于混合物的分離或提純,常采用的方法有:過濾、蒸發(fā)、蒸餾、萃取、滲析、加熱分解等。下列各組混和物的分離或提純應(yīng)采用什么方法?
(1)實驗室中的石灰水久置,液面上常懸浮有CaCO3微粒。可用 的方法除去Ca(OH)2溶液中懸浮的CaCO3微粒。
(2)實驗室中制取的Fe(OH)3膠體中常常含有雜質(zhì)Cl-離子。可用 的方法除去Fe(OH)3膠體中混有的雜質(zhì)Cl-離子。
(3)除去乙醇中溶解的微量食鹽可采用 的方法。
(4)粗鹽中含有不溶性的泥沙、可溶性的氯化鈣、氯化鎂及一些硫酸鹽。對粗鹽中的這些雜質(zhì)可采用 和 的方法除去。
(5)除去氧化鈣中的碳酸鈣可用 的方法。
10.⑴實驗操作中,不慎將手指劃破,這時可從急救箱中取FeCl3溶液止血,其原理是 。
⑵今有兩瓶標(biāo)簽?zāi):磺?,只知道分別盛有淀粉溶液和氯化鈉溶液,試用多種方法對其
鑒別。
① 。
② 。
③ 。
邊欄內(nèi)容:膠體的主要性質(zhì)
1、丁達(dá)爾效應(yīng):當(dāng)一束光線通過膠體時,從側(cè)面看到一條光亮的“通路”。
2、布朗運動:膠體中膠粒在作不停的、無秩序的運動,屬于微粒熱運動的現(xiàn)象,這種現(xiàn)象并非膠體獨有。
3、電泳現(xiàn)象:
膠粒在外加直流電場的作用下,膠體粒子在分散劑里向陰極或陽極作定向移動,此現(xiàn)象表明膠粒帶電荷(膠體呈電中性)。
4、膠體的聚沉:膠粒在一定條件下相互結(jié)合成大顆粒而沉淀的過程,方法有:
(1)加入電解質(zhì)
(2)加熱
(3)加入與膠粒帶相反電荷的膠體
第二節(jié) 離子反應(yīng)(第一課時)
主干知識梳理
一、電解質(zhì)和非電解質(zhì)
1、電解質(zhì):在水溶液里或熔融狀態(tài)下能夠?qū)щ姷幕衔铩?div style="height:15px;">
①電解質(zhì)、非電解質(zhì)相同之處都是化和物,單質(zhì)、混合物既不屬于電解質(zhì),又不屬于非電解質(zhì);電解質(zhì)、非電解質(zhì)不同之處在于在水溶液或熔融狀態(tài)下能否導(dǎo)電。
【例1】現(xiàn)有以下物質(zhì):①NaCl晶體②液態(tài)HCl③CaCO3固體④熔融KCl⑤蔗糖⑥銅⑦CO2⑧H2SO4⑨KOH固固體⑩鹽酸。以上物質(zhì)能導(dǎo)電的______________________________,以上物質(zhì)屬于電解質(zhì)的是___________________,不屬于電解質(zhì)的是______________,以上物質(zhì)中,溶于水能夠?qū)щ姷奈镔|(zhì)_________________________。
【解析】①NaCl晶體和⑨KOH固體都不導(dǎo)電,溶于水或融化后導(dǎo)電,屬于電解質(zhì);②液態(tài)HCl和⑧純H2SO4它們本身不導(dǎo)電,它們的水溶液導(dǎo)電,屬于電解質(zhì);③CaCO3不導(dǎo)電,其水溶液也不導(dǎo)電,但熔融態(tài)導(dǎo)電,屬于電解質(zhì);④熔融KCl導(dǎo)電,其水溶液也導(dǎo)電,屬于電解質(zhì);⑤蔗糖不導(dǎo)電,溶于水和融化后都不導(dǎo)電,不屬于電解質(zhì);⑥銅導(dǎo)電,但不是化合物,不屬于電解質(zhì),也不屬于非電解質(zhì);⑦CO2本身不能電離,不是電解質(zhì),屬于非電解質(zhì),但溶于水可導(dǎo)電;⑩鹽酸導(dǎo)電,但是混合物,不屬于電解質(zhì),也不屬于非電解質(zhì)。
點評:(1)電解質(zhì)和非電解質(zhì)的區(qū)分是看它們在受熱或水分子作用下能否電離。強電解質(zhì)和弱電解質(zhì)是以能否完全電離為標(biāo)準(zhǔn)來區(qū)分的,與溶液的導(dǎo)電性以及物質(zhì)的溶解性無必然聯(lián)系。
(2)NH3、CO2、SO2的水溶液雖然能導(dǎo)電,但它們不是電解質(zhì),因為導(dǎo)電的原因是這些物質(zhì)與水作用生成的新物質(zhì)電離所致。
②“水溶液或熔化狀態(tài)”是電解質(zhì)電離的外部條件,且兩個條件具備其中一個即可。如液態(tài)HCl不導(dǎo)電,而HCl的水溶液能導(dǎo)電(即其發(fā)生了電離),所以HCl是電解質(zhì);而作為非電解質(zhì)則必須是兩個條件下均不能電離。
③“能導(dǎo)電”是因為電解質(zhì)電離(在水溶液或熔化狀態(tài)下)產(chǎn)生了自由移動的離子。電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電能力強弱主要取決于溶液中自由移動的離子的濃度大小;離子濃度越大,導(dǎo)電能力越強,與溶液中自由移動的離子數(shù)目無關(guān),與電解質(zhì)的強弱無關(guān)。
【解析】(8)氨水是混合物不屬于電解質(zhì);(6)Mg(7)石墨是單質(zhì)不屬于電解質(zhì);(5)SO3本身不能電離,不是電解質(zhì),屬于非電解質(zhì);(1)膽礬(2)CaCO3為鹽是強解質(zhì);(3)硝酸為強酸是強解質(zhì);(4)硫化氫是弱酸,(9)NH3·H2O是弱堿都是弱電解質(zhì)。
點評:判斷電解質(zhì)強弱的標(biāo)準(zhǔn)是電解質(zhì)在電離條件下是否完全電離,而不是以其溶解性大小判斷的。BaSO4在水溶液中只要是溶解了,就會完全電離,BaSO4=Ba2++ SO42+,所以BaSO4是強電解質(zhì)。
1-1下列物質(zhì):①能導(dǎo)電的是( ?。趯儆陔娊赓|(zhì)的是( ?。蹖儆诜请娊赓|(zhì)的是( ?。?div style="height:15px;">