第3講   物質(zhì)的分類及變化【學(xué)科核心素養(yǎng)】宏觀辨識與微觀探析：能從不同層次、不同角度認識物質(zhì)的多樣性，能輸對物質(zhì)進行分類；能夠運用物質(zhì)分類的方法理解物質(zhì)的性質(zhì)。變化觀念與平衡思想：理解物理變化和化學(xué)變化的區(qū)別，明確化學(xué)變化的研究范圍和遵循的規(guī)律。科學(xué)態(tài)度與社會責(zé)任：要注意膠體的有關(guān)知識與實際生產(chǎn)，生活相聯(lián)系，贊賞化學(xué)對社會發(fā)展的重大貢獻，能對與化學(xué)有關(guān)的社會熱點問題做出正確的價值判斷。【核心素養(yǎng)發(fā)展目標】1.能從元素組成(宏觀)和構(gòu)成微粒(微觀)的角度分析認識物質(zhì)，根據(jù)物質(zhì)的組成和性質(zhì)對物質(zhì)進行分類，培養(yǎng)宏觀辨識與微觀探析的意識和能力。2.熟知溶液、濁液、膠體三種分散系的本質(zhì)區(qū)別。認識膠體是一種常見的分散系。了解膠體的性質(zhì)及其應(yīng)用，會鑒別膠體和溶液。3.熟知酸、堿、鹽的性質(zhì)，會寫相關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式，并判斷其反應(yīng)類型。4.認識同類物質(zhì)具有相似性，學(xué)會分析研究物質(zhì)性質(zhì)與相互轉(zhuǎn)化的方法，促進“證據(jù)推理與模型認知”化學(xué)核心素養(yǎng)的發(fā)展。【知識點解讀】知識點一　物質(zhì)的組成1、元素、物質(zhì)及微粒間的關(guān)系（1）宏觀上物質(zhì)是由元素組成的，微觀上物質(zhì)是由分子、原子或離子構(gòu)成的。①分子：保持物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)的最小微粒。②原子：化學(xué)變化中的最小微粒。③離子：帶電荷的原子或原子團。④原子團：在許多化學(xué)反應(yīng)里，作為一個整體參加反應(yīng)，如同一個原子一樣的原子集團。【特別提醒】“基”與“官能團”“原子團”的區(qū)別①基是指帶有單電子的原子團。如—CH3、—CH2—(亞甲基)、—CH2CH3。②官能團是指決定有機物化學(xué)性質(zhì)的原子或原子團。如—OH、—CHO、—COOH、—X(鹵素原子)等。③“基”和“官能團”呈電中性，而CO、NO、SO、NH等原子團可帶負電荷或正電荷。（2）元素：具有相同核電荷數(shù)的一類原子的總稱。元素在自然界的存在形式有游離態(tài)和化合態(tài)。①游離態(tài)：元素以單質(zhì)形式存在的狀態(tài)。 ②化合態(tài)：元素以化合物形式存在的狀態(tài)。（3）元素與物質(zhì)的關(guān)系元素2、同素異形體3、混合物和純凈物（1）純凈物：由同種單質(zhì)或化合物組成的物質(zhì)。（2）混合物：由幾種不同的單質(zhì)或化合物組成的物質(zhì)。純凈物和混合物的區(qū)別純凈物混合物有固定的組成和結(jié)構(gòu)無固定的組成和結(jié)構(gòu)有一定的熔、沸點無一定的熔、沸點保持一種物質(zhì)的性質(zhì)保持原有物質(zhì)各自的性質(zhì) 常見混合物：①分散系(如溶液、膠體、濁液等)；②高分子(如蛋白質(zhì)、纖維素、聚合物、淀粉等)；③常見特殊名稱的混合物：石油、石油的各種餾分、煤、漂白粉、堿石灰、福爾馬林、油脂、天然氣、水煤氣、 鋁熱劑等。知識點二　物質(zhì)的分類根據(jù)物質(zhì)的組成，可以從不同層次和不同角度對物質(zhì)進行分類。 1、簡單分類法—交叉分類法和樹狀分類法（1）交叉分類法—從不同角度對物質(zhì)進行分類。（2）明確分類標準是對物質(zhì)正確樹狀分類的關(guān)鍵   3、樹狀分類法在無機化合物分類中的應(yīng)用按不同層次對物質(zhì)進行逐級分類，各層之間屬于包含關(guān)系。【特別提醒】記住物質(zhì)分類中的一些特例①純凈物和混合物a．只含一種元素的物質(zhì)不一定是純凈物，也可能是混合物，如O2和O3，金剛石和石墨，正交硫和單斜硫。b．結(jié)晶水合物屬于純凈物，如CuSO4·5H2O、KAl(SO4)2·12H2O等物質(zhì)。c．同位素形成的單質(zhì)或化合物是純凈物，如H2與D2、H2O與D2O。②酸性氧化物和堿性氧化物a．酸性氧化物、堿性氧化物不一定都能與水反應(yīng)生成相應(yīng)的酸或堿，如SiO2、Fe2O3。b．能與酸反應(yīng)生成鹽和水的氧化物不一定是堿性氧化物，如Al2O3、Cu2O。c．能與堿反應(yīng)生成鹽和水的氧化物不一定是酸性氧化物，如NO2、Al2O3。d．堿性氧化物都是金屬氧化物，但金屬氧化物不一定是堿性氧化物，如Mn2O7為酸性氧化物，Al2O3為兩性氧化物，Na2O2為過氧化物。e．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。③共價化合物和離子化合物a．由非金屬元素組成的化合物不一定是共價化合物，如銨鹽。b．由金屬元素和非金屬元素組成的化合物不一定是離子化合物，如AlCl3。知識點三 物質(zhì)的性質(zhì)與變化1、物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)2、物理變化和化學(xué)變化（1）物理變化與化學(xué)變化的比較注意：①化學(xué)變化中常伴有發(fā)光、放熱現(xiàn)象，但有發(fā)光、放熱現(xiàn)象的變化不一定屬于化學(xué)變化，如金屬受熱發(fā)光。②化學(xué)變化中一定存在化學(xué)鍵的斷裂和形成，但存在化學(xué)鍵斷裂的變化不一定是化學(xué)變化，如HCl溶于水、熔融NaCl電離等。③原子的裂變、聚變雖有新物質(zhì)生成，但它不屬于中學(xué)化學(xué)意義上的化學(xué)變化。④物理變化與化學(xué)變化的判斷方法（2）化學(xué)反應(yīng)的分類（3）單質(zhì)、氧化物、酸、堿和鹽的轉(zhuǎn)化關(guān)系【特別提醒】物質(zhì)之間是否反應(yīng)，不僅與物質(zhì)結(jié)構(gòu)、性質(zhì)有關(guān)，而且與物質(zhì)所在環(huán)境有關(guān)，在研究物質(zhì)性質(zhì)時，要注意通性與個性之間的關(guān)系，在每條通性之外都存在個性。備考時，注意掌握化學(xué)中Na、Mg、Al、Fe、Cu、C、Si、N、S、Cl等常見元素的單質(zhì)、氧化物、酸或堿、鹽之間的相互關(guān)系及每一步關(guān)系中各種可能的變化方式和方法，歸納總結(jié)物質(zhì)之間不能轉(zhuǎn)化的情形。（4）物質(zhì)變化中的“三餾”、“四色”、“五解”和“十八化”歸類 物理變化化學(xué)變化三餾蒸餾、分餾干餾四色焰色反應(yīng)顯色反應(yīng)、顏色反應(yīng)、指示劑變色反應(yīng)五解潮解分解、電解、水解、裂解十八化溶化、汽化、液化、酸化、氫化、氧化、水化、風(fēng)化、炭化、鈍化、催化、皂化、歧化、鹵化、硝化、酯化、裂化、油脂的硬化（5）物質(zhì)性質(zhì)與變化的關(guān)系物質(zhì)的性質(zhì)是物質(zhì)固有的屬性，是物質(zhì)的基本特征，是變化的內(nèi)因(即變化的依據(jù))。物質(zhì)變化就是物質(zhì)的形態(tài)發(fā)生了變化(物理變化)或者物質(zhì)的分子構(gòu)成發(fā)生了變化(化學(xué)變化)。變化是一個過程或現(xiàn)象，是性質(zhì)的具體體現(xiàn)，即性質(zhì)決定變化，變化體現(xiàn)性質(zhì)。物質(zhì)具有某種性質(zhì)，才會發(fā)生對應(yīng)的變化；物質(zhì)發(fā)生了某種變化，說明了該物質(zhì)具備某種性質(zhì)。知識點四　分散系、膠體1、分散系（1）概念：一種(或多種)物質(zhì)分散到另一種(或多種)物質(zhì)中所得到的體系。被分散的物質(zhì)稱為分散質(zhì)，起容納分散質(zhì)作用的物質(zhì)稱為分散劑。（2）分類：①按照分散質(zhì)粒子的大小②按照分散質(zhì)和分散劑的狀態(tài)如煙屬于氣固分散系；霧屬于氣液分散系；懸濁液屬于液固分散系；合金屬于固固分散系。2、膠體（1）膠體的性質(zhì)與應(yīng)用（2）Fe(OH)3膠體的制備①制備原理：FeCl3＋3H2OFe(OH)3(膠體)＋3HCl②具體操作：用燒杯取少量蒸餾水，加熱至沸騰；向沸水中逐滴加入適量的飽和FeCl3溶液；繼續(xù)煮沸至溶液呈紅褐色，停止加熱，即得Fe(OH)3膠體。（3）膠體的應(yīng)用①工業(yè)除雜、除塵②土壤的保肥作用③豆腐的制作原理④江河入?？谔幮纬扇侵?/span>⑤明礬的凈水作用。3、三種分散系比較分散系溶液膠體濁液分散質(zhì)微粒直徑大小<1_nm1～100_nm>100_nm分散質(zhì)微粒成分離子或小分子大分子或離子集合體巨大分子或離子集合體外觀特征均勻、透明均勻、透明或半透明不均勻、不透明穩(wěn)定性穩(wěn)定，靜置無沉淀較穩(wěn)定不穩(wěn)定，靜置有沉淀分散質(zhì)能否透過濾紙能能不能分類飽和溶液、不飽和溶液固溶膠、液溶膠、氣溶膠懸濁液、乳濁液實例食鹽水、蔗糖溶液Fe(OH)3膠體泥水【易錯警示】1．利用丁達爾效應(yīng)可以快速鑒別溶液與膠體，但膠體區(qū)別于其他分散系的本質(zhì)特征是膠體粒子的直徑介于1～100 nm之間，而不是丁達爾效應(yīng)。2．膠體不帶電荷，膠體粒子(分散質(zhì))帶電荷，但淀粉膠體的膠體粒子也不帶電荷。【典例剖析】高頻考點一  物質(zhì)的組成與分類例1.（2021·河北高考卷）高分子材料在生產(chǎn)生活中應(yīng)用廣泛。下列說法錯誤的是（   ）A. 蘆葦可用于制造黏膠纖維，其主要成分為纖維素B. 聚氯乙烯通過加聚反應(yīng)制得，可用于制作不粘鍋的耐熱涂層C. 淀粉是相對分子質(zhì)量可達幾十萬的天然高分子物質(zhì)D. 大豆蛋白纖維是一種可降解材料【答案】B【解析】蘆葦中含有天然纖維素，可用于制造黏膠纖維，故A正確；聚氯乙烯在高溫條件下會分解生成有毒氣體，因此不能用于制作不粘鍋的耐熱涂層，故B錯誤；淀粉為多糖，屬于天然高分子物質(zhì)，其相對分子質(zhì)量可達幾十萬，故C正確；大豆蛋白纖維的主要成分為蛋白質(zhì)，能夠被微生物分解，因此大豆蛋白纖維是一種可降解材料，故D正確；故選B。【舉一反三】（2020·浙江卷）下列物質(zhì)對應(yīng)的組成不正確的是(    )A. 干冰：CO2 B. 熟石灰：CaSO4·2H2OC. 膽礬：CuSO4·5H2O D. 小蘇打：NaHCO3【答案】B【解析】干冰為固體二氧化碳，故A正確；熟石灰成分為Ca(OH)2，CaSO4·2H2O為生石膏，故B錯誤；膽礬為五水合硫酸銅晶體，故C正確；小蘇打是碳酸氫鈉的俗名，故D正確；答案選B。【變式探究】（2021·廣東卷）今年五一假期，人文考古游持續(xù)成為熱點。很多珍貴文物都記載著中華文明的燦爛成就，具有深邃的文化寓意和極高的學(xué)術(shù)價值。下列國寶級文物主要由合金材料制成的是選項ABCD文物名稱鑄客大銅鼎河姆渡出土陶灶獸首瑪瑙杯角形玉杯【答案】A【解析】鑄客大銅鼎屬于銅的合金，A符合題意；河姆渡出土陶灶屬于陶器，主要成分為硅酸鹽，不屬于合金，B不符合題意；獸首瑪瑙杯主要成分為二氧化硅，不屬于合金，C不符合題意；角形玉杯主要成分為硅酸鹽，不屬于合金，D不符合題意；故選A。高頻考點二  物質(zhì)的性質(zhì)與變化例2．(2021·廣東卷)廣東有眾多國家級非物質(zhì)文化遺產(chǎn)，如廣東剪紙、粵繡、潮汕工夫茶藝和香云紗染整技藝等。下列說法不正確的是 A. 廣東剪紙的裁剪過程不涉及化學(xué)變化B. 沖泡工夫茶時茶香四溢，體現(xiàn)了分子是運動的C. 制作粵繡所用的植物纖維布含有天然高分子化合物D. 染整技藝中去除絲膠所用的純堿水溶液屬于純凈物【答案】D【解析】廣東剪紙的裁剪過程中沒有新物質(zhì)生成，故不涉及化學(xué)變化，A正確；沖泡工夫茶時茶香四溢，是因為茶水的香味分子不停地做無規(guī)則的運動，擴散到空氣中，B正確；制作粵繡所用的植物纖維布含有纖維素，屬于天然高分子化合物，C正確；染整技藝中去除絲膠所用的純堿水溶液屬于混合物，D錯誤。故選D。【變式探究】(2020·全國卷Ⅱ)北宋沈括《夢溪筆談》中記載：“信州鉛山有苦泉，流以為澗。挹其水熬之則成膽礬，烹膽礬則成銅。熬膽礬鐵釜，久之亦化為銅”。下列有關(guān)敘述錯誤的是(　　)A．膽礬的化學(xué)式為CuSO4B．膽礬可作為濕法冶銅的原料C．“熬之則成膽礬”是濃縮結(jié)晶過程D．“熬膽礬鐵釜，久之亦化為銅”是發(fā)生了置換反應(yīng)【答案】A【解析】膽礬的化學(xué)式為CuSO4·5H2O，A項錯誤；濕法冶銅的原理是CuSO4＋Fe===FeSO4＋Cu，即膽礬可作為濕法冶銅的原料，B項正確；CuSO4溶液經(jīng)熬制可以得到膽礬，是CuSO4溶液濃縮結(jié)晶的過程，C項正確；熬膽礬的鐵釜中發(fā)生的反應(yīng)為CuSO4＋Fe===FeSO4＋Cu，屬于置換反應(yīng)，D項正確。【易錯警示】?？家族e的幾種物質(zhì)的變化與轉(zhuǎn)化(1)結(jié)晶水合物失去結(jié)晶水的過程屬于化學(xué)變化。(2)濃硫酸的吸水性屬于物理性質(zhì)，脫水性屬于化學(xué)性質(zhì)。(3)煤的干餾、氣化和液化，石油的裂化和裂解，蛋白質(zhì)的變性均屬于化學(xué)變化；石油的分餾，蛋白質(zhì)的鹽析，焰色試驗均屬于物理變化。(4)同素異形體之間的轉(zhuǎn)化屬于化學(xué)變化。(5)物質(zhì)間轉(zhuǎn)化的幾個常見誤區(qū)①S燃燒不能直接生成SO3而是生成SO2。②Fe2O3與水不反應(yīng)，不能直接轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3。③NH3催化氧化不能直接生成NO2。④Fe分別與Cl2、Br2反應(yīng)不能生成FeCl2、FeBr2而是生成FeCl3、FeBr3，Fe分別與S、I2反應(yīng)生成FeS、FeI2，Cu與S反應(yīng)生成Cu2S。⑤Fe與H＋、Cu2＋反應(yīng)不能生成Fe3＋。 【變式探究】(2020·浙江7月選考)下列說法不正確的是(　　)A．天然氣是不可再生能源B．用水煤氣可合成液態(tài)碳氫化合物和含氧有機物C．煤的液化屬于物理變化D．火棉是含氮量高的硝化纖維【答案】C　【解析】煤、石油、天然氣是不可再生能源，A項正確；水煤氣的主要成分是CO和H2，用水煤氣可以合成液態(tài)碳氫化合物和甲醇等含氧有機物，B項正確；煤的液化是在一定條件下將固體煤炭轉(zhuǎn)化為液體燃料的過程，屬于化學(xué)變化，C項錯誤；火棉是含氮量高的硝化纖維，D項正確。高頻考點三  分散系與膠體例3．(2019·海南高考)下列說法正確的是(　　 )A．MgO和Al2O3都屬于兩性氧化物　B. 懸濁液和乳濁液的分散質(zhì)均為液態(tài)C. Fe3O4和Pb3O4中的金屬都呈現(xiàn)兩種價態(tài)　　D. 葡萄糖溶液和淀粉溶液都具有丁達爾效應(yīng)【答案】C　【解析】MgO是堿性氧化物，A錯誤；懸濁液的分散質(zhì)是固體小顆粒，B錯誤； Fe3O4可表示為FeO·Fe2O3，Fe元素的化合價為＋2、＋3價，Pb3O4可表示為2PbO·PbO2，Pb元素的化合價為＋2、＋4價，因此兩種化合物中的金屬都呈現(xiàn)兩種價態(tài)，C正確；葡萄糖分子是小分子，葡萄糖溶液中的溶質(zhì)分子小于1 nm，所以葡萄糖溶液不能產(chǎn)生丁達爾效應(yīng)，D錯誤。【變式探究】(2021·湖南長沙模擬)向含有c(FeCl3)＝0.2 mol·L－1、c(FeCl2)＝0.1 mol·L－1的混合溶液中滴加稀NaOH溶液，可得到一種黑色分散系，其中分散質(zhì)粒子是直徑約為9.3 nm的金屬氧化物。下列有關(guān)說法中正確的是(　　)A．該黑色分散系為膠體，分散系的分散質(zhì)為Fe2O3B．可用過濾的方法分離出黑色分散系中的金屬氧化物C．向沸水中逐滴滴加飽和FeCl3溶液也可得到該黑色分散系D．形成該黑色分散系時發(fā)生的反應(yīng)為Fe2＋＋2Fe3＋＋8OH－===Fe3O4(膠體)＋4H2O【答案】D　【解析】三氧化二鐵為紅棕色，而本題中得到的是一種黑色分散系，A錯誤；膠體、溶液都可以透過濾紙，不能用過濾的方法分離，B錯誤；向沸水中滴加飽和FeCl3溶液可得到氫氧化鐵膠體，C錯誤；氯化亞鐵、氯化鐵與氫氧化鈉反應(yīng)生成四氧化三鐵、水和氯化鈉，離子反應(yīng)方程式為Fe2＋＋2Fe3＋＋8OH－===Fe3O4(膠體)＋4H2O，D正確。 

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