新教材2023_2024学年高中化学第2章元素与物质世界第1节第1课时元素与物质的关系物质的分类课件鲁科版必修第一册

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第2章　元素与物质世界第1节　第1课时　元素与物质的关系　物质的分类素 养 目 标1.进一步感知各种元素及其化合物,知道元素有游离态和化合态两种形态,培养宏观辨识与微观探析的化学核心素养。2.知道分类法是研究物质性质的重要方法,根据元素组成可以将纯净物分为单质、化合物,化合物又可以分为氧化物、酸、碱、盐等。3.以碳元素为例,根据物质类别和元素价态构建元素的物质家族,建立起元素与物质家族的关系,形成证据推理与模型认知的化学核心素养。4.通过实验探究,理解并体验研究一类物质性质的方法,掌握各类别物质的一般性质,形成科学探究与创新意识的化学核心素养。基础落实·必备知识全过关重难探究·能力素养全提升目 录 索 引 学以致用·随堂检测全达标基础落实·必备知识全过关 表示物质的宏观组成一、元素与物质的关系1.元素组成物质物质都是由元素组成的。根据物质的元素组成,可对物质进行分类。仅由一种元素组成的纯净物称为　　　　　。由两种或两种以上的元素组成的纯净物称为　　　　　,由两种或两种以上的元素组成的纯净物又可以分为　　　　　、　　　　　、　　　　　、　　　　　等。 2.元素的存在形态单质 化合物 氧化物 酸 碱 盐 单质 化合物 3.元素的化合价(1)元素的化合价:在单质中元素化合价为　　价,在化合物中,元素正、负化合价　　　　　　为0。 (2)如图所示是碳及其化合物“价—类”二维图。0代数和 CO2 H2CO3 Na2CO3、NaHCO3 CO CH4 【微思考1】只由一种元素组成的物质一定是纯净物吗? 提示 不一定。如O2和O3、白磷和红磷、金刚石和石墨等组成的物质都只含一种元素,但都属于混合物。二、物质的分类与物质的性质1.根据物质的组成,将物质分为　　　　　　和　　　　　　。由同种物质组成的物质叫　　　　　　,由不同物质组成的物质叫　　　　　　。 酸性氧化物:能与　 　反应只生成盐和水的氧化物。 碱性氧化物:能与　 　反应只生成盐和水的氧化物。 纯净物 混合物 纯净物 混合物 金属单质 非金属单质 酸 碱 碱 酸 2.其他分类方法 电解质 非电解质 氧化剂 还原剂 溶液 胶体 浊液 【微思考2】Na2O2是碱性氧化物吗?说明理由。 【微思考3】金属氧化物都是碱性氧化物吗?碱性氧化物都是金属氧化物吗? 提示 不是。Na2O2与酸反应时,不仅生成盐和水,同时生成氧气,不符合碱性氧化物的定义。 提示 金属氧化物不一定是碱性氧化物,如Mn2O7为酸性氧化物;碱性氧化物都是金属氧化物。【微思考4】非金属氧化物一定是酸性氧化物吗?酸性氧化物一定是非金属氧化物吗?提示 非金属氧化物不一定是酸性氧化物,如CO、NO都不是酸性氧化物;酸性氧化物不一定是非金属氧化物,如Mn2O7是酸性氧化物。判断下列说法是否正确,正确的画“√”,错误的画“×”。1.只含一种元素的物质不一定是纯净物。(　　)2.只由一种分子组成的物质一定为纯净物。(　　)3.含氧元素的化合物都是氧化物。(　　)4.纯净物只由一种原子构成,而混合物由多种原子构成。(　　)5.胆矾(CuSO4·5H2O)、明矾[KAl(SO4)2·12H2O]都属于混合物。(　　)√√×××重难探究·能力素养全提升探究1　元素与物质的关系及物质的分类方法分类是一种研究和学习物质性质的重要方法,对一种物质可以从不同的角度进行分类,研究物质的性质可以从物质所属的类别入手。按照不同的分类标准,H2SO4可以属于哪些不同的类别?1.元素、物质及微粒间的关系(1)物质的组成。宏观上物质是由元素组成的,微观上物质是由分子、原子、离子构成的。(2)元素、物质及微粒间的关系图。 2.物质的分类分类法一般分为交叉分类法(对物质按不同的标准进行分类)和树状分类法(对同类事物进行再分类)。(1)交叉分类法——从不同角度对物质进行分类。如:(2)树状分类法——按不同层次对物质进行逐级分类,如: 1.图表归纳是学习化学的常用方法,某同学归纳的下表物质与图中对应关系正确的是(　　)C解析 由图可知,X包含Y,Y包含Z。一元强酸不一定是含氧酸,如HCl,A项错误;强碱不一定是易溶的,如氢氧化钙是强碱,但是微溶,B项错误;碳酸钡属于碳酸盐,碳酸盐属于盐的范畴,C项正确;二氧化碳属于氧化物,氧化物也包含了非金属氧化物,D项错误。2.[2023广东湛江高一质检]下列物质分类的正确组合是(　　) A解析 金刚石是碳元素形成的单质,B错误;澄清石灰水是Ca(OH)2的水溶液,属于混合物,C错误;CuSO4·5H2O属于纯净物,CaO属于氧化物,D错误。探究2　单质、氧化物、酸、碱、盐之间的反应规律(1)在物质的分类中,镁属于哪类物质? 提示 镁属于金属活动性顺序中排在氢前面的活泼金属单质。 (2)在上图表示的一组实验中,镁与哪些物质的反应有明显现象? (3)通过这组实验总结这类金属的通性。 提示 镁与稀盐酸反应会有气泡产生,镁与硫酸铜溶液反应会在镁片表面析出红色的金属。 提示 在金属活动性顺序中排在氢前面的金属能与稀盐酸、稀硫酸等反应生成氢气,能将不活泼的金属从其盐溶液中置换出来(K、Na等金属除外)。1.单质、氧化物、酸、碱和盐之间的转化关系图注意物质的特性。如:酸与金属反应可以生成氢气和盐,这是一般规律,但并不是所有的酸都能与金属反应生成氢气。2.具体转化示例(1)金属的化学通性。(2)氧化物的化学通性。 (3)酸的化学通性。 (4)碱的化学通性。 (5)盐的化学通性。 1.单质、氧化物、酸、碱、盐,这些不同类别的物质之间反应时可以生成盐,某同学构建了如图所示的知识网络图。 (1)请任写一种符合图中组合⑥关系的化学方程式(要求组合⑥不能与图中已有组合重复):　　　　　　　　　　　　　　　。 (2)用面粉制作馒头的发酵过程中会产生有机酸,设其化学式为HR,R表示有机酸根成分,若在蒸馒头前加入小苏打,则蒸好的馒头有很多小孔,吃起来松软可口且无酸味。请写出发生反应的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。该反应所对应的是图中的哪种组合　　　(从①~⑩中选序号填入)。 (3)Fe3O4可看作FeO·Fe2O3。请写出Fe3O4与盐酸反应的化学方程式:  　。答案 (1)Fe+CuSO4══FeSO4+Cu(合理即可)(2)HR+NaHCO3══CO2↑+H2O+NaR　①(3)Fe3O4+8HCl══2FeCl3+FeCl2+4H2O(或FeO·Fe2O3+8HCl══2FeCl3+FeCl2+4H2O)解析 (1)组合⑥可以是盐+金属,也可以是盐+非金属等其他合理组合,只要化学方程式合理且正确都可。(2)碳酸氢钠与HR反应时会生成水、二氧化碳和NaR(R的化合价是-1价),属于盐与酸发生的复分解反应。(3)Fe3O4的化学式也可以写成FeO·Fe2O3,所以Fe3O4可以与盐酸反应生成氯化铁、氯化亚铁和水,化学方程式为Fe3O4+8HCl══2FeCl3+FeCl2+4H2O或FeO·Fe2O3+8HCl══2FeCl3+FeCl2+4H2O。方法点拨　根据物质类别预测陌生物质的性质首先判断陌生物质的物质类别,根据该类别物质的一般性质及相关反应规律预测陌生物质可能会与哪些类别的物质发生反应,然后选择可能与该物质反应的各类物质的代表物,推断可能发生的具体反应和反应产物。2.在如下一系列物质的转化过程中,没有涉及的基本反应类型是(　　)Cu→CuO→CuSO4→Cu(OH)2→CuO→CuCl2A.化合反应　　　 B.分解反应C.置换反应 D.复分解反应C解析 Cu和O2发生化合反应生成CuO,CuSO4和NaOH发生复分解反应生成Cu(OH)2,Cu(OH)2发生分解反应生成CuO,不涉及置换反应。学以致用·随堂检测全达标12341.以下表示的是碳及其化合物的转化关系。 其中涉及的基本反应类型依次是(　　)A.化合、置换、分解、复分解 B.置换、复分解、化合、分解C.置换、化合、分解、复分解 D.置换、化合、复分解、分解D解析 题中涉及反应依次为C+2CuO 2Cu+CO2↑(置换反应)、CO2+H2O══H2CO3(化合反应)、H2CO3+NaOH══NaHCO3+H2O(复分解反应)、2NaHCO3 Na2CO3+CO2↑+H2O(分解反应)。12342.物质的分类是指根据物质的性质、特征等对其进行分类。下列物质分类正确的是(　　)A.混合物:烧碱、碘酒、氯水B.化合物:澄清石灰水、冰水混合物、氯化氢C.单质:氮气、氢气、空气D.盐:纯碱、氯化钠、硫酸铜D解析 烧碱的成分是NaOH,属于纯净物,A错误;澄清石灰水是混合物,B错误;空气是混合物,C错误;D正确。12343.下列有关氧化物的判断正确的是(　　)A.凡是含氧元素的化合物均可称为氧化物B.依据性质不同,氧化物只能分为酸性氧化物和碱性氧化物C.酸性氧化物都能与强碱反应生成盐和水D.金属氧化物一定是碱性氧化物C解析 氧化物是只含两种元素,且其中一种是氧元素的化合物,如CO2、Na2O等,含氧元素的化合物不一定是氧化物,如H2SO4、KMnO4等,故A项错误;能与碱反应只生成盐和水的氧化物称为酸性氧化物,能与酸反应只生成盐和水的氧化物称为碱性氧化物,而NO、CO等既不是酸性氧化物也不是碱性氧化物,故B项错误,C项正确;金属氧化物不一定是碱性氧化物,如Mn2O7是酸性氧化物,故D项错误。12344.NO2是大气污染物,能与NaOH溶液反应:2NaOH+2NO2══NaNO3+ NaNO2+H2O。SiO2常用于制造光导纤维,能与氢氟酸(HF)反应: SiO2+4HF══SiF4↑+2H2O。下列有关说法正确的是(　　)A.从元素组成看,NO2和SiO2都是非金属氧化物B.NO2能与NaOH溶液反应,因此NO2是酸性氧化物C.SiO2能与氢氟酸(HF)反应,因此SiO2是碱性氧化物D.非金属氧化物可能是酸性氧化物,也可能是碱性氧化物A1234解析 NO2和SiO2都是由非金属元素(N、Si)和氧元素组成,故属于非金属氧化物,A正确;NO2与NaOH溶液反应生成两种盐和水,且N元素化合价发生变化,故不是酸性氧化物,B错误;SiO2与氢氟酸反应生成的SiF4是气体,不属于盐,因此SiO2不是碱性氧化物,C错误;非金属氧化物可能是酸性氧化物,但不可能是碱性氧化物,D错误。