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Published byいちえい ふしはら Modified 6年之前
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●内容概述 分类是把某些特征相似的物体归类在一起的方法。本章的一条基本线索就是对化学物质及其变化的分类。在物质分类中主要引出了胶体及其性质,运用丁达尔效应可区分胶体和溶液。在化学反应分类中,从3个不同角度进行了分类,又主要引出了新知识离子反应和氧化还原反应,这两种反应理论是中学化学的重要理论。因此,本章教材在全书中占有特殊的地位,是整个高中化学的重点内容之一。
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本章共分为三节,整个内容分为三部分。第一部分即第一节:物质的分类,具体内容包括元素与物质的关系、物质的分类、胶体三部分知识;第二部分即第二节:离子反应,具体内容包括有关电解质电离的问题——酸、碱、盐的含义及电离方程式的书写,电解质、非电解质,强电解质、弱电解质的定义,电解质在水溶液中的反应——反应实质及离子方程式的书写方法;第三部分即第三节:氧化还原反应,从化合价升降和电子转移的角度分析什么是氧化还原反应、氧化反应、还原反应,氧化剂和还原剂的含义,常见的氧化剂和还原剂。
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●重点难点 重点: 1.了解常见化学物质及其变化的分类方法。 2.离子反应及其发生条件。 3.离子方程式的书写。 4.氧化还原反应的本质。 难点: 1.胶体的性质和应用。
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●课标解读 1.能根据物质的组成和性质对物质进行分类,初步认识各类物质之间的反应关系。 2.知道胶体是一种常见的分散系,了解丁达尔效应。 3.知道酸、碱、盐在溶液中能发生电离,通过实验事实认识离子反应及其发生的条件,了解常见离子的检验方法。 4.根据实验事实了解氧化还原反应的本质是电子的转移,能举例说明生产、生活中常见的氧化还原反应。
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5.通过氧化还原反应的学习,强化对立统一等辩证唯物主义的思想观点,培养全面认识事物的习惯和能力。
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●学法点拨 如果说第一章是从化学学科研究手段——化学实验展开化学科学的话,那么本章则是从化学学科内容方面展开化学科学。作为从学科内容方面使学生认识化学科学的起始章,是连接初中化学与高中化学的纽带和桥梁,对于培养学生的科学素养,引导学生有效地进行高中阶段的化学学习,具有非常重要的承前启后的作用。“承前”意味着要复习义务阶段化学的重要内容,“启后”意味着要在复习的基础上进一步提高和发展,从而为化学必修课程的学习,乃至整个高中阶段的化学学习奠定重要的基础。
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因此,本章在全书中占有重要的地位,是整个高中化学的教学重点之一。
以下几点希望同学们在学习中注意: 1.重视新旧知识的联系。 本章知识概念较多,学习中要自觉主动地将新旧知识联系起来,找到研究新知识的切入点,从而建立和完善知识网络,迅速掌握新知识。 2.加强对比,运用直观手段来理解抽象概念。 3.加强实验学习,通过实验,分析现象,总结规律。
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第一节 (共2课时)
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丰富多彩的物质世界
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同学们,在图书馆或图书大厦里有许许多多的书籍,为什么你能很快找到你所需要的书?大超市里有成千上万种商品,为什么你能够迅速挑出你所需要的商品?你知道其中的原因吗?
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留心我们的生活,分类法应用的例子举不胜举,如人群可由年龄、性别、职业、居住地区等多方面进行分类。工具可由大小、新旧、用途、价格等方面进行分类。同学们对接触到的人和事,会自然而然地将其分为几类,可见分类法是人们处事的一种最基本的方法。在语文这一学科中,人们根据文章的体裁将其分为戏剧、散文、小说、诗歌;根据题材将其分为记叙文、议论文、说明文。在物理学中,将力根据其性质分为重力、弹力、摩擦力;根据力的效果分为压力、支持力、推力、浮力、向心力等。我们经常议论到能源的开发和利用以及合理运用,能源可分为柴草能源、化石能源、新能源。
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合理地分类为我们的生活、管理提供了方便,便于我们对事物进行深入研究,合理处理,可帮助我们对事物的处理举一反三,由此及彼。所以分类法是一种行之有效、简单易行的科学方法。
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●梳理导引 1.____________是学习和研究化学物质及其变化的一种常用的科学方法。 2.常用的分类方法有__________、__________。
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3.根据构成物质种类的多少可以把物质分为____________和____________。纯净物是由一种物质组成的物质,混合物是由两种或多种物质混合而成的物质。混合物可分为____________、____________、____________。根据元素组成的种类又可以将纯净物分为____________和____________。而单质又可根据其性质分为金属、非金属和稀有气体。这里分类的依据是____________________。
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4.从不同的分类角度,化合物可以分成多种类型,如离子化合物和__________;有机化合物和__________;酸、碱、盐和氧化物等。这里对化合物采用了____________。
5.根据不同的分类标准我们可以把盐分为____________(只有金属离子或 和酸根离子);____________(盐中阳离子有H+);____________(盐中阴离子有OH-);复盐(有两种或两种以上不同的金属离子和一种酸根离子组成)等。
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6.根据反应物和生成物的类别及反应前后物质种类的多少,可以把一些化学反应分为____________四种基本类型。根据反应中是否得到氧或者失去氧,可以把一些化学反应分为____________和____________。 7.物质分类的应用 由于一种分类法所依据的标准有一定局限,所能提供的信息较少,人们认识事物时往往需要采用____________(如____________),来弥补单一分类方法的不足。
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(1)交叉分类法(如从盐的组成离子分类,用线连接)
(2)树状分类法 用树状分类法,我们可把物质分为____________和____________;而____________又可以分为____________和__________;而______________又可分为____________、____________、____________、____________。
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参考答案: 1.分类 2.交叉分类法 树状分类法 3.纯净物 混合物 溶液 胶体 浊液 单质 化合物 物质的性质 4.共价化合物 无机化合物 树状分类法 5.正盐 酸式盐 碱式盐 6.化合反应、分解反应、置换反应、复分解反应 氧化反应 还原反应 7.(1)多种分类法 交叉分类法 (2)纯净物 混合物 纯净物 单质 化合物 化合物 氧化物 酸 碱 盐
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●问题探究 1.物质分类应注意哪些事项? 提示:物质分类必须注意:(1)每次分类必须按同一个标准进行;(2)分类的子项应当互不相容;(3)各子项之和等于母项。如有的同学把稀硫酸归为纯净物中的酸,把Fe(OH)3胶体归为碱等都是错误的。因为酸、碱是纯净物的子项,而稀硫酸、Fe(OH)3胶体是混合物(胶体下课时讲)。
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2.请尝试对你所学过的化学物质和化学反应进行分类,并与同学交流。
提示:元素、单质、化合物、化学反应除我们前面介绍的分类方法外,还有一些其他的分类方法,如
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化学反应除四大基本反应类型和氧化还原反应与非氧化还原反应外,常见的还有如下几种方法:
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●细品教材 1.物质分类的意义 物质种类繁多、数量巨大,新的物质还在不断地被制备出来,这就决定了我们不可能一个一个地去研究它们。分类是把某些特征相似的物质归类到一起的方法,它是学习和研究化学物质及其变化的一种常用科学方法。运用分类法把物质进行科学的分类,然后再分门别类地研究它们的组成、结构、性质和用途,就能够发现物质及其变化的规律,把握物质的本质属性和内在联系。
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2.物质分类的方法 物质分类的方法很多,根据研究的需要,可以从多种角度进行分类,并得到不同的分类结果。给物质分类需要事先设定一定的“标准”。当分类的标准确定之后,同类中的物质在某些方面的相似性可以帮助我们举一反三;对不同类物质的了解使我们有可能做到由此及彼。由于一种分类方法所依据的标准有一定的局限性,所能提供的信息较少,人们在认识物质时往往采用多种分类方法,来弥补单一分类方法的不足。
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如Na2CO3,按有机化合物、无机化合物分类属于无机化合物,按物质类别分类属于盐,按阳离子分类属于钠盐、按阴离子分类属于碳酸盐(交叉分类法)。因此,物质分类的关键是确立分类的“标准”。下面是对物质分类的常用方法。
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3.交叉分类法和树状分类法 (1)交叉分类法 ①某些盐的交叉分类
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②某些碱的交叉分类 ③某些氧化物的交叉分类
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(2)树状分类法 ①化合物树状分类举例
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②石油加工产品及其用途的树状分类
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●典例精析 【例1】 无机化合物可根据其组成和性质进行分类, (1)上图所示的物质分类方法名称是________________________________________________________________________。
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(2) 以Na、K、H、O、C、S、N中任两种或三种元素组成合适的物质,分别填在上表中②③⑥后面。 物质 类别 酸 碱 盐 氧化物 氢化物 化学式 ①HCl ②______ ③______ ④Ba(OH)2 ⑤Na2CO3 ⑥______ ⑦CO2 ⑧Na2O ⑨NH3 ⑩H2O2
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(3)写出⑦转化为⑤的化学方程式: ________________________________________________________________________。 (4)写出实验室由⑩制备O2的化学方程式: (5)实验室制备⑦常用______和______反应,检验该气体的方法是____________________________。
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【解析】 解答本题应从常见的酸、碱、盐的组成、含义及化学性质入手分析,熟悉常见气体如CO2、O2的实验室制备原理和检验方法。
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常见的酸有H2SO4、HNO3、HCl;碱有NaOH、KOH、Ba(OH)2、Ca(OH)2;盐有NaCl、Na2SO4、Na2CO3、NaNO3、Na2SO3等。酸、碱、盐、氧化物之间可以相互转化,如:CO2(少量)+2NaOH===Na2CO3+H2O。实验室制备O2常利用H2O2在催化剂作用下的分解反应2H2O2 2H2O+O2,制备CO2常利用大理石或石灰石(CaCO3)与稀盐酸反应:CaCO3+2HCl===CaCl2+CO2+H2O,将产生的气体通入澄清石灰水,若石灰水变浑浊即可证明是CO2。
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【答案】 (1)树状分类法 (2)②H2SO4(或HNO3均可) ③NaOH(或KOH) ⑥Na2SO4(或K2CO3或Na2SO3或NaNO3) (3)2NaOH+CO2===Na2CO3+H2O (4)2H2O H2O+O2 (5)稀盐酸 大理石(或石灰石) 将气体通入澄清石灰水中,若变浑浊,即可证明是CO2
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(浙江嘉兴一中2009-2010学年度高一月考,1)Na2CO3俗名纯碱,下面是对纯碱采用不同分类法的分类,不正确的是
( ) A.Na2CO3是碱 B.Na2CO3是盐 C.Na2CO3是钠盐 D.Na2CO3是碳酸盐 【解析】 纯碱Na2CO3应属于盐类、钠盐、碳酸盐、正盐等,但纯碱并不属于碱类。故不正确的是A项。 【答案】 A
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将(Ⅰ)中物质与(Ⅱ)中物质的分类用短线连起来。
(Ⅰ) (Ⅱ) NaHCO3 无氧酸盐 KHSO4 含氧酸盐 NaCl 钠盐 BaSO4 硫酸盐 Na2SO4 酸式盐
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【解析】 分类连线时,一定要明确分类标准。若分类标准不同,对于同一种物质会有不同的归类并注意一种物质可属于多种分类。
【答案】 【点拨】 分类标准不同,同一物质可能有不同的归类,本题采用的是交叉分类法,比较常用的还有树状分类法。
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●细品教材 1.金属单质的化学通性 (1)金属+氧气―→金属氧化物 (2)较活泼金属+酸―→盐+氢气 (3)较活泼金属+较不活泼金属的盐溶液―→较不活泼金属+较活泼金属的盐溶液
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2.氧化物的化学通性 (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 说明:能跟酸反应生成盐和水的氧化物叫碱性氧化物,能跟碱反应生成盐和水的氧化物叫酸性氧化物。
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3.酸的化学通性 (1)酸+酸碱指示剂:使紫色石蕊溶液变红色 (2)酸+活泼金属―→盐+氢气 (3)酸+金属氧化物―→盐+水 (4)酸+碱―→盐+水 (5)酸+盐―→新酸+新盐
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4.碱的化学通性 (1)碱+酸碱指示剂:使紫色石蕊溶液变蓝色,无色酚酞溶液变红色 (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 (1)盐+酸―→新盐+新酸 (2)盐+碱―→新盐+新碱 (3)盐+盐―→新盐+新盐
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6.单质、氧化物、酸、碱和盐之间的相互关系
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温馨提示:①既要掌握其所属类别的通性,还要掌握这种物质的特性。例如,酸与金属反应可以生成氢气和盐,这是一般规律,但并不是所有酸和金属的反应都产生H2;金属氧化物不都是碱性氧化物;碱性氧化物不都能与水反应生成相应的碱。 ②碱性氧化物一定是金属氧化物,但金属氧化不一定是碱性氧化物(如Mn2O7为酸性氧化物)。 ③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)。 ④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和碱(如SiO2、MgO)。
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●典例精析 【例2】 图中,“——”表示相连的物质间在一定条件下可以反应,“―→”表示丁在一定条件下可以转化为乙。下面四组选项中,符合图示要求的是 ( )
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甲 乙 丙 丁 A H2SO4 Na2SO4 NaOH NaCl B KCl K2CO3 KOH HCl C O2 CO CuO D Fe CuCl2 Zn 【解析】 采用排除法,任选每个选项中的两种物质,看是否满足题目要求,若不符合,则其他物质不需分析,但对正确选项需要逐一验证。
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该题要求学生对元素化合物的转化关系要相当熟悉,同时抓住题中叙述的关键信息,即“——”表示相连物质间在一定条件下可以反应,“―→”表示丁可以转化为乙这一信息,对各选项中的物质逐个分析,进行淘汰即可。A中甲和乙、乙和丙、丙和丁、丁和甲均不能反应,B中甲和乙、乙和丙、丁和甲之间也不能反应,故A、B不符合题意。C中反应依次为:
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D中,反应依次为: 甲和乙:Fe+CuCl2===FeCl2+Cu; 乙和丙:Zn+CuCl2===Cu+ZnCl2; 丙和丁:Zn+2HCl===ZnCl2+H2; 丁和甲:Fe+2HCl===FeCl2+H2; 丁―→乙:CuO+2HCl===CuCl2+H2O。 【答案】 C、D
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(贵州兴义丰都中学2009-2010年高一月考,6)只由两种元素组成的化合物,其中一种元素是氢元素,这类化合物称氢化物。下列物质不属于氢化物的是
( ) A.H2O B.NaH C.H2SO4 D.NH3 【解析】 C项中H2SO4含有三种元素。 【答案】 C
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同学们吃的零食的包装袋中经常有一个小纸袋,上面写着“干燥剂”,其主要成分是生石灰(CaO)。
(1)生石灰属于哪种类别的物质? (2)生石灰可作干燥剂的理由是(用化学方程式表示)____________。 (3)生石灰还可以跟哪些类别的物质发生化学反应?列举两例,并写出化学方程式。 (4)小纸袋中的物质能否长期持续地作干燥剂?为什么?
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(5)在你所认识的化学物质中,还有哪些可以用作干燥剂?举出一例。
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【解析】 本题以食品包装袋中的“干燥剂”为背景,探讨了物质的分类、组成、变化等问题。第(1)问中关于生石灰的类别,答案并不是惟一的,从不同角度可以得到不同答案,如化合物、金属氧化物、碱性氧化物、离子化合物等;第(2)问需要审清题意,生石灰吸水并能与水反应;第(3)问中:生石灰能和酸、酸性氧化物(CO2)、水等物质发生化学反应;第(4)问,由于生石灰吸水并能与水反应生成氢氧化钙,若不再有生石灰,则不再具有干燥作用;第(5)问,围绕能“干燥”这一性质展开思维发散,回忆并归类整理常见的干燥剂。
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【答案】 (1)化合物、金属氧化物、碱性氧化物等
(2)CaO+H2O===Ca(OH)2 (3)与酸的反应:CaO+2HCl===CaCl2+H2O 与酸性氧化物反应:CaO+CO2===CaCO3 (4)不能,因为生石灰全部变为Ca(OH)2后,小纸袋中的物质就不能持续起到干燥作用。 (5)酸:浓硫酸;氯化物:CaCl2;氧化物:P2O5;混合物:碱石灰(CaO和NaOH的混合物)
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●名师讲座 1.化学物质的多维分类 关于化学物质的分类,目前正随着化学的发展而不断进行新的尝试。近十年来,我国著名化学家、北京大学徐光宪教授正致力于探索一种新的化学物质分类法,即分子分类法或“多维分类”法。1982年,在中、日、美三国金属有机化合讨论会上,他提出了分子的四维分类法(n×cπ)及有关的七条结构规则。
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组成这些分子的分子片又可以按它的价电子数的多少分为25类。对同一类分子片,还可以按其中心原子所属的周期不同进一步分类。这样,使用分子片的概念并运用四维分类法与结构规则,就可以把所有的分子进行分类。同时还可以由分子式去估算分子的结构类型,预见新的原子簇化合物和金属有机化合物,并探讨它们的反应性能等。
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2.常见物质的分类
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注意:①金属氧化物不一定是碱性氧化物,如Mn2O7等;②非金属氧化物不一定是酸性氧化物,如CO、NO等;③酸性氧化物不一定是非金属氧化物,如Mn2O7等。
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