第1課時　元素與物質的關系　物質分類與物質性質 學業(yè)要求1．進一步感知各種元素及其化合物，知道元素有游離態(tài)和化合態(tài)兩種形態(tài)，培養(yǎng)宏觀辨識與微觀探析的化學核心素養(yǎng)。2．知道分類法是研究物質性質的重要方法，根據元素組成可以將純凈物分為單質、化合物，化合物又可以分為氧化物、酸、堿、鹽等。3．以碳元素為例，根據物質類別和元素價態(tài)構建元素的物質家族，建立起元素與物質家族的關系。形成科學態(tài)度與社會責任的化學核心素養(yǎng)。4．通過實驗探究，理解并體驗研究一類物質性質的方法，掌握各類別物質的一般性質，形成科學探究與創(chuàng)新意識的化學核心素養(yǎng)。知識網絡      學業(yè)基礎——自學·思記·嘗試一、元素與物質的關系1．元素與物質的關系2．元素的存在形態(tài)3．元素的化合價(1)元素的化合價：在單質中元素化合價為________價，在化合物中，元素正、負化合價________________為0。(2)如圖所示是碳及其化合物“價—類”二維圖。二、物質分類與物質性質1．根據物質的組成，將物質分為____________和____________。由同種物質組成的物質叫____________，由不同物質組成的物質叫____________。酸性氧化物：能與________反應生成鹽和水的氧化物。堿性氧化物：能與________反應生成鹽和水的氧化物。2．其他分類方法[即學即練]  1．判斷下列說法是否正確，正確的打“√”，錯誤的打“×”。(1)只含一種元素的物質不一定是純凈物。(　　)(2)只由一種分子組成的物質一定為純凈物。(　　)(3)含氧元素的化合物都是氧化物。(　　)(4)純凈物只由一種原子構成，而混合物由多種原子構成。(　　)(5)膽礬(CuSO4·5H2O)、明礬[KAl(SO4)2·12H2O]都屬于混合物。(　　)2．中國科學技術大學的錢逸泰教授等以四氯化碳和金屬鈉為原料，在700 ℃時制得納米級金剛石粉末，發(fā)生的反應是4Na＋CCl4 C＋4NaCl，這一成果被譽為“稻草變黃金”。對此反應的理解中有錯誤的是(　　)A．反應過程中元素種類沒有改變B．金剛石屬于非金屬單質C．四氯化碳和氯化鈉都屬于鹽D．該反應為置換反應3．在鋅、氧化鋅、碳酸鋅、鹽酸和氯化鈣溶液五種物質中，每兩種物質反應能生成氯化鋅的組合有(　　)A．2種    B．3種C．4種    D．5種4．分類法是一種行之有效、簡單易行的科學方法，人們在認識事物時可采取多種分類方法。下列各組歸類不合理的是(　　)選項按某一分類標準分類的物質或變化歸類AFeSO4、NO2、MnO2、NaClOH2SO3BCH3COOH、HClO、H2S、H2CO3HFC氫氣燃燒、氧化鈣變質、食物腐爛冰雪融化D(NH4)2SO4、NH4Cl、NH4NO3、NH3·H2ONH4HCO35.下列各組物質中，按酸、堿、鹽、堿性氧化物、酸性氧化物的順序排列正確的是(　　)A.鹽酸、純堿、氯酸鉀、氧化鎂、一氧化碳B.硝酸、燒堿、次氯酸鈉、氧化鈣、二氧化碳C.次氯酸、消石灰、硫酸銨、過氧化鈉、二氧化碳D.醋酸、過氧化鈉、堿式碳酸銅、氧化鐵、一氧化碳6．KOH是我國古代紡織業(yè)常用于漂洗的洗滌劑。古代制取KOH的流程如下：上述流程中沒有涉及的化學反應類型是(　　)A．化合反應    B．分解反應C.置換反應    D．復分解反應      核心素養(yǎng)——合作·探究·分享 一 物質的分類中常見物質類別概念辨析[例1]　下列有關物質分類的說法正確的是(　　)A．只由一種分子組成的物質一定是純凈物，組成混合物的物質中可能只有一種元素B．純凈物只由一種元素組成，而混合物由多種元素組成C．只由僅含一種元素的陽離子與僅含另一種元素的陰離子組成的物質一定為純凈物D．HCOOH分子中含有兩個氫原子，所以HCOOH是二元酸   狀元隨筆　理解純凈物、混合物、單質、化合物的概念純凈物是只由一種物質組成，與狀態(tài)無關，像冰與水混合仍是純凈物。混合物是由不同物質組成，可以是由不同元素組成，也可能是由同種元素形成的不同物質，如O2與O3。酸中的“元”是根據電離出H＋的數目而不是分子中氫原子數目確定。另外能電離出H＋的也不一定是酸。如NaHSO4是一種鹽。   [提升1]　下列關于氧化物的說法中正確的是(　　)A．金屬氧化物一定是堿性氧化物B．堿性氧化物一定是金屬氧化物C．非金屬氧化物一定是酸性氧化物D．酸性氧化物一定是非金屬氧化物   狀元隨筆　概念理解要全面，無論是酸性氧化物還是堿性氧化物，在與堿或酸反應時化合價不變化。  關鍵能力1.只由一種元素組成的物質，可能是純凈物，也可能是混合物。例如O2、O3均是純凈物，而O2和O3混合后就是混合物。2．冰和水混合在一起仍是純凈物，因為二者僅狀態(tài)不同，組成物質相同，都是H2O。3．CuSO4·5H2O、FeSO4·7H2O、KAl(SO4)2·12H2O等結晶水合物均為純凈物。4．純堿(Na2CO3)不是堿，屬于鹽。5．雖然NO2能與堿反應生成鹽和水(2NO2＋2NaOH===NaNO2＋NaNO3＋H2O)，但氮元素化合價發(fā)生了改變，不存在氮元素為＋4價的含氧酸鹽，NO2屬于不成鹽氧化物。6．非金屬氧化物不一定是酸性氧化物，如CO、NO等；酸性氧化物也不一定是非金屬氧化物，如Mn2O7[對應高錳酸(HMnO4)]等；金屬氧化物不一定是堿性氧化物，如Mn2O7(酸性氧化物)、Al2O3(兩性氧化物)等；堿性氧化物一定是金屬氧化物。7．酸性氧化物、堿性氧化物不一定都能與水發(fā)生反應生成相應的酸、堿，如SiO2、CuO與水不反應。能與水反應生成酸、堿的氧化物也不一定是酸性氧化物、堿性氧化物，如NO2、Na2O2。8．酸分類中的“元”是根據酸電離出的H＋數目來確定的，酸分子中含有幾個氫原子，它不一定是幾元酸，因為不一定所有氫原子都能電離出來，如CH3COOH分子中有4個氫原子，但它只能電離出1個H＋，屬于一元酸。9．溶于水能電離出H＋的化合物不一定是酸，如NaHSO4；溶于水能電離出OH－的化合物不一定是堿，如Mg(OH)Cl；鹽不一定僅由金屬陽離子和酸根離子構成，如NH4Cl，非金屬元素也可形成陽離子，如；酸根離子中不一定只有非金屬元素，如。   狀元隨筆　幾種氧化物之間的關系可以用下圖表示：  二 單質、氧化物、酸、堿、鹽之間的反應[例2]　如圖所示，A、B、C、D、E各代表水、鋅、二氧化碳、硫酸銅、氫氧化鋇中的一種物質。常溫下，相連環(huán)物質間能發(fā)生反應，不相連環(huán)物質間不能發(fā)生反應，且A的摩爾質量大于D。請?zhí)羁眨?/span>(1)寫出下列物質的化學式：A____________，D____________，E____________。(2)寫出B與C反應的化學方程式：____________________________________________。(3)相連環(huán)物質間發(fā)生的反應中，置換反應共有________個。[提升2]　單質、氧化物、酸、堿、鹽，這些不同類別的物質之間反應時可以生成鹽，某同學構建了如圖所示的知識網絡圖。(1)請任寫一種符合圖中組合⑥關系的化學方程式(要求組合⑥不能與圖中已有組合重復)：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)用面粉制作饅頭的發(fā)酵過程中會產生有機酸，設其化學式為HR，R表示有機酸根成分，若在蒸饅頭前加入小蘇打，則蒸好的饅頭有很多小孔，吃起來松軟可口且無酸味。請寫出發(fā)生反應的化學方程式：________________________________。該反應所對應的是圖中的哪種組合________(從①～⑩中選序號填入)。(3)Fe3O4可看作FeO·Fe2O3。請寫出Fe3O4與鹽酸反應的化學方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。   狀元隨筆　根據物質類別預測陌生物質的性質首先判斷陌生物質的物質類別，根據該類別物質的一般性質及相關反應規(guī)律預測陌生物質可能會與哪些類別的物質發(fā)生反應，然后選擇可能與該物質反應的各類物質的代表物，推斷可能發(fā)生的具體反應和反應產物。   關鍵能力1.單質、氧化物、酸、堿和鹽之間的轉化關系圖   狀元隨筆　注意物質的特性。如：酸與金屬反應可以生成氫氣和鹽，這是一般規(guī)律，但并不是所有的酸都能與金屬反應生成氫氣。2．具體轉化(1)酸的主要化學性質主要化學性質現象或化學方程式(以H2SO4為例)基本反應類型與指示劑作用紫色石蕊溶液遇酸顯紅色，酚酞溶液遇酸不變色—與活潑金屬反應Mg＋H2SO4===MgSO4＋H2↑置換反應與堿性氧化物反應CuO＋H2SO4===CuSO4＋H2O復分解反應與堿反應2NaOH＋H2SO4===Na2SO4＋2H2O復分解反應與某些鹽反應Na2CO3＋H2SO4===Na2SO4＋CO2↑＋H2O復分解反應   狀元隨筆　不同的酸在組成上具有相似性，從微觀角度來看，不同的酸溶液中都含有H＋，這決定了不同的酸的化學性質相似。   (2)堿的主要化學性質主要化學性質現象或化學方程式(以NaOH為例)基本反應類型與指示劑作用紫色石蕊溶液遇堿顯藍色，酚酞溶液遇堿顯紅色—與酸性氧化物反應CO2＋2NaOH===Na2CO3＋H2O—與酸反應HCl＋NaOH===NaCl＋H2O復分解反應與某些鹽反應FeCl3＋3NaOH===Fe(OH)3↓＋3NaCl復分解反應   狀元隨筆　不同的堿在組成上具有相似性，從微觀角度來看，不同的堿溶液中都含有OH－，這決定了不同的堿的化學性質相似。   (3)鹽的主要化學性質主要化學性質化學方程式基本反應類型與金屬反應Zn＋CuSO4===ZnSO4＋Cu置換反應與堿反應2NaOH＋CuSO4===Cu(OH)2↓＋Na2SO4復分解反應與酸反應CaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2O復分解反應與某些鹽反應NaCl＋AgNO3===AgCl↓＋NaNO3復分解反應   狀元隨筆　鹽的組成中都含有金屬陽離子(或銨根離子)和酸根離子；不同的碳酸鹽溶液中都含有碳酸根離子，故不同的碳酸鹽的化學性質相似。   (4)氧化物的主要化學性質主要化學性質化學方程式基本反應類型酸性氧化物部分能與水反應SO3＋H2O===H2SO4化合反應與堿反應CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O—與堿性氧化物反應CaO＋SO2===CaSO3化合反應堿性氧化物部分能與水反應CaO＋H2O===Ca(OH)2化合反應與酸反應CuO＋2HCl===CuCl2＋H2O復分解反應與酸性氧化物反應Na2O＋CO2===Na2CO3化合反應兩性氧化物與酸反應Al2O3＋6HCl===2AlCl3＋3H2O復分解反應與堿反應Al2O3＋2NaOH＋3H2O===2Na[Al(OH)4](四羥基合鋁酸鈉)(以后學習)化合反應過氧化物如H2O2、Na2O2中的O為－1價，化學性質與一般氧化物不同，如2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑   狀元隨筆　(1)能溶于水的含氧酸，對應的酸性氧化物一般都能與H2O反應生成相應的含氧酸，如H2SO4：SO3＋H2O===H2SO4。(2)能溶于水的堿(NH3·H2O除外)，對應的堿性氧化物一般都能與H2O反應生成相應的堿，如NaOH：Na2O＋H2O===2NaOH。(3)有鹽和水生成的反應不一定是中和反應，如酸性氧化物與堿反應、堿性氧化物與酸反應均有鹽和水生成，但不是中和反應。
    學考評價——夯實·測控·演練  1．下列說法正確的是(　　)A．元素在物質中的存在形態(tài)只有化合態(tài)和游離態(tài)兩種B．只由一種元素組成的物質一定為純凈物C．同一種元素呈化合態(tài)時的化合價一定比游離態(tài)時高D．有多少種元素就只能形成多少種單質2．下列物質的分類不正確的是(　　)A．SO2(氧化物)    B．碘酒(單質)C．HNO3(含氧酸)    D．氯水(混合物)3．研究證明高鐵酸鈉(Na2FeO4)是一種“綠色環(huán)保高效”的飲用水消毒劑。請你推斷高鐵酸鈉中鐵元素的化合價為(　　)A．＋6    B．＋5C．＋3    D．＋24．下列物質分類正確的是(　　)A．波爾多液、工業(yè)酒精、氨水均為混合物B．根據酸分子中含有的氫原子個數，將酸分為一元酸、二元酸和多元酸C．硫酸、純堿、小蘇打分別屬于酸、堿、鹽D．MgO、Fe3O4、Na2O2均為堿性氧化物5．物質分類是化學研究的重要方法之一，下列物質分類的組合正確的是(　　)選項混合物堿鹽堿性氧化物酸性氧化物A液氧苛性鈉膽礬氧化鐵二氧化碳B冰水混合物燒堿氯化鈉氧化鈉七氧化二錳C84消毒液氫氧化鐵石灰石氨氣水D漂白粉熟石灰蘇打氧化鈣二氧化硫6.鐵、稀鹽酸、澄清石灰水、氯化銅溶液是中學化學中常見的物質，四種物質間的反應關系如圖所示，圖中兩圓相交部分①、②、③、④表示物質間的反應，其中對應的四種反應類型正確的是(　　)A．復分解反應、復分解反應、化合反應、置換反應B．復分解反應、置換反應、復分解反應、置換反應C．復分解反應、復分解反應、置換反應、置換反應D．分解反應、復分解反應、置換反應、置換反應  第1課時　元素與物質的關系　物質分類與物質性質學 業(yè) 基 礎一、1．金屬單質　非金屬單質　氧化物　酸　堿　鹽2．單質　化合物3．(1)0　代數和　(2)CO2　H2CO3　Na2CO3、NaHCO3　CO　CH4二、1．純凈物　混合物　純凈物　混合物　堿　酸2．電解質　非電解質　氧化劑　還原劑　溶液　膠體　濁液[即學即練]1．(1)√　(2)√　(3)×　(4)×　(5)×2．解析：化學反應遵循質量守恒定律，元素種類不變，A項正確；金剛石由碳元素一種元素構成，屬于單質，B項正確；四氯化碳屬于有機物，不屬于鹽，C項錯誤；題給反應由鈉置換出碳，屬于置換反應，D項正確。答案：C3．解析：能生成氯化鋅的有關反應的化學方程式為Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑、ZnO＋2HCl===ZnCl2＋H2O、ZnCO3＋2HCl===ZnCl2＋H2O＋CO2↑，因此反應能生成氯化鋅的組合有3種。答案：B4．解析：A項中物質均為含氧化合物；B項中物質均屬于酸；C項中氫氣燃燒、氧化鈣變質及食物腐爛均為化學變化，而冰雪融化屬于物理變化；D項中物質均為氮肥。答案：C5．解析：鹽酸是HCl的水溶液，屬于混合物；純堿是Na2CO3，該物質屬于鹽，不是堿；一氧化碳不是酸性氧化物，A錯誤，B正確；過氧化鈉屬于過氧化物，不是堿性氧化物，C錯誤；過氧化鈉是過氧化物，不是堿，一氧化碳屬于不成鹽氧化物，不是酸性氧化物，D錯誤。答案：B6．解析：該過程中發(fā)生的反應依次是CaCO3煅燒CaO＋CO2↑(分解反應)；CaO＋H2O===Ca(OH)2(化合反應)；Ca(OH)2＋K2CO3===CaCO3↓＋2KOH(復分解反應)。答案：C核 心 素 養(yǎng)[例1]　解析：A項，只由一種分子組成的物質一定是純凈物，組成混合物的物質中可能只有一種元素，如氧氣和臭氧的混合物，正確。B項，純凈物可以由多種元素組成，而混合物不一定是由多種元素組成的，如水是純凈物，水分子由氫原子和氧原子構成，金剛石和石墨的混合物中只含有碳原子，錯誤。C項，只由僅含一種元素的陽離子與僅含另一種元素的陰離子組成的物質不一定為純凈物，如Na2O和Na2O2混合后形成的是混合物，錯誤。D項，HCOOH分子只能電離出一個H＋，是一元酸，錯誤。答案：A[提升1]　解析：A項，金屬氧化物中Mn2O7是酸性氧化物，Al2O3是兩性氧化物，所以金屬氧化物不一定是堿性氧化物，錯誤；B項，堿性氧化物一定是金屬氧化物，正確；C項，并不是所有的非金屬氧化物都是酸性氧化物，如CO是不成鹽氧化物，錯誤；D項，酸性氧化物并不一定都是非金屬氧化物，如Mn2O7是酸性氧化物但卻是金屬氧化物，錯誤。答案：B[例2]　解析：①以水為起始物，A→E依次為H2O、CO2、Ba(OH)2、CuSO4、Zn。②以鋅為起始物，A→E依次為Zn、CuSO4、Ba(OH)2、CO2、H2O。以其他物質為起始物，均無法形成圖示五元環(huán)關系。因為“A的摩爾質量大于D”，所以A→E為②所示的物質。答案：(1)Zn　CO2　H2O(2)CuSO4＋Ba(OH)2===Cu(OH)2↓＋BaSO4↓(3)1[提升2]　解析：(1)組合⑥可以是鹽＋金屬，也可以是鹽＋非金屬等其他合理組合，只要是化學方程式合理且正確都可。(2)碳酸氫鈉與HR反應時會生成水、二氧化碳和NaR(R的化合價是－1價)，屬于鹽與酸發(fā)生的復分解反應。(3)Fe3O4的化學式也可以寫成FeO·Fe2O3，所以Fe3O4可以與鹽酸反應生成氯化鐵、氯化亞鐵和水，化學方程式為Fe3O4＋8HCl===2FeCl3＋FeCl2＋4H2O或FeO·Fe2O3＋8HCl===2FeCl3＋FeCl2＋4H2O。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)學考評價1．解析：元素在物質中的存在形態(tài)只有游離態(tài)和化合態(tài)兩種，在單質中，元素以游離態(tài)存在；在化合物中，元素以化合態(tài)存在，故A正確；只由一種元素組成的物質不一定是純凈物，如O2和O3的混合物只由氧元素組成，B項錯誤；同一種元素呈化合態(tài)時的化合價可能比游離態(tài)時低，如非金屬的負價比游離態(tài)時低，C項錯誤；同一種元素可能組成多種單質，所以元素的種類遠小于單質的種類，D項錯誤。答案：A2．解析：SO2屬于氧化物，HNO3屬于含氧酸，A、C項正確。碘酒、氯水均為混合物，B項錯誤、D項正確。答案：B3．解析：Na2FeO4中Na的化合價為＋1，O的化合價為－2，根據化合物中各元素化合價的代數和為零可得，Fe的化合價為＋6。答案：A4．解析：根據酸分子解離出的H＋的個數，將酸分為一元酸、二元酸和多元酸，B選項不符合題意；純堿(Na2CO3)不屬于堿，屬于鹽，C選項不符合題意；Na2O2不屬于堿性氧化物，D選項不符合題意。答案：A5．解析：液氧不屬于混合物，A選項不符合題意；冰水混合物為純凈物，B選項不符合題意；石灰石屬于混合物，氨氣不屬于堿性氧化物，水不屬于酸性氧化物，C選項不符合題意。答案：D6．解析：本題圖形中物質間的反應分別為①Ca(OH)2＋2HCl===CaCl2＋2H2O(復分解反應)；②Ca(OH)2＋CuCl2===CaCl2＋Cu(OH)2↓(復分解反應)；③Fe＋CuCl2===FeCl2＋Cu(置換反應)；④Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑(置換反應)。答案：C 

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第1節(jié) 元素與物質分類

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