1、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的分类目标导航1.能根据物质的组成和性质不同对物质进行分类。2.了解单质、氧化物、酸、碱、盐之间的转化关系。一、物质的组成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。2元素的存在形态及元素的化合价(1)游离态：元素以单质形式存在的状态，其化合价为0。(2)化合态：元素以化合物形式存在的状态，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价和正价
2、，非金属元素一般有0价、负价和正价。(4)在不同的化合物中同一元素的化合价可以相同，也可以不相同。在化合物中各元素的化合价的代数和等于0。二、物质的分类1物质分类的依据(1)根据物质的组成分类物质酸性氧化物：能与碱反应生成盐和水的氧化物。碱性氧化物：能与酸反应生成盐和水的氧化物。(2)化合物(3)反应物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2H2O22H2O酸性氧化物酸SO3H2O=H2SO4酸盐BaCl2H2SO4=BaSO42HCl碱性氧化物碱Na2OH2O=2NaOH碱盐NaOHHCl=NaClH2O盐盐AgNO3NaCl=AgClNaNO
3、3【议一议】1酸性氧化物一定是非金属氧化物吗？非金属氧化物一定是酸性氧化物吗？碱性氧化物一定是金属氧化物吗？金属氧化物一定是碱性氧化物吗？答案酸性氧化物也可能是金属氧化物，如Mn2O7、Cr2O3是金属氧化物，也属于酸性氧化物。CO等非金属氧化物不是酸性氧化物。碱性氧化物一定是金属氧化物。金属氧化物不一定是碱性氧化物，如Mn2O7，Al2O3等。2Na2O2、Na2O都能与酸反应，如：Na2O2HCl=2NaClH2O；2Na2O24HCl=4NaCl2H2OO2，Na2O2和Na2O都是碱性氧化物吗？答案不都是，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
4、仅生成盐和水，还生成了O2，故Na2O2不属于碱性氧化物。3正误判断，正确的打“”，错误的打“”(1)由同种元素组成的单质一定是纯净物()(2)冰水混合物是纯净物()(3)CuSO45H2O晶体是混合物()(4)能电离出H的物质是酸()(5)纯净物都是由同种分子构成()(6)纯净物可能是单质，也可能是化合物()(7)矿泉水是纯净物()(8)纯净物就是由同种元素组成的物质()答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)4根据某种共性，可将CO2、SO2归为一类氧化物，下列物质中与它们属于同一类的是()ACaCO3 BP2O5 CCuO DKMnO4答案B解析CO2、SO2、P2O5均属于
5、酸性氧化物。5下列化合物中依次属于氧化物、碱、盐的一组是()ANa2CO3、KOH、CaOBCO、NaOH、KClCH2O、H2SO4、NaClDCuO、Cu2(OH)2CO3、CaCO3答案B一、根据物质的组成和性质对物质进行分类物质特别提醒有关物质分类中概念的理解(1)概念间的关系“并列”、“包含”与“交叉”并列关系：纯净物与混合物，单质与化合物，酸与碱、盐；包含关系：纯净物化合物氧化物；交叉关系：酸性氧化物与非金属氧化物。(2)酸性氧化物和碱性氧化物概念：酸性氧化物是与碱反应生成盐和水的氧化物；碱性氧化物是与酸反应生成盐和水的氧化物。注意：a碱性氧化物一定是金属氧化物，但金属氧化物不一定
6、是碱性氧化物，例如：Na2O2是过氧化物，Al2O3是两性氧化物，Mn2O7是酸性氧化物。b酸性氧化物不一定是非金属氧化物，非金属氧化物也不一定是酸性氧化物，例如：CO、NO、NO2等不是酸性氧化物。c碱不一定都有对应的碱性氧化物，例如：NH3H2O无对应碱性氧化物。d酸性氧化物、碱性氧化物不一定都能与水反应生成相应的酸和碱(如SiO2、Fe2O3)。(3)酸、碱、盐的理解溶于水能电离出H的化合物不一定是酸，如NaHSO4；溶于水能电离出OH的化合物不一定是碱，如Mg(OH)Cl；盐的构成中不一定仅有金属阳离子和酸根阴离子，如NH4Cl，非金属元素可形成阳离子NH；酸根离子中不一定只有非金属元
7、素，如MnO。酸分子中有几个H原子，不一定就是几元酸，如CH3COOH是一元酸。(4)单质、纯净物和混合物由同种元素组成的物质不一定是单质，也可能属于混合物，如O2和O3的混合气体是混合物，只有由同一种元素组成的纯净物才属于单质。【例1】下列有关物质分类的组合正确的是()分类组合碱酸盐碱性氧化物酸性氧化物ANa2CO3H2SO4NaHCO3SiO2CO2BNaOHHClNaClNa2OCOCNaOHCH3COOHCaF2Na2O2SO2DKOHHNO3CaCO3CaOSO3解析A组中Na2CO3虽俗称纯碱，但不是碱，而是盐，SiO2不是碱性氧化物；B组中CO不是酸性氧化物；C组中Na2O2不是
8、碱性氧化物。答案D变式训练1分类方法对化学学科的发展起到了非常重要的作用。下列分类标准合理的是()A根据酸分子中含有的氢原子个数将酸分为一元酸、二元酸B氧化物不是酸性氧化物就是碱性氧化物C根据是否含有氧原子，酸可分为含氧酸和无氧酸D含有H元素的物质一定是酸答案C解析CH3COOH分子中含4个H原子，但它是一元酸，A错；氧化物可分为酸性氧化物、碱性氧化物和不成盐氧化物等，B错；NaHCO3、NaHSO3等物质含氢元素，但它不是酸，属于盐。二、单质、氧化物、酸、碱、盐的转化关系1转化关系图(1)上述转化关系并非无所不含，某些反应不能体现，如H2、CO、C还原CuO或Fe2O3，CuSO45H2O=
9、CuSO45H2O等。(2)上述转化关系是共性，但学习时还要关注特殊性。如金属酸=盐氢气，但铜与盐酸就不反应。2各类物质的化学通性(1)金属单质(以Fe为例)(2)氧化物(以CO2、CaO为例)(3)酸(以稀盐酸为例)变红盐H2(FeCl2H2)盐H2O(CaCl2H2O)新盐新酸(AgClHNO3)盐H2O(NaClH2O)(4)碱以Ca(OH)2为例(5)盐(以Na2CO3为例)【例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，中选择适当的物质，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_；_；_；_；_。(2)写
10、出下列序号之间的化学方程式：和：_；和：_；和：_；和：_。解析该题结合物质的性质，考查物质分类的应用。据单质能和酸发生化学反应，推知应为活泼金属单质即为铁，而酸只有稀H2SO4，即为稀H2SO4，则氧化物应为金属氧化物CaO，从而氧化物为酸性氧化物，即CO2，属于盐且其溶液既能与H2SO4反应，又能与CaO反应，则应为Na2CO3。答案(1)FeH2SO4CO2CaONa2CO3(2)FeH2SO4=FeSO4H2CaOH2SO4=CaSO4H2ONa2CO3H2SO4=Na2SO4CO2H2OCO2CaO=CaCO3解题反思(1)单质、氧化物、酸、碱、盐之间的转化关系图示一般如下：(2)上
11、述转化关系是共性，但学习时还要关注特殊性。例：金属酸=盐氢气，但并不是任何酸与金属的反应都适用，如金属与硝酸反应就不产生氢气。变式训练2如下所示，“”表示相连的物质间在一定条件下可以反应，“”表示丁在一定条件下可以转化为乙。下面四组选项中，符合图示要求的是()选项甲乙丙丁AH2SO4Na2SO4NaOHNaClBKClK2CO3KOHHClCO2COCuOCDFeCl2CuCl2ZnHCl答案C解析A中甲和乙、乙和丙、丙和丁、丁和甲均不能反应，丁也不能转化为乙；B中甲和乙、乙和丙、丁和甲之间也不能反应，丁也不能转化为乙，故不符合题意；C中反应依次为甲和乙：2COO22CO2；乙和丙：COCuO
12、CuCO2；丙和丁：2CuOC2CuCO2；甲和丁：CO2CO2；丁乙：2CO22CO；D中，甲和乙、丁和甲均不能反应，故D不符合题意。解题反思(1)复分解反应发生的条件有：生成水，生成沉淀，生成气体等。(2)金属单质与盐溶液能够发生置换反应的条件：活泼性强的金属置换活泼性弱的金属，前提条件是该活泼金属不与水反应。1由一种元素组成的物质()A一定是一种单质B一定是纯净物C一定是化合物D可能是纯净物也可能是混合物答案D解析单质是同一种元素形成的纯净物，但同素异形体之间形成的物质虽含有同一种元素，但分属不同的单质，是混合物；化合物是由两种或两种以上不同元素形成的纯净物。2下列各组物质中前一种是化合
13、物，后一种是混合物的是()A氧化钙，澄清的泉水B氢氧化钾，含铜质量分数为80%的氧化铜C澄清的石灰水，粗盐D红磷，空气答案A解析氧化钙为氧化物，澄清的泉水中含有盐类，为溶液，A正确；含铜质量分数80%的CuO为纯净物，B错误；澄清石灰水、粗盐都是混合物，C错误；红磷为单质，空气为混合物，D错误。3将下列各组物质，按酸、碱、盐顺序排列正确的是()A硫酸、纯碱、食盐 B氢硫酸、烧碱、硫酸铜C碳酸、氧化铜、碳酸钠 D醋酸、熟石灰、苛性钾答案B解析A项中纯碱属于盐类而不属于碱类；B项符合题意；C项中氧化铜不属于碱类；D项中苛性钾属于碱类而不属于盐类。4下列物质中符合图中阴影部分表示的分类标准的是()A
14、K2CO3 BNa2CO3 CNaCl DNaHCO3答案B解析K2CO3不属于钠盐；NaCl不属于碳酸盐，NaHCO3不属于正盐。5根据酸、碱、盐、氧化物之间的转化关系，写出硫酸分别与镁及其化合物(类别不同)反应生成硫酸镁的化学方程式。答案MgH2SO4=MgSO4H2MgOH2SO4=MgSO4H2OMg(OH)2H2SO4=MgSO42H2OMgCO3H2SO4=MgSO4CO2H2O解析根据酸、碱、盐、氧化物之间的转化关系，酸能与金属单质、碱性氧化物、碱、盐等反应生成盐，故硫酸可与Mg、MgO、Mg(OH)2、MgCO3等反应生成MgSO4。分层训练基础过关题组一元素与物质的关系1下列
15、说法中正确的是()A元素的存在形态只有两种：化合态和游离态B同一元素，呈化合态时，其化合价一定比游离态时高C有多少种元素就有多少种物质D同一元素在不同的物质中的价态一定不同答案A解析元素的存在形态有游离态和化合态两种，游离态为0价，化合态有正价和负价；同一元素在不同物质既可能表现同一价态，也可能表现不同价态。故只有A正确。2下列说法不正确的是()A一种元素可能形成两种或两种以上的单质B单质的种类数一定多于元素的种类数C只含有一种元素的物质不一定是纯净物D单质在氧气中燃烧只能生成一种氧化物答案D解析一种元素可能形成两种或两种以上的单质，如氧元素形成的单质有O2、O3，碳元素形成的单质有金刚石、石
16、墨、足球烯等，单质的种类数一定多于元素的种类数，A、B项正确；只含有一种元素的物质可能是纯净物(如H2)，也可能是混合物(如O2和O3组成的混合气体)，C项正确；碳单质在氧气中燃烧，可能生成二氧化碳，也可能生成一氧化碳，D项错误。题组二物质的分类3下列物质分类的正确组合是()碱酸盐酸性氧化物A纯碱盐酸烧碱二氧化硫B烧碱硫酸食盐一氧化碳C苛性钠醋酸石灰石水D苛性钾碳酸苏打三氧化硫答案D解析纯碱为碳酸钠，烧碱为氢氧化钠，前者属于盐，后者属于碱；一氧化碳和水都不是酸性氧化物。4下列各物质或其主要成分的名称(或俗名)、化学式、类别一致的是()A胆矾CuSO45H2O混合物B氖气Ne单质C烧碱NaOH氧
17、化物D纯碱NaOH碱答案B解析胆矾属于纯净物；烧碱属于碱；纯碱的化学式为Na2CO3，属于盐。只有B正确。5实验室中的药品常按物质的性质、类别等有规律地摆放。现有部分药品按某种规律摆放在实验桌上，如图。做“硫酸的性质”的实验时，某同学取用BaCl2溶液后，应把它放回的位置是()答案C解析根据药品摆放位置可推知：A应是酸，B是酸或指示剂，C是指示剂或盐，D是碱或其他类别。题组三根据物质类别研究物质的性质6从物质类别的通性角度分析，下列说法错误的是()A金属单质可以与非金属单质反应B酸性氧化物可以与碱反应C非金属单质应该与酸反应D碱性氧化物可以与水反应答案 C解析根据相关类别物质的通性可以较容易作
18、出判断。其中金属单质分别与非金属单质、酸、盐反应；酸性氧化物分别与水、碱、碱性氧化物反应；非金属单质分别与金属单质、非金属单质反应(与酸反应不是其通性)；碱性氧化物分别与水、酸、酸性氧化物反应。7下列关于氧化物的叙述正确的是()A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C酸性氧化物一定是非金属氧化物D碱性氧化物都能与水化合生成碱答案B解析非金属氧化物不一定是酸性氧化物，如CO既不是酸性氧化物也不是碱性氧化物；金属氧化物不一定是碱性氧化物，如Mn2O7是金属氧化物，但属于酸性氧化物；碱性氧化物不一定都能与水化合生成碱，如CuO不与水反应。8下列有关物质的说法正确的是()A不能与酸
19、反应的氧化物一定能跟碱反应B能与金属镁反应产生氢气的溶液一定是酸溶液C一种元素可能有多种氧化物，同种化合价也可能对应多种氧化物D酸性氧化物肯定是非金属氧化物答案C解析CO既不能与酸反应，也不能与碱反应，A错误；NaHSO4溶液能与Mg反应产生氢气，但属于盐溶液，B错误；N元素有多种氧化物，其中NO2和N2O4即为同种价态的氧化物，C正确；Mn2O7为酸性氧化物，但其为金属氧化物。9在Zn、ZnO、ZnCO3、HCl溶液和CaCl2溶液五种物质中，每两种物质反应能生成ZnCl2的组合有()A2种 B3种 C4种 D5种答案B解析以上物质之间发生Zn2HCl=ZnCl2H2、ZnO2HCl=ZnC
20、l2H2O、ZnCO32HCl=ZnCl2H2OCO2，故选B。10下列变化不能通过一步实现，写出转化的反应路线：(1)CuOCu(OH)2；(2)CaCO3Ca(OH)2；(3)Cu(OH)2Mg(OH)2；(4)Ba(NO3)2BaCl2。答案(1)CuO铜盐Cu(OH)2(2)CaCO3CaOCa(OH)2(3)Cu(OH)2铜盐镁盐Mg(OH)2(4)Ba(NO3)2BaCO3BaCl2解析根据反应规律，确定反应路线。能力提升11现有下列八种物质：纯碱，盐酸，稀硫酸，氯化钙溶液，烧碱，二氧化碳，氧化铁，氢氧化铁。按下列要求写出反应的化学方程式：(1)无氧酸与钠盐：_。(2)可溶性碱与无
21、氧酸：_。(3)两种盐溶液：_。(4)酸性氧化物与可溶性碱：_。(5)含氧酸与不溶性碱：_。答案(1)2HClNa2CO3=2NaClH2OCO2(2)NaOHHCl=NaClH2O(3)CaCl2Na2CO3=2NaClCaCO3(4)CO22NaOH=Na2CO3H2O(5)3H2SO42Fe(OH)3=Fe2(SO4)36H2O解析根据要求选择合适的物质。盐酸是无氧酸，纯碱是钠盐，碱有可溶性的烧碱和不溶性的氢氧化铁，硫酸是含氧酸，二氧化碳是酸性氧化物。12单质、氧化物、酸、碱和盐的相互关系，可以用下图简单表示。限选择铁、碳、氧气、盐酸、氧化钙、二氧化碳、水、氢氧化钙8种物质作为反应物，将
22、图中指定序号的转变用化学方程式表示(所写化学方程式不得重复)。CO2CO2；_；_；_；_；_；_。答案CO2H2O=H2CO3CO2Ca(OH)2=CaCO3H2OFe2HCl=FeCl2H2CaO2HCl=CaCl2H2OCa(OH)22HCl=CaCl22H2OCaOH2O=Ca(OH)2解析属于同一类的物质必定符合同一标准，就会有某一共同的性质，利用一类物质和另一类物质之间的关系，就可以找出物质之间转化的方法：非金属酸性氧化物；金属碱性氧化物，该题对各类物质之间的转化限定了8种物质，从这8种物质中选出符合条件的物质进行各类物质间的转化。13(1)从H、O、S、K四种元素中选择合适的元素
23、，组成属于表中第一栏类型的物质，将其化学式填在表中相应的空格内(只要求举一例)。类型酸性氧化物碱性氧化物含氧酸碱含氧酸盐化学式(2)用你在上表中所填的物质，写出符合下列要求的化学方程式：酸性氧化物碱性氧化物：_。酸性氧化物足量的碱：_。碱性氧化物足量的酸：_。答案(1)类型酸性氧化物碱性氧化物含氧酸碱含氧酸盐化学式SO2(或SO3)K2OH2SO3(或H2SO4)KOHK2SO3(K2SO4、KHSO3或KHSO4)(2)SO3K2O=K2SO4SO32KOH=K2SO4H2OK2OH2SO4=K2SO4H2O(答案合理即可)14如图五角星上排列的A、B、C、D、E五种物质均为中学化学中常见的
24、化合物，相互之间的连线表示两种物质能发生化学反应。A、C、E均为氧化物，A是人体呼出的气体之一；在实验室中B可以用来制取A，而D可以用来检验A；C和E反应能生成D。(1)写出下列物质的化学式：A_，D_；(2)B除了制取A之外的另一种用途是_；(3)C和E反应的化学方程式为_；(4)这五种物质之间两两发生反应，其中没有涉及的基本反应类型是_。答案(1)CO2Ca(OH)2(2)用于金属表面除锈(制造药物、可帮助消化等)(3)CaOH2O=Ca(OH)2(4)分解反应和置换反应解析人体呼出的气体中含有水蒸气和CO2，所以A最有可能是CO2，实验室可以用大理石(或石灰石)和稀盐酸反应制取CO2，用
25、澄清石灰水检验CO2，CaO和H2O反应能够生成Ca(OH)2。再结合“相互之间的连线表示两种物质能发生化学反应”这一条件，可以判断出各物质，如图所示：这五种物质之间两两发生反应时，H2O与CaO、CO2的反应都是化合反应，CO2与Ca(OH)2的反应其本质是复分解反应，HCl和CaO、Ca(OH)2的反应都是复分解反应，没有涉及分解反应和置换反应。拓展探究152011年9月20日是第23个全国“爱牙日”主题是“健康口腔、幸福家庭”，副主题是“呵护孩子，预防龋齿”，就是为了防止龋齿，正确的刷牙方式和选用适宜的牙膏很重要。对牙膏中物质的探究要用到许多化学知识。下表列出了三种牙膏中的摩擦剂：牙膏牙
26、膏牙膏牙膏摩擦剂氢氧化铝碳酸钙二氧化硅(1)三种牙膏的摩擦剂中，氢氧化铝是氢氧化物，碳酸钙和二氧化硅分别是_、_(填物质类别)。(2)根据你的推测，牙膏摩擦剂的溶解性_(填“易溶”和“难溶”)。(3)牙膏中的摩擦剂碳酸钙可以用石灰石来制备。某同学设计了一种实验室制备碳酸钙的实验方案，其流程图：请写出上述方案中反应的化学方程式： _。(4)请你仍用石灰石作为原料(其他试剂自选)，设计实验室制备碳酸钙的另一种实验方案，依照(3)所示，将你的实验方案用流程图表示出来：_。你设计的方案的优点为_。答案(1)盐氧化物(2)难溶(3)Ca(OH)2Na2CO3=CaCO32NaOH(4)反应条件简单，不需高温，易于操作，所得碳酸钙纯度高解析 (1)由物质分类依据可知CaCO3属于盐、SiO2属于氧化物。(2)依摩擦剂的性质可知它应难溶于水。(4)石灰石的主要成分是CaCO3，若将CaCO3分离出来必先将其溶解得到钙盐后再得CaCO3。
