高中化学专题1化学家眼中的物质世界第一单元第一课时物质的分类与转化学案苏教版必修1.docx
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高中化学专题1化学家眼中的物质世界第一单元第一课时物质的分类与转化学案苏教版必修1
第一课时物质的分类与转化
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[考试要求]
1．物质的分类方法（学考b/选考b）
2．单质、氧化物、酸、碱、盐等物质之间的相互转化关系（学考b/选考c）
3．根据化合价的变化判断氧化还原反应（学考b/选考b）
4．四种基本化学反应类型与氧化还原反应之间的关系（学考b/选考b）
1．化学家常根据物质的组成、状态、性能等对物质分类。
2．常用的分类方法有单一分类法、交叉分类法和树状分类法。
3．常见的两种转化关系：
①金属单质→金属氧化物→碱→盐；
②氢化物→非金属单质→非金属氧化物→含氧酸→盐。
4．有元素化合价发生变化的反应称为氧化还原反应，元素化合价不发生变化的反应称为非氧化还原反应。
5．置换反应属于氧化还原反应，复分解反应属于非氧化还原反应，有单质参加的化合反应和有单质生成的分解反应属于氧化还原反应。
1．物质的分类
（1）根据物质的状态、性能分类
①根据存在状态分为气态、液态、固态物质；
②根据物质的导电性分为导体、半导体、绝缘体；
③根据在水中的溶解性分为可溶性、微溶性、难溶性物质。
（2）根据物质的组成和性质特点分类
物质
2．氧化物的分类
氧化物
3．常见物质的分类方法
（1）单一分类法是指只用一种标准对物质进行分类的方法。
如：
碱
酸
（2）交叉分类法指将被分类的对象应用多种不同的单一分类法进行分类。
如：
（3）树状分类法是根据被分对象的整体与分出的类型间关系的阵列式形状（像树）来定义的。
如：
1．酸性氧化物都是非金属氧化物吗？
非金属氧化物都是酸性氧化物吗？
提示：
不是；不是。
2．碱性氧化物都是金属氧化物吗？
金属氧化物都是碱性氧化物吗？
提示：
是；不是。
（1）氧化物按组成元素可分为金属氧化物和非金属氧化物。
从性质上可分为酸性氧化物（如CO2、SO2等）、碱性氧化物（如CaO、MgO等）、两性氧化物（如Al2O3）、不成盐氧化物（如CO、NO等）。
金属氧化物不一定都是碱性氧化物，如Al2O3是两性氧化物，而Mn2O7属于酸性氧化物。
（2）酸性氧化物可能是非金属氧化物（如CO2），也可能是金属氧化物（如Mn2O7）。
非金属氧化物不一定就是酸性氧化物（如CO、NO等）。
（3）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Na2O2、Mn2O7等）。
1．（2016·浙江4月考试）下列属于氧化物的是（ ）
A．NaCl B．MgO
C．H2SO4D．NaOH
解析：
选B NaCl属于盐，MgO属于氧化物，H2SO4属于酸，NaOH属于碱。
2．（2016·浙江10月考试）下列属于酸的是（ ）
A．H2SO4B．CO2
C．NaClD．NaOH
解析：
选A H2SO4属于酸；CO2属于酸性氧化物；NaCl属于盐；NaOH属于碱。
1．人们常按照物质转化过程中所表现出的特点，将化学反应分成四种基本反应类型：
化合反应、分解反应、置换反应和复分解反应。
2．根据化学反应过程中元素的化合价是否发生变化，将化学反应分为氧化还原反应和非氧化还原反应。
3．酸、碱、盐在溶液中能发生复分解反应，该反应发生的条件是有沉淀、气体或水等物质生成。
1．不同类物质间如何转化？
提示：
（1）金属及其化合物的转化：
单质→氧化物→碱→盐。
（2）非金属及其化合物的转化：
氢化物→单质→氧化物→酸→盐。
2．四大基本反应类型与氧化还原反应有没有关系？
提示：
置换反应、有单质参加的化合反应和有单质生成的分解反应，为氧化还原反应；复分解反应不是氧化还原反应。
1．单质、氧化物、酸、碱和盐之间的转化关系
2．四种基本反应类型与氧化还原反应的关系
1．（2016·浙江4月考试）下列属于氧化还原反应的是（ ）
A．2KBr＋Cl2===2KCl＋Br2
B．CaCO3
CaO＋CO2↑
C．SO3＋H2O===H2SO4
D．MgCl2＋2NaOH===Mg（OH）2↓＋2NaCl
解析：
选A 反应2KBr＋Cl2===2KCl＋Br2中氯元素化合价降低，溴元素化合价升高，为氧化还原反应，A项符合题意；碳酸钙分解生成氧化钙和二氧化碳时，无元素化合价变化，为非氧化还原反应，B项不符合题意；反应SO3＋H2O===H2SO4中无元素化合价变化，为非氧化还原反应，C项不符合题意；氯化镁与氢氧化钠发生的是复分解反应，为非氧化还原反应，D项不符合题意。
2．（2015·浙江10月考试）HCl＋NaOH===NaCl＋H2O的反应类型是（ ）
A．化合反应 B.置换反应
C.分解反应D．复分解反应
解析：
选D 中和反应属复分解反应。
[方法技巧]
（1）置换反应的规律与条件
规律
反应条件
H2＋金属氧化物→金属＋水
加热；K、Ca、Na、Mg、Al等的金属氧化物除外
炭＋金属氧化物→金属＋CO2
高温加热；K、Ca、Na、Mg、Al等的金属氧化物除外
金属＋酸→盐＋氢气
在金属活动性顺序表中排在氢之前的金属，才能置换出酸中的氢，浓硫酸、硝酸除外
金属＋盐→新盐＋新金属
盐可溶；在金属活动性顺序表中，排在前面的金属才能置换出后面的金属，钾、钙、钠很活泼，在盐溶液中不能置换出金属
（2）复分解反应的规律与条件
规律
反应条件
酸＋碱→盐＋水
酸碱至少有一种可溶，有水生成
酸＋盐→另一种盐＋另一种酸
酸可溶，有沉淀、气体或更弱的酸生成
碱＋盐→另一种碱＋另一种盐
反应物都可溶于水；生成物中要有沉淀
盐＋盐→另两种新盐
反应物都可溶于水；生成物中要有沉淀
[三级训练·节节过关]
1．（2016·杭师大附中期中）下列属于碱性氧化物的是（ ）
A．ClO2 B．Fe2O3
C．NaNO3D．KOH
解析：
选B A属于酸性氧化物，C属于盐，D属于碱，B属于碱性氧化物。
2．下列反应中既属于分解反应又属于氧化还原反应的是（ ）
A．S＋O2
SO2
B．Cu2（OH）2CO3
2CuO＋CO2↑＋H2O
C．2KMnO4
K2MnO4＋MnO2＋O2↑
D．Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑
解析：
选C 判断氧化还原反应最基本的方法是看反应前后有无元素化合价的变化。
A中反应是化合反应；D中反应是置换反应；B中反应属于分解反应，但各元素的化合价在反应前后均没有变化，其不属于氧化还原反应；C中反应属于分解反应，且Mn元素和O元素的化合价发生改变，属于氧化还原反应。
3．下列化合物中依次属于氧化物、碱、盐的一组是（ ）
A．Na2CO3、KOH、CaO
B．CO、NaOH、KCl
C．H2O、H2SO4、NaCl
D．CuO、Cu2（OH）2CO3、CaCO3
解析：
选B Na2CO3属于盐、CaO是氧化物，A项错；H2SO4为酸，C项错；Cu2（OH）2CO3为碱式盐，不属于碱，D项错。
4．根据不同的分类标准将下列几种物质分类
①空气 ②液态氧 ③硝酸钾溶液 ④硫酸铜晶体（CuSO4·5H2O） ⑤二氧化碳 ⑥氧化铜 ⑦锌
⑧金刚石 ⑨氢氧化铜 ⑩纯碱
蔗糖 ⑫硝酸
在上述12种物质中，其中属于纯净物的是__________；属于混合物的是________；属于氧化物的是________；属于盐的是________；属于有机物的是________；属于碱的是________；属于单质的是________。
解析：
硝酸钠溶液属于混合物，不是盐，纯碱属于盐类不是碱，结晶水合物是纯净物。
答案：
②④⑤⑥⑦⑧⑨
⑪⑫ ①③ ⑤⑥ ④⑩ ⑪ ⑨ ②⑦⑧
1．（2016·舟山中学期中）下列物质中属于盐的是（ ）
A．MgOB．H2SiO3
C．NaOHD．NaClO3
解析：
选D 盐是由酸根离子和金属阳离子（或铵根离子）组成的化合物；A中MgO是碱性氧化物；B中H2SiO3是酸；C中NaOH是碱。
2．对下列物质分类全部正确的是（ ）
①纯碱 ②食盐水 ③石灰水 ④NaOH ⑤液态氧 ⑥KClO3
A．碱——①④B．纯净物——③④⑤
C．盐——①⑥D．混合物——②⑤
解析：
选C ①纯碱是Na2CO3，是盐类，属于纯净物；②食盐水是NaCl的水溶液，属于混合物；③石灰水是Ca（OH）2的水溶液，属于混合物；④NaOH是碱类，属于纯净物；⑤液态氧是单质，属于纯净物；⑥KClO3是盐类，属于纯净物。
3．下列各组物质中，从物质分类的角度看，后者从属于前者的是（ ）
A．纯净物、混合物B．金属、非金属
C．纯净物、化合物D．含氧酸、无氧酸
解析：
选C 纯净物包括单质和化合物。
4．下列反应属于氧化还原反应的是（ ）
A．2CuO＋C
2Cu＋CO2↑
B．CaO＋H2O===Ca（OH）2
C．2K2CrO4＋H2SO4===K2Cr2O7＋K2SO4＋H2O
D．NaCl＋AgNO3===AgCl↓＋NaNO3
解析：
选A 有元素化合价变化的化学反应是氧化还原反应，没有元素化合价变化的化学反应是非氧化还原反应。
A中铜元素的化合价由＋2降为0，碳元素的化合价由0升为＋4，属于氧化还原反应。
5．近年来发现，在金星大气层中存在三氧化二碳（C2O3），下列物质与它属于同类的是（ ）
A．C60、O3B．H2O2、N2O4
C．H2SO4、H2CO3D．Na2SO3、KMnO4
解析：
选B 三氧化二碳属于氧化物，A项两种物质均为单质，C项两种物质均为酸，D项两种物质均为盐。
6．NaOH、Na2CO3、NaCl、Na2SO4可按某种标准划为一类物质，下列分类标准不正确的是（ ）
A．钠的化合物
B．可与HCl反应
C．可溶于水
D．可由同种反应类型制取
解析：
选B NaOH、Na2CO3、NaCl、Na2SO4都含有钠元素，所以是钠的化合物，可溶于水，A、C正确；它们都可由复分解反应制取，D正确；NaCl、Na2SO4与HCl不反应，B项不正确。
7．下列物质间的转化能一步实现的是（ ）
A．Na2CO3―→NaOHB．CaCO3―→Ca（OH）2
C．NaNO3―→NaClD．CuO―→Cu（OH）2
解析：
选A Na2CO3与Ba（OH）2、Ca（OH）2等反应可一步生成NaOH。
8．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（ ）
C
CO2
H2CO3
CaCO3
CO2
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
解析：
选D 该转化关系中涉及的化学反应有：
C＋2CuO
2Cu＋CO2↑，CO2＋H2O===H2CO3，H2CO3＋Ca（OH）2===CaCO3↓＋2H2O，CaCO3
CaO＋CO2↑，反应类型分别为置换反应、化合反应、复分解反应、分解反应。
9．工业生产及日常生活中都会有二氧化碳生成，按要求写出制取二氧化碳的化学方程式，是氧化还原反应的请指明。
（1）化合反应：
______________________________________________________________。
（2）分解反应：
________________________________________________________。
（3）置换反应：
________________________________________________________。
（4）复分解反应：
_______________________________________________________。
答案：
（1）C＋O2
CO2（氧化还原反应）
（2）CaCO3
CaO＋CO2↑
（3）C＋2CuO
2Cu＋CO2↑（氧化还原反应）
（4）CaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2O
10．
（1）将碳酸钙、稀盐酸、铁、氧气四种物质填写到适当的位置。
物质
（2）从
（1）中的四种物质中选出一种或几种为反应物，按下述反应类型，各写一个化学方程式。
①分解反应：
_______________________________________________________。
②化合反应：
_______________________________________________________。
③置换反应：
_______________________________________________________。
④复分解反应：
____________________________________________________。
（3）
（2）中属于氧化还原反应的是________。
解析：
（1）碳酸钙属于化合物，稀盐酸属于混合物，铁属于金属单质，O2属于非金属单质。
（2）CaCO3高温下分解，Fe和O2可以化合生成Fe3O4，盐酸和铁可以发生置换反应，CaCO3与盐酸可以发生复分解反应。
答案：
（1）①碳酸钙 ②铁 ③氧气 ④稀盐酸
（2）①CaCO3
CaO＋CO2↑
②3Fe＋2O2
Fe3O4
③Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑
④CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑
（3）②③
1．下列关于物质分类的组合，正确的是（ ）
选项
碱
酸
盐
金属氧化物
非金属氧化物
A
苛性钠
硝酸
碳酸氢钠
氧化铜
三氧化硫
B
碳酸钠
硫酸
食盐
氧化镁
一氧化碳
C
烧碱
醋酸
碳酸铵
二氧化氮
三氧化硫
D
苛性钾
盐酸
烧碱
氧化铝
二氧化碳
解析：
选A 碳酸钠属于盐，B项错误；二氧化氮（NO2）是非金属氧化物，C项错误；烧碱为NaOH，属于碱，D项错误。
2．经分析，某种物质只含有一种元素，则此物质（ ）
A．一定是一种单质
B．一定是纯净物
C．一定是混合物
D．可能是纯净物，也可能是混合物
解析：
选D 只含有一种元素，一定不是化合物，但可能是一种单质，如H2，为纯净物；也可能不是一种单质，而是两种单质的混合物，如金刚石和石墨或O2和O3等。
3．（2017·台州市书生中学月考）下列属于置换反应的是（ ）
A．2KBr＋Cl2===2KCl＋Br2
B．3CO＋Fe2O3
2Fe＋3CO2
C．2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑
D．3S＋6KOH
2K2S＋K2SO3＋3H2O
解析：
选A 置换反应是一种单质与一种化合物反应生成一种新的单质和另一种新的化合物，所以A正确。
4．下列是某同学对KHSO4的物质类型进行的分析，其中不正确的是（ ）
A．根据元素组成知它是化合物
B．因它含有钾离子与酸根离子，故KHSO4是钾盐
C．KHSO4可以称为硫酸盐
D．因为它含有与酸相同的元素氢，故KHSO4也可称为酸
解析：
选D 因KHSO4是由多种元素组成的纯净物，属于化合物，A对；KHSO4是盐且含有钾元素，B对；KHSO4属于硫酸盐，C对；KHSO4溶于水电离出的阳离子为H＋和K＋，故它不是酸，D错。
5．科学家在研究化学物质的时候，常常对物质进行分类，以便对同类物质的组成和性能进行深入研究。
下列4组物质：
①Mg O2 N2 NO
②NaOH HCl CH4 KCl
③H2CO3 H2SO4 NaOH HNO3
④CaO SO2 CO2 SiO2
从物质的基本分类看，每组中都有一种物质与其他物质不属于同一类，这4种物质分别是（ ）
A．Mg HCl H2CO3 CaO
B．O2 NaOH H2SO4 SO2
C．NO CH4 NaOH CaO
D．NO KCl HNO3 SO2
解析：
选C ①中NO属于化合物，其他三种都属于单质；②中CH4属于有机化合物，其他三种都属于无机化合物；③中NaOH属于碱，其他三种属于酸；④中CaO属于金属氧化物，其他三种属于非金属氧化物。
6．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（ ）
选项
甲
乙
丙
丁
A
H2SO4
Na2SO4
NaOH
NaCl
B
KCl
K2CO3
KOH
HCl
C
O2
CO
CuO
C
D
Fe
CuCl2
Ag
HCl
解析：
选C 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，D中乙与丙、丙与丁均不能反应，故A、B、D不符合题意。
C中反应依次为甲和乙：
2CO＋O2
2CO2；乙和丙：
CO＋CuO
Cu＋CO2；丙和丁：
2CuO＋C
2Cu＋CO2↑；甲和丁：
C＋O2
CO2，丁→乙：
2C＋O2
2CO。
7．下列各选项最后的物质是要制取的物质，其中不可能得到的是（ ）
A．CaCO3
CaO
Ca（OH）2
NaOH溶液
B．Cu
CuO
CuSO4溶液
Cu（OH）2沉淀
C．KMnO4
O2
SO3
H2SO4
D．BaCO3
BaCl2溶液
HCl溶液
解析：
选C C项中硫在氧气中燃烧只能生成二氧化硫。
8．奥运五环代表着全世界五大洲的人民团结在一起。
下列各项中的物质，能满足如图中阴影部分关系的是（ ）
选项
①
②
③
④
A
NaCl
K2SO4
KCl
（NH4）2SO4
B
NaCl
K2SO4
KCl
NH4Cl
C
Na2SO4
K2SO4
KCl
NH4Cl
D
Na2SO4
K2SO4
KCl
（NH4）2SO4
解析：
选C C项中Na2SO4、K2SO4分别属于钠盐、钾盐，但根据阴离子判断都属于硫酸盐；KCl和NH4Cl分别属于钾盐和铵盐，根据阴离子判断，都属于盐酸盐；A、B项中的NaCl属于钠盐或盐酸盐，A、D项中的（NH4）2SO4属于铵盐或硫酸盐，都不符合图示关系。
9．无机化合物可根据其组成和性质进行分类。
（1）如上图所示的物质分类方法名称是___________________________________。
（2）
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
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。
（3）写出⑦转化为⑤的化学方程式_______________________________________。
解析：
常见的酸有H2SO4、HNO3、HCl、H2CO3等；碱有NaOH、KOH、Ba（OH）2、Ca（OH）2等；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。
答案：
（1）树状分类法
（2）②H2SO4（或HNO3或H2CO3） ③NaOH（或KOH） ⑥Na2SO4（或K2CO3或Na2SO3或NaNO3）（本小题答案符合要求即可）
（3）2NaOH＋CO2（少量）===Na2CO3＋H2O
10．分类法是一种重要的学习方法。
下列4组物质中均有一种物质的类别与其他三种不同，请分别填出其化学式。
甲：
Na、H2、O2、Cl2；
乙：
CO、Na2O、CO2、SO2；
丙：
NaOH、K2CO3、KHCO3、K2SO4；
丁：
NaOH、Ca（OH）2、KOH、NaCl。
（1）甲________，乙________，丙________，丁________。
（2）根据下图写出序号所表示反应的化学方程式：
①________________________________________________________________________；
②________________________________________________________________________；
③________________________________________________________________________。
解析：
（1）甲组物质中只有Na是金属单质，其余是非金属单质；乙组物质中只有Na2O是金属氧化物，其余是非金属氧化物；丙组中只有NaOH是碱，其余是盐；丁组中只有NaCl是盐，其余是碱。
（2）由图可知是Na―→Na2O―→NaOH―→NaCl，反应的化学方程式分别是4Na＋O2===2Na2O，Na2O＋H2O===2NaOH，NaOH＋HCl===NaCl＋H2O
答案：
（1）Na Na2O NaOH NaCl
（2）①4Na＋O2===2Na2O
②Na2O＋H2O===2NaOH
③NaOH＋HCl===NaCl＋H2O
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