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第1课时 必备知识——物质的组成、性质与分类
[基本概念]①同素异形体；②酸性氧化物；③碱性氧化物；④分散系；⑤胶体
知识清单
[基本规律]①物质的转化规律；②三种常见分散系的比较
知识点1 物质的组成及分类
1．物质的组成
(1)元素、物质与微粒间的关系
①元素：具有相同核电荷数的一类原子的总称。
②分子和原子：分子是保持物质化学性质的最小微粒，原子是化学变化中的最小微粒。
③物质：宏观上物质是由元素组成的，微观上物质是由分子、原子或离子构成的。
(2)元素与物质的关系
元素――→
物质――→
①冰水混合物、结晶水合物(如FeSO ·7HO等)属于纯净物；②高分子化合物
4 2
(如聚乙烯、聚氯乙烯等)属于混合物。
(3)元素在物质中的两种存在形态
游离态：元素以单质形式存在的状态；
化合态：元素以化合物形式存在的状态。
(4)同素异形体
①概念：由同一种元素形成的几种性质不同的单质，叫做这种元素的同素异形体。
②形成方式
分子中原子个数不同 例如，O 和O
2 3
原子排列方式不同 例如，金刚石、石墨、C 等
60
③性质差异：同素异形体之间的性质差异主要体现在物理性质上，其化学性质相似；同
素异形体之间的转化属于化学变化，但不属于氧化还原反应。
①由互为同素异形体的单质组成的物质是混合物，但该物质只含一种元素，如
O、O 的混合气体是混合物。②由同位素的不同原子构成的单质(或化合物)是纯净物，如H
2 3 2
和D、HO和DO。
2 2 2
2．物质的分类
(1)交叉分类法应用示例——从不同角度对物质进行分类(2)树状分类法应用示例——从不同层次对物质进行分类
(3)常见无机物的树状分类法
[通关1] (易错排查)判断正误(1)某物质经测定只含有一种元素，可以断定该物质一定是纯净物(×)
(2)(海南卷)MgO和Al O 都属于两性氧化物(×)
2 3
(3)(广东卷)冰和干冰既是纯净物又是化合物(√)
(4)(山东卷)14C可用于文物的年代鉴定，14C与12C互为同素异形体(×)
(5)(安徽卷)SiO 既能和NaOH溶液反应又能和氢氟酸反应，所以是两性氧化物(×)
2
[通关2] (2020·天津卷)在全国人民众志成城抗击新冠病毒期间，使用的“84消毒液”的
主要有效成分是( )
A．NaOH B．NaCl
C．NaClO D．NaCO
2 3
C [“84消毒液”的主要有效成分是次氯酸钠，C正确。]
[通关3] (人教必修1·P29，1题改编)现有下列10种物质：①HO、②海水、③Fe、
2
④CuO、⑤HPO 、⑥NaOH、⑦NaCO·10H O、⑧盐酸、⑨CHCOOH、⑩纯碱。下列说法中
3 4 2 3 2 3
不正确的是( )
A．②⑧属于混合物，①④属于氧化物
B．⑤⑨属于酸，⑥⑩属于碱，⑦属于盐
C．⑨属于有机物
D．属于单质的是③，⑤属于三元弱酸
B [纯碱是NaCO，属于盐类，不是碱。]
2 3
[通关4] (新教材链接)(人教必修第一册·P12，1题改编)阅读下列科普短文并回答相关问
题。
燃料电池是一种化学电池，具有能量转化率高、对环境友好等优点。例如，氢氧燃料电池
在工作时，从负极连续通入 ，从正极连续通入 ，二者在电池内部(含有 或
等物质的溶液)发生反应生成 ，同时产生电能。除了H， 、 等也可
2
以作为燃料电池的燃料。目前已研制成功 燃料电池，它可以代替 为汽
车提供动力，也可以用作照明电源等。
(1)在上述短文标有序号的物质中，属于混合物的是________(填序号，下同)；属于氧化
物的是________。
(2)在上述短文标有序号的物质中，属于酸的是________；属于碱的是________；属于有
机物的是________。
(3)从物质的类别角度分析，①、②、⑧都属于________；与O 互为同素异形体的是
3
________。
答案 (1)⑨⑩ ⑤ (2)③ ④ ⑥⑦⑩ (3)单质 ②知识点2 物质的性质及变化
1．物质的性质与变化
(1)物质的性质与变化的关系
①化学变化的实质是旧化学键的断裂和新化学键的形成，只有旧化学键的断裂，
或只有新化学键的形成过程不是化学变化，例如，HCl气体溶于水只破坏共价键，不是化学
变化。②原子核的聚变、裂变不是化学变化。
(2)常见物理变化及化学变化
化学 煤的干馏、气化和液化；石油的裂化与裂解；蛋白质的变性；结晶水合物的脱
变化 水；同素异形体间的转化；电解；水解 等
物理
焰色反应；活性炭(或胶体)的吸附；渗析和盐析；萃取和分液；蒸馏、升华等
变化
2.物质之间的转化
(1)从不同角度对化学反应分类
(2)单质、氧化物、酸、碱和盐的转化关系注意金属(或非金属)单质到盐的两条重要转化关系
――→――→――→
――→――→――→
[通关1] (易错排查)判断正误
(1)在一定条件下，金刚石与石墨之间的转化是化学变化(√)
(2)同位素之间的转化，如232Th转化成233U不属于化学变化(√)
(3)煤的气化和液化、NaCO·10H O的风化都是物理变化(×)
2 3 2
(4)(2020.1·浙江选考)钙单质可以从TiCl 中置换出Ti(√)
4
(5)(2020.7·浙江选考)KMnO 具有氧化性，其稀溶液可用于消毒(√)
4
(6)(2020.7·浙江选考)煤的液化属于物理变化(×)
[通关2] (2020·江苏卷)下列有关化学反应的叙述正确的是( )
A．室温下，Na在空气中反应生成NaO
2 2
B．室温下，Al与4.0 mol·L－1NaOH溶液反应生成NaAlO
2
C．室温下，Cu与浓HNO 反应放出NO气体
3
D．室温下，Fe与浓HSO 反应生成FeSO
2 4 4
B [室温下，Na在空气中反应生成NaO，A项错误。2Al＋2HO＋2OH－===2AlO＋
2 2
3H↑，B项正确。室温下，铜与浓硝酸反应生成NO ，C项错误。室温下，铁遇浓硫酸发生钝
2 2
化，D项错误。]
[通关3] (2019·海南卷)我国古代典籍中有“石胆……浅碧色，烧之变白色者真”的记载，
其中石胆是指( )
A．CuSO ·5H O B．FeSO ·7H O
4 2 4 2
C．ZnSO·7H O D．KAl(SO )·12H O
4 2 4 2 2
A [石胆呈“浅碧色”，“烧之变白色”，即灼烧变成白色。CuSO ·5HO受热脱水生成
4 2
无色CuSO ，固体变成白色，A项正确；FeSO ·7HO灼烧时，Fe2＋被空气中O 氧化生成
4 4 2 2
Fe (SO )，固体变成红色，B项错误；ZnSO·7HO、KAl(SO )·12HO在灼烧时无颜色变化，
2 4 3 4 2 4 2 2
C、D项错误。][通关4] (新教材链接)(人教必修第一册·P12，5题改编)从Zn、BaCl 、NaOH、KClO、
2 3
CuCl 、NaSO 、NaO、HO、HSO 等物质中，选出适当的物质，按下列要求写出化学方程式。
2 2 4 2 2 2 4
(1)化合反应：_______________________________________________________________；
(2)分解反应：_______________________________________________________________；
(3)置换反应：_______________________________________________________________；
(4)复分解反应：_____________________________________________________________。
答案 (1)Na O＋HO===2NaOH
2 2
(2)2KClO =====2KCl＋3O↑
3 2
(3)Zn＋HSO ===ZnSO ＋H↑
2 4 4 2
(4)CuCl ＋2NaOH===Cu(OH) ↓＋2NaCl(其他合理答案均可)
2 2
知识点3 分散系及胶体
1．分散系
(1)概念：把一种(或多种)物质分散在另一种(或多种)物质中所得到的体系。
(2)分类：根据分散质粒子的直径大小将分散系分为溶液、浊液和胶体，可用下图直观地
表示。
(3)三种分散系的比较
分散系 溶液 胶体 浊液
分散质
粒子直 ＜ 1_nm 1 ～ 100 _nm >100_nm
径大小
分散质 离子或 大分子 巨大分子或或离子
微粒
小分子 集合体 离子集合体
成分
均匀、透明 不均匀、
外观特征 均匀、透明
或半透明 不透明
稳定，静置 不稳定，静置
稳定性 较稳定
不产生沉淀 有沉淀或分层
分散质
能否透 能 能 不能
过滤纸
食盐水、
实例 Fe(OH) 胶体 泥水
3
蔗糖溶液
胶体区别于其他分散系的本质特征是胶体粒子的直径在1～100 nm(即10－9～
10－7 m)之间，并非丁达尔效应。
2．胶体的性质及应用
3．Fe(OH) 胶体的制备
3
(1)反应原理
反应的化学方程式为FeCl ＋ 3H O ===== Fe (OH) ( 胶体 ) ＋ 3HCl 。
3 2 3
(2)操作步骤：向沸水中逐滴加入饱和FeCl 溶液，继续煮沸至液体呈红褐色，停止加热，
3
即制得Fe(OH) 胶体。
3
制备Fe(OH) 胶体的“四不能”
3
①不能用自来水代替蒸馏水制备Fe(OH) 胶体，因为自来水中有电解质会使胶体发生聚
3沉。②不能用玻璃棒搅拌。③不能过度加热，加热至液体呈红褐色，停止加热，若继续加热，
Fe(OH) 胶体聚沉生成Fe(OH) 沉淀。④不能加沉淀符号“↓”，书写制备Fe(OH) 胶体的化
3 3 3
学方程式时，生成的胶体应注明“胶体”二字。
[通关1] (易错排查)判断正误
(1)(2018·全国卷Ⅱ)雾和霾的分散剂相同(√)
(2)(2019·海南卷)悬浊液和乳浊液的分散质均为液态(×)
(3)(2019·海南卷)葡萄糖溶液和淀粉溶液都具有丁达尔效应(×)
(4)直径介于1～100 nm之间的微粒称为胶体(×)
(5)(2020·江苏卷)明矾溶于水并水解形成胶体，可用于净水(√)
(6)将含1 mol FeCl 的溶液滴入沸水中制备Fe(OH) 胶体，形成的Fe(OH) 胶体粒子数目
3 3 3
为N (×)
A
[通关2] (新教材链接)(人教必修第一册·P12，4题改编)当光束通过下列分散系时，不能
产生丁达尔效应的是( )
A．淀粉溶液 B．Fe(OH) 胶体
3
C．CuSO 溶液 D．稀豆浆
4
C [淀粉溶液、Fe(OH) 胶体、稀豆浆都属于胶体，当光束通过时，都能产生丁达尔效应；
3
CuSO 溶液中分散质粒子直径小于1 nm，当光束通过时，不能产生丁达尔效应。]
4
[通关3] (2021·山东聊城二中检测)有两种分散系：①FeCl 溶液；②将饱和的FeCl 溶液
3 3
加入沸水中，得到的红褐色液体。下面有关说法正确的是( )
A．分散质粒子直径：①>②
B．光束照射②时，在垂直光源的方向能看到光亮的“通路”
C．稳定性：①<②
D．①属于混合物，②属于纯净物
B [胶体的分散质粒子直径大于溶液的分散质粒子直径，则分散质粒子直径：①<②，A
错误；②中红褐色液体是胶体，光束照射②时，产生丁达尔效应，在垂直光束的方向能看到光
亮的“通路”，B正确；溶液的稳定性强于胶体，则稳定性：①>②，C错误；溶液和胶体都是分
散系，都是混合物，D错误。]
[通关4] (深度思考)某化学兴趣小组的同学按照下面的实验方法制备氢氧化铁胶体：首
先取少量蒸馏水于洁净的烧杯中，用酒精灯加热至沸腾，向烧杯中逐滴滴加饱和的FeCl 溶
3
液继续煮沸，至液体呈透明的红褐色。反应原理为FeCl ＋3HO=====Fe(OH) (胶体)＋3HCl。
3 2 3
(1)判断胶体的制备是否成功，可利用胶体的______________。
(2)在制备氢氧化铁胶体时，有些同学没有按要求进行，结果没有观察到胶体，请你预测
其现象并分析原因：
①甲同学没有选用饱和氯化铁溶液，而是将稀氯化铁溶液滴入沸水中，结果没有观察到
__________________，其原因是___________________________________________________。②乙同学在实验中没有使用蒸馏水，而是用自来水，结果会________________，原因是
____________________________________________________________________________。
③丙同学向沸水中滴加饱和氯化铁溶液后，长时间加热，结果会____________，原因是
____________________________________________________________________________。
解析 (2)①若用稀FeCl 溶液，则水解产生的Fe(OH) 的量太少，看不到红褐色液体；②
3 3
自来水中含有较多的电解质，使胶体发生聚沉；③长时间加热使胶体发生聚沉。
答案 (1)丁达尔效应 (2)①红褐色液体 FeCl 溶液太稀，生成的Fe(OH) 太少 ②
3 3
生成红褐色沉淀 自来水中含有电解质，胶体发生聚沉 ③生成红褐色沉淀 长时间加热
使胶体发生聚沉
训练(四) 物质的组成、性质与分类
1．(2021·浙江“山水联盟”联考)下列属于有机物，又是弱电解质的是( )
A．乙酸 B．葡萄糖
C．氯仿 D．小苏打
A [乙酸、葡萄糖和氯仿都是有机物，乙酸是弱电解质，其余是非电解质；小苏打是强电
解质，属于无机物。]
2．(2021·宁夏石嘴山模拟)如图用交叉分类法表示了一些概念之间的关系，其中不正确
的是( )
选项 X Y Z
A 硫酸铜 盐 纯净物B 碱性氧化物 金属氧化物 氧化物
C 酸性氧化物 非金属氧化物 氧化物
D 强电解质 电解质 化合物
C [从组成上分类，氧化物包括金属氧化物和非金属氧化物，但酸性氧化物不一定是非
金属氧化物，如MnO 等，C项错误。]
2 7
3．(2021·重庆巴蜀中学月考)下列关于物质分类正确的是( )
A．混合物：水煤气、冰醋酸、冰水混合物
B．电解质：氯化氢、硫酸钡、水
C．胶体：稀豆浆、硅胶、橡胶
D．碱性氧化物：氧化钙、四氧化三铁、过氧化钠
B [冰醋酸和冰水混合物属于纯净物，A项错误；橡胶不是胶体，C项错误；碱性氧化物
与酸反应只生成盐和水，四氧化三铁、过氧化钠不是碱性氧化物，D项错误。]
4．(2021·山东济南检测)明代《造强水法》记载“绿矾五斤，硝五斤，将矾炒去，约折五分
之一，将二味同研细，锅下起火，取气冷定，开坛则药化为水。用水入五金皆成水，惟黄金不化
水中。”“硝”即硝酸钾。下列说法错误的是( )
A．“绿矾”的成分为FeSO ·7H O
4 2
B．“研细”可在蒸发皿中进行
C．“开坛则药化为水”，“水”的主要成分是硝酸
D．“五金皆成水”，发生氧化还原反应
B [“绿矾”的成分是FeSO ·7HO，A项正确；“研细”是将物质进行研磨，应在研
4 2
钵中进行，不能在蒸发皿中进行研磨，B项错误。“水”能溶解除了黄金之外的五金，说明
“水”具有强氧化性，其主要成分是HNO，C项正确；“五金”都是金属单质，与HNO 反应
3 3
生成硝酸盐，属于氧化还原反应，D项正确。]
5．(2021·广东佛山检测)某同学在实验室进行了如图所示的实验，下列说法中错误的是(
)
A．利用过滤的方法，可将Z中固体与液体分离
B．X、Z烧杯中分散质相同
C．Y中反应的离子方程式为3CaCO ＋2Fe3＋＋3HO===2Fe(OH) (胶体)＋3CO↑＋3Ca2
3 2 3 2
＋
D．Z中分散系能产生丁达尔效应
B [Z中液体为胶体，胶体粒子可透过滤纸而固体不能，可用过滤的方法分离，A项正确；
X烧杯中的分散质为氯化铁，而Z烧杯中的分散质是由许多氢氧化铁分子组成的胶粒，分散
质不相同，B项错误；FeCl
3
溶液中存在平衡：Fe3＋＋3H
2
O⇌Fe(OH)
3
＋3H＋，加入CaCO
3
时发生反应：CaCO ＋2H＋===CO ↑＋Ca2＋＋HO，从而促进Fe3＋水解， Y中总反应离子方程式
3 2 2
正确，C项正确；Z中分散系为胶体，能产生丁达尔效应，D项正确。]
6．(2020·福建漳州二模)中央电视台《国家宝藏》栏目不仅彰显民族自信、文化自信，还蕴
含着许多化学知识。下列说法不正确的是( )
A．“司南之杓(勺)，投之于地，其柢(勺柄)指南”，司南中“杓”的材质为Fe O
3 4
B．宋《莲塘乳鸭图》缂丝中使用的蚕丝的主要成分是蛋白质
C．宋王希孟《千里江山图》中的绿色颜料铜绿，主要成分是碱式碳酸铜
D．清乾隆“瓷母”是指各种釉彩大瓶，其主要成分是二氧化硅
D [陶瓷属于硅酸盐产品，其主要成分是硅酸盐，不是二氧化硅。]
7．(2021·福建厦门检测)某科研人员提出：HCHO与O 在羟基磷灰石(HAP)表面催化氧
2
化生成CO 和HO。该历程示意图如下(图中只画出了HAP的部分结构)。
2 2
下列说法正确的是( )
A．用HAP高效去除居室污染，符合绿色化学理念
B．在反应示意图中，有C—H键的断裂和C===O键的形成
C．根据图示信息，CO 分子中的氧原子全部来自O
2 2
D．反应前后分子种类、原子种类均发生了变化
B [“绿色化学”是从源头上消除或减少污染，并非治理污染，故用HAP高效去除居
室污染，不符合绿色化学理念，A项错误；由图可知，在HAP作用下，HCHO与O 反应生成
2
HO和CO，该过程中HCHO分子中C—H键断裂，形成CO 中的C===O键，B项正确；由过
2 2 2
渡态结构可知，CO 分子中两个O原子，1个来自于O，另一个来自于HCHO，C项错误；化
2 2
学反应前后，原子的种类不变，分子的种类发生了变化，D项错误。]
8．铜器久置于空气中会和空气中的水蒸气、CO、O 作用产生“绿锈”，该“绿锈”俗称
2 2
“铜绿”，又称“孔雀石”[化学式为Cu (OH) CO]，“铜绿”能跟酸反应生成铜盐、CO 和
2 2 3 2
HO。某同学利用下述系列反应实现了“铜→铜绿→……→铜”的转化。
2
铜――→铜绿――→A――→Cu(OH) ――→B――→Cu
2
(1)从三种不同分类标准回答，“铜绿”属于哪类物质：________________。
(2) 请 写 出 “ 铜 绿 ” 与 盐 酸 反 应 的 化 学 方 程 式 ：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)写出反应④、⑤的化学方程式：
④ ________________________________________________________________________；
⑤ ________________________________________________________________________
。
(4)上述转化过程中属于化合反应的是________(填序号，下同)，属于复分解反应的是
__________，属于分解反应的是____________。
答案 (1)盐、铜盐、碱式盐(或碳酸盐)
(2)Cu (OH) CO＋4HCl===2CuCl ＋3HO＋CO↑
2 2 3 2 2 2
(3)④Cu(OH) =====CuO＋HO
2 2
⑤CuO＋H=====Cu＋HO
2 2
(4)① ②③ ④
