文档文本内容
专题01 物质及其变化
目录
01 知识脑图·学科框架速建
02 考点精析·知识能力全解
【知能解读01】物质的组成和分类
【知能解读02】物质的性质和变化
【知能解读03】分散系 胶体
【实验探究01】Fe(OH)3胶体的制备
03 攻坚指南·高频考点突破
【重难点突破01】多角度认识物质的分类
【重难点突破02】不同类别的物质之间的转化关系
【重难点突破03】胶体的性质和应用
04 避坑锦囊·易混易错诊疗
【易混易错01】物质的组成和分类判断的误区
【易混易错02】物质的性质和转化的易错点
【易混易错03】胶体的性质和应用易错点
01 物质的组成和分类
1．物质的组成
(1)元素与物质的关系
(2)同素异形体
2．物质的分类
(1)树状分类法：按不同层次对物质进行逐级分类，各层次之间属于包含关系
(2)交叉分类法：对同一物质从不同角度进行分类，分类结果存在交叉关系
3．常见的物质的分类
【跟踪训练】
1．易错辨析：正确的打“√”，错误的打“×”。
(1)Na、NaCl、SiO2、H2SO4都称为分子式( )
(2)含有金属元素的离子不一定是阳离子( )
(3)人们可以利用先进的化学技术，选择适宜的条件，利用化学反应制造新的原子( )
(4)某物质经科学测定只含有一种元素，不可以断定该物质一定是一种纯净物( )
(5)能与酸反应的氧化物，一定是碱性氧化物( )
(6)纯碱属于碱，硫酸氢钠、碳酸氢钠属于酸式盐( )
(7)1 mol H3PO2和1 mol NaOH 恰好完全中和，所以NaH2PO2属于正盐( )
2．有下列物质：①氧气 ②二氧化碳 ③臭氧(O3) ④盐酸 ⑤铁 ⑥碳酸钠 ⑦空气 ⑧氢氧化钠
⑨冰水混合物 ⑩乙醇 ⑪甲醚
(1)其中由分子直接构成的纯净物有________________。
(2)由离子直接构成的纯净物有________________。
(3)互为同素异形体的是________________。
(4)属于单质的有________________。
(5)属于化合物的有________________。
(6)属于混合物的有________________。
(7)互为同分异构体的是________________。
3．下列各组物质的分类都正确的是(括号里的是类别)________，都不正确的是________。
A．NaClO(碱式盐)、C2H5OH(碱)、H2SO4(离子化合物)、玻璃钢(金属材料)
B．液氨(氢化物)、NH4Cl(铵盐)、HNO3(含氧酸)、NaOH(强碱)
C．HCl(共价化合物)、CH3COOH(羧酸)、Na2O2(碱性氧化物)、CH3I(卤代烃)
D．NO2(酸性氧化物)、CH3CHO(有机物)、CO(有机物)、CH3COOCH3(酯)
02 物质的转化
1．物理变化与化学变化的两种判断方法
(1)从宏观上判断：有________生成的是化学变化，反之为物理变化。
(2)从微观上判断：有旧化学键________，同时有新化学键________的是化学变化；只有化学键
________或________的不一定是化学变化，如NaCl 晶体的熔化、NaCl 的结晶等。
2．常见的物理变化和化学变化
变化
比较
物理变化
化学变化
三馏
①蒸馏②分馏
干馏
四色
焰色试验
①显色反应 ②颜色反应 ③指示剂变色反应
五解
潮解
①分解 ②电解 ③水解 ④裂解
十四化
①熔化 ②汽化
③液化 ④升华
①氧化 ②风化 ③钝化 ④催化 ⑤皂化 ⑥
歧化 ⑦硝化 ⑧酯化 ⑨裂化 ⑩油脂的硬化
3．化学反应的分类
4．不同类别的物质之间的转化关系
(1)一般情况下，单质、氧化物、酸、碱和盐的转化关系可简单表示如下：
(2)部分常见物质的转化规律
①“强制弱”规律
分类
实例
离子方程式
酸
CH3COONa＋HCl
碱
FeCl3＋NaOH
氧化剂
Cl2＋KI
还原剂
Fe＋CuSO4
②“易溶制难溶”规律
如Na2SO4溶液与Ba(NO3)2溶液反应，其离子方程式为________________________________。
【跟踪训练】
1．通过对比物理变化和化学变化的不同，回答下列问题：
①石油的分馏 ②煤的干馏 ③钠的焰色试验 ④碘的升华 ⑤氯化铵分解 ⑥蛋白质的变性 ⑦蛋
白质的显色反应 ⑧电解食盐水 ⑨CaCl2的潮解 ⑩冰的融化 ⑪FeCl3的水解 ⑫石油的裂化、裂解
⑬蛋白质的盐析 ⑭食物的缓慢氧化 ⑮同素异形体间的转化
其中属于物理变化的是_________________(填序号，下同)；属于化学变化的是____________________。
2．易错辨析：正确的打“√”，错误的打“×”。
(1)从海水中提取物质都必须通过化学反应才能实现( )
(2)点燃爆竹后，硫燃烧生成SO3( )
(3)232Th 转化成233Th 是化学变化( )
(4)石墨在一定条件下转化为金刚石是化学变化( )
3．判断下列转化能否实现，能实现的打“√”，不能实现的打“×”。
(1)SiO2――→H2SiO3( )
(2)SO3――→H2SO4( )
(3)Fe2O3――→Fe(OH)3( )
(4)BaO――→Ba(OH)2( )
03 分散系 胶体
1．分散系的分类
(1)按照分散质粒子直径大小分类
(2)按照分散质和分散剂的状态分类
2．胶体
(1)常见的胶体及分类
根据分散剂的状态将胶体分为：
气溶胶：如：________________等。
液溶胶：如：________________________________________________________________等。
固溶胶：如：烟水晶、____________、果冻等。
(2)胶体的性质及应用
使胶体聚沉的常见方法：①加入电解质溶液，②加入与胶粒带相反电荷的胶体，③加热、搅拌。
3．三种分散系比较
分散系
溶液
胶体
浊液
分散质粒子
单个小分子或离子
高分子或多分子集合体
巨大数目的分子集合体
性
质
外观
均一、透明
均一
不均一、不透明
稳定性
稳定
较稳定
不稳定
能否透过
滤纸
能否透过
半透膜
鉴别
_____丁达尔效应
_______丁达尔效应
静置_______或_______
【跟踪训练】
1．FeCl3溶液、Fe(OH)3胶体、Fe(OH)3浊液是三种重要的分散系：
(1)Fe(OH)3胶体区别于其他分散系的本质特征是____________________________。
(2)分别用一束光透过三种分散系，具有丁达尔效应的是______________。
(3)三种分散系中，能与盐酸反应的是_______________________，具有吸附性的是______________。
(4)三种分散系属于混合物的是____________________________。
2．下列事实与胶体性质无关的是_________
①水泥厂和冶金厂常用高压直流电除去大量烟尘，减少对空气的污染
②将植物油倒入水中用力搅拌形成油水混合物
③一束平行光线射入蛋白质溶液里，从侧面可以看到一条光亮的通路
④往Fe(OH)3胶体中滴入稀硫酸，先看到红褐色沉淀生成而后沉淀溶解
⑤医院里用血液透析的方法治疗肾功能衰竭等疾病引起的血液中毒
⑥FeCl3溶液和氨水混合会产生红褐色沉淀
⑦同一支钢笔先后吸入不同牌子的墨水易造成钢笔堵塞
01 Fe(OH)3胶体的制备
(1)制备原理：___________________________________ (填化学方程式)。
(2)具体操作：用烧杯取少量蒸馏水，加热至沸腾；向沸水中逐滴加入适量的______________；继续煮
沸至液体呈_______色，停止加热，即得Fe(OH)3胶体。
(3)问题讨论
①可以利用______________证明Fe(OH)3胶体已经制成。
②可以利用_______方法来提纯Fe(OH)3胶体。证明Fe(OH)3胶体与Cl－已完全分离的实验方法是：
③某同学向沸水中滴加饱和氯化铁溶液后，长时间加热，结果会出现浑浊，原因可能是什么？
(4)制备Fe(OH)3胶体的3 个易错点
①不能用自来水制备Fe(OH)3胶体，因为自来水中有电解质会使胶体发生聚沉，应用蒸馏水。
②不能过度加热，否则Fe(OH)3胶体会聚沉生成Fe(OH)3沉淀。
③书写制备胶体的化学方程式时，生成的胶体不加沉淀符号(↓)，应注明“胶体”二字。
【跟踪训练】
某班同学在化学实验课上利用必修1 教材的实验方法制备氢氧化铁胶体，方法如下：在一个洁净的烧
杯中加入蒸馏水，用酒精灯加热至沸腾，向烧杯中逐滴滴加饱和的FeCl3溶液继续煮沸，得到透明的红褐
色液体。化学方程式为FeCl3＋3H2O=====Fe(OH)3(胶体)＋3HCl。
(1)判断胶体制备是否成功，比较简单的方法就是利用胶体的________________进行验证。
(2)在做制备氢氧化铁胶体的实验时，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
________________________________________________________________________。
(3)丁同学按要求制备了Fe(OH)3胶体，但是他又向Fe(OH)3 胶体中逐滴加入了稀H2SO4溶液，结果出
现了一系列变化。
①先出现红褐色沉淀，原因是____________________________________________________。
②随后沉淀溶解，此反应的离子方程式是_____________________________________________。
01 多角度认识物质的分类
1．纯净物、混合物的判断方法
纯净物
混合物
有固定的组成和结构
无固定的组成和结构
有一定的熔点、沸点
无一定的熔点、沸点
保持一种物质的性质
保持原有物质各自的性质
2．常见的混合物
(1)气体混合物：空气、水煤气(CO 和H2)、爆鸣气(H2和O2)、天然气(主要成分是CH4)、焦炉气(主要
成分是H2和CH4)、高炉煤气、石油气、裂解气。
(2)液体混合物：氨水、氯水、王水、水玻璃、福尔马林、浓硫酸、盐酸、汽油、植物油、胶体。
(3)固体混合物：大理石、碱石灰、漂白粉、高分子化合物、玻璃、水泥、合金、铝热剂。
3．氧化物的类型
(1)酸性氧化物：与碱反应生成相应的盐和水的氧化物，如SO2、CO2、SO3、N2O5、P2O5等。
(2)碱性氧化物：与酸反应生成相应的盐和水的氧化物，如Na2O、CaO、CuO、Fe2O3、FeO 等。
(3)两性氧化物：既能与酸反应生成盐和水，又能与碱反应生成盐和水的氧化物，如Al2O3。
(4)不成盐氧化物：如CO、NO 等。
(5)特殊氧化物：如Na2O2等。
【跟踪训练】
1．请把下列物质的序号填写到下图的横线上：
①硫黄 ②HClO ③苛性钠 ④明矾 ⑤小苏打 ⑥氧化钠 ⑦Fe(OH)3 ⑧NaCl 溶液 ⑨H2SO3
⑩淀粉溶液
泥水
⑪
2．对下列物质分类，并完善表格内容
HCl
①
②HNO3 ③H2SO4 ④H2S ⑤H3PO4 ⑥HF ⑦BaSO4 ⑧NaHCO3 ⑨Cu2(OH)2CO3
⑩FeSO4
物质
分类依据
物质类别
实例
酸
根据酸根离子是否含有氧
元素
含氧酸
无氧酸
根据一定条件下能电离出
H＋的数目
一元酸
二元酸
三元酸
根据电离程度
强酸
弱酸
根据沸点高低
高沸点酸
低沸点酸
盐
根据生成盐时酸、碱中和
反应进行的程度
正盐
酸式盐
碱式盐
3．下列有关物质的组成与分类的叙述正确的有________(填序号)。
①硫酸、烧碱、醋酸钠和生石灰分别属于酸、碱、盐和氧化物
②蛋白质是仅由碳、氢、氧元素组成的物质
③染整技艺中去除丝胶所用的纯碱水溶液属于纯净物
④福尔马林、水玻璃、氨水均为混合物
⑤碱性氧化物一定是金属氧化物，但金属氧化物不一定是碱性氧化物
BaSO
⑥
4的水溶液不易导电，故BaSO4是弱电解质
HB
⑦
铅笔芯的成分为二氧化铅
02 不同类别的物质之间的转化关系
1．不同类别的无机物之间转化的一般规律
(1)金属单质及其化合物的转化
金属单质――→碱性氧化物――→碱――→盐
如：Na――→Na2O――→NaOH――→Na2SO4
符合上述转化关系的常见金属有Na、K、Ca、Ba 等，但Mg、Fe、Al、Cu 等不符合上述转化关系。
(2)非金属单质及其化合物的转化
非金属单质――→酸性氧化物――→酸――→盐
如：S――→SO2――→H2SO3――→Na2SO3
符合上述转化关系的常见非金属有C、S、P 等，但N、Si 等不符合上述转化关系。
2．各类物质的化学通性
(1)酸性氧化物的通性：
①与H2O 反应生成对应的酸。但不是所有的酸性氧化物都能与水反应，如SiO2。
②与碱性氧化物反应生成盐。
③与碱反应生成盐和水。
(2)碱性氧化物的通性：
①与水反应生成对应的碱。但难溶性碱性氧化物一般不与水反应。
②与酸性氧化物反应生成盐。
③与酸反应生成盐和水。
(3)酸的化学通性
①使指示剂变色。
②与金属活动顺序表H 以前的金属反应生成金属盐和氢气。
③与碱性氧化物反应生成盐和水。
④与碱发生中和反应。
⑤与弱酸根离子反应生成弱酸或气体（强酸制弱酸）。
(4)碱的通性
①使指示剂变色。
②与酸性氧化物反应生成盐和水。
③与酸反应生成盐和水。
④与其他阳离子反应生成难溶性碱。
【跟踪训练】
1．写出下列物质转化涉及的化学方程式。
(1)Na―――→Na2O―――→NaOH―――→Na2SO4
(2)S―――→SO2―――→H2SO3―――→Na2SO3
2．举例说明下列反应在一定条件下可以实现。
①酸性氧化物与碱发生反应___________________________________
②弱酸与盐溶液反应可以生成强酸___________________________________
③没有水生成，也没有沉淀和气体生成的复分解反应______________________________
④两种酸溶液充分反应后的溶液体系为中性___________________________________
⑤有单质参加的非氧化还原反应___________________________________
⑥两种氧化物反应的产物有气体___________________________________
03 胶体的性质及应用
1．胶体聚沉属于物理变化，如蛋白质的盐析就属于胶体聚沉现象。但蛋白质的变性不属于胶体的聚
沉，此过程属于化学变化。
2．不是所有胶体都有电泳现象，如淀粉胶体粒子不带电荷。有电泳现象的胶体是因为胶粒吸附带电
荷的粒子而带电。
3．书写Fe(OH)3胶体制备的化学方程式的五个易错点：
①用“===”而不是“”；
Fe(OH)
②
3后不标“↓”；
③反应条件是“△”；
HCl
④
后不能标“↑”符号。
Fe(OH)
⑤
3胶体中逐滴加入稀硫酸的现象是先沉淀后溶解。同理，在Al(OH)3胶体中加入稀NaOH 溶液，
现象也是先沉淀后溶解。
【跟踪训练】
1．用Fe(OH)3胶体进行下列实验。
(1)判断是否为Fe(OH)3胶体的简单方法是______________。
(2)将其装入U 形管中，用石墨电极接通直流电，通电一段时间后，发现阴极附近的颜色加深，这说明
_____________________，这种现象称为_______。
(3)向其中加入饱和(NH4)2SO4溶液发生的现象是______________，原因是______________________。
(4)向其中滴入过量稀硫酸，现象是____________________________，其原因是___________________
_________________________________________________。
(5)提纯此分散系常用的方法是______________。
2．(1)现将10 mL 明胶的水溶液与5 mL Na2SO4溶液混合装入半透膜内，将此半透膜袋浸入盛有蒸馏水
的烧杯中，设计实验证明Na2SO4中的硫酸根离子能够透过半透膜：
(2)取少量Fe2O3粉末(红棕色)加入适量盐酸，反应后得到的FeCl3溶液呈棕黄色。用此溶液进行以下实
验：
①取少量溶液置于试管中，滴入NaOH 溶液，可观察到有红褐色沉淀生成，反应的化学方程式为
__________________________________________。
②在小烧杯中加入20 mL 蒸馏水，加热至沸腾后，向沸水中滴入几滴FeCl3饱和溶液，继续煮沸至液
体呈红褐色，停止加热，制得的分散系为______________，鉴别此分散系和溶液的方法是___________。
01 对物质的组成和分类判断的误区
1．对物质的元素组成的几个误区
(1)由同位素的不同原子构成的单质(或化合物)是纯净物，如H2和D2、H2O 和D2O，由12C 和13C 构成
的石墨也是纯净物。
(2)冰水混合物、结晶水合物(如CuSO4·5H2O)属于纯净物而不是混合物；高分子材料(如聚乙烯CH2—
CH2)属于混合物而不是纯净物。
(3)只含一种元素的物质不一定是单质，如O2和O3的混合物、金刚石与石墨的混合物等。只含一种元
素的纯净物才是单质。
2．对氧化物认识的几个误区
(1)金属氧化物不一定是碱性氧化物，如Mn2O7是酸性氧化物，但碱性氧化物都是金属氧化物。
(2)非金属氧化物不一定是酸性氧化物，如NO、CO 是不成盐氧化物。酸性氧化物不一定是非金属氧化
物，如Mn2O7是金属氧化物。
(3)酸性氧化物、碱性氧化物不一定能与水反应生成相应的酸或碱，如SiO2、Fe2O3都不溶于水，也不
与水反应。
(4)与碱反应生成盐和水的氧化物不一定是酸性氧化物，如2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O，
NO2不是酸性氧化物。
3．常见的物质分类的几个误区
(1)误认为溶液呈酸性的物质一定是酸，溶液呈碱性的物质一定是碱。
①NaHSO4、CuSO4、NH4Cl 属于盐，溶液呈酸性。
②Na2CO3、NaHCO3属于盐，溶液呈碱性。
(2)误认为由相同元素组成的物质一定是纯净物，由不同原子构成的物质一定是混合物。其实不然，如
O2、O3组成的混合气体就是混合物，由12C 和13C 组成的石墨则是纯净物。
(3)误认为能与酸反应生成盐和水的氧化物就是碱性氧化物，如Na2O2不属于碱性氧化物。
(4)某酸分子含有n 个氢原子，不一定是n 元酸(如CH3COOH 是一元酸)。
【跟踪训练】
易错辨析：正确的打“√”，错误的打“×”。
(1)含水的物质不一定是混合物。( )
(2)漂白粉、石英都属于纯净物。( )
(3)金刚石、白磷都属于单质。( )
(4)纯碱属于碱，硫酸氢钠、碳酸氢钠属于酸式盐。( )
(5)纤维素、合成纤维、塑料等高分子化合物均为混合物。( )
(6)Na2O 和Na2O2均能与H2O 反应生成NaOH，故二者都是碱性氧化物。( )
(7)已知NaH2PO2是正盐，其水溶液呈碱性，则H3PO2属于一元弱酸。( )
(8)由同种元素组成的物质是纯净物，由不同种元素组成的物质是混合物。( )
(9)在自然界中，非金属元素(C、Si、Cl、N、S)都以游离态和化合态两种形式存在。( )
(10)金刚石、石墨、C60、碳纳米管、石墨烯都是碳元素的同素异形体。( )
(11)CO2和NO2是酸性氧化物，Na2O 和Fe3O4都是碱性氧化物。( )
02 物质的性质和转化的易错点
1．常见的易混淆物质变化
(1)化学变化：结晶水合物的脱水、同素异形体间的转化、蛋白质的变性、电解、水解、煤的干馏、气
化和液化，石油的裂化与裂解等。
(2)物理变化：焰色试验、活性炭的吸附、盐析、蒸馏、升华、潮解等。
(3)原子核的变化(核裂变、核聚变)不属于化学变化。
2．物质间转化的5 个常见易错点
(1)S 燃烧不能直接生成SO3，而是生成SO2。
(2)Al2O3、SiO2、Fe2O3与H2O 不反应，不能直接转化为Al(OH)3、H2SiO3、Fe(OH)3。
(3)NH3催化氧化不能直接生成NO2。
(4)Fe 与Cl2反应不能直接生成FeCl2。
(5)Fe 与H＋(非氧化性酸)、Cu2＋、S、I2反应不能直接生成Fe3＋。
【跟踪训练】
易错辨析：正确的打“√”，错误的打“×”。
(1)钠具有强还原性，可从CuSO4溶液中置换出铜单质。( )
(2)碘的升华、煤的气化和煤的液化都属于物理变化。( )
(3)HCl 溶于水断裂共价键，从NaCl 溶液获取NaCl 晶体时形成离子键，两种过程都属于化学变化。(
)
(4)酸性氧化物都能与水反应生成酸，碱性氧化物都能与水反应生成碱。( )
(5)用铂丝蘸取NaCl 溶液进行焰色试验是化学变化。( )
(6)Na2CO3·10H2O 的风化属于化学变化，NaOH 的潮解属于物理变化。( )
(7)化学反应中一定有化学键的断裂与形成，即有化学键破坏的变化一定是化学变化。( )
(8)化石能源的燃烧是放热反应。( )
(9)FeCl3、FeCl2和Fe(OH)3都可以通过化合反应制取。( )
(10)FeCl3可与铜发生置换反应。( )
(11)汽车尾气中的一氧化碳和一氧化氮在催化剂的作用下，可转化为无污染气体，该反应为复分解反
应。( )
03 胶体知识易错点
(1)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10－9～10－7m)之间，而不是丁
达尔效应。
(2)胶体具有介稳性的主要原因是胶体粒子可以通过吸附带电粒子而带有电荷，且同种电荷相互排斥，
不易聚集成较大的颗粒。
(3)胶体粒子的直径决定了胶体的性质，因胶体粒子较大不能透过半透膜，可用渗析法提纯胶体。
(4)丁达尔效应是物理变化而不是化学变化。
(5)不能用自来水制备Fe(OH)3胶体，因为自来水中有电解质会使胶体发生聚沉，应用蒸馏水。
(6)不能过度加热，否则Fe(OH)3胶体会聚沉生成Fe(OH)3沉淀。
(7)书写制备胶体的化学方程式时，生成的胶体不加沉淀符号“↓”，应注明“胶体”二字。
(8)Fe(OH)3胶体粒子是多个“Fe(OH)3”的集合体，因此，1 mol Fe3＋完全水解得到Fe(OH)3胶体粒子数
小于NA。
(9)胶体粒子有较大的比表面积，吸附能力强。可溶性铝盐(或铁盐)用作净水剂，是利用了其水解产生
胶体的吸附性。
(10)关于胶粒的带电原因与规律。
原因：胶体粒子表面积大，具有很强的吸附作用，可吸附分散系中的带电离子而带电。
规律：一般来说，金属氢氧化物、金属氧化物的胶粒吸附阳离子，胶粒带正电荷；非金属氧化物、金
属硫化物的胶粒吸附阴离子，胶粒带负电荷，固体胶粒、高分子有机胶粒等不带电荷，如淀粉胶体。
注意：胶体不带电荷，胶体粒子(分散质)带电荷，但整个分散系仍呈电中性。
【跟踪训练】
易错辨析：正确的打“√”，错误的打“×”。
(1)利用丁达尔效应可区分蛋白质溶液和食盐水。( )
(2)将NaCl 晶体粉碎成纳米颗粒溶于水形成的分散系具有丁达尔效应。( )
(3)“钴酞菁”的分子(直径为1.3×10－9 m)在水中形成的分散系能产生丁达尔效应。( )
(4)胶体不带电荷，胶体粒子往往因吸附离子而带电荷，这是胶体稳定存在的主要原因。( )
(5)向NaOH 溶液中加入FeCl3饱和溶液可制得Fe(OH)3胶体。( )
(6)纳米材料颗粒直径介于1～100 nm 之间，故属于胶体。( )
(7)胶体区别其他分散系的本质特征是丁达尔效应。( )
(8)碳纳米管属于胶体分散系，该材料具有超强的吸附能力。( )
(9)明矾水解时产生具有吸附性的胶体粒子，可作净水剂。( )
