互动研讨 探究新知 知识点一 物质的分类及转化
问题1.物质分类的方法有哪些?单质、氧化物、酸、碱和盐之间的相互关系是怎样的? 1.物质分类的方法:
(1)按物质是否由同种物质(分子)组成,将物质分为纯净物和混合物。由同种物质分子组成的物质叫纯净物;由不同物质的分子组成的物质叫混合物。 (2)按组成物质的元素的种类把纯净物分为单质和化合物。
(3)化合物的分类方法很多,如按化合物的性质分类,又把化合物分为酸、碱、盐、氧化物等;若按化合物的组成和结构,则分为离子化合物和共价化合物;若按化合物在水溶液或在融化状态下是否导电,则可以分为电解质和非电解质;若按在化学反应中的表现,则分为氧化剂和还原剂。
(4)按混合物中分散质微粒的直径大小可将混合物分类,分为溶液、胶体和浊液等。 说明:
①物质的分类方法和依据很多,按不同的方法得出不同的类别。以后还要继续学习其他的分类方法。
②类别名称只是为了标识不同分类结果的一种定义。但要搞清关系。 ③注意分类依据和分类的对象、类别之间的层级关系和区别。 问题2. 单质、氧化物、酸、碱和盐之间的相互关系是怎样的? 2.单质、氧化物、酸、碱和盐之间的相互关系
(1)相互关系的研究方法:先选定一类物质,预测它可能和哪些类别的物质发生反应;然后选出各类物质的代表物,探究它们之间是否发生反应。 (2)化学性质: ①金属的化学通性: 非金属 → 无氧盐; 氧气 → 金属氧化物; 金属+ 酸(除浓硫酸和硝酸)→ 盐 + 氢气;
较不活泼的盐 → 金属 + 盐;
②氧化物的化学通性: 能跟酸反应生成盐和水,的氧化物叫酸性氧化物;能跟碱反应生成盐和水的氧化物叫碱性氧化物。 酸性氧化物 + 水 → 含氧酸; 酸性氧化物 + 碱性氧化物 → 盐 酸性氧化物 + 碱 → 盐 + 水 碱性氧化物 + 水 → 碱 ; 碱性氧化物 + 酸 → 盐 + 水 说明: i、多数酸性氧化物与水可以直接化合(SiO2不能);少数碱性氧化物与水化合生成可溶性碱。ii、酸性氧化物也叫对应酸的酸酐。
iii、酸性氧化物不一定是非金属氧化物,例如Mn2O7金属氧化物,但却是酸性氧化物;金属氧化物不一定是碱性氧化物;但碱性氧化物一定是金属氧化物;非金属氧化物也不一定是酸酐,如CO。
③酸的化学通性: 酸碱指示剂:紫色的石蕊变红色、无色酚酞不变色 金属 → 盐 + 氢气 (浓硫酸和硝酸除外) 酸 + 金属氧化物 → 盐 + 水 碱 → 盐 + 水
盐 → 新酸 + 新盐
注意:以上各反应发生的条件、规律。 ④碱的化学通性: 酸碱指示剂:紫色石蕊试液变蓝色;无色酚酞变红色
酸性氧化物 → 盐 + 水
碱 +
酸 → 盐 + 水
盐 → 新碱 + 新盐
⑤盐的通性:
酸 → 新盐 + 新酸
盐 + 碱 → 新盐 + 新碱
盐 → 新盐 + 新盐
(3)相互关系:
金属 非金属
酸性 碱性
盐 氧化物 氧化物
碱 酸
例1. 下列关于氧化物的叙述正确的是 ( ) A. 金属氧化物一定是碱性氧化物,非金属氧化物一定是酸性氧化物 B. 碱性氧化物一定是金属氧化物,酸性氧化物不一定是非金属氧化物 C. 碱性氧化物都能与水化合生成酸 D. 酸性氧化物都能与水化合生成酸 【解析】金属氧化物不一定是碱性氧化物,学生熟悉的高锰酸钾对应的酸高锰酸的酸酐Mn2O7就是金属氧化物,但却是酸性氧化物;非金属氧化物也不都是是酸酐,如CO就是不成盐氧化物。CuO等许多金属形成的碱性氧化物都不能与水化合直接生成相应的碱。酸性氧化物也不都能与水化合生成相应的酸,例如SiO2不能与水直接化合成硅酸。答案:B
例2、今有下列三组物质,每组中都有一种物质跟其他三种属于不同的种类。将此种物质(写化学式)和分类依据(选出的物质与其他物质不同之处)写在下面相应的表格内。三组物质分别为:(1)O2、F2、S、N2;(2)Fe、Na、Al、Si;(3)NO、CO2、SO2、P2O5。
组别 第(1)组 第(2)组 第(3)组 被选出的物质 挑选依据 解析:本题中,第(1)组物质可根据物质在通常状态下的聚集状态分类,第(2)组物质可根据物质的性质分成金属和非金属两种类型,第(3)组物质均为非金属氧化物,可根据它们在通常状态下的聚集状态分类。
故答案为:第(1)组:S 通常情况下,S是固体,其余均为气体。 第(2)组:Si 只有Si是非金属单质,其余是金属单质。
第(3)组:P2O5 均为非金属氧化物,但P2O5为固体,其余的通常情况下为气体。
例3、同学们吃的零食的包装袋中经常有一个小纸袋,上面写着“干燥剂”,其主要成分是生石灰(CaO)。
(1) 生石灰属于哪种类别的物质?
(2) 生石灰可做干燥剂的理由是什么?(用化学方程式表示)
(3) 生石灰还可以跟哪些类别的物质发生化学反应?列举两例,并写出化学方程式 (4) 小纸袋中的物质能否长期持续地做干燥剂?为什么?
(5) 在你所认识的化学物质中,还有哪些可以用作干燥剂?列举一例。 答案:(1)化合物、金属氧化物、固态物质等。 (2)CaO + H2O = Ca(OH)2
(3)与酸的反应:CaO + 2HCl = CaCl2 + H2O ;与非金属氧化物反应:CaO + CO2 = CaCO3
(4)不能,因为生石灰全部变为Ca(OH)2后,就不能持续起到干燥作用。 (5)浓硫酸、CaCl2、 P2O5 、碱石灰等 练习1. 下列叙述正确的是 ( )
A.由同种元素组成的物质肯定是纯净物 B.一种元素可形成多种离子
C.含有金属元素的离子不一定都是阳离子 D.具有相同质子数的粒子都属于同种元素 练习2.下列各组物质中,按单质、化合物、混合物的顺序排列正确的是 ( ) A.稀有气体、尿素、冰水混合物 B.乙醇、浓硫酸、胆矾 C.金刚石、铁矿石、大理石 D.水银、水蒸气、水煤气
练习3.现有①空气 ②醋酸 ③碳酸氢铵 ④铜 ⑤硫酸钠 ⑥氢气 ⑦石墨 ⑧食盐水 ⑨泥浆水
⑩蒸馏水十种物质,若根据物质的组成将它们进行分类,则: ?属于混合物的有____________________ ?属于金属单质的有__________________ ?属于非金属单质的有________________ ?属于无机化合物的有________________ ?属于有机化合物的有________________ 知识点二、物质的量
问题1 什么是物质的量?学习物质的量应该注意什么?
1. 物质的量:物质的量是七个基本物理量之一,其单位是摩尔(mol),符号为n 2. 注意事项:
(1)物质的量度量的对象是微粒集体,微粒可以是分子、原子、离子、电子、中子、质子等。
(2)使用物质的量一般用符号标明微粒,如1mol H2O,5mol H+等。摩尔作为物质的量的单位,不能用来表示宏观物体的多少,使用摩尔时必须指明微粒的种类。
问题2 什么是阿伏加德罗常数?
1阿伏加德罗常数:1mol任何微粒集体中所含有的微粒数叫做阿伏加德罗常数。用符号NA表示,通常使用近似值6.02×1023mol-1。 问题3.什么是摩尔质量?
1. 摩尔质量:1mol任何物质的质量,称为该物质的摩尔质量。用符号M表示,单位为g/mol。 1mol物质的质量以克为单位,在数值上等于该物质的相对原子质量或相对分子质量。物质的量与质量、摩尔质量的关系为:n=m/M 问题4、什么是气体摩尔体积?
1.气体摩尔体积:单位物质的量的气体所占的体积叫做气体摩尔体积。用符号Vm表示,常用的单位为L/mol。标准状况下(0℃、101Kpa),1mol任何气体所占的体积都约为22.4L,即标况下的气体摩尔体积约为22.4L/mol 例1、
解析:由于构成单质分子的原子数目不同因此同
例2、
例3、
例4、在某温度时,一定量的元素A的氢化物AH3在一定体积密闭容器中可完全分解成两种气态单质,此时压强增加了75%。则A单质的一个分子中有_______个A原子,AH3分解反应的化学方程式为__________________________________________。
解析:由阿伏加德罗定律的推论:相同温度和压强时,p1/p2=N1/N2得反应前后气体的分子数之比为1:1.75=4:7,可理解为反应式左边气体和反应式右边气体系数之和比为4:7,再根据氢原子守恒不妨先将反应式写为4AH3==A(x)+6H2,再由A原子守恒得A右下角的数字为4。
答案:4,4AH3==A4+6H2。 练习1
练习2
练习3
练习4