最新四川省达州外国语学校暑期初高中化学衔接教材讲义+第二篇+物质的分类、组成与结构优秀名师资料.doc
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1、四川省达州外国语学校2015年暑期初高中化学衔接教材讲义 第二篇 物质的分类、组成与结构第二篇 物质的分类、组成与结构 第一节 物质的分类 知识回顾 在化学学习过程中,对于数以千万计的化学物质和为数更多的化学反应,常常要用到分类法,利用分类法学习化学,可以起到事半功倍的效果。人们常按物质的组成、结构、性质等知识将物质进行分类。分类标准可以从物质的组成、结构和性质去确定。 ,(物质简单分类如下: 物质分类 分类标准 物质可以分为纯净物和混合物 是否只含有一种物质 纯净物可以分为单质和化合物 是否只含有一种元素 单质可以分为金属、非金属和稀有气体 元素的性质 化合物可以分为氧化物、酸、碱和盐 物质
2、的性质 ,(物质也可按是否含碳元素分为有机物和无机物,材料可以分为有机材料和无机材料,有机高分子材料可分为天然高分子材料和合成高分子材料,塑料、纤维和橡胶都属于合成高分子材料。 例, 物质的分类标准有多种,标准可以是物质的组成、性质、用途请根据所学知识,依据物质所具有的某种性质,自拟两种分类标准,对以下物质进行分类,每类至少包括三种物质(填化学式)。 氢气、氧气、一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫、二氧化氮(红棕色、有毒)、水、碳。 分类标准一 ,包括物质 。 分类标准二 ,包括物质 。 例, 请你仔细研读下列表格中的例子: 物质分类 物质举例 单质 氧气(O)、氮气(N)、碳(C)、硫(S)、铜(
3、Cu)、汞(Hg) 22化合物 二氧化碳(CO)、硝酸(HNO)、熟石灰Ca(OH)、碳酸钙(CaCO)、2323氯化钠(NaCl)、烧碱(NaOH)、氧化镁(MgO)、盐酸(HCl) 表中有许多规律,如:“单质只含有一种元素”“化合物中含有不同种元素”。相信你在物质分类方面回发现其他的规律: (,) ,(,) 。 例, 下列各物质材料均属于天然材料的是( ) A(棉花、木材、大理石 B(木材、橡胶、塑料 C(羊毛、玻璃、不锈钢 D(塑料、陶瓷、合成纤维 入门衔接 对物质进行科学的分类,再分门别类地研究它们的结构、性质、制法、用途等,就容易找出有关规律,把握物质的本质属性和内在联系。 按照物质
4、的组成、性质将物质进行分类是最常用的一种分类方法。该分类法的知识网络及具体分类如下: 金属(如:Na、Al、Fe ) 单质 非金属(如:O2、N2、Ne) 纯净物 氧化物 酸 化合物 物质 碱 盐 溶液(如:食盐水、石灰水) 混合物(分散系) 浊液(如:泥水、牛奶) 胶体(见第四篇) 一、化合物的具体分类 ,(氧化物 根据氧化物与酸碱反应的不同,可以将氧化物分为酸性氧化物、碱性氧化物、两性氧化物和不成盐氧化物。 (,)酸性氧化物(又称酸酐):能与碱反应生成盐和水的氧化物,如CO、SO、SO,223其对应的酸分别是HCO、HSO、HSO。 232324(,)碱性氧化物:能与酸反应生成盐和水的氧化
5、物,如NaO、MgO、CaO,其对应的2碱分别为NaOH、Mg(OH)、Ca(OH)。 22(,)两性氧化物:既能与酸又能与碱反应生成盐和水的氧化物,如AlO、ZnO,其对23应的两性氢氧化物分别为Al(OH)、Zn(OH)。 32Al(OH)+ 3 HCl =AlCl + 3 HO Al(OH) + NaOH = NaAlO(偏铝酸钠) + 2 HO 3 32322(,)不成盐氧化物:既不能与酸、又不能与碱反应生成盐和水的氧化物,如CO、NO。 说明:不是所有的非金属氧化物都是酸性氧化物,如CO、NO等,也不是所有的酸性氧化物都是非金属氧化物,如MnO是酸性氧化物,但不是非金属氧化物。同样,
6、不是所有的金属27都是碱性氧化物,如MnO是酸性氧化物,但所有的碱性氧化物都是金属氧化物。 27,(酸 根据酸的组成,酸可以分为: (,) 根据酸分子中是否含有氧原子,酸可以分为: 含氧酸:分子组成中含有氧原子,如HSO、HNO; 243无氧酸:分子组成中不含有氧原子,如HCl、,; ,(,) 按照酸分子电离所产生的氢离子的数目可分为: 一元酸:电离产生,个氢离子,如HCl; 二元酸:电离产生,个氢离子,如HSO; 24三元酸:电离产生,个氢离子,如HPO; 34(,) 根据酸根是否具有强氧化性(得到电子能力),可分为氧化性酸(如浓硫酸、硝酸)和非氧化性酸(如盐酸、稀硫酸)。 (,) 根据酸在
7、水溶液中电离程度的大小,可分为强酸(如盐酸、硫酸、硝酸)、中强酸(如磷酸、亚硫酸)和弱酸(如醋酸、碳酸)。 ,(碱 根据碱的溶解性,可将碱分为可溶性碱和难溶性碱。 可溶性碱:如KOH、NaOH、Ba(OH)、Ca(OH)。 22难溶性碱: 如Cu(OH)、Fe(OH)、Mg(OH)。 2324.盐 (,)根据盐的组成可分为三类: 正盐:酸碱完全中和的产物,如NaCO、NaSO; 2324酸式盐:酸中氢离子部分被中和的产物,如NaHCO、NaHSO; 34碱式盐:碱中部分氢氧根离子被中和的产物,如Cu(OH)CO。 223(,)根据盐中所含金属离子可分为钾盐、钠盐、钙盐、镁盐等;根据盐中所含的酸
8、根离子可分为硫酸盐、碳酸盐等。 二、其他分类 ,(根据水溶液或熔融状态下能否导电,将化合物分为电解质与非电解质。 电解质:溶于水或熔融状态下能导电。如:酸、碱、盐。 化合物 非电解质:溶于水或熔融状态下都不导电。如:蔗糖、酒精、CO2。 ,(根据在反应中表现的性质可将物质分为氧化剂和还原剂。 氧化剂:反应中得电子(元素化合价降低) 纯净物 还原剂:反应中失电子(元素化合价升高) 0 +2 +2 0 如: Fe + CuSO = Fe SO + Cu 44(还原剂) (氧化剂) 随着高中的学习,物质的分类还会进一步深入和细化。 例, 按照一定依据把物质进行分类,是研究物质的组成、结构、性质和用途
9、的常用方法。现有三种物质:?金刚石、水银、镁条、干冰;?醋酸、小苏打、食盐、纯碱;?白酒、空气、盐酸、白磷。每组中均有一种物质所属类别与其他三种不同,这三种物质是( ) ,(白酒 小苏打 金刚石 ,(白磷 醋酸 干冰 ,(水银 食盐 空气 ,(盐酸 纯碱 镁条 例, 元素,的含氧酸的化学式为HRO,则该酸的酸酐的化学式不可能为( ) n(2n-1),、 RO ,、RO ,、RO,、RO 22 27 3例, 非金属元素形成的酸性氧化物与其对应的含氧酸之间有如下关系:该元素在两种化合物中的化合价相同。碱性氧化物与对应的碱之间也存在这种关系。如: 氧化物 对应的酸或碱 SOHSO2 23 CaO C
10、a(OH)2 则与HSO对应的酸性氧化物是 ;与,aO对应的碱是 。 242衔接练习 ,(下列各组物质按单质、化合物、混合物顺序排列正确的是 ( ) ,、冰、生石灰、空气 ,、碘酒、纯碱、烧碱 ,、液氧、盐酸、沼气 ,、金刚石、苛性钠、食盐水 ,(下列四组物质中,其中按酸、碱、盐顺序排列的是 ( ) ,、盐酸、碳酸钠、硫酸钡 ,、碳酸氢钠、氢氧化钙、氯化钠 ,、氯化钠、氢氧化钠、硫酸 ,、硫酸、氢氧化钙、碳酸钠 ,(按照一定的依据把物质进行分类,是我们认识物质的组成、结构、性质和用途的重要途径。姜宇同学在家中建立了小小化学实验室,他收集了许多物质,其中有:?纯碱?生石灰?醋酸?熟石灰?酒精?铜
11、?石墨?氧化铁?蔗糖?尿素。对上述物质分类不正确的是( ) ,、属于有机物的有? ,、属于单质的有? ,、属于碱的有? ,、属于氧化物的有? ,(生活中的下列物质,属于合成纤维的是 ( ) ,、棉花 ,、涤纶 ,、羊毛 ,、蚕丝 ,(有关酸、碱、盐、氧化物的说法不正确的是 ( ) ,、酸和碱一定含有氢元素 ,、盐和氧化物一定含有金属元素 ,、碱和氧化物一定含有氧元素 ,、酸和盐一定含有非金属元素 ,(下列说法正确的是 ( ) ,、酸的水溶液中一定有氢离子 ,、碱中一定含有氢元素 ,、含有氧元素的物质一定是氧化物 ,、非金属氧化物一定是酸性氧化物 ,(经实验测定某物质中含有一种元素,下列推理正确
12、的是 ( ) ,、该物质一定是纯净物 ,、该物质一定是单质 ,、该物质一定是混合物 ,、该物质一定不是化合物 ,(经测定一瓶气体中只含有,、,两种元素,这瓶气体不可能是 ( ) ,、一种化合物 ,、一种单质和一种化合物的混合物 ,、两种化合物 ,、两种单质 9(n元酸的酸酐RO和碱性氧化物MO高温下化合后生成的盐是 2n2x( ) ,、M(RO) ,、M(RO) nx xn,、MRO,、M(RO) nx nnx,0(有下列三种物质:(,)H、N、O、CH;(,)NaO、CaO、CO、CuO;(,)HCl、NaOH、222422HSO、HNO。按照不同的分类方法,每组均有一种物质与其他三种物质不
13、同。则请将每组中243不同与其他三种的物质(化学式)和分类依据写在下列表格内。 组别 被选出的物质 分类依据 第(,)组 第(,)组 第(,)组 ,1(有下列十种物质:空气、水、液态汞、石灰水、红磷、干冰、铜绿、煤、醋酸、胆矾、请回答下列问题: (,)属于混合物的是 。 (,)属于单质的是 。 (,)属于盐类的是 。 (,)属于有机物的是 。 (,)属于化合物的是 。 (,)属于酸性氧化物的是 。 ,2(人们可以对物质从不同的角度进行分类。请将氢气、一氧化碳、氧化镁、二氧化碳、铝和红磷等六种物质分成两种(填化学式),并写出分类依据。 第一组: ,分类依据是 ; 第二组: ,分类依据是 。 ,3
14、(酸可根据能电离出的氢离子数分为一元酸、二元酸、三元酸也可根据酸分子中是否含有氧原子,又可分为无氧酸和含氧酸。盐根据所含离子进行分类,如钾盐、钠盐、铵盐等,也可根据其他原则进行分类。请将下列九种粒子分成两大类,每类要有五种粒子(可重复使用),并写出你的分类原则。 - + Ne OH NHHO NH CO SO NO SO 3 242 223第一类:分类原则是 ,所含粒子是 ; 第二类:分类原则是 ,所含粒子是 。 ,4(人们往往按照物质的某些属性对物质进行分类,如根据物质的元素组成把物质分为单质和化合物。请你按不同的标准将下列物质进行分类。 ?空气 ?乙醇 ?硫酸铵 ?铜 ?碘 ?氢气 ?石墨
15、 ?食盐水 (,)按物质的组成分类。 (,)按物质的在水中的溶解性分类。 (,)按物质的状态分类。 (,)按物质的导电性分类。 第二节 物质的组成与结构 元素周期表 知识回顾 世界是由物质构成的,构成物质的基本粒子有原子、离子、分子等,物质发生变化,都与其组成、结构、性质有关,而物质的性质则由其组成和结构决定。我们认识宏观世界的性质,必须对微观的物质结构知识有一定的认识。 ,(原子结构 (,)原子结构 原子是化学变化中的最小粒子,是有居于原子中心的带电电荷的原子核和核外带负电荷的电子构成的,原子核是由质子和中子构成的。由于核内质子数和核外电子数相等,所以原子不显电性,即核内质子数,核电荷数,核
16、外电子数。由于电子的质量仅为质子质量的1/1836,所以可以认为质量数,质子数,中子数。 (,)原子结构示意图 用原子结构示意图可简明、方便地表示原子结构。小圈和圈内的数字表示原子核和核内质子数,弧线表示电子层,弧线上面的数字表示该层的电子数。 如:Cl原子的结构示意图为: +17 , , , 根据粒子结构示意图,可判断元素种类、粒子种类、元素的性质以及结构的稳定性。 ?由质子数和电子数的差值判断粒子种类(原子、阳离子、阴离子); ?由核内质子数决定元素种类,核内质子数不同则表示不同种类; ?由原子最外层电子数决定元素的性质,最外层电子数相同,化学性质相似; ?由最外层电子数决定粒子结构的稳定
17、性。一般最外层电子数为,的结构称为“,电子稳定结构”。 ,(元素周期表 根据原子核外电子排布规律,把电子层数目相同的各种元素,按原子序数递增的顺序从左到右排成横行,再把不同横行中最外层电子数相同的元素,按电子层数递增的顺序由上而下排成纵行,这样所得的表,即为元素周期表。它反映了元素之间相互联系的规律,是学习化学的重要工具。元素周期表工共有,个周期,,个族(,、,、,三个纵行共同组成,个族)。 例, 已知每个电子的质量约为每个质子(或中子)质量的1/1836。下表是教材上的内容。通过此表,可总结出“在原子里质子数等于电子数”。还能总结出: (,) 。 (,) 。 (,) 。 (,) 。 原子种类
18、 质子数 中子数 核外电子数 相对原子质量 氢 , , , , 碳 , , , , 氧 , , , , 钠 , , , , 铁 , , , , 思路点拨 此题为有关粒子结构的结论开放性试题。解题关键在于会用对比的方法,寻找共同点(普通规律)和递变性(递变规律)。解题时首先掌握原子结构中各种量之间的等量关系,然后对照表中所给的一组信息,分析上下左右之间的关系(本题中质子数、中子数、核外电子数、相对原子质量的相互关系;各元素的质子数或中子数或电子数或相对原子质量等数据的规律),从中总结出规律性的结论。 步骤如下: (,)由每一纵行以及纵行间对比、分析数据,整理后发现规律: 由第二纵行:不同的原子,
19、质子数不同,即质子数决定元素的种类。 由第三纵行:氢原子没有中子,其他原子中子数也不一定相同,即原子核内中子数?,,或不是所有原子都含有中子。 由纵行对比看:原子核内质子数不一定等于中子数,或原子核外电子数不一定等于中子数,或一般来说,相对原子质量随质子数增加而增大。 (,)由每一横行以及横行间对比、分析数据,整理后发现规律: 原子核内质子数,核外电子数 相对原子质量,质子数,中子数 研究这一类试题结论时应避免出现一下几种做法: (,)对表中某一数据或某一组数据未经分析、整理就下结论。 (,)对某一规律性的结论进行变式处理,变成另一规律性结论,应算重复结论。 (,)不从所给信息出发,扩大探究范
20、围。 例, 下图为荷电荷数从,到,的元素的原子结构示意图: ,11 2 ,2氢(,) 氦(,e) +3 +4 +5 +6 +7 +8 +9 2 1 2 2 2 3 2 4 2 5 2 6 2 7 +10 2 8 锂(,i) 铍(,e) 硼(,) 碳(,) 氮(,) 氧(,) 氟(,) 氖(,e) ,,1 ,,2 ,,3 ,,4 ,,5 ,,6 ,,,,,,787 ,,8 , , 1 , , 2 , , 3 , , 4 , , 5 , , 6 , , 778 , , 8 钠(,a) 镁(,g) 铝(,l) 硅(,i) 磷(,) 硫(,) 氯(,l) 氩(,r) 通过分析上图,你可得出的结论有:
21、(,) ;(,) ; (,) ;(,) ; 思路点拨 本题为“发现式”开放性试题,要求学生通过分析题给信息,归纳整理后提出符合事实是规律性的结论。仔细分析比较上图中每一横行八种原子核外电子层数的特点,每一纵行原子最外层上电子数的特点,每一横行八种原子最外层电子数的变化特点,金属元素、非金属元素,稀有气体元素原子最外层上电子数的特点及各原子的核外电子排布,第一电子层,第二电子层最多容纳的电子数的特点,可从中总结出一些带有规律性的结论。 (,)分析同一横行中各元素原子结构示意图后可以发现:电子层数相同,且随荷电荷数逐渐增大,最外层电子数从锂(,i)到氖(,e),或从钠(,a)到氩(,r)都是从,递
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