高中化學(xué) 2.1.1 元素與物質(zhì)的關(guān)系 物質(zhì)的分類（探究導(dǎo)學(xué)課型）課件 魯科版必修1.ppt

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第1課時(shí) 元素與物質(zhì)的關(guān)系 物質(zhì)的分類,1．知道元素是物質(zhì)的組成成分，元素以游離態(tài)和化合態(tài)兩種形態(tài)存在。 2．能從物質(zhì)的性質(zhì)和組成角度對物質(zhì)進(jìn)行分類。了解可以依據(jù)不同標(biāo)準(zhǔn)對物質(zhì)進(jìn)行分類。 3．了解單質(zhì)、氧化物、酸、堿、鹽之間的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系。,1．物質(zhì)的分類依據(jù)。 2．單質(zhì)、氧化物、酸、堿、鹽之間的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系。,一、元素與物質(zhì)的關(guān)系 1．分析元素與物質(zhì)的關(guān)系 (1)物質(zhì)都是由_______組成的，如金剛石是由_______組成的。 (2)每一種元素都能自身組成_____，絕大多數(shù)元素與其他種類 的元素可組成________，相同的幾種元素也可以組成不同的 ________，如CO和_____、H2O和______等。,元素,碳元素,單質(zhì),化合物,化合物,CO2,H2O2,2．了解元素的存在形態(tài) (1)游離態(tài)：元素以______形式存在的狀態(tài)，如金屬鐵中的鐵 元素。 (2)化合態(tài)：元素以_______形式存在的狀態(tài)，如Fe2O3中的鐵 元素。 3．元素的化合價(jià) (1)一種元素可以有多種化合價(jià)，金屬元素有____價(jià)和____ 價(jià)，非金屬元素有____價(jià)、____價(jià)或____價(jià)。 (2)單質(zhì)中元素的化合價(jià)為____，化合物中各元素的化合價(jià)的 代數(shù)和等于零。,單質(zhì),化合物,零,正,零,正,負(fù),零,二、物質(zhì)的分類 1．常見物質(zhì)的分類 (1)根據(jù)物質(zhì)的組成。 ①物質(zhì)的分類,純凈物,金屬單質(zhì),非金屬單質(zhì),酸性氧化物,堿性氧化物,化合物,②氧化物的分類 酸性氧化物：能與____反應(yīng)生成鹽和水的氧化物。 堿性氧化物：能與____反應(yīng)生成鹽和水的氧化物。 (2)根據(jù)在水溶液中或熔融狀態(tài)下能否導(dǎo)電，可將化合物分為 __________________。 (3)根據(jù)在氧化還原反應(yīng)中的表現(xiàn)，可將反應(yīng)物分為_________ ________。 (4)根據(jù)被分散物質(zhì)的顆粒大小，可將混合物分為___________ ________。,堿,酸,電解質(zhì)和非電解質(zhì),氧化劑和,還原劑,溶液、濁液,和膠體,2．舉例說明單質(zhì)、氧化物、酸、堿、鹽之間的相互關(guān)系,SO3+H2O====H2SO4,BaCl2+H2SO4====BaSO4↓+2HCl,Na2O+H2O====2NaOH,NaOH+HCl====NaCl+H2O,AgNO3+NaCl====AgCl↓+NaNO3,1．金屬氧化物一定是堿性氧化物嗎？ 提示：不一定，如Mn2O7是酸性氧化物。 2．非金屬氧化物一定是酸性氧化物嗎？ 提示：不一定，如CO、NO等不是酸性氧化物，它們是不成鹽氧化物。,一、元素與物質(zhì)的關(guān)系 到目前為止，人們發(fā)現(xiàn)的元素只有110多種，但就是這110多種元素，組成了種類繁多的物質(zhì)，形成了神秘的宇宙和豐富多彩的物質(zhì)世界。,1．由同種元素組成的物質(zhì)一定是純凈物嗎？ 提示：不一定，如金剛石和石墨形成的物質(zhì)是由碳元素組成的，但卻是混合物。 2．純凈物與混合物的本質(zhì)區(qū)別是什么？ 提示：純凈物是由同種物質(zhì)組成的，具有一定的組成，可以用一種化學(xué)式來表示，有固定的熔沸點(diǎn)；混合物由不同物質(zhì)組成，沒有一定的組成，不能用一種化學(xué)式來表示，無固定的熔沸點(diǎn)。,3．請寫出幾種含鈉元素的物質(zhì)，并探究其在物質(zhì)中的化合價(jià)。 提示：含鈉元素的物質(zhì)家族：0價(jià)：金屬鈉；+1價(jià)：氯化鈉、硫酸鈉、次氯酸鈉等。 4．試探究元素的存在形態(tài)與物質(zhì)類別的關(guān)系。 提示：,1．元素在自然界中的存在形態(tài) (1)活潑金屬和活潑非金屬以化合態(tài)存在于自然界中。 (2)不活潑金屬和不活潑非金屬以游離態(tài)和化合態(tài)存在于自然界中。 (3)在自然界中既存在游離態(tài)，又存在化合態(tài)的常見元素：氮元素、氧元素、碳元素、鐵元素等。,2．元素的化合價(jià)與物質(zhì)組成和性質(zhì)的關(guān)系 (1)同種元素在不同的化合物中可能呈現(xiàn)不同的價(jià)態(tài)，對于元素的某一價(jià)態(tài)，總有一定的對應(yīng)物質(zhì)。例如：Na2O和Na2O2中氧元素分別為-2價(jià)和-1價(jià)；SO2和SO3中硫元素分別為+4價(jià)和+6價(jià)。 (2)不同價(jià)態(tài)的同種元素其性質(zhì)不一樣。通過對物質(zhì)性質(zhì)的研究，可以認(rèn)清元素處于某價(jià)態(tài)時(shí)的性質(zhì)；反之通過元素在物質(zhì)中所處的價(jià)態(tài)，也可以預(yù)測或更深刻地把握物質(zhì)的性質(zhì)。 例如：在水溶液中Fe2+呈淺綠色，F(xiàn)e3+呈棕黃色，則若某物質(zhì)的溶液呈棕黃色，其中可能含F(xiàn)e3+。,【典題訓(xùn)練】 下列說法中，正確的是( ) A．元素的存在形態(tài)只有化合態(tài)和游離態(tài)兩種 B．同一元素呈化合態(tài)時(shí)其化合價(jià)一定比游離態(tài)時(shí)高 C．有多少種元素就有多少種單質(zhì) D．同一元素在不同的物質(zhì)中呈現(xiàn)的價(jià)態(tài)一定不同,【解析】選A。同一元素在不同化合物中的價(jià)態(tài)可能是正價(jià)，也可能是負(fù)價(jià)，B錯(cuò)誤；同一元素可能有多種單質(zhì)，C錯(cuò)誤；同一元素在不同物質(zhì)中的價(jià)態(tài)可能相同，如SO3與H2SO4中硫元素都是+6價(jià)，D錯(cuò)誤。,【互動(dòng)探究】(1)一種元素在同一化合物中只能顯示一種價(jià)態(tài)嗎？ 提示：不是，如NH4NO3中N元素顯-3價(jià)和+5價(jià)。 (2)同一元素形成的單質(zhì)中該元素的化合價(jià)相同嗎？ 提示：相同。單質(zhì)中元素的化合價(jià)均為零價(jià)。,二、物質(zhì)的分類 在超市中商品按用途編碼分類，在圖書館中按照書的內(nèi)容進(jìn)行編碼分類。根據(jù)物質(zhì)具有的某些相似特征進(jìn)行分類，可以提高人們工作、學(xué)習(xí)的效率，使人們更快、更便捷地達(dá)到目的。,1．請給表格中的物質(zhì)找到合適的分類依據(jù)。,成分是否單一,純凈物和混合物,元素是否單一,單質(zhì)和化合物,不同的化學(xué)性質(zhì),酸、堿、鹽和氧化物,2．鹽可分為正鹽、酸式鹽、堿式鹽，又可分為含氧酸鹽和無氧酸鹽，易溶鹽和難溶鹽。根據(jù)不同的分類標(biāo)準(zhǔn)，對同一事物進(jìn)行多種分類的分類方法稱為交叉分類法，請用交叉分類法將下列鹽進(jìn)行分類(用短線將對應(yīng)方框連接)。 酸式鹽 CaCO3 易溶鹽 NaCl 難溶鹽 正鹽 NaHCO3 無氧酸鹽 堿式鹽 Cu2(OH)2CO3 含氧酸鹽,,,,,,,,,,,,CaCO3 易溶鹽 NaCl 難溶鹽 正鹽 NaHCO3 無氧酸鹽 堿式鹽 Cu2(OH)2CO3 含氧酸鹽,酸式鹽,,,,,,,,,,,,提示：,,,,,,,,,,,,,3．分類可以幫助我們更好地認(rèn)識物質(zhì)的性質(zhì)，找出各類物質(zhì)之間的關(guān)系： (1)請寫出上述轉(zhuǎn)化的化學(xué)方程式。 化學(xué)方程式分別為：①_________________ ②_____________________ ③___________________________,2Ca+O2====2CaO,CaO+H2O====Ca(OH)2,Ca(OH)2+CO2====CaCO3↓+H2O,④_________________ ⑤__________________ ⑥_____________________________,C+O2 CO2,CO2+H2O====H2CO3,Ca(OH)2+H2CO3====CaCO3↓+2H2O,(2)通過上述轉(zhuǎn)化關(guān)系你發(fā)現(xiàn)了什么規(guī)律？你能用圖來表示單質(zhì)、酸、堿、鹽、氧化物之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系嗎？ 【精講點(diǎn)撥】熟悉學(xué)過的酸、堿、鹽、氧化物之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系，可以順利解答本題。 提示：①規(guī)律,②單質(zhì)、酸、堿、鹽、氧化物之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系,1．根據(jù)反應(yīng)物和生成物的形式和種類的不同，化學(xué)反應(yīng)分為四種，分別是分解反應(yīng)、置換反應(yīng)、化合反應(yīng)和復(fù)分解反應(yīng)。,2．物質(zhì)的不同類別之間存在交叉關(guān)系和并列關(guān)系，如：,交叉,交叉,并列,并列,3．不同氧化物間的關(guān)系,【典題訓(xùn)練】 無機(jī)化合物可根據(jù)其組成和性質(zhì)進(jìn)行分類,(1)上圖所示的物質(zhì)分類方法名稱是_________。 (2) 以Na、K、H、O、C、S、N中任兩種或三種元素組成合適的物質(zhì)，分別填在上表中②③⑥后面。 (3)實(shí)驗(yàn)室制備⑦常用______和______反應(yīng)，檢驗(yàn)該氣體的方法是___________________________________________。,【解析】(1)該分類方法是樹狀分類法。 (2)常見的酸有H2SO4、HNO3、HCl等；堿有NaOH、KOH、Ba(OH)2等；鹽有NaCl、Na2SO4、Na2CO3、NaNO3、Na2SO3等。 (3)制備CO2常用大理石或石灰石(CaCO3)與稀鹽酸反應(yīng)： CaCO3+2HCl====CaCl2+CO2↑+H2O，檢驗(yàn)生成的氣體是CO2的常用方法是將其通入澄清石灰水中。,答案：(1)樹狀分類法 (2)②H2SO4(其他合理答案也可) ③NaOH(其他合理答案也可) ⑥Na2SO4(其他合理答案也可) (3)稀鹽酸 大理石(或石灰石) 將氣體通入澄清石灰水中，若先變渾濁，后又變澄清，則證明為CO2,【互動(dòng)探究】⑦和⑧都屬于氧化物，進(jìn)一步分類可將它們分為哪些類別？請寫出⑦轉(zhuǎn)化為⑤的化學(xué)方程式。 提示：依據(jù)性質(zhì)可將它們分為酸性氧化物和堿性氧化物。 由⑦轉(zhuǎn)化為⑤的化學(xué)方程式為： 2NaOH+CO2====Na2CO3+H2O,【知識拓展】金屬單質(zhì)、氧化物、酸、堿、鹽的化學(xué)通性 (1)一般金屬單質(zhì)的化學(xué)通性。,(2)氧化物的化學(xué)通性。,(3)酸的化學(xué)通性。,(4)堿的化學(xué)通性。 (5)鹽的化學(xué)通性。,一、選擇題 1．中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)的錢逸泰教授等以CCl4和金屬鈉為原料，在700 ℃時(shí)制造出納米級金剛石粉末。該成果發(fā)表在世界權(quán)威的《科學(xué)》雜志上，立刻被科學(xué)家們高度評價(jià)為“稻草變黃金”。同學(xué)們對此有下列一些理解，其中錯(cuò)誤的是( ) A．金剛石屬于金屬單質(zhì) B．制造過程中元素種類沒有改變 C．CCl4是一種化合物 D．這個(gè)反應(yīng)是置換反應(yīng),【解析】選A。金剛石屬于非金屬單質(zhì)；這個(gè)反應(yīng)是置換反應(yīng)，CCl4是一種化合物，化學(xué)反應(yīng)過程中元素的種類不變。,2．下列物質(zhì)屬于純凈物的是( ) A．粗鹽 B．鹽酸 C．液氯 D．碘酒 【解析】選C。粗鹽是由NaCl及泥沙、Na2SO4、MgCl2等雜質(zhì)組成的混合物，鹽酸是HCl的水溶液，碘酒是I2的酒精溶液，都是混合物，而液氯則是液態(tài)的Cl2，為純凈物。,3．下列各組物質(zhì)，從物質(zhì)分類的角度看，后者從屬于前者的一組是( ) A．金屬氧化物、氧化物 B．含氧酸、酸 C．鹽、酸式鹽 D．鈉鹽、含鈉化合物 【解析】選C。A、B、D三項(xiàng)中的物質(zhì)均是前者從屬于后者,只有C項(xiàng)中物質(zhì)是后者從屬于前者。,4．符合圖中陰影部分的物質(zhì)是( ) A．Na2CO3 B．Cu2(OH)2CO3 C．NaCl D．NaHCO3,【解析】選A。A項(xiàng)，Na2CO3屬于碳酸鹽、鈉鹽、正鹽；B項(xiàng)，Cu2(OH)2CO3屬于堿式鹽、銅鹽；C項(xiàng)，NaCl不屬于碳酸鹽； D項(xiàng)，NaHCO3屬于酸式鹽。,5．按照物質(zhì)的樹狀分類法和交叉分類法，HNO3應(yīng)屬于( ) ①酸 ②氫化物 ③氧化物 ④含氧酸 ⑤難揮發(fā)性酸 ⑥強(qiáng)氧化性酸 ⑦一元酸 ⑧化合物 ⑨混合物 A．①②③④⑤⑥⑦⑧ B．①④⑥⑦⑧ C．①⑨ D．①④⑤⑥⑦,【解析】選B。按物質(zhì)的樹狀分類法可將HNO3歸于純凈物→化合物→酸，按交叉分類法HNO3應(yīng)屬于一元酸、含氧酸、強(qiáng)氧化性酸，B項(xiàng)正確。,6．從物質(zhì)類別的通性角度分析，下列說法錯(cuò)誤的是( ) A．金屬單質(zhì)可以與非金屬單質(zhì)反應(yīng) B．酸性氧化物可以與堿反應(yīng) C．非金屬單質(zhì)一定能與酸反應(yīng) D．堿性氧化物可以與水反應(yīng),【解析】選C。根據(jù)相關(guān)類別物質(zhì)的通性可以較容易做出判斷。其中金屬單質(zhì)可以分別與非金屬單質(zhì)、酸、鹽反應(yīng)，A項(xiàng)正確；酸性氧化物可以分別與水、堿、堿性氧化物反應(yīng)，B項(xiàng)正確；非金屬單質(zhì)可以分別與金屬單質(zhì)、非金屬單質(zhì)反應(yīng)，與酸反應(yīng)不是其通性，C項(xiàng)錯(cuò)誤；堿性氧化物可以分別與水、酸、酸性氧化物反應(yīng)，D項(xiàng)正確。,7．下列關(guān)于物質(zhì)分類的正確組合是( ),【解析】選D。A項(xiàng)中C2H5OH不是堿,Al2O3是兩性氧化物；B項(xiàng)中CO不能與堿反應(yīng)，是不成鹽氧化物，不是酸性氧化物；C項(xiàng)中純堿是碳酸鈉，是鹽不是堿，Na2O2與酸反應(yīng)生成鹽、水和氧氣，故不是堿性氧化物。,【規(guī)律方法】物質(zhì)分類時(shí)應(yīng)注意的事項(xiàng) ①純堿叫堿不是堿。純堿是Na2CO3的俗名，它是一種鹽，不屬于堿類。 ②能電離出H+的不一定是酸，如NaHSO4能電離出H+，同時(shí)電離出的陽離子還有Na+，它是一種酸式鹽。 ③酸性氧化物不一定是非金屬氧化物，如Mn2O7是一種酸性氧化物；非金屬氧化物也不一定是酸性氧化物，如CO、NO等屬于不成鹽氧化物。 ④堿性氧化物一定是金屬氧化物，但金屬氧化物不一定是堿性氧化物，如Mn2O7屬于酸性氧化物，Al2O3屬于兩性氧化物。,二、非選擇題 8．下列四組物質(zhì)，每組中有一種物質(zhì)從某種角度分析與其他三種不同，請找出該物質(zhì)，并說明理由。 ［例如Fe、S、C、P：Fe(金屬)］ ①H2、O2、N2、S：_______________________________； ②Fe2O3、NaCl、CuO、H2O：_______________________； ③AgCl、BaSO4、KNO3、CaCO3：____________________； ④CuSO4、FeCl3、KMnO4、K2CO3：___________________。,【解析】分析如下：①中常溫下H2、O2、N2為氣體，S為固體，易判斷；②中Fe2O3、CuO、H2O均為氧化物，NaCl為鹽；或常溫下Fe2O3、NaCl、CuO為固體，H2O為液體等；③中AgCl、BaSO4、CaCO3 均不溶于水，KNO3易溶于水；或BaSO4、KNO3、CaCO3均為含氧酸鹽，AgCl為無氧酸鹽；④中CuSO4、FeCl3、KMnO4溶于水后溶液有顏色，K2CO3溶液無色；或CuSO4、KMnO4、K2CO3均為含氧酸鹽，F(xiàn)eCl3為無氧酸鹽。 答案：①S(固體) ②NaCl(鹽) ③KNO3(易溶) ④K2CO3(溶液無色)(其他合理答案也可),9．如圖是某廠生產(chǎn)的某種加鈣食鹽包裝標(biāo)簽上的部分文字，請閱讀后回答問題： 配料表：氯化鈉、食用碳酸鈣、碘酸鉀 凈含量：500 g 氯化鈉：≥88% 鈣：(0．5～1．3)% 碘：(20～50)mgkg-1,,(1)標(biāo)簽上的鈣含量中，鈣是指________(填“鈣元素”或“碳酸鈣”)； (2)為了檢驗(yàn)此鹽中是否含有碳酸鈣，在家庭廚房里可選用的物質(zhì)是________； (3)為了測定此鹽的鈣元素含量，取10克此鹽溶于水，加入足量鹽酸，生成0.132克二氧化碳。則此加鈣食鹽中鈣元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為________。,【解析】(1)在任何藥物標(biāo)簽中所標(biāo)的鈣含量均是指鈣元素的含量。 (2)由于酸可以與碳酸鈣反應(yīng)，而在家庭廚房中食醋是最好的選擇。,(3)設(shè)此鹽中含碳酸鈣的質(zhì)量為x,當(dāng)向此鹽中加入鹽酸時(shí)發(fā)生反應(yīng)： CaCO3+2HCl====CaCl2+CO2↑+H2O 100 g 44 g x 0.132 g 計(jì)算可以得到：x=0.3 g 所以鈣的含量為 答案：(1)鈣元素 (2)食醋 (3)1.2%,10．“探險(xiǎn)隊(duì)員”——鹽酸，不小心走進(jìn)了化學(xué)迷宮，不知怎樣走出來，因?yàn)槊詫m有許多“吃人的野獸”(即能與鹽酸反應(yīng)的物質(zhì)或者是水溶液)，鹽酸必須避開它們，否則就無法通過。,(1)請你幫助它走出迷宮(請用圖中物質(zhì)前的序號連接起來表示所走的路線)。______________。 (2)在能“吃掉”鹽酸的化學(xué)反應(yīng)中，屬于酸和堿發(fā)生中和反應(yīng)的有_______個(gè)，屬于氧化還原反應(yīng)的有_______個(gè)，其中能“吃掉”鹽酸的鹽是_______ (填化學(xué)式)，寫出該反應(yīng)的離子方程式_____________________。 (3)在不能與鹽酸反應(yīng)的物質(zhì)中，屬于氧化物的是_______ (填寫物質(zhì)序號，下同)，屬于單質(zhì)的是________________。 (4)如果將鹽酸換成氧氣，它能沿著鹽酸走出的路線“走出”這個(gè)迷宮嗎？為什么？____________________________。,【解析】(1)圖中物質(zhì)③、⑥、⑩、⑦、?、?均不與鹽酸反應(yīng)，沿該路線可走出迷宮。(2)鹽酸與NaOH、Ca(OH)2的反應(yīng)屬于酸和堿發(fā)生中和反應(yīng)，能“吃掉”鹽酸的鹽是Na2CO3，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為Na2CO3+2HCl====CO2↑+H2O+2NaCl。(3)在不能與鹽酸反應(yīng)的物質(zhì)中，屬于氧化物的是CO2、CO，屬于單質(zhì)的是Cu、Ag。(4)如果將鹽酸換成氧氣，它不能沿著鹽酸走出的路線“走出”這個(gè)迷宮，因?yàn)檠鯕庥龅揭谎趸?、銅、銀等物質(zhì)時(shí)會(huì)發(fā)生反應(yīng)，也會(huì)被“吃掉”。,答案：(1)③、⑥、⑩、⑦、 ?、? (2)2 1 Na2CO3 CO32-+2H+====CO2↑+H2O (3)③⑩ ⑦? (4)不能，因?yàn)檠鯕庥龅揭谎趸?、銅、銀等物質(zhì)也會(huì)發(fā)生反應(yīng)被“吃掉”,