1、第2章 元素与物质世界第1节 元素与物质分类第1课时 元素与物质的关系 物质分类与物质性质概念认知自主学习一、元素与物质的关系1元素与物质的关系：2元素的存在形态：(2)元素的化合价：在单质中元素化合价为_，在化合物中，元素正、负化合价代数和为 0。0 二、物质分类与物质性质1根据物质的组成分类：2根据物质具有的性质分类：3其他分类方法：1判断下列说法是否正确：(1)CuSO45H2O 是混合物。()提示：。CuSO45H2O 属于纯净物。(2)盐酸是化合物。()提示：。盐酸是 HCl 的水溶液，属于混合物。(3)含有氧元素的化合物都是氧化物。()提示：。氧化物的定义必须含有两种元素，其中一种
2、为氧元素。含有氧元素的物质不一定是氧化物，如 NaOH，NaClO 等。(4)相同种类的元素可以形成不同的化合物。()提示：。相同种类的元素可以形成不同的化合物，如 H、O 元素可以形成 H2O、H2O2 等。2下列物质不属于酸性氧化物的是()ASO3 BCO2CCO DP2O5提示：选 C。CO 不与碱反应生成盐和水。3教材中叙述“仅由一种元素组成的纯净物称为单质”，能否说成“仅由一种元素组成的物质称为单质”？提示：不能。只含有一种元素的物质可能是单质；但有些元素能同时形成多种单质，如氧元素能形成氧气和臭氧。只含有一种元素的物质还可能是由两种或多种单质组成的混合物。42020 年，全球暴发新
3、型冠状肺炎疫情，国家对这次疫情高度重视，全国上下都采取了严格的“抗疫”措施。疫情期间，75%酒精(主要成分乙醇)和“84”消毒液(主要成分 NaClO)是常用的消毒剂，属于有机物的是_，属于盐的是_。提示：乙醇 NaClO能力形成合作探究物质的分类 到目前为止，人们发现的元素有 110 多种，但就是这 110 多种元素，组成了种类繁多的物质，形成了丰富多彩的物质世界。通过化学的学习我们已接触过许多物质，如钠、镁、铁、氧化镁、氯化钠、氢氧化钠、一氧化碳、二氧化碳、氯气、氢气、氧气、氯化亚铁、三氧化二铁、碳酸钠、碳单质、硫酸、碳酸、氯化铁等。认识元素与物质的组成(1)组成这些物质的元素有哪些？提示
4、：组成这些物质的元素有 Na、Mg、Fe、O、Cl、H、C、S。(2)如何从元素组成的角度将这些物质分类吗？提示：可根据是否由同一种元素组成的纯净物将其分为单质和化合物。(3)元素的存在形态与物质类别有什么关系？提示：辨析纯净物与混合物(1)纯净物与混合物的本质区别是什么？提示：纯净物是由同种物质组成的，具有一定的组成，可以用一种化学式来表示，有固定的熔、沸点；混合物是由不同种物质组成的，没有一定的组成，不能用一种化学式来表示，无固定的熔、沸点。(2)“氧气和臭氧的混合气体属于纯净物”的说法对吗？若不正确，请说明理由。提示：不正确。纯净物只由一种物质组成，混合物由两种或两种以上的物质组成。虽然
5、氧气和臭氧的混合气体是由一种元素组成的，但是其由两种物质组成，故属于混合物。认识“价类”二维图 在中学化学中我们学习了大量含碳元素的物质，如碳单质、一氧化碳、二氧化碳、碳酸钙、碳酸(H2CO3)、碳酸钠(Na2CO3)等。将上述物质制作成碳元素的“价类”二维图。提示：1酸的分类：酸是否含氧含氧酸（如HClO4等）无氧酸（如HCl、H2S等）电离出H个数一元酸（如HNO3、HI等）二元酸（如H2SO4、H2SiO3等）多元酸（如H3PO4等）挥发性难挥发性酸（如H3PO4、H2SO4等）挥发性酸（如浓盐酸、浓硝酸等）溶解性可溶性酸（如HNO3、H2SO4等）难溶性酸（如H2SiO3等）2盐的分类
6、：盐组成正盐（如K2SO4、CaCO3等）酸式盐（如KHSO4、NaHCO3等）碱式盐如Cu2（OH）2CO3等酸根含氧酸盐（如Na2SO4、AgNO3等）无氧酸盐（如NaCl、MgCl2等）溶解性可溶性盐（如KNO3、NH4Cl等）微溶性盐（如CaSO4等）难溶性盐（如CaCO3、BaSO4等）3碱的分类：碱电离出OH个数一元碱（如NaOH、NH3H2O等）多元碱如Ba（OH）2、Fe（OH）3等溶解性可溶性碱（如NaOH、NH3H2O等）难溶性碱如Mg（OH）2、Fe（OH）3等【思考讨论】(1)Na2O2 是碱性氧化物吗？说明理由。提示：不是。Na2O2 与酸反应时，不仅生成盐和水，同时
7、还生成氧气，不符合碱性氧化物的概念。(2)金属氧化物都是碱性氧化物吗？碱性氧化物都是金属氧化物吗？提示：金属氧化物不一定是碱性氧化物，如 Mn2O7 为酸性氧化物；碱性氧化物都是金属氧化物。【典例】下列各组物质中分类正确的是()选项酸碱盐酸性氧化物碱性氧化物A盐酸纯碱石灰石二氧化碳氧化铜B硫酸烧碱纯碱二氧化硅氧化钙C碳酸熟石灰胆矾一氧化碳过氧化钠D二氧化碳苛性钠食盐三氧化硫氧化钠【解题指南】解答本题时需要注意以下两点：(1)紧扣酸性氧化物和碱性氧化物的概念；(2)注意物质俗名的迷惑性，如纯碱不是碱，而是盐类。【解析】选 B。A 项中纯碱的化学式为 Na2CO3，不属于碱，盐酸是混合物，不属于化
8、合物，石灰石是混合物，不属于化合物；C 项中一氧化碳属于不成盐氧化物，过氧化钠属于特殊氧化物，与题意不符；D 项中二氧化碳不属于酸。【备选例题】(2021芜湖高一检测)下列各组物质按单质、化合物和混合物顺序排列正确的是()A冰、生石灰、空气B碘酒、纯碱、烧碱C液氧、盐酸、沼气D金刚石、苛性钠、食盐水【解析】选 D。单质是指由同种元素组成的纯净物，因此，液氧、金刚石为单质。化合物是指由不同种元素组成的纯净物，所以冰、生石灰、纯碱、烧碱、苛性钠为化合物。混合物是指由不同种物质组成的物质，因此，空气、碘酒、盐酸、沼气(主要成分是甲烷)、食盐水为混合物。1(2021福州高一检测)牛奶和豆腐中含有丰富的
9、钙，这里的“钙”应理解为()A单质 B元素 C原子 D分子【解析】选 B。这里的“钙”应指元素，金属元素无论是在单质还是在化合物中，都不以分子的形式存在。22019 年诺贝尔化学奖授予约翰古迪纳夫、斯坦利惠廷厄姆和吉野彰，以表彰他们在开发锂离子电池方面做出的卓越贡献。锂电池正极材料用到的钴酸锂(LiCoO2)属于()A氧化物 B酸 C碱 D盐【解析】选 D。锂电池正极材料用到的钴酸锂(LiCoO2)属于金属阳离子和酸根阴离子构成的化合物，为盐。【拔高题组】1(2021南昌高一检测)下列物质的分类合理的是()A氧化物：CO2、NO、SO2、H2O、Na2OB碱：NaOH、KOH、Ba(OH)2、
10、Na2CO3C铵盐：NH4Cl、NH4NO3、(NH4)2SO4、NH3H2OD碱性氧化物：Na2O、CaO、Mn2O7、CuO【解析】选 A。B 项中 Na2CO3 属于盐；C 项中 NH3H2O 属于碱；D 项中 Mn2O7属于酸性氧化物。2(2021肇庆高一检测)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()ACaCO3BP2O5CCuO DKMnO4【解析】选 B。CO2、SO2、P2O5 都是酸性氧化物。室内污染物主要分为甲醛、苯、氨和氡四种，其中甲醛在中国有毒化学品优先控制名单上高居第二位，已经被世界卫生组织确定为致癌和致畸形物质。根据上述信
11、息，回答下列问题：(1)甲醛、苯两种物质的分子式分别为 CH2O 和 C6H6。上述信息中提及的甲醛、苯、氨 和 氡 四 种 物 质 中 属 于 含 碳 物 质 的 是 _，属 于 含 氢 物 质 的 是_；属于化合物的是_，属于单质的是_。(2)从甲醛的分子式中可以看出该物质中含有氧元素，那么甲醛属于氧化物吗？为什么？_。(3)甲醛、苯燃烧后的产物都是水和二氧化碳，下列关于水和二氧化碳的说法中不正确的是_。A水和二氧化碳都是酸性氧化物B水和二氧化碳都是纯净物C水和二氧化碳都能与过氧化钠反应D水和二氧化碳中的氧元素都是处于化合态【解析】(1)甲醛、苯、氨和氡四种物质的分子式分别为 CH2O、C
12、6H6、NH3、Rn。由此可见只有甲醛、苯属于含碳物质，甲醛、苯和氨都是含氢物质，而且都是化合物；氡是稀有气体，属于单原子单质气体。(2)从甲醛的分子式可以看出其中含有氧元素，但该物质含有三种元素(碳、氢、氧)，因此不是氧化物。(3)水和二氧化碳都属于氧化物，但只有二氧化碳是酸性氧化物，A 错、B 正确；水与过氧化钠反应生成氢氧化钠和氧气，二氧化碳与过氧化钠反应生成碳酸钠和氧气，C 正确；水中氧元素与氢元素构成了水分子，是化合态，二氧化碳中的氧元素与碳元素构成了二氧化碳分子，也是化合态，D 正确。答案：(1)甲醛、苯 甲醛、苯、氨 甲醛、苯、氨 氡(2)甲醛不属于氧化物；因为氧化物只有两种元素
13、组成，其中一种元素为氧元素(3)A物质的性质认识镁的性质1在物质的分类中，镁属于哪类物质？提示：镁属于金属活动性顺序中排在氢前面的活泼金属单质。2在上图表示的一组实验中，镁与哪些物质的反应有明显现象？提示：镁与稀盐酸反应会有气泡产生，镁与硫酸铜溶液反应会在镁片表面析出红色的金属。3通过这组实验总结这类金属的通性。提示：在金属活动性顺序中氢前面的金属能与盐酸、稀硫酸等反应生成氢气，能将不活泼的金属从其盐溶液中置换出来。单质、酸、碱、盐之间的转化1试举例完成如下转化：提示：2酸、碱、盐的主要化学性质中，涉及哪些反应类型？为什么不同的酸(或碱)具有相似的化学性质？如何从微观角度进行解释？提示：酸、碱
14、、盐的主要化学性质中，主要涉及置换反应和复分解反应。不同的酸(或碱)具有相似的化学性质，是因为它们在组成上具有相似性。从微观角度看，不同的酸溶液中都含有 H，不同的碱溶液中都含有 OH，所以具有相似的化学性质。1氧化物的化学通性：氧化物酸性氧化物H2O含氧酸酸性氧化物碱盐水酸性氧化物碱性氧化物盐碱性氧化物H2O碱碱性氧化物酸盐水2酸的化学通性：酸酸指示剂：能使紫色石蕊溶液变红，无色酚酞溶液不变色酸金属盐H2酸碱性氧化物盐水酸碱盐水酸盐新盐新酸3碱的化学通性：碱碱指示剂：能使紫色石蕊溶液变蓝，无色酚酞溶液变红碱酸性氧化物盐水碱酸盐水碱盐新盐新碱4盐的化学通性：盐盐酸新盐新酸盐碱新盐新碱盐盐新盐新
15、盐较不活泼金属盐较活泼金属较活泼金属盐较不活泼金属【思考讨论】(1)酸的通性之一是酸可以与金属反应，是不是酸能与所有的金属发生反应？提示：不是。有些酸不能与金属活动性顺序中氢元素之后的金属反应。(2)碱和盐反应时应该符合什么条件才能发生？提示：碱和盐反应时应该符合复分解反应发生的条件，如生成沉淀或气体或难电离的物质。(3)有同学认为向氯化钙溶液中通入二氧化碳气体会发生反应，化学方程式为CaCl2H2OCO2=CaCO32HCl，该判断正确吗？为什么？提示：不正确。碳酸是弱酸，盐酸是强酸，该反应不能发生。【典例】(2021青岛高一检测)下列物质间的转化不能一步完成的是()AKNO3NaNO3 B
16、MgMgOCCa(OH)2CaCO3 DH2OH2【解题指南】解答本题应明确以下两点：(1)明确给出物质的类别；(2)了解给出物质的化学性质。【解析】选 A。A 项，KNO3 不能参加复分解反应；B 项，Mg 在 O2 中燃烧能生成 MgO；C 项，Na2CO3 与 Ca(OH)2 反应生成 CaCO3 沉淀和 NaOH；D 项，H2O在通电条件下可生成 H2 和 O2。【备选例题】给图中选择适当的物质，使有连线的两物质能发生反应。供选择的试剂有硫酸、二氧化碳、氯化钠、CaO、一氧化碳、纯碱、铁片和碳。(1)请推断它们的化学式分别为_；_；_；_；_。(2)写出下列序号之间反应的化学方程式：和
17、：_；和：_；和：_；和：_。【解析】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 H2SO4，即为 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，属于盐且既能与 H2SO4 反应，又能与 CaO 反应，则应为 Na2CO3。答案：(1)Fe H2SO4 CO2 CaO Na2CO3(2)FeH2SO4=FeSO4H2CaOH2SO4=CaSO4H2ONa2CO3H2SO4=Na2SO4CO2H2OCO2CaO=CaCO3【母题追问】(1)以上所列物质中属于氧化物的有哪些？它们从性质上属于哪类氧化物？提示：CO、CO2、CaO 属于氧化物；C
18、O2 属于酸性氧化物，CaO 属于碱性氧化物，CO 属于不成盐氧化物。(2)根据题目提供的物质，写出符合下列物质转化类别的化学反应方程式。单质氧化物氧化物。提示：CO2C=2CO1(2021合肥高一检测)盐是一类常见的物质，下列物质通过一定反应可直接形成盐的是()金属单质 碱性氧化物 碱 非金属单质 酸性氧化物 酸A B C D全部【解析】选 D。题中所列物质均可通过一步反应直接形成盐。例如，ZnH2SO4=ZnSO4H2，Na2OCO2=Na2CO3，NaOHHCl=NaClH2O，Cl22NaOH=NaClNaClOH2O。2(2021威海高一检测)从物质类别的通性角度分析，下列说法错误的
19、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非金属单质一定能与酸反应D碱性氧化物可以与水反应【解析】选 C。根据相关类别物质的通性可以较容易做出判断。其中金属单质可以分别与非金属单质、酸、盐反应；酸性氧化物可以分别与水、碱、碱性氧化物反应；非金属单质可以分别与金属单质、非金属单质反应(与酸反应不是其通性)；碱性氧化物可以分别与水、酸、酸性氧化物反应。【拔高题组】1(2021会宁高一检测)以下表示的是碳及其化合物的转化关系，其中涉及的基本反应类型依次是()A化合反应、置换反应、分解反应、复分解反应B置换反应、复分解反应、化合反应、分解反应C置换反应、化合反应、分解反应、复分解反
20、应D置换反应、化合反应、复分解反应、分解反应【解析】选 D。该转化关系中涉及的化学反应有 C2CuO=高温 2CuCO2，CO2H2O=H2CO3，H2CO3Ca(OH)2=CaCO32H2O，CaCO3=高温 CaOCO2，反应类型分别为置换反应、化合反应、复分解反应、分解反应。2(2021化州高一检测)碱溶液中都含有 OH，因此不同的碱表现出一些共同的性质。下列关于 Ba(OH)2 性质的描述中不属于碱的共同性质的是()A能使紫色石蕊试液变蓝色B能与盐酸反应生成水C能与 Na2SO4 溶液反应生成 BaSO4 沉淀D能与 CO2 反应生成水【解析】选 C。碱均可以使紫色石蕊试液变蓝色，A
21、不符合题意；碱均可以和盐酸反应生成盐和水，B 不符合题意；Ba(OH)2 能与 Na2SO4 溶液反应生成 BaSO4 沉淀，但不是所有的碱都能与 Na2SO4 生成沉淀，因此不属于碱的共同性质，C 符合题意；碱均可以与酸性氧化物 CO2 反应生成盐和水，D 不符合题意。景泰蓝正名“铜胎掐丝珐琅”，俗名“珐蓝”，又称“嵌珐琅”，是中国著名的特种金属工艺品类之一，到明代景泰年间这种工艺制作技术达到了巅峰，故后人称之为“景泰蓝”。叶圣陶在景泰蓝的制作中详细描写了制景泰蓝的工艺程序。下列工艺不涉及化学变化的是()A掐丝：粘铜丝烧焊硫酸煮清水洗B点蓝：将铅丹、硼酸盐等化合熔制后填色C烧蓝：高温焙烧、三
22、填三烧D打磨：用金刚砂、磨刀石、椴木炭三次水磨【解析】选 D。A.在烧焊时铜能被氧气氧化为 CuO，用硫酸煮时 CuO 能和硫酸反应生成硫酸铜和水，均为化学变化，A 错误；B.铅丹、硼酸盐等原料化合再经过烧熔而制成不透明的或是半透明的有独特光泽物质，该过程有新物质生成，属于化学变化，B 错误；C.烧制陶瓷过程有新物质生成，属于化学变化，C 错误；D.打磨是物理过程，无新物质生成，是物理变化，D 正确。学情诊断课堂测评1(水平 1)化学在国防方面有着重要的作用，2019 年中华人民共和国成立 70 周年大阅兵上，某隐形飞机表面就涂有一种由铁氧体、金属和金属氧化物超细粉末组成的涂料。上述这种涂料属
23、于()A纯净物 B混合物C有机物 D胶体【解析】选 B。该涂料由铁氧体、金属和金属氧化物超细粉末组成，组成物质不止一种，故为混合物。【补偿训练】(2021佛山高一检测)Ba(OH)2(固体)、CuSO4(固体)、纯 H2SO4(液态)可归为一类。下列哪种物质可以和它们归为一类()A75%的酒精溶液 B氯化钠C稀盐酸 D泥浆【解析】选 B。题干中所列物质均属于纯净物，只有 B 项中的氯化钠为纯净物，其余选项中的物质均为混合物。2(水平 1)将下列各组物质按酸、碱、盐的顺序排列正确的是()A硫酸、纯碱、石膏 B氢硫酸、烧碱、绿矾C硫酸、乙醇、醋酸钠 D磷酸、熟石灰、苛性钾【解析】选 B。A 项中纯
24、碱不属于碱，而属于盐类；C 项中乙醇不属于碱；D 项中苛性钾不属于盐，而属于碱类。3(水平 1)下列物质中不属于碱性氧化物，且与酸反应能生成盐和水的是()ANa2O BNa2O2 CNa DCuO【解析】选 B。Na2O、CuO 均是碱性氧化物，A、D 不能选；Na 是单质，与酸反应产生盐和氢气，C 不能选；过氧化钠与酸反应生成盐和水还有氧气，所以选 B。4(水平 1)氢氧化钾是我国古代纺织业常用于漂洗的洗涤剂。古代制取氢氧化钾的流程如下：上述流程中没有涉及的化学反应类型是()A化合反应 B分解反应C置换反应 D复分解反应【解析】选 C。古代制取氢氧化钾流程中发生的化学反应：CaCO3=煅烧
25、CaOCO2(分解反应)；CaOH2O=Ca(OH)2(化合反应)；Ca(OH)2K2CO3=CaCO32KOH(复分解反应)。5(水平 1)下列物质的转化，不能一步实现的是()AK2SO4KOH BZnZnCl2CFe2O3Fe(OH)3DMgCl2Mg(OH)2【解析】选 C。Fe2O3 不溶于水，也不能与水反应，因此不能通过一步反应生成Fe(OH)3，但是可通过下列反应达到目的：Fe2O36HCl=2FeCl33H2O，FeCl33NaOH=Fe(OH)33NaCl。6(水平 2)宋史食货志记载：“浸铜之法，以生铁煅成薄铁片，排置胆水槽中，浸渍数日，铁片为胆水所薄，上生赤煤。去刮赤煤，入
26、炉三炼成铜。”下列说法不正确的是()A生铁属于混合物B文中“胆水”可能是硫酸铜溶液C文中“赤煤”可能是铜单质D上述过程涉及置换、化合、分解等反应【解析】选 D。生铁含有铁和碳等元素，所以生铁是混合物，故 A 正确；五水硫酸铜俗称胆矾，文中“胆水”可能是硫酸铜溶液，故 B 正确；铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，铜为紫红色，所以文中“赤煤”可能是铜单质，故 C 正确；铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，符合置换反应的特征，没有化合反应，也没有分解反应，故 D 错误。7(水平 2)“牙好，胃口就好，吃嘛嘛香”我们都希望自己有一口好牙，所以，养成良好的刷牙习惯很重要！牙膏是日常生活中常用的清洁用品，由粉状
27、摩擦剂、湿润剂、表面活性剂、黏合剂、香料、甜味剂及其他特殊成分组成。下表列出了三种牙膏中的摩擦剂。以下内容摘自某品牌牙膏说明书：牙膏X牙膏Y牙膏Z牙膏摩擦剂氢氧化铝碳酸钙二氧化硅摩擦剂物质类别(指 酸、碱、盐、氧化物)(1)将上述摩擦剂所属物质的正确类别填入空格。(2)你推测上述三种摩擦剂都_(填“溶于”或者“不溶于”)水，理由是_。(3)已知二氧化硅的化学式为 SiO2，该物质能与 NaOH 溶液反应，反应方程式为2NaOHSiO2=Na2SiO3H2O，该反应的反应类型为_，Na2SiO3 属于_(填“酸”“碱”或“盐”)类。由此可知 SiO2 属于_(填“酸性”或“碱性”)氧化物。非金属
28、氧化物 SO2 也具有类似的性质，请你写出 SO2 与 NaOH 溶液反应的化学方程式_。(4)某同学设计了一种制备碳酸钙的实验方案，流程图为：写出上述方案中有关反应的化学方程式。(5)请你仍然用石灰石为原料(其他试剂自选)，设计另一种制备碳酸钙的实验方案，并用流程图的形式表示出来。【解析】(1)三种摩擦剂分别属于碱、盐和氧化物。(2)三者都不溶于水，因为摩擦剂是通过牙刷的运动摩擦以清洁牙齿，所以均不溶于水。(3)该反应有盐和水生成，属于复分解反应。Na2SiO3 属于盐类。因为 SiO2 能与碱反应生成盐和水，所以属于酸性氧化物，根据类比，可知 SO2 与 NaOH 溶液反应的化学方程式为 2NaOHSO2=Na2SO3H2O。答案：(1)碱 盐 氧化物(2)不溶于 摩擦剂是通过牙刷的运动摩擦以清洁牙齿，所 以均 不溶于 水(合理 即可)(3)复分解 反应 盐 酸性 2NaOH SO2=Na2SO3H2O(4)CaCO3=高温 CaO CO2，CaO H2O=Ca(OH)2，Ca(OH)2 Na2CO3=CaCO32NaOH。(5)