2020年高考化学一轮总复习文档：第二章第4讲物质的组成、分类及性质 学案

第二章　化学物质及其变化

[考纲解读]　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关系。5.了解胶体是一种常见的分散系；了解溶液和胶体的区别。6.了解电解质的概念，了解强电解质和弱电解质的概念。7.理解电解质在水溶液中的电离以及电解质溶液的导电性。8.了解离子反应的概念、离子反应发生的条件，能正确书写离子方程式，并能进行有关计算。9.掌握常见离子的检验方法。10.能正确判断常见离子在溶液中能否大量共存。11.了解氧化还原反应的本质。12.了解常见的氧化还原反应。13.掌握常见氧化还原反应的配平和相关计算。

第4讲　物质的组成、分类及性质

一、物质的组成

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元素：具有相同核电荷数的一类原子的总称。

②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)元素与物质的关系

(3)元素在物质中的存在形态

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。

(4)同素异形体

二、物质的分类

1．常见的分类方法

(1)交叉分类法——从不同角度对物质进行分类

(2)树状分类法——按不同层次对物质进行逐级分类，各层之间属于包含关系

2．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：按照分散质粒子直径的大小

(3)三种分散系比较

(4)胶体的性质及应用

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聚沉

a．概念：使胶体粒子聚集形成沉淀析出的现象。

b．方法：加入电解质溶液、加热、搅拌或加入带相反电荷的胶体粒子。

c．应用：如制作豆腐，明矾净水。

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渗析

胶体粒子不能透过半透膜，溶液中的粒子可以透过半透膜。

应用：提纯胶体；血液透析。

三、物质的性质与变化

1．根据是否有新物质生成辨析物理变化和化学变化。物理变化和化学变化的重点内容如下图所示。

2．化学反应的分类

1.判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”，并指明错因。

(1)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。(×)

错因：化学反应是原子的重新组合，原子种类不变。

(2)Na、NaCl、SiO2、H2SO4都称为分子式。(×)

错因：Na、NaCl、SiO2是化学式，它们不是由分子组成的，无分子式。

(3)含有金属元素的离子不一定是阳离子。(√)

错因：_____________

(4)232Th转化成233U是化学变化。(×)

错因：核的裂变和聚变不是化学变化。

(5)Na2CO3·10H2O的风化属化学变化，NaOH的潮解属物理变化。(√)

错因：_____________

(6)胶体、溶液和浊液这三种分散系的根本区别是分散质粒子直径的大小。(√)

错因：_____________

(7)利用丁达尔效应可以区别溶液与胶体。(√)

错因：_____________

(8)溶液是电中性的，胶体是带电的。(×)

错因：胶体呈电中性，胶粒带电。

2．教材改编题

(据人教必修一P42 T1)现有下列4组物质：

A．CaO、NO、CO2、Al2O3

B．H2、Cl2、N2、Cu

C．O2、Fe、Cu、Zn

D．HCl、H2O、H2SO4、HNO3

(1)填写下表空白。

(2)若(1)表中的4种物质相互作用可生成一种新物质——碱式碳酸铜[化学式为Cu2(OH)2CO3]，请写出该反应的化学方程式：____________________。

答案　(1)CO2　Cu　O2　H2O

(2)2Cu＋O2＋CO2＋H2O===Cu2(OH)2CO3

考点　物质的组成和分类

[典例1]　(2018·济南一中质检)下列对化学知识概括合理的是(　　)

A．酸性氧化物都是非金属氧化物

B．一种元素可能有多种氧化物，但同种化合价只对应一种氧化物

C．丁达尔效应可用于区别溶液与胶体，云、雾均能产生丁达尔效应

D．只有非金属能形成含氧酸或含氧酸盐

解析　酸性氧化物不一定是非金属氧化物，如Mn2O7是酸性氧化物，它是金属氧化物，A错误；同种化合价可以对应多种氧化物，如＋4价的氮元素，对应的氧化物有NO2和N2O4两种氧化物，B错误；丁达尔效应是胶体特有的性质，故利用丁达尔效应能区分溶液和胶体，云和雾均为胶体，故可以产生丁达尔效应，C正确；某些金属元素也能形成含氧酸和含氧酸盐，如HAlO2和NaAlO2、HMnO4和KMnO4等，D错误。

答案　C

名师精讲

1．纯净物和混合物的区别

常见混合物：①分散系(如溶液、胶体、浊液等)；②高分子化合物(如蛋白质、纤维素、聚合物、淀粉等)；③常见特殊名称的混合物：石油、石油的各种馏分、煤、漂白粉、碱石灰、福尔马林、油脂、天然气、水煤气、铝热剂、氨水、氯水、王水等；④合金。

注意　由同位素组成的单质或化合物为纯净物。如H2、D2、T2；H2O、D2O。

2．把握物质分类的四个“标准”

(1)混合物与纯净物——是否由同种物质(或分子)组成。

(2)酸性氧化物、碱性氧化物与两性氧化物——是否与碱、酸反应只生成盐和水。

(3)电解质与非电解质——水溶液或熔融状态下能否导电的化合物。

(4)溶液、浊液与胶体——分散质粒子直径的大小。

3．正确理解“一定”“不一定”，规避概念失分点

(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、Al2O3为两性氧化物、Na2O2为过氧化物)。

(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)。

(4)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]。

(5)酸(或碱)的水溶液一定呈酸(或碱)性，但呈酸(或碱)性的溶液不一定是酸(或碱)的溶液。

(6)一个一元强酸分子在水溶液中一定能电离出一个H＋，在水溶液中电离出一个H＋的不一定是一元强酸(如NaHSO4)。

1．(2018·西安调研)下列各组物质能真实表示物质分子组成的是(　　)

A．NO、C2H5OH、HNO3、I2

B．CaO、N2、HCl、H2O

C．NH3、H2S、Si、CO

D．CO2、SiO2、CH3COOH、H2SO4

答案　A

解析　CaO是离子化合物，不存在分子；而Si和SiO2都是由原子直接构成。

2．下列物质的分类正确的是(　　)

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　物质的性质和变化

 [典例2]　我国古代科技高度发达，下列古代文献的记载中，涉及化学变化的是(　　)

A．《本草纲目》记载“烧酒非古法也，自元时创始其法，用浓酒精和糟入甑(指蒸锅)，蒸令气上，用器承滴露”

B．《肘后备急方》记载“青蒿一握，以水二升渍，绞取汁”

C．《泉州府志》物产条记载“初，人不知盖泥法，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”

D．《梦溪笔谈》记载“信州铅山县有苦泉……挹其水熬之，则成胆矾……熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”

解析　白酒的烧制是利用沸点不同进行分离，为蒸馏操作，没有涉及化学变化，A错误；《肘后备急方》中记载“青蒿一握，以水二升渍，绞取汁”，为物质形状变化，没有新物质生成，属于物理变化，B错误；黄泥具有吸附作用，可除杂质，没有涉及化学变化，C错误；“熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”说明Fe和CuSO4反应生成Cu，该反应为置换反应，D正确。

答案　D

名师精讲

物理变化和化学变化的判断

(1)判断依据：根据是否有新物质生成来辨析物理变化和化学变化。

(2)常见的物理变化和化学变化

①物理变化：升华、萃取、分液、蒸馏(分馏)、吸附、盐析、渗析、金属导电、焰色反应、电离等。

②化学变化：脱水、蛋白质变性、水解、同素异形体的相互转化、干馏、裂化、裂解、电解、熔融盐导电、电解质溶液导电等。

易错警示　(1)化学变化中一定存在化学键的断裂和形成，但只存在化学键断裂或形成的变化不一定是化学变化，如金属熔化、NaCl溶于水、NaCl晶体从溶液中析出、从浓盐酸中挥发出HCl气体等均属于物理变化。焰色反应是唯一称“反应”的物理现象。

(2)电解质的电离是物理变化，电解质溶液导电是化学变化。

(3)金属与酸反应不一定生成氢气，如铁与足量稀硝酸反应：Fe＋4HNO3(稀)===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O。

(4)金属与盐溶液反应不一定生成另一种金属和另一种盐，如：2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2。

3．下列我国古代的技术应用中，其工作原理不涉及化学反应的是(　　)

答案　C

解析　A项，火药爆炸时发生化学变化；B项，粮食酿酒的过程是淀粉转化为葡萄糖，葡萄糖经发酵转化为酒精，涉及的化学反应有(C6H10O5)n＋nH2OnC6H12O6，C6H12O62C2H5OH＋2CO2↑；C项，转轮排字不涉及化学反应；D项，铁的冶炼是将铁由化合态转化为游离态，高炉炼铁过程中涉及的化学反应为Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2。

4．(2018·新余模拟)下图所示的家庭小实验中，主要发生物理变化的是(　　)

答案　B

解析　A项是含碳化合物的不完全燃烧，发生的是化学变化；B项，主要是活性炭吸附净水，是物理变化；C项，柠檬酸与小苏打反应生成CO2，制成汽水，是化学变化；D项，鸡蛋壳(CaCO3)与食醋反应，生成CO2，是化学变化。

考点　分散系　胶体

[典例3]　(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

解析　由题意可知，甲、乙分散系都是胶体，A错误；氢氧化铝溶于氢氧化钠溶液，而氢氧化铁不溶，B错误；FeCl3中的Fe3＋能氧化I－生成I2，I2溶于水呈深褐色，C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错误。

答案　C

名师精讲

1．胶体

(1)胶体区别于其他分散系的本质特征是分散质粒子直径大小(1～100 nm)。

(2)胶体不带电，胶体中的胶粒能够吸附体系中的带电离子而使胶粒带电荷，但整个分散系仍呈电中性。

(3)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中的分散质。

(4)鉴别胶体和溶液的最简单方法是利用丁达尔效应。

2．胶体的制备方法

(1)物理研磨法——如大豆制豆浆

(2)Fe(OH)3胶体制备

①制备Fe(OH)3胶体时，不能用Fe3＋与碱反应制得；利用饱和FeCl3溶液制备时，不能长时间加热。

②书写Fe(OH)3胶体制备化学方程式的四个易错点：

a．用“===”而不用“”；

b．Fe(OH)3分子式后注明胶体而不使用“↓”；

c．反应条件是“△”；

d．HCl后不能标“↑”。

5．下列事实与胶体的性质有关的是(　　)

①用盐卤点豆腐　②用明矾净水　③医学上用三氯化铁止血　④江河入海口形成三角洲

A．只有①②③ B．只有①②④

C．只有②③ D．全部

答案　D

解析　①用盐卤点豆腐是利用电解质使胶体发生聚沉；②明矾的水溶液中含Al3＋，Al3＋水解生成Al(OH)3胶体，Al(OH)3胶粒吸附作用很强，能吸附水中的杂质和其他胶粒，凝聚成较大的微粒而沉淀，使水得到净化；③血浆是一种液溶胶，三氯化铁是电解质，用三氯化铁止血就是利用电解质促使血液聚沉；④江河中含有大量泥沙，也含有大量土壤胶体，海洋中含有NaCl等电解质，电解质促使胶体聚沉，与泥沙一起形成三角洲。

6．磁流体是电子材料的新秀，它是由直径为纳米量级(1到10纳米之间)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纳米之间，属于胶体的范畴，具备胶体的性质。

微专题

传统文化中物质的性质与分类

根据古代典籍中的材料，考查有关物质的名称、成分，基本的物理和化学性质。是近几年高考的常考点，这类题难度不大，主要考查我国古代化学成就及相关化学史，经典史籍中的化学成就。考生需认真阅读题干中的文言文信息，抓住关键的字词进行解答。

[典例1]　(2015·全国卷Ⅰ)我国清代《本草纲目拾遗》中记叙无机药物335种，其中“强水”条目下写道：“性最烈，能蚀五金……其水甚强，五金八石皆能穿滴，惟玻璃可盛。”这里的“强水”是指(　　)

A．氨水 B．硝酸  

C．醋 D．卤水

解析　A项氨水显碱性，腐蚀玻璃；C项醋只有酸性，无强氧化性；D项卤水主要成分为MgCl2溶液；根据题述信息，可知“强水”具有强氧化性和酸性，四个选项只有硝酸符合，故选B。

答案　B

[体验1]　(2017·北京高考)古丝绸之路贸易中的下列商品，主要成分属于无机物的是(　　)

答案　A

解析　A对：瓷器是由黏土等经高温烧制而成的，其主要成分属于传统无机非金属材料。B错：丝绸是用蚕丝织造的纺织品，其主要成分是蛋白质，属于有机物。C错：茶叶是由茶树的叶子和芽制成的，其主要成分是纤维素，属于有机物。D错：中草药是由植物的根、茎、叶及动物的骨骼等制成的，其主要成分是纤维素、蛋白质等，属于有机物。

[典例2]　(2015·重庆高考)中华民族有着光辉灿烂的发明史，下列发明创造不涉及化学反应的是(　　)

A．用胆矾炼铜 B．用铁矿石炼铁

C．烧结粘土制陶瓷 D．打磨磁石制指南针

解析　CuSO4·5H2O→Cu是由化合物转化成单质，肯定发生化学反应，A不符合题意；炼铁是将铁从其氧化物中还原出来，发生了化学反应，B不符合题意；烧结粘土制陶瓷的过程发生了复杂的化学反应，C不符合题意；磁石制指南针，只是物质的形态发生了变化，属于物理过程，不涉及化学反应，D符合题意。

答案　D

[体验2]　(2018·四川成都市高三二诊)《周礼》记载“煤饼烧蛎房成灰”(“蛎房”即牡蛎壳)，并把这种灰称为“蜃”，古人蔡伦以“蜃”改进了造纸术。下列说法错误的是(　　)

A．贝壳的主要成分为CaCO3

B．“砺成灰”是氧化还原反应

C．“蜃”与水混合，溶液呈碱性

D．纸张主要成分是纤维素

答案　B

解析　牡蛎壳为贝壳，贝壳主要成分为碳酸钙，A正确；“砺房成灰”是碳酸钙灼烧生成氧化钙，反应中各元素化合价不变，不属于氧化还原反应，B错误；“蜃”主要成分是氧化钙，氧化钙溶于水即可得到氢氧化钙，氢氧化钙溶液呈碱性，C正确；纸张主要成分是纤维素，D正确。