2019_2020版新教材高中化学第2章第1节第1课时元素与物质的分类教案鲁科版必修第一册2019101411342214.pdf
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1、 1 第 1 课时 元素与物质的关系 物质分类与物质性质 学业要求 核心素养对接 1.根据物质的组成和性质可以对物质进行分类。2.感受分类在科研和学习中的重要作用。3.能从物质的宏观特征入手对物质进行分类和表征。1.通过对“物质的分类”的学习增强宏观辨识水平。2.通过“分类方法的应用”的学习,能从物质的宏观特征入手对物质及其反应进行分类和表征。知 识 梳 理 知识点一 元素与物质的关系 盐酸(分析纯)的试剂标签 通过上图可以知道,盐酸是由氢元素和氯元素组成的,里面还含有其它的杂质,它们分别由什么元素组成的,元素与物质的关系究竟怎样?请完成下列知识点:1 元素与物质的关系(1)元素是物质的基本组
2、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。同一种元素组成的物质不一定是单质,可能是混合物,如 O2、O3 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(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,非金属元素一般有 0 价、负价和正价。一般认为 O 无最高正价,F 无正价(4)在不同的化合物中同一元素的化合价可能相同,也可能不相同。
3、在化合物中各元素的化合价的代数和等于 0。NH4NO3中的 N 既有3 价,又有5 价 知识点二 物质的分类与物质性质 我们知道 Ca(OH)2属于碱,其水溶液显碱性,HCl属于酸,其水溶液显酸性,那么 Ca(OH)2溶液、盐酸属于什么?物质是怎么分类的?各个类别的物质分别有什么样的性质?请完成下列知识点:1 物质分类的依据(1)根据物质的元素组成分类 物质混合物溶液浊液胶体纯净物单质金属单质非金属单质化合物氧化物金属氧化物非金属氧化物酸碱盐正盐酸式盐碱式盐 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。3(2)(3)2 根据物质类别研究物质性质 单质、氧
4、化物、酸、碱、盐之间的相互关系 化学反应举例 单质 氧化物 2H2O2=点燃2H2O 酸性氧化物 酸 SO3H2O=H2SO4 酸 盐 BaCl2H2SO4=BaSO42HCl 碱性氧化物 碱 Na2O H2O=2NaOH CaOH2O=Ca(OH)2 而 MgO 不与 H2O 反应,但 Mg(OH)2=MgOH2O,Fe2O3也是如此。碱 盐 NaOHHCl=NaClH2O 盐 盐 AgNO3NaCl=AgClNaNO3 微判断(1)Na2SO4既属于钠盐,又属于硫酸盐。()(2)Na2CO3属于氧化物。()(3)CuSO45H2O 属于混合物。()(4)只有一种元素组成的物质是纯净物。()
5、(5)金属铁和盐酸反应生成 FeCl2和 H2的反应是置换反应。()微训练 1 下列化合物中依次属于氧化物、碱、盐的一组是()ANa2CO3、KOH、CaO B CO、NaOH、KCl 4 CH2O、H2SO4、NaCl D CuO、Cu2(OH)2CO3、CaCO3 答案 B 2 下列判断正确的是()A 由同一种元素组成的物质一定是纯净物 B 两种元素只能组成一种化合物 C一种元素在同一种化合物中只能显示一种价态 D 金属元素在化合物中只显示正化合价,而非金属元素在化合物中可以显示正化合价或负化合价 解析 只由一种元素组成的物质可能是纯净物,如 O2,也可能是混合物(O2和 O3的混合物),
6、A 项错误;两种元素可以组成不同的化合物,如 SO2和 SO3,B 项错误;一种元素在同一化合物中不一定只显一种价态,如 NH4NO3中,N 有3 价和5 价,C 项错误;金属元素只有正价,非金属元素在化合物中可以显正价,也可以显负价,如 SO2中 S 为4 价,H2S 中 S 为2 价。答案 D 3 有物质O2 Fe H2SO4 NaOH CuCl2,请回答:(1)写出一个上述物质发生化合反应的化学方程式_ _;(2)写出两个上述物质发生复分解反应的化学方程式_ _;(3)写出两个上述物质发生置换反应的化学方程式_ _。答案(1)2O23Fe=点燃Fe3O4(2)H2SO42NaOH=Na2
7、SO42H2O CuCl22NaOH=Cu(OH)22NaCl(3)FeH2SO4=FeSO4H2 FeCuCl2=CuFeCl2 微思考 1 分类标准是唯一的吗?以酸为例说明。5 提示 分类标准不是唯一的,一定要注意分类标准,如酸按酸性强弱可以分为强酸、弱酸,按电离出 H的个数可以分为一元酸、二元酸、三元酸等,按是否含氧可分为含氧酸和无氧酸,一种酸可以有多个身份,如 H2SO4:强酸、二元酸、含氧酸。2带结晶水的化合物是纯净物吗?常见的带结晶水的化合物有哪些?提示 带结晶水的化合物是纯净物,如 CuSO45H2O(蓝矾、胆矾)、KAl(SO4)212H2O(明矾)、FeSO47H2O(绿矾)
8、等。学习任务1 常用的分类方法 【情景】(1)走进化学实验室,你是如何找到你所需要的药品的?提示 实验室的药品都是分类存放的。(2)处于丰富多彩的物质世界中,为了更好地探讨物质的性质和用途,应该怎样对物质分类?提示 交叉分类法、树状分类法。(3)从哪些角度认为 Na2CO3和 Na2SO4是同类物质?提示 纯净物,化合物,盐,正盐,钠盐,含氧酸盐。1交叉分类法和树状分类法的区别(1)交叉分类法中的类别之间存在交叉关系,如 Na2SO4、K2SO4分别属于钠盐、钾盐,但它们又都属于硫酸盐;(2)树状分类法中的物质类别间存在从属关系,如盐属于化合物,而化合物又属于纯净物等。2物质分类的几点注意事项
9、(1)根据不同标准可以对化学物质和化学反应进行不同的分类,因此没有固定的分类标准,就会出现错误的分类。如:把物质分为混合物、纯净物、化合物,就是分类标准不统一导致的错误。混合物和纯净物是并列关系,而纯净物包含化合物。(2)概念间的关系“并列”与“包含”。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。(3)酸的元数是酸电离出 H的个数,而不是分子中氢原子的个数,如 CH3COOH是一元酸而不是四元酸。6(4)非金属氧化物不一定是酸性氧化物,如 CO,酸性氧化物也不一定是非金属氧化物,如 Mn2O7为酸性氧化物。(5)金属氧化物不一定是碱性氧化物,如 Mn2
10、O7为酸性氧化物。但碱性氧化物一定是金属氧化物。【例题 1】纯净物根据其组成和性质可进行如下分类。(1)如图所示的分类方法属于_(填字母)。A 交叉分类法 B 树状分类法(2)以 H、O、S、N、K、Ca 六种元素中任意两种或三种元素组成合适的常见物质,分别将其中一种常见物质的化学式填在下表相应类别中:物质类别 酸 碱 盐 氧化物 化学式 (3)从 上 表 中 选 出 一 种 酸 和 一 种 氧 化 物,写 出 其 反 应 的 化 学 方 程 式:_ _。解析(1)图中是对同类事物按照某种属性进行再分类的分类法,属于树状分类法。(2)题干中的六种元素可以形成 H2SO4、HNO3、H2S 等酸
11、;可以形成 KOH、Ca(OH)2、NH3H2O 等碱;可以形成 Ca(NO3)2、KNO3、K2SO4、CaSO4、NH4NO3等盐;可以形成的氧化物有 H2O、SO2、NO、NO2、K2O、CaO等。(3)能够与酸反应的氧化物一般为金属氧化物,如 CaO2HNO3=Ca(NO3)2H2O、K2O H2SO4=K2SO4H2O。答案(1)B(2)H2SO4 KOH KNO3 K2O(其他合理答案也可以)(3)K2O H2SO4=K2SO4H2O 7 变式训练 1 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 胆矾 二氧化硫 B 烧碱 硫酸 食盐 一氧化碳 C 苛性钠 醋
12、酸 石灰石 水 D 苛性钠 碳酸 碳酸镁 三氧化硫 解析 A 项中纯碱属于盐而不属于碱;B 项中 CO 不能与碱反应,不属于酸性氧化物;C 项中水不属于酸性氧化物。答案 D 学习任务2 常见分类法的应用 生活中,我们往往用到分类记忆法,如:水果:苹果、桃、梨 人物:王峰、鲍雲、王昱珩 球类:足球、篮球、乒乓球 动物:狗、马、猫 化学学习也用到分类法掌握物质的性质。1 金属单质(以 Fe 为例)的通性是什么?提示 2 氧化物(以 CO2、CaO为例)的通性是什么?提示 8 3 酸(以稀盐酸为例)的通性是什么?提示 4 碱 以 Ca(OH)2为例 的通性是什么?提示 碱 5 盐(以 Na2CO3为
13、例)的通性是什么?提示 9 氧化物的分类中的特殊物质(1)碱性氧化物指能与酸反应生成盐和水的氧化物。碱性氧化物都是金属氧化物,但金属氧化物不一定都是碱性氧化物,如 Mn2O7为酸性氧化物。(2)酸性氧化物指能与碱反应生成盐和水的氧化物。非金属氧化物不一定都是酸性氧化物,如 CO、H2O 等;酸性氧化物也不一定都是非金属氧化物,如 Mn2O7。(3)CO、NO 等不能与碱反应生成盐,故属于不成盐氧化物。(4)Na2O2、Na2O 都能与酸反应,如:Na2O 2HCl=2NaClH2O;2Na2O24HCl=4NaCl2H2OO2,Na2O2和 Na2O不都是碱性氧化物。与酸反应生成盐和水的氧化物
14、属于碱性氧化物,Na2O 符合概念,Na2O2与酸反应不仅生成盐和水,还生成了 O2,故 Na2O2不属于碱性氧化物。【例题 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,选择中适当的物质,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)写出下列序号之间的化学方程式:和:_;和:_;和:_;10 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 H2S
15、O4反应,又能与 CaO反应,则应为 Na2CO3。答案(1)Fe H2SO4 CO2 CaO Na2CO3(2)FeH2SO4=FeSO4H2 CaOH2SO4=CaSO4H2O Na2CO3H2SO4=Na2SO4CO2H2O CO2CaO=CaCO3 变式训练 2 A、B、C、D、E 中都含有同一种元素,它们之间的相互转化关系如图所示,其中所含的相同元素是()A 铜 B 碳 C 铁 D 钙 解析 A 为 CaO,B 为 Ca(OH)2,C 为 Ca(NO3)2,D 为 CaCl2,E 为 CaCO3。答案 D 11 学习任务3(核心素养)常见酸、碱分类 一、知识要点 酸 强酸 HCl、H
16、2SO4、HNO3、HI、HBr、HClO4 弱酸 H2CO3、H2S、H2SO3、HNO2、H3PO4、CH3COOH、HCN、HF 碱 强碱 NaOH、KOH、Ba(OH)2、Ca(OH)2 弱碱 NH3H2O、Mg(OH)2、Fe(OH)2、Fe(OH)3、Cu(OH)2 二、核心素养(1)物质的分类提升学生的宏观辨识素养(2)交叉分类的融合培养学生的科学意识与科学精神【素养解题】典例示范 依据物质的分类标准,下列有关说法正确的是()A 同种元素组成的物质一定是纯净物 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 C 能电离出 H的一定是酸 D 在酸中有几个 H
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