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物質(zhì)的組成與分類 【本講教育信息】 一. 教學(xué)內(nèi)容： 物質(zhì)的組成與分類 二、教學(xué)目標(biāo) 理解混合物與純凈物、單質(zhì)與化合物、金屬與非金屬、酸、堿、鹽和氧化物等概念； 能根據(jù)物質(zhì)的組成和性質(zhì)對(duì)物質(zhì)進(jìn)行分類，并初步學(xué)習(xí)按不同的方法對(duì)物質(zhì)進(jìn)行分類； 三、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn) 概念的辨析及物質(zhì)的分類方法 四、教學(xué)過(guò)程： （一）物質(zhì)的組成： 1、分子和由分子構(gòu)成的物質(zhì)： （1）分子是構(gòu)成物質(zhì)的一種能獨(dú)立存在的微粒，它保持著這種物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)。分子有一定的大小和質(zhì)量；分子間有一定距離；分子在不停地運(yùn)動(dòng)著；（物理變化是分子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的結(jié)果），分子間存在分子間作用力（范德華力）和在一些分子間存在氫鍵。 （2）由分子構(gòu)成的物質(zhì)（在固態(tài)時(shí)均為分子晶體）。如：干冰、水、硫酸等。 2、原子和原子構(gòu)成的物質(zhì)： （1）原子是參加化學(xué)變化的最小微粒?；瘜W(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是原子間重新組合，是原子運(yùn)動(dòng)形態(tài)的變化。原子有一定的種類、大小和質(zhì)量，由原子構(gòu)成的物質(zhì)，原子間有一定間隙，原子不停地運(yùn)動(dòng)著，原子間有一定的作用力。 （2）由原子構(gòu)成的晶體，如金剛石、晶體硅等。 3、離子和由離子構(gòu)成的物質(zhì)：離子是帶電的原子或原子團(tuán)，絕大多數(shù)鹽類，強(qiáng)堿，低價(jià)金屬氧化物等都是由陽(yáng)離子和陰離子構(gòu)成的化合物。 注：離子和原子在結(jié)構(gòu)和性質(zhì)上均不相同。 說(shuō)明： 　1、分子是保持物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)的一種微粒，在化學(xué)反應(yīng)中分子可以再分；原子是化學(xué)變化中的最小微粒，說(shuō)明原子在化學(xué)反應(yīng)中不能再分，但通過(guò)物理方法，原子也可以分為更小的粒子：原子核、核外電子、質(zhì)子、中子等。 2、只有由分子組成的分子晶體中才存在單個(gè)的分子，因此，也才具有具體的分子式，原子晶體和離子晶體中只存在相應(yīng)的原子或離子，其化學(xué)式表示的是晶體中原子或離子的個(gè)數(shù)比，并不存在單個(gè)的分子，因此，這些晶體只存在化學(xué)式，不存在分子式。 3、在分子晶體中可能存在共價(jià)鍵，肯定沒(méi)有離子鍵；在原子晶體中肯定存在共價(jià)鍵；而在離子晶體中肯定存在離子鍵、可能有共價(jià)鍵。 4、一般情況下，分子晶體的熔沸點(diǎn)較低，而原子晶體和離子晶體的熔沸點(diǎn)較高。 （二）物質(zhì)的分類： 1、物質(zhì)的分類方法及應(yīng)用： 按照不同的分類標(biāo)準(zhǔn)可以得到不同的分類方法。一般情況下，物質(zhì)的分類方法有兩種類型：從物質(zhì)的組成上分類，稱為交叉分類法；對(duì)同類事物進(jìn)行再分類，稱為樹(shù)狀分類法。如：從鹽的組成離子對(duì)鹽進(jìn)行分類－交叉分類法： 對(duì)物質(zhì)的組成進(jìn)行樹(shù)狀分類： 　2、純凈物和混合物： 純凈物：由同一種物質(zhì)組成的物質(zhì)，即由同種分子或微粒組成，有固定的組成和一定的性質(zhì)。 混合物：由不同種物質(zhì)組成的物質(zhì)，即由不同種分子或微粒組成，無(wú)一定的組成，沒(méi)有固定的熔、沸點(diǎn)。 3、物質(zhì)的性質(zhì)和變化： 物理變化：沒(méi)有生成新物質(zhì)的變化。如：三態(tài)變化、金屬導(dǎo)電、蒸餾和分餾、揮發(fā)和升華、吸附和鹽析、電泳、潮解、溶液及鹽的焰色反應(yīng)、粉碎、凝聚等。 物理性質(zhì)：不需要經(jīng)過(guò)化學(xué)變化就表現(xiàn)出來(lái)的性質(zhì)，如：物質(zhì)的顏色、狀態(tài)、氣味、密度、硬度、熔沸點(diǎn)、溶解度、導(dǎo)電性等。 化學(xué)變化：生成新物質(zhì)的變化，物質(zhì)在發(fā)生化學(xué)變化時(shí)，一般都伴隨著物理變化，但化學(xué)變化占優(yōu)勢(shì)。如：風(fēng)化、老化、裂化、裂解、硝化、磺化、鈍化、酯化、皂化、水泥的硬化、硬水的軟化、同素異形體之間的轉(zhuǎn)化等；脫水、脫氧、脫氫、脫硫等；干餾、燃燒、粉塵的爆炸等；電解、電鍍、原電池反應(yīng)、電化學(xué)腐蝕等。 化學(xué)性質(zhì)：物質(zhì)在化學(xué)變化過(guò)程中表現(xiàn)出來(lái)的性質(zhì)，如物質(zhì)的氧化性、還原性、酸堿性等。 4、常見(jiàn)無(wú)機(jī)物之間的反應(yīng)關(guān)系： ①非金屬一般能與氫、氧化合生成氣態(tài)氫化物和氧化物，能與某些非金屬化合生成無(wú)氧酸鹽，有些非金屬能與水或堿溶液發(fā)生歧化反應(yīng)，非金屬性強(qiáng)的物質(zhì)可以把非金屬性弱的物質(zhì)從其鹽（或酸）的水溶液中置換出來(lái)； ②大多數(shù)金屬能與氧氣等非金屬化合生成金屬氧化物或無(wú)氧酸鹽，除金、鉑外能與氧化性酸反應(yīng)，較活潑金屬能與非氧化性酸反應(yīng)生成H2，很活潑的金屬能與水作用，鋁等金屬還可以與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)產(chǎn)生H2； ③大多數(shù)酸性氧化物可與水作用生成相應(yīng)的酸，能與堿反應(yīng)生成相應(yīng)的含氧酸鹽； ④大多數(shù)堿性氧化物能與酸性氧化物（或酸）作用生成鹽，有些堿性氧化物可溶于水生成相應(yīng)的堿； ⑤某些物質(zhì)具有兩性，如：鋁、氧化鋁、氫氧化鋁等既能與酸作用生成相應(yīng)的鹽，又能與堿作用生成鹽。 5、常用化學(xué)用語(yǔ)：元素符號(hào)（核素）、離子符號(hào)、原子結(jié)構(gòu)示意圖、電子式、結(jié)構(gòu)式、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式、化學(xué)方程式、離子方程式、熱化學(xué)方程式等。理解并掌握上述化學(xué)用語(yǔ)的寫(xiě)法及使用規(guī)則。 說(shuō)明： （1）區(qū)分純凈物、混合物的關(guān)鍵是：是否同種物質(zhì)組成，區(qū)分單質(zhì)、化合物的關(guān)鍵是：是否同種元素組成。如：由H2、D2等組成的氫分子混合在一起時(shí)，就是混合物，但它們同屬于單質(zhì)，同素異形體、同分異構(gòu)體混合在一起也屬于混合物。HD、HT、DT與H2、D2、T2一樣屬于氫的不同單質(zhì)，它們都是由同一種元素－氫組成的。 （2）區(qū)別物質(zhì)所發(fā)生的變化屬于物理還是化學(xué)變化的關(guān)鍵是看在變化過(guò)程中有沒(méi)有新物質(zhì)生成，而不是看它的外形或狀態(tài)有沒(méi)有改變。在物理變化的過(guò)程中不包含化學(xué)變化，但在化學(xué)變化的過(guò)程中肯定發(fā)生物理變化。 （3）氧化性酸與非氧化性酸是指酸根離子有沒(méi)有氧化性，如濃硫酸、硝酸為氧化性酸，鹽酸為非氧化性酸。但非氧化性酸電離出來(lái)的氫離子也有一定的氧化性。 （4）酸的元數(shù)與酸的結(jié)構(gòu)中羥基氫原子個(gè)數(shù)相同，不可簡(jiǎn)單地認(rèn)為分子中有幾個(gè)氫原子就是幾元酸。如：H3PO2中只有一個(gè)羥基氫，為一元酸。 （5）酸性氧化物不一定是非金屬氧化物，如：Mn2O7；非金屬氧化物也不一定是酸性氧化物，如：CO、NO等；金屬氧化物不一定是堿性氧化物，但堿性氧化物一定是金屬氧化物。 （6）上述無(wú)機(jī)物之間的反應(yīng)關(guān)系為普遍關(guān)系，同時(shí)我們還要注意特殊物質(zhì)的特殊性： ①F2以及鈉、鉀等活潑性很強(qiáng)的金屬與水作用時(shí)首先是與水反應(yīng)； ②鐵、鋁與濃硫酸（或濃硝酸）常溫下鈍化，在其表面生成一薄層致密的氧化膜，阻止反應(yīng)的繼續(xù)進(jìn)行； ③還原性氧化物與氧化性酸作用發(fā)生氧化還原反應(yīng)等； ④某些鹽溶液間可發(fā)生雙水解，促進(jìn)反應(yīng)的進(jìn)行。如：Al3＋與HCO3－、CO32－等。 【典型例題】 例1、經(jīng)分析，某物質(zhì)只含有一種元素，則此物質(zhì)　 A、一定是單質(zhì) 　　　 B、一定是純凈物 C、一定是混合物 　　　D、可能是純凈物，也可能是混合物 解析：只含一種元素，則一定是單質(zhì)，不是化合物。由單質(zhì)構(gòu)成的物質(zhì)可能是混合物，例：O2、O3 等同素異形體；也可能是純凈物，例：H2 答案：D 例2、請(qǐng)利用分類法把下列幾種物質(zhì)進(jìn)行分類，并畫(huà)出圖示： CaCl2 Ca（NO3）2 KNO3 K2SO4 KCl 解析：以上幾種物質(zhì)均為鹽 ， 根據(jù)鹽的分類方法： 答案：見(jiàn)上 例3、下列敘述中正確的是 　　A、酸酐一定是酸性氧化物　　　　　　　　　B、堿性氧化物一定是金屬氧化物 C、金屬氧化物一定是堿性氧化物　　　　　　D、非金屬氧化物一定是酸性氧化物 解析：酸性氧化物一般稱為酸酐，但酸酐不一定就是酸性氧化物，如兩分子乙酸脫去一分子水后所形成的物質(zhì)稱為乙酸酐，它是乙酸的酸酐；酸性氧化物可以是金屬氧化物也可以是非金屬氧化物，但非金屬氧化物卻不一定是酸性氧化物，如：CO、NO等不成鹽氧化物；堿性氧化物一定是金屬氧化物，但金屬氧化物卻不一定是堿性氧化物，如Mn2O7等，綜上所述，本題答案為：B 答案：B 例4、下列有關(guān)物質(zhì)分類的正確組合是 　　　分類 組合 堿 酸 鹽 堿性氧化物 酸性氧化物 A 純堿 鹽酸 重晶石 氧化鋁 二氧化碳 B 燒堿 硫酸 食鹽 氧化鎂 一氧化碳 C 苛性鉀 硝酸 小蘇打 過(guò)氧化鈉 二氧化硫 D 苛性鈉 醋酸 蘇打 氧化鈉 三氧化硫 解析：題目中給出了幾種常見(jiàn)化合物的名稱，要求對(duì)其進(jìn)行分類，解題時(shí)應(yīng)明確酸、堿、鹽氧化物等概念，然后進(jìn)行分類。 選項(xiàng) 內(nèi)　　　容　　　指　　　向 結(jié)論 A 純堿指Na2CO3是鹽，Al2O3是兩性氧化物 錯(cuò)誤 B CO不是酸性氧化物，屬于不成鹽氧化物 錯(cuò)誤 C Na2O2不是堿性氧化物，屬于較復(fù)雜的氧化物 錯(cuò)誤 D 醋酸屬于有機(jī)酸，純堿指Na2CO3，它還有另一俗稱為蘇打 正確 答案：D 例5、A、B、C是在中學(xué)化學(xué)中常見(jiàn)的三種化合物，它們各由兩種元素組成。甲乙是兩種單質(zhì)。這些化合物、單質(zhì)之間的關(guān)系如下圖所示：據(jù)此判斷 ⑴在A、B、C這三種化合物中，必含乙元素的是　　　　　　　　。 ⑵單質(zhì)乙必為　　　　　?。ㄌ睢敖饘佟被颉胺墙饘佟保?，其理由是：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ⑶單質(zhì)乙的化學(xué)式可能為　　　　，則化合物B的化學(xué)式是　　　　　　　。 解析：本題考查的是物質(zhì)之間的相互轉(zhuǎn)化問(wèn)題。單質(zhì)甲和單質(zhì)乙化合生成化合物A，說(shuō)明A中必含有乙元素，同時(shí)單質(zhì)甲與化合物B反應(yīng)生成化合物A、C，而C中含有N元素，因此化合物B中肯定也含有乙元素，又因?yàn)榛衔顰與C作用生成單質(zhì)乙，說(shuō)明在這個(gè)反應(yīng)中乙元素的化合價(jià)從正價(jià)以及負(fù)價(jià)相互反應(yīng)形成了0價(jià)，從而確定乙是非金屬元素，一般能發(fā)生歸中反應(yīng)生成單質(zhì)的非金屬元素主要有N2、S、X2等，其中由兩種元素形成的化合物間反應(yīng)的一般是S或N。如：甲為O2、乙為S，則化合物A為SO2，化合物B為H2S，化合物C就是H2O。　 答案：（1）必含乙元素的為：A、B；（2）單質(zhì)乙必為非金屬，理由是發(fā)生歸中反應(yīng)后生成了單質(zhì)，說(shuō)明乙存在負(fù)價(jià)；（3）單質(zhì)乙可能為S，化合物B為H2S