第03讲 物质的组成、性质和分类（讲）-2022年高考化学一轮复习讲练测

第二章  化学物质及其变化

第03讲  物质的组成、性质和分类（精讲）

【考情分析】

本讲内容在高考命题不多，试题以选择题为主，题目容易，往往考查化学与STSE、物质的组成和分类的应用、物质的性质和变化 、化学在中华民族传统文化中的应用。预计今后继续以化学与STSE、中华民族传统文化作为命题热点，考查考生的科学态度和社会责任感。复习过程中熟记常见物质的性质及用途，多关注化学与环境、化学与能源、化学与生命、化学与材料知识。

【核心素养分析】

宏观辨识与微观探析：能从不同层次、不同角度认识物质的多样性，能输对物质进行分类；能够运用物质分类的方法理解物质的性质。

变化观念与平衡思想：理解物理变化和化学变化的区别，明确化学变化的研究范围和遵循的规律。

科学态度与社会责任：要注意胶体的有关知识与实际生产，生活相联系，赞赏化学对社会发展的重大贡献，能对与化学有关的社会热点问题做出正确的价值判断。

【网络构建】

【知识梳理】

知能点一　物质的组成

1、元素、物质及微粒间的关系

（1）宏观上物质是由元素组成的，微观上物质是由分子、原子或离子构成的。

①分子：保持物质化学性质的最小微粒。

②原子：化学变化中的最小微粒。

③离子：带电荷的原子或原子团。

④原子团：在许多化学反应里，作为一个整体参加反应，如同一个原子一样的原子集团。

【特别提醒】“基”与“官能团”“原子团”的区别

①基是指带有单电子的原子团。如—CH3、—CH2—(亚甲基)、—CH2CH3。

②官能团是指决定有机物化学性质的原子或原子团。如—OH、—CHO、—COOH、—X(卤素原子)等。

③“基”和“官能团”呈电中性，而CO、NO、SO、NH等原子团可带负电荷或正电荷。

（2）元素：具有相同核电荷数的一类原子的总称。

元素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。

（3）元素与物质的关系

元素

（4）原子与物质的关系

2、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。

3、混合物和纯净物

（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。

纯净物和混合物的区别

4．元素、微粒及物质间的关系图

知能点二　物质的分类

根据物质的组成，可以从不同层次和不同角度对物质进行分类。

1、简单分类法—交叉分类法和树状分类法

（1）交叉分类法—从不同角度对物质进行分类。

（2）明确分类标准是对物质正确树状分类的关键  

3、树状分类法在无机化合物分类中的应用

按不同层次对物质进行逐级分类，各层之间属于包含关系。

【特别提醒】

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)酸性氧化物和碱性氧化物

a．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、Al2O3为两性氧化物、Na2O2为过氧化物)。

b．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)。

c．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)。

d.酸性氧化物都是对应酸的酸酐，但酸酐不一定都是酸性氧化物，如乙酸酐[(CH3CO)2O]。

e.溶于水生成酸的氧化物不一定是酸性氧化物，如NO2；溶于水生成碱的氧化物不一定是碱性氧化物，如Na2O2。

(2)共价化合物和离子化合物

a．由非金属元素组成的化合物不一定是共价化合物，如铵盐。

b．由金属元素和非金属元素组成的化合物不一定是离子化合物，如AlCl3。

(3)纯净物和混合物

a．只含一种元素的物质不一定是纯净物，也可能是混合物，如O2和O3，金刚石和石墨，正交硫和单斜硫。

b．结晶水合物属于纯净物，如CuSO4·5H2O、KAl(SO4)2·12H2O等物质。

c．同位素形成的单质或化合物是纯净物，如H2与D2、H2O与D2O。

d.分子式为C5H10的物质存在多种同分异构体，可能是纯净物也可能是混合物。

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。

知能点三 物质的性质与变化

1、物理性质和化学性质

2、物理变化和化学变化

（1）物理变化与化学变化的比较

注意：①化学变化中常伴有发光、放热现象，但有发光、放热现象的变化不一定属于化学变化，如金属受热发光。

②化学变化中一定存在化学键的断裂和形成，但存在化学键断裂的变化不一定是化学变化，如HCl溶于水、熔融NaCl电离等。

③原子的裂变、聚变虽有新物质生成，但它不属于中学化学意义上的化学变化。

④物理变化与化学变化的判断方法

（2）化学反应的分类

化学反应

（3）单质、氧化物、酸、碱和盐的转化关系

注意：1）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。

2）物质之间是否反应，不仅与物质结构、性质有关，而且与物质所在环境有关，在研究物质性质时，要注意通性与个性之间的关系，在每条通性之外都存在个性。备考时，注意掌握化学中Na、Mg、Al、Fe、Cu、C、Si、N、S、Cl等常见元素的单质、氧化物、酸或碱、盐之间的相互关系及每一步关系中各种可能的变化方式和方法，归纳总结物质之间不能转化的情形。

3)常见物质间转化的几个误区

①S燃烧不能直接生成SO3而是生成SO2。

②Al2O3、SiO2、Fe2O3与H2O不反应，不能直接转化为Al(OH)3、H2SiO3、Fe(OH)3。

③NH3催化氧化不能直接生成NO2。

④Fe与Cl2反应不能生成FeCl2。

⑤Fe与H＋、Cu2＋、S、I2反应不能生成Fe3＋。

（4）物质变化中的“三馏”、“四色”、“五解”和“十八化”归类

（5）物质性质与变化的关系

物质的性质是物质固有的属性，是物质的基本特征，是变化的内因(即变化的依据)。物质变化就是物质的形态发生了变化(物理变化)或者物质的分子构成发生了变化(化学变化)。变化是一个过程或现象，是性质的具体体现，即性质决定变化，变化体现性质。物质具有某种性质，才会发生对应的变化；物质发生了某种变化，说明了该物质具备某种性质。

知能点四　分散系、胶体

1、分散系

（1）概念：一种(或多种)物质分散到另一种(或多种)物质中所得到的体系。被分散的物质称为分散质，起容纳分散质作用的物质称为分散剂。

（2）分类：

①按照分散质粒子的大小

②按照分散质和分散剂的状态

如烟属于气固分散系；雾属于气液分散系；悬浊液属于液固分散系；合金属于固固分散系。

③三种分散系比较

2、胶体

（1）胶体的性质与应用

①丁达尔效应:可见光束通过胶体时，在入射光侧面可看到一条光亮的通路，这是胶体粒子对光线散射而形成的，可用此性质来鉴别溶液和胶体。

②介稳性:胶体的稳定性介于溶液和浊液之间，属于介稳体系。

注意：同种胶体粒子的电性相同，互相排斥，是胶体较稳定的主要原因。

③电泳:由于胶体粒子带有电荷，在电场作用下，胶体粒子在分散剂中作定向移动的现象。此性质可用于工业上的静电除尘。

④聚沉

a.概念：使胶体凝聚形成沉淀析出的现象。

b.方法

c.应用，如制作豆腐、明矾净水等。

（2）Fe(OH)3胶体的制备

①制备原理：FeCl3＋3H2OFe(OH)3(胶体)＋3HCl

②具体操作：用烧杯取少量蒸馏水，加热至沸腾；向沸水中逐滴加入适量的饱和FeCl3溶液；继续煮沸至溶液呈红褐色，停止加热，即得Fe(OH)3胶体。

（3）胶体的应用

①工业除杂、除尘

②土壤的保肥作用

③豆腐的制作原理

④江河入海口处形成三角洲

⑤明矾的净水作用。

【易错警示】

1．利用丁达尔效应可以快速鉴别溶液与胶体，但胶体区别于其他分散系的本质特征是胶体粒子的直径介于1～100 nm之间，而不是丁达尔效应。

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，但整个分散系仍呈电中性。

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。

5.胶体中的分散质微粒能透过滤纸，但不能透过半透膜，因此可用过滤的方法分离胶体和浊液，用渗析的方法分离胶体和溶液。

6.书写Fe(OH)3胶体制备化学方程式的四个易错点。

①用“===”而不用“”；

②Fe(OH)3分子式后注明胶体而不使用“↓”符号；

③反应条件是“△”；

④HCl后不能标“↑”符号。

【典例剖析】

高频考点1  考查物质的组成与分类

例1．（2010·江西高三二模）下列有关物质分类或归纳的说法中，正确的一组是

①蔗糖和麦芽糖的化学式都可用C12H22O11表示，它们互为同分异构体

②聚乙烯、聚氯乙烯、纤维素都属于合成高分子　

③明矾、石膏、冰醋酸、水都是电解质

④盐酸、漂白粉、水玻璃都是混合物　

⑤分馏、干馏、裂化都是化学变化

⑥植物油、直馏汽油都可与溴水反应

A．①③⑤ B．②④⑥ C．①③④ D．②⑤⑥

【变式训练1】（物质的分类）(2020·山东省临沂调研)下列物质依次按照混合物、氧化物、弱电解质和非电解质的顺序排列的一组是                            (　　)

A．淀粉、CuO、HClO、Cu

B．普通玻璃、H2O、Fe(SCN)3、葡萄糖

C．水玻璃、CaO·Na2O·6SiO2、AgCl、SO3

D．KAl(SO4)2·12H2O、KClO3、NH3·H2O、CH3CH2OH

【变式训练2】（生活中物质的分类）下列说法中正确的有几个

①2018年春节联欢晚会上，港珠澳大桥出现了百部无人驾驶汽车。大力推广无人驾驶汽车有助于缓解能源危机和节约资源②KMnO4、C2H5OH、H2O2等常见化学物质都可作医用杀菌、消毒剂③用K2FeO4代替Cl2处理饮用水，有杀菌消毒作用，但与氯气不同的是不产生有机氯对人体造成危害④面粉中禁止添加CaO2、过氧化苯甲酰等增白剂，CaO2属于碱性氧化物，也属于离子化合物，其阴阳离子个数比为1∶1⑤国产大飞机-----C919使用的碳纤维是一种新型的无机非金属材料⑥“浮梁巧烧瓷，颜色比琼玖”，描述的是我国驰名于世的陶瓷，陶瓷是一种硅酸盐产品⑦“青蒿一握，以水二升渍，绞取汁”，该过程属于物理变化⑧使用含钙离子浓度较大的地下水洗衣服，肥皂去污能力减弱

A．5个    B．6个    C．7个    D．8个

高频考点2  考查物质的性质与变化

例2．（2021·福建三明市·高三二模）下列体现我国悠久金属矿物开发历史的诗文中，不涉及化学变化的是

A．千淘万漉虽辛苦，吹尽狂沙始到金 B．丹砂烧之成水银，积变又还成丹砂

C．熬胆矾铁釜，久之亦化为铜 D．君不见昆吾铁冶飞炎烟，红光紫气俱赫然

【变式训练1】（物质变化类型的判断）下列诗句或谚语都与化学现象有关，下列说法不正确的是(　　)

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．“野火烧不尽，春风吹又生”包含了多种化学变化

【变式训练2】（物质变的性质及其应用）下列过程中没有发生化学变化的是(　　)

A．氯气作水的杀菌消毒剂

B．硅胶作袋装食品的干燥剂

C．二氧化硫作纸浆的漂白剂

D．肥皂水作蚊虫叮咬处的清洗剂

【变式训练3】（化学反应类型的判断）（2021·北京高三期末）下列工业生产中不涉及氧化还原反应的是

A．合成氨 B．制漂白粉 C．冶炼Fe D．煅烧石灰石

高频考点3  考查分散系与胶体

例3．（2021·云南高三二模）我国科学家近来研制出的“全碳气凝胶”固体材料“碳海绵”，是迄今世界上最轻的材料。下列关于“碳海绵”的说法错误的是

A．光束照射时可观察到丁达尔现象

B．常温下具有良好的耐酸、耐碱性

C．可用于处理海面的漏油

D．其净水过程是化学变化

【变式训练1】（胶体的组成和性质）由空气中的灰尘、硫酸、硝酸等颗粒物组成的气溶胶系统造成的视觉障碍叫霾。当水汽凝结加剧、空气湿度增大时，霾就会转化为雾。二氧化硫、氮氧化物和可吸入颗粒物是雾霾的主要组成。以下说法不正确的是

A．雾霾天，汽车车灯照出通路的现象属于丁达尔效应

B．燃煤中加入生石灰可减少二氧化硫的排放

C．防雾霾口罩的原理与过滤、渗析类似，防雾霾效果好的口罩往往呼吸阻力较大

D．PM2.5是直径小于或等于2.5μm的污染物颗粒，完全属于胶体粒子的直径范围

【变式训练2】（胶体的性质和应用）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，加热制成分散系甲、乙，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“先聚沉，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

【变式训练3】（胶体的制备）某班同学在化学实验课上利用必修1教材的实验方法制备氢氧化铁胶体，方法如下：在一个洁净的烧杯中加入蒸馏水，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，得到透明的红褐色液体。化学方程式为FeCl3＋3H2OFe(OH)3(胶体)＋3HCl。

(1)判断胶体制备是否成功，比较简单的方法就是利用胶体的________________进行验证。

(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____________，原因是

________________________________________________________________________。

(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

________________________________________________________________________。