化学必修 第一册第一节 物质的分类及转化第1课时教学设计

《物质的分类及转化》教案

第1课时

核心素养

宏观辨识与微观探析：从宏观上学习对物质的分类，从微观上辨析分散系的分类，体会微观粒子的变化对宏观物质性质的影响。

证据推理与模型认知：建立物质分类的基本模型，理解通过对物质的分类来研究物质性质的基本方法，为后续的化学知识的学习奠定坚实的方法基础。

科学探究与创新意识：通过学习探究，经历对物质进行分类的过程，掌握分类的方法，初步建立物质分类的科学思想，体会化学研究过程中的科学方法。

科学精神与社会责任：通过对物质分类过程和分类应用的理解，体会掌握科学方法就能够有效提高学习效率和效果，建立高效学习的科学精神。

重点难点

建立分类的科学思想，掌握物质和分散系的分类方法，了解胶体的概念和胶体的丁达尔效应。

教学过程

一、导入新课

【引入】从今天起，同学们将正式开始高中的化学学习。我们首先要学习一种科学方法，请同学们看一个视频。

【投影】机器人对快递件的高速分拣。

【讲解】在快递的集散点，对于大量涌入的快递件首先要进行分拣，这种分拣实际就是对其进行分类。

【设疑】在日常生活中我们还会在什么地方用到分类的方法呢？（图书馆、商场、药房、查字典、户籍管理……）那么在这样的场合中分类的意义又在哪里呢？（比较容易寻找所需要的物品）

【讲解】但是分类并不是目的，分类只是一种手段，是提高人们学习工作效率，更快捷的达到目的的一种方法。为了提高同学们高中化学的学习效率，我们在高中学习的第一个知识点就是物质的分类。

【板书】第一章 物质及其变化

第一节 物质的分类及转化

第1课时 物质的分类

二、讲授新课

（一）根据物质的组成和性质分类

【讲解】分类是根据研究对象的共同点和差异点，将其区分为不同种类和层次的科学方法。科学的分类能够反映事物的本质特征，有利于深入研究。所以我们要求的是，分类一定要科学，这样才能进行有效的研究，那么怎样才能保证分类的科学性？例如，同学们回想一下刚才的快递件分类视频，机器怎样将快递件进行分类的？（按照邮件的目的地进行分类）如果以其他方式分类是科学的分类吗？（例如：按大小，按发件地……）因此，科学分类的前提是建立科学准确的分类标准。

【设疑】那么同学们觉得要是对班级同学进行分类，最科学的标准是什么呢？（按性别分）

【设疑】那么我们应该如何对化学物质进行分类呢？

【实践活动】请同学们根据初中学习的化学知识，尝试将化学物质进行分类，并且交流大家的分类结果。

找几位同学回答分类的结果。

【设疑】那么同学们对化学物质分类的标准是什么呢？（物质的组成和性质）

【板书】1、根据物质的组成和性质分类

【投影】物质分类的结果：

【讲解】以上的分类是根据物质的组成对物质进行分类的一种方法，可以形象的称为树状分类法。

【讲解】初中化学的学习中，同学们学习了很多的单质，其中有一些单质是由同种元素形成的，例如：金刚石和石墨都是由碳元素形成的。在化学上，我们将这样的单质命名为同素异形体。

【板书】同素异形体：同种元素形成的性质不同的单质

【设疑】同学们是不是还能举出一些同素异形体的例子？（红磷和白磷、氧气和臭氧等）

【练习】下列每组中的两种物质之间的关系为同素异形体的一组是（   C  ）

A．CaO和CaS   B．和

C．C60和C70          D．HCNO和HOCN

【讲解】树状分类法是一种比较单一的分类方法，主要有利于对物质的查找，例如，在图书馆我想找《三国演义》，可以按照文学——中国文学——古代文学——明清小说的顺序寻找。而在研究具体物质的时候我们还会从不同角度对同一物质进行不同分类，这种方法叫做交叉分类。

【投影】请同学们按照分类进行连线

【讲解】除了物质的组成，我们还可以利用物质的性质进行分类。例如，如果将氧化物进行分类，我们可以根据组成，分为金属氧化物和非金属氧化物，而根据性质又可以进行怎样的划分呢？

【过渡】CO2和SO3都可以与碱反应生成盐和水，而CuO和Fe2O3都可以与酸反应生成盐和水，按照这种性质上的差异，将氧化物分为酸性氧化物和碱性氧化物。

【投影】酸性氧化物：与碱反应只生成盐和水

        碱性氧化物：与酸反应只生成盐和水

【设疑】对于氧化物的两种分类结果，互相之间有什么关系呢？

【讲解】大多数非金属氧化物属于酸性氧化物，大多数金属氧化物属于碱性氧化物。试举例，不属于酸性氧化物的非金属氧化物（CO），不属于碱性氧化物的金属氧化物（Mn2O7）

【练习】判断如下说法是否正确：

（1）金属氧化物都是碱性氧化物（  ×  ）

（2）非金属氧化物都是酸性氧化物（  ×  ）

（3）碱性氧化物都是金属氧化物（  √  ）

（4）酸性氧化物都是非金属氧化物（  ×  ）

（二）分散系及其分类

【过渡】以上是我们对于分类方法的学习，学习分类方法，主要是为了让同学们掌握一种可以提高学习效率的科学方法，应用在高中的化学学习中。下面，我们就用分类的思想学习一下分散系。

【板书】2、分散系及其分类

【讲解】混合物是由两种或多种物质混合而成的物质。化学上将一种（或多种）物质以粒子形式分散到另一种（或多种）物质中形成的混合物叫做分散系。分散系中被分散成粒子的叫分散质，另一种物质叫分散剂。我们可以这样理解：分散质分散在分散剂里形成分散系。

【投影】很明显，初中学习的溶液、乳浊液和悬浊液都是分散系。请同学们区分一下这些分散系的分散质和分散剂：

【讲解】在我们学习过的分散系中，分散剂大多为水，那么溶液、乳浊液和悬浊液的区别就只能是分散质上的不同。在化学上，我们根据分散质粒子的直径大小对分散系进行分类。分散质粒子直径小于1 nm的是溶液，大于100 nm的是乳浊液或悬浊液，分散质粒子的直径为1～100 nm的分散系是胶体。

【板书】（1）分类：溶液、胶体、浊液

【投影】分散系的分类

【板书】（2）胶体：

【讲解】胶体是一种比较特殊的分散系，可以根据其分散剂的状态对胶体进行分类。分散剂为气态的胶体称为气溶胶（例如：云、雾都是小液滴分散在空气中形成的）；分散剂为液态的胶体称为液溶胶（例如：牛奶是蛋白质胶体粒子分散在水中形成的）；分散剂为固态的胶体称为固溶胶（例如：有色玻璃是有颜色的固体粒子分散在玻璃中形成的）。

【实验】下面我们来制备一种液溶胶——氢氧化铁胶体，并且研究一下这种胶体的性质。

【讲解】在实验1中制得的红褐色液体就是氢氧化铁胶体，这是由氢氧化铁胶体粒子分散在水中形成的一种液溶胶。同学们观察氢氧化铁液溶胶，可以看出该液溶胶也是均一透明的分散系，与溶液的外观相似，那么怎么区别这种液溶胶和溶液呢？

【实验】用激光笔分别照射上述实验1和实验2得到的液体，观察实验现象。

【讲解】根据上述实验，我们可以发现，当光线照射胶体时可以看到一条光亮的通路，而照射溶液时看不到这条光亮的通路，化学上将上述光亮通路的现象叫做丁达尔效应。丁达尔效应是一种区别溶液和胶体的有效方法。

【板书】丁达尔效应：区别溶液和胶体的方法。

【设疑】溶液和胶体的本质区别是什么呢？（分散质粒子的直径大小）那么为什么胶体有丁达尔效应而溶液没有呢？胶体产生丁达尔效应的原因是什么呢？

【讲解】胶体产生丁达尔效应的原因：因为胶体粒子的大小适中，光线照射到胶体的粒子时发生散射，散射光线进入人眼，人以为是胶体在发光，所以看到光亮的通路。而溶液的分散质粒子太小，浊液的分散质粒子太大，无法发生散射。丁达尔效应在生活中随处可见。

【练习】下列说法正确的是(　D　)

A.丁达尔效应不是胶体特有的现象，溶液与浊液也有

B.胶体与其他分散系的本质区别是有丁达尔效应，而其他分散系没有

C.胶体粒子的直径小于10-9m

D.丁达尔效应可用于区别胶体和溶液

【投影】生活中的丁达尔效应。

三、课堂小结

四、达标检测

1．(2018·吉林高一检测)某气体经过检验只含有一种元素，则该气体是(　　)

A．一种单质

B．一种化合物

C．单质与化合物的混合物

D．可能是一种单质，也可能是几种单质的混合物

答案　D

解析　只含有一种元素的物质可能是纯净物单质(如O2)，也可能是混合物(如O2和O3的混合气体)。

2．在“加碘食盐”“含氟牙膏”“补钙保健品”“缺铁性贫血”中，“碘、氟、钙、铁”是指(　　)

A．单质  B．元素  C．化合物  D．物质

答案　B

解析　这些元素均以化合态形式存在，化合物不只是由一种元素组成。

3．国家质检部门检出人们端午节包粽子的“返青粽叶”多以胆矾(化学式为CuSO4·5H2O)为添加剂，长期食用有害健康，请问胆矾是一种(　　)

A．氧化物  B．盐  C．碱  D．酸

答案　B

解析　胆矾、绿矾(FeSO4·7H2O)等结晶水合物都属于盐、纯净物。

4．根据某种共性，可将CO2、SO2归为一类氧化物，下列物质中与它们属于同一类的是(　　)

A．CaCO3  B．P2O5  C．CuO  D．KMnO4

答案　B

解析　CO2、SO2属于酸性氧化物，CaCO3、KMnO4属于盐，CuO属于碱性氧化物。

5．氯化铁溶液与氢氧化铁胶体具有的共同性质是(　　)

A．分散质粒子直径在1～100 nm之间

B．都是混合物

C．都是无色、透明的溶液

D．都呈红褐色

答案　B

解析　氯化铁溶液与氢氧化铁胶体两种分散系，都属于混合物；氯化铁溶液为棕黄色，其分散质粒子直径小于1 nm；氢氧化铁胶体为红褐色，其分散质粒子直径在1～100 nm之间。

6．我国科学家在世界上第一次为一种名为“钴酞菁”的分子(直径为1.3×10－9 m)恢复了磁性。“钴酞菁”分子结构和性质与人体内的血红素及植物体内的叶绿素非常相似。下列说法中正确的是(　　)

A．其分子直径比氯离子小

B．在水中形成的分散系属于悬浊液

C．在水中形成的分散系具有丁达尔效应

D．“钴酞菁”分子不能透过滤纸

答案　C

解析　分散质“钴酞菁”分子的直径(1.3×10－9 m)介于1～100 nm之间(大于氯离子的直径)，为胶体粒子，其分散系为胶体，能透过滤纸，具有丁达尔效应。

7．回答下列问题：

(1)“纳米材料”是当今材料科学研究的前沿，其研究成果广泛应用于催化剂及军事科学中。所谓“纳米材料”是指研究、开发出的微粒直径从几纳米到几十纳米的材料，如将纳米材料分散到分散剂中，所得混合物可能具有的性质是________(填字母)。

A．能全部透过滤纸

B．具有丁达尔效应

C．所得液体呈胶状

D．所得物质一定是悬浊液

(2)把淀粉溶液溶于沸水中，制成淀粉胶体，鉴别淀粉溶液和淀粉胶体可以利用的方法是________________________________________________________________________。

答案　(1)AB

(2)用一束可见光分别照射两种无色液体，从侧面可以看到有一条光亮通路的为淀粉胶体

8．下表是某地市场上销售的一种“加碘盐”包装上的部分文字说明。

请根据此表，结合中学学过的化学知识，回答下列问题：

(1)据物质分类中的树状分类法的有关知识，在①HIO3、②NaIO3、③KOH、④I2O5、⑤NaCl五种__________(填“混合物”“化合物”“盐”或“氧化物”)中，与碘酸钾(KIO3)属于同类物质的是________(填序号)。

(2)推测出碘酸钾(KIO3)的物理性质：碘酸钾________(填“能”或“不能”)溶于水，化学性质：碘酸钾在受热时________。

答案　(1)化合物　②⑤　(2)能　易分解

解析　(1)五种物质均属于化合物。碘酸钾属于盐，其中属于盐的有②和⑤。

(2)碘酸钾属于钾盐，能溶于水，根据“加碘盐”的食用方法“待食品熟后加入碘盐”可知碘酸钾受热易分解。