2019-2020版新教材高中化学 第2章 第1节 第1课时 元素与物质的分类课件 鲁科版必修第一册

第2章元素与物质世界第1节元素与物质的分类第1课时元素与物质的关系物质分类与物质性质学业要求核心素养对接1.根据物质的组成和性质可以对物质进行分类。2.感受分类在科研和学习中的重要作用。3.能从物质的宏观特征入手对物质进行分类和表征。1.通过对“物质的分类”的学习增强宏观辨识水平。2.通过“分类方法的应用”的学习，能从物质的宏观特征入手对物质及其反应进行分类和表征。［知识梳理］知识点一元素与物质的关系盐酸(分析纯)的试剂标签1．元素与物质的关系(1)元素是物质的基本组成成分，物质都是由元素组成的。(2)每一种元素都能自身组成单质；绝大多数元素都能与其他种类的元素组成化合物。而且几种元素组成化合物时，有的只能组成一种，有的则能组成几种不同的化合物。同一种元素组成的物质不一定是单质，可能是混合物，如O2、O3通过上图可以知道，盐酸是由氢元素和氯元素组成的，里面还含有其它的杂质，它们分别由什么元素组成的，元素与物质的关系究竟怎样？请完成下列知识点：2．元素的存在形态及元素的化合价(1)游离态：元素以形式存在的状态，其化合价为。(2)化合态：元素以形式存在的状态，元素的化合价一般不为0。(3)一种元素可以有多种化合价，金属元素只有0价和价，非金属元素一般有0价、价和价。一般认为O无最高正价，F无正价(4)在不同的化合物中同一元素的化合价可能相同，也可能不相同。在化合物中各元素的化合价的代数和等于0。NH4NO3中的N既有－3价，又有＋5价单质0化合物正负正知识点二物质的分类与物质性质我们知道Ca(OH)2属于碱，其水溶液显碱性，HCl属于酸，其水溶液显酸性，那么Ca(OH)2溶液、盐酸属于什么？物质是怎么分类的？各个类别的物质分别有什么样的性质？请完成下列知识点：1．物质分类的依据(1)根据物质的元素组成分类混合物单质金属单质非金属单质金属非金属酸碱正盐酸式盐碱式盐酸性氧化物：能与反应生成盐和水的氧化物。碱性氧化物：能与反应生成盐和水的氧化物。碱酸（2）（3）电解质非电解质氧化剂还原剂2．根据物质类别研究物质性质单质、氧化物、酸、碱、盐之间的相互关系化学反应举例单质―→氧化物2H2＋O2=====点燃2H2O酸性氧化物―→酸SO3＋H2O===H2SO4酸―→盐BaCl2＋H2SO4===BaSO4↓＋2HCl碱性氧化物―→碱Na2O＋H2O===2NaOHCaO＋H2O===Ca(OH)2碱―→盐NaOH＋HCl===NaCl＋H2O盐―→盐AgNO3＋NaCl===AgCl↓＋NaNO3而MgO不与H2O反应，但Mg(OH)2=====△MgO＋H2O，Fe2O3也是如此。微判断(1)Na2SO4既属于钠盐，又属于硫酸盐。()(2)Na2CO3属于氧化物。()(3)CuSO4·5H2O属于混合物。()(4)只有一种元素组成的物质是纯净物。()(5)金属铁和盐酸反应生成FeCl2和H2的反应是置换反应。()√×××√微训练1．下列化合物中依次属于氧化物、碱、盐的一组是()A．Na2CO3、KOH、CaOB．CO、NaOH、KClC．H2O、H2SO4、NaClD．CuO、Cu2(OH)2CO3、CaCO3答案B2．下列判断正确的是()A．由同一种元素组成的物质一定是纯净物B．两种元素只能组成一种化合物C．一种元素在同一种化合物中只能显示一种价态D．金属元素在化合物中只显示正化合价，而非金属元素在化合物中可以显示正化合价或负化合价解析只由一种元素组成的物质可能是纯净物，如O2，也可能是混合物(O2和O3的混合物)，A项错误；两种元素可以组成不同的化合物，如SO2和SO3，B项错误；一种元素在同一化合物中不一定只显一种价态，如NH4NO3中，N有－3价和＋5价，C项错误；金属元素只有正价，非金属元素在化合物中可以显正价，也可以显负价，如SO2中S为＋4价，H2S中S为－2价。答案D3．有物质①O2②Fe③H2SO4④NaOH⑤CuCl2，请回答：(1)写出一个上述物质发生化合反应的化学方程式____________________________________________________________________________________；(2)写出两个上述物质发生复分解反应的化学方程式____________________________________________________________________________；(3)写出两个上述物质发生置换反应的化学方程式___________________________________________________________________________________。答案(1)2O2＋3Fe=====点燃Fe3O4(2)H2SO4＋2NaOH===Na2SO4＋2H2OCuCl2＋2NaOH===Cu(OH)2↓＋2NaCl(3)Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑Fe＋CuCl2===Cu＋FeCl2微思考1．分类标准是唯一的吗？以酸为例说明。提示分类标准不是唯一的，一定要注意分类标准，如酸按酸性强弱可以分为强酸、弱酸，按电离出H＋的个数可以分为一元酸、二元酸、三元酸等，按是否含氧可分为含氧酸和无氧酸，一种酸可以有多个身份，如H2SO4：强酸、二元酸、含氧酸。2．带结晶水的化合物是纯净物吗？常见的带结晶水的化合物有哪些？提示带结晶水的化合物是纯净物，如CuSO4·5H2O(蓝矾、胆矾)、KAl(SO4)2·12H2O(明矾)、FeSO4·7H2O(绿矾)等。学习任务1常用的分类方法【情景】(1)走进化学实验室，你是如何找到你所需要的药品的？提示实验室的药品都是分类存放的。(2)处于丰富多彩的物质世界中，为了更好地探讨物质的性质和用途，应该怎样对物质分类？提示交叉分类法、树状分类法。(3)从哪些角度认为Na2CO3和Na2SO4是同类物质？提示纯净物，化合物，盐，正盐，钠盐，含氧酸盐。1．交叉分类法和树状分类法的区别(1)交叉分类法中的类别之间存在交叉关系，如Na2SO4、K2SO4分别属于钠盐、钾盐，但它们又都属于硫酸盐；(2)树状分类法中的物质类别间存在从属关系，如盐属于化合物，而化合物又属于纯净物等。2．物质分类的几点注意事项(1)根据不同标准可以对化学物质和化学反应进行不同的分类，因此没有固定的分类标准，就会出现错误的分类。如：把物质分为混合物、纯净物、化合物，就是分类标准不统一导致的错误。混合物和纯净物是并列关系，而纯净物包含化合物。(2)概念间的关系——“并列”与“包含”。①并列关系：纯净物与混合物，单质与化合物，酸与碱、盐；②包含关系：纯净物化合物氧化物。(3)酸的元数是酸电离出H＋的个数，而不是分子中氢原子的个数，如CH3COOH是一元酸而不是四元酸。(4)非金属氧化物不一定是酸性氧化物，如CO，酸性氧化物也不一定是非金属氧化物，如Mn2O7为酸性氧化物。(5)金属氧化物不一定是碱性氧化物，如Mn2O7为酸性氧化物。但碱性氧化物一定是金属氧化物。【例题1】纯净物根据其组成和性质可进行如下分类。(1)如图所示的分类方法属于________(填字母)。A．交叉分类法B．树状分类法(2)以H、O、S、N、K、Ca六种元素中任意两种或三种元素组成合适的常见物质，分别将其中一种常见物质的化学式填在下表相应类别中：物质类别酸碱盐氧化物化学式(3)从上表中选出一种酸和一种氧化物，写出其反应的化学方程式：______________________________________________________________________。答案(1)B(2)H2SO4KOHKNO3K2O(其他合理答案也可以)(3)K2O＋H2SO4===K2SO4＋H2O解析(1)图中是对同类事物按照某种属性进行再分类的分类法，属于树状分类法。(2)题干中的六种元素可以形成H2SO4、HNO3、H2S等酸；可以形成KOH、Ca(OH)2、NH3·H2O等碱；可以形成Ca(NO3)2、KNO3、K2SO4、CaSO4、NH4NO3等盐；可以形成的氧化物有H2O、SO2、NO、NO2、K2O、CaO等。(3)能够与酸反应的氧化物一般为金属氧化物，如CaO＋2HNO3===Ca(NO3)2＋H2O、K2O＋H2SO4===K2SO4＋H2O。变式训练1下列物质分类的正确组合是()碱酸盐酸性氧化物A纯碱盐酸胆矾二氧化硫B烧碱硫酸食盐一氧化碳C苛性钠醋酸石灰石水D苛性钠碳酸碳酸镁三氧化硫解析A项中纯碱属于盐而不属于碱；B项中CO不能与碱反应，不属于酸性氧化物；C项中水不属于酸性氧化物。答案D学习任务2常见分类法的应用生活中，我们往往用到分类记忆法，如：水果：苹果、桃、梨人物：王峰、鲍雲、王昱珩球类：足球、篮球、乒乓球动物：狗、马、猫化学学习也用到分类法掌握物质的性质。1．金属单质(以Fe为例)的通性是什么？提示光谱2．氧化物(以CO2、CaO为例)的通性是什么？提示3．酸(以稀盐酸为例)的通性是什么？提示4．碱[以Ca(OH)2为例]的通性是什么？提示碱—5．盐(以Na2CO3为例)的通性是什么？提示氧化物的分类中的特殊物质(1)碱性氧化物指能与酸反应生成盐和水的氧化物。碱性氧化物都是金属氧化物，但金属氧化物不一定都是碱性氧化物，如Mn2O7为酸性氧化物。(2)酸性氧化物指能与碱反应生成盐和水的氧化物。非金属氧化物不一定都是酸性氧化物，如CO、H2O等；酸性氧化物也不一定都是非金属氧化物，如Mn2O7。(3)CO、NO等不能与碱反应生成盐，故属于不成盐氧化物。(4)Na2O2、Na2O都能与酸反应，如：Na2O＋2HCl===2NaCl＋H2O；2Na2O2＋4HCl===4NaCl＋2H2O＋O2↑，Na2O2和Na2O不都是碱性氧化物。与酸反应生成盐和水的氧化物属于碱性氧化物，Na2O符合概念，Na2O2与酸反应不仅生成盐和水，还生成了O2，故Na2O2不属于碱性氧化物。【例题2】在稀硫酸、二氧化碳、铜片、食盐、生石灰、一氧化碳、纯碱、铁片和木炭粉9种物质间存在如图所示的相互关系，选择①～⑤中适当的物质，使有连线的两物质能发生反应。(1)请推断它们的化学式分别为①________；②________；③________；④________；⑤________。(2)写出下列序号之间的化学方程式：①和②：______________________________________________；②和④：_____________________________________________；②和⑤：______________________________________________；③和④：_____________________________________________。答案(1)FeH2SO4CO2CaONa2CO3(2)Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑CaO＋H2SO4===CaSO4＋H2ONa2CO3＋H2SO4===Na2SO4＋CO2↑＋H2OCO2＋CaO===CaCO3解析据单质①能和酸②发生化学反应，推知①应为活泼金属单质即为铁，而酸只有稀H2SO4，即②为稀H2SO4，则氧化物④应为金属氧化物CaO，从而氧化物③为酸性氧化物，即CO2，⑤属于盐且其溶液既能与H2SO4反应，又能与CaO反应，则⑤应为Na2CO3。变式训练2A、B、C、D、E中都含有同一种元素，它们之间的相互转化关系如图所示，其中所含的相同元素是()A．铜B．碳C．铁D．钙答案D解析A为CaO，B为Ca(OH)2，C为Ca(NO3)2，D为CaCl2，E为CaCO3。学习任务3(核心素养)常见酸、碱分类一、知识要点酸强酸HCl、H2SO4、HNO3、HI、HBr、HClO4弱酸H2CO3、H2S、H2SO3、HNO2、H3PO4、CH3COOH、HCN、HF碱强碱NaOH、KOH、Ba(OH)2、Ca(OH)2弱碱NH