专题二物质的组成性质和分类.docx

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1、专题二物质的组成性质和分类物质的组成、性质和分类 化学基本概念的知识点贯穿整个中学化学，高考试题常以选择题的形式出现，以新物质产生过程为栽体，考查学生对概念的理解及运用化学视角观察社会的敏锐程度。复习中要注意概念的内涵与外延，要多对比，要关注生活中的化学问题。 一物质的组成 1. 元素、同位素、核素、同素异形体 元素：具有相同核电荷数(即质子数)的同一类原子的总称。如：所有核电荷数为1的原子都称作氢原子，总称为氢元素。到目前为止，已经发现了110余种元素。 同位素：具有相同质子数和不同中子数的同种元素的不同种原子，互称同位素。“同位”是指在周期表中处于同一位置。同位素的特征是原子序数相同而质量

2、数不同。大多数元素都有几种甚至十几种的同位素。同位素的实例 H有三种同位素： 1 O有三种同位素：C有三种同位素：Sn有十种同位素：U有二种同位素：同位素的稳定性 同位素的性质: 化学性质几乎相同(同种元素的同位素) 同位素的应用 用 用作相对原子质量和阿伏加德罗常数的标准示踪原子 测岩石的年龄放射治疗，如60C。等 核能，如2H，235U等 核素：具有一定数目的质子和一定数目的中子的一种原子叫做核素。即质子数、中子数不完全相同的一种原子就称为一种核素。例如：即10种核素(但属于4种元素) 注：同一种元素的不同核素之间互称同位素。 同素异形体 同素异形体：由同种元素所形成的几种性质不同种单质叫

3、做同素异形体。如O2(氧气)和O3(臭氧)，红磷(P)和白磷(P4)，金刚石和石 都各自独立称为核素， 2 墨等。 同素异形体的物理性质不同，化学性质相似。 性质不同的原因是结构不同或组成不同。 同素异形体之间可以相互转化，属于化学变化，但不属于氧化还原反应。如： 2原子 原子是化学变化中的最小粒子。确切地说，在化学反应中，原子核不变，只有核外电子发生变化。 原子是组成某些物质(如金刚石、晶体硅等)和分子的基本粒子。 原子是由更小的粒子构成的。 注：化学反应的本质就是原子的重新排列和组合。 表1：原子与元素的联系与区别 原 子 元 素 具有相同核电荷数的同一类原子总称元素元素的最小基本微粒联

4、系 为原子 3 微观概念，化学反应中原子核概 不改变，而电子层结构可能发念 生变化 分 区 别 应 说明物质的微观构成 用 含 既有种类含义又有数量含义 义 3离子：离子是指带电荷的原子或原子团。 离子的种类 只有种类含义 说明物质的宏观组成 根据质子数和中子数分 类 根据质子数分 不改变 宏观概念，化学反应中元素种类离子的生成途径 存在离子的物质 4 注： 在金属晶体中只有阳离子，而没有阴离子。 4分子 分子是能够独立存在并保持物质化学性质的一种粒子。完整理解分子的概念，应包括以下几个方面。 分子是一种粒子，它同原子、离子一样是构成物质的基本粒子。如：水、氧气、干冰、蔗糖等就是由分子组成的物

5、质。 同种分子的性质相同，不同种分子的性质不同。 每个分子一般是由一种或几种元素的若干原子按一定方式通过化学键结合而成的。 按组成分子的原子个数，可把分子分成 分子间存在相互作用，此作用称作分子间作用力(又称范德华 二物质的分类 5 6 混合物与纯净物 1、从宏观上讲，纯净物是由一种物质组成的。混合物是由多种物质组成的；从微观上讲，对于由分子构成的物质，纯净物只有一种分子，而混合物有多种分子。在判断是混合物还是纯净物时，可以从有无固定熔沸点考虑，一般来说，纯净物有固定的熔沸点，而混合物由于组成物质的成分和量的多少不固定，致使没有固定的熔沸点。见下表： 表2：纯净物与混合物比较 组 成 性 有固

6、定的物理性质和化学性质 质 不能用物理方法将组成纯净物的分 各元素分开，只能通过化学方法离 才能达到分离各元素的目的 2、常见的混合物包括： 高分子化合物； 分散系 同分异构间的混合体 同素异形体间的混合体 其他:氨水、氯水、王水、天然水、硬水、软水、水玻璃、福尔马林、盐酸、浓硫酸； 分离开来 可用物理方法将混合物中各物质物质仍然保持着原有的性质 纯净物 混合物 有固定组成，组成这种物质的各没有固定组成，混合物中每种物元素有一定的比例关系 质的含量可以任意调配 没有固定的性质，混合物中每种 7 爆鸣气、水煤气、天然气、焦炉气、高炉煤气、石油气、裂解气、空气； 钢、生铁、普钙、漂白粉、碱石灰、黑

7、火药、铝热剂、水泥、铁触媒、玻璃、煤； 煤焦油、石油及其各种馏分、植物油和动物油。 单质与化合物 单质：由同种元素组成的纯净物叫做单质。如：O2，Cl2，N2，Ar，金刚石(C)，铁(Fe)等，HD也属于单质。 化合物：由不同种元素组成的纯净物叫做化合物。从不同的角度，化合物可以分成多种类型，如离子化合物和共价化合物；无机化合物和有机化合物；酸、碱、盐和氧化物等。 1 酸：电离理论认为，电解质电离产生的阳离子全部是H+的化合物叫做酸。如：HClH+Cl或HClH2OH3OCl 注意：(1)酸与酸性不同，酸性是指酸所具有的性质或溶液的pH7的性质。具有酸性的物质可以是盐、氧化物、单质的水溶液，如

8、NaHSO4，AlCl3，SO3，NO2，Cl2的水溶液显酸性，但这些物质显然不是酸。 (2)酸的强弱与酸性的强弱。 酸的强弱是物质本身的属性，是指酸电离出H的能力，与成酸核心元素的非金属强弱、价态、结构等因素有关。对于含氧酸一般非金属性越强，价态越高，酸越强。如：非金属性ClSPSi， 8 HClO4H2SO4H3PO4H4SiO4 对于同族的非金属元素形成的非含氧酸，其非金属越强则酸越弱。如酸性：HFHClHBrHI H2OH2S 而酸性强弱是指水溶液中c(H+)大小，c(H+)大，则溶液的酸性强，c(H+)小，则酸性弱。 2碱：电离理论认为，电解质电离时产生的阴离子全部是OH的化合物叫做

9、碱。金属氧化物对应的水化物一般是碱。金属性越强，碱性越强。常见的碱有：NaOH(烧碱、火碱、苛性碱)，KOH，Ca(OH)2(熟石灰)，Ba(OH)2，NH3H2O(弱碱)。溶液显碱性的本质是c(OH)c(H+)，溶液呈碱性的原因有： (1)碱溶于水电离 NaOHNa+OH Ca(OH)2Ca2+2OH (2)碱性氧化物与水反应生成碱 Na2OH2O2NaOH MgOH2OMg(OH)2 (3)金属过氧化物与水反应 2Na2O22H2O4NaOHO2 (4)某些物质水解 Na2CO3水解： C6H5ONa水解： 9 CaC2水解： CaC22H2OCa(OH)2+C2H2 NaH与水作用： N

10、aHH2O=NaOHH2 (5)电解某些盐溶液 (6)活泼金属与水反应 3.盐：电离时生成金属离子和酸根离子的化合物叫做盐。 (1)盐可以理解为是酸和碱中和后生成的一种较稳定的物质，在自然界中，盐是各种元素的主要存在形式。盐是化学反应时的常见生成物。 (2)从形成盐的酸碱的强弱，盐可分为 强酸强碱盐：NaCl、KNO3、Na2SO4 强酸弱碱盐：NH4Cl、Al2(SO4)3、Cu(NO3)2 弱酸强碱盐：Na2CO3、CH3COONa 弱酸弱碱盐：CH3COONH4、NH4HCO3 (3)盐的一般分类 正盐：酸碱完全中和后的生成的盐。如：NaCl，Na2CO3，CuSO4，K2S等。 酸式盐

11、：酸中氢被部分中和后生成的盐。如：NaHCO3，NaHSO4，Ca(H2PO4)2等。 碱式盐：碱中氢氧根被部分中和后的生成物。如：Cu2(OH)2CO3等。 复盐：电离时产生两种或两种以上金属阳离子的盐。如：KAl(SO4)212H2O，KClMgCl26H2O等。 (4)盐的一般性质 绝大部分盐是离子化合物，是强电解质； 钠盐、钾盐、铵盐、硝酸盐都易溶于水； 盐的绝大部分在通常情况下是晶体(固体)； 盐溶液可显中性、酸性或碱性。 4氧化物:由两种元素组成，其中一种元素是氧元素的化合物叫做氧化物。如CO2，MgO，Na2O2，H2O，Fe3O4等，而KClO3，H2SO4因含三种元素，不属于

12、氧化物，可称为含氧化合物。 氧化物的分类 按组成元素分成 金属氧化物：CaO 非金属氧化物：CO2 按化学性质分成 碱性氧化物：CaO 酸性氧化物：SO3 不成盐氧化物：CO，NO 过氧化物：Na2O，H2O2 两性氧化物：Al2O3，ZnO 三物质的变化和性质 11 1物理变化与化学变化 物理变化：没有生成其他物质的变化。即物理变化仅是物质形态的变化。如：水的三态转化，石油的分馏，用CCl4萃取碘水中的碘。物理变化过程中可能发生化学键的断裂或者形成化学键，如食盐晶体熔化时就是破坏晶体中的离子键，而液体NaCl降温变成晶体时，又形成了离子键。 化学变化：变化时生成其他物质，这种变化叫做化学变化

13、。又叫化学反应。与物理变化相比，化学变化有以下特征： 有新物质生成 常伴有放热、发光、变色、发声等现象 变化的本质是：旧键断裂、同时新键形成。 如：石油裂化，煤干馏，胃内消化食物等。 化学变化过程的同时也发生了物理变化。例如，点燃蜡烛时，石蜡受热熔化是物理变化，石蜡燃烧生成CO2和H2O是化学变化。 12 2物理性质与化学性质 物理性质：物质不需要发生化学变化就表现出来的性质，叫做物理性质。如颜色、状态、气味、溶解性、熔点、沸点、硬度、密度等。物理性质是物质本身的一种属性，一般指不涉及物质化学组成改变的一类性质。 化学性质：物质在化学变化中表现出来的性质叫做化学性质。化学性质也是物质本身的一种

14、属性，是化学研究的主要对象之一，是学习化学的主要内容。 (1)化学性质主要包括 氧化性、还原性 酸性、碱性 稳定性 络合性 (2)影响化学性质的因素 物质结构。结构是影响化学性质的最重要因素，结构决定物质的主要化学性质。结构包括：原子结构、分子结构、离子结构、晶体结构等。 物质的浓度对化学性质也有影响，如浓H2SO4与稀H2SO4的性质不同，浓HNO3与稀HNO3的性质不同等。 Cu十H2SO4(稀)不反应 Cu4HNO3(浓)Cu(NO3)22NO22H2O 13 3Cu8HNO3(稀)3Cu(NO3)22NO4H2O 表3：物理变化和化学变化的区别与联系 物理变化 微观 无新分子生成、无化

15、学键变化 宏观 无新物质生成 区 别 特征 物质的形状、状态改变 产生沉淀 变化气化、液化、凝固、蒸发、升华及分解、化合等基本反应、有机范围 体积、形状等变化 反应 化学变化 有新分子生成、有化学键变化 有新物质生成 发光、发热、变色、生成气体、化学变化和物理变化往往同时发生，化学变化中一定发生物理变联 系 化，物理变化中不一定发生化学变化 与组成性质组成、结构决定性质，性质反映组成、结构；性质决定变化，变的关系 例1下列物质中有固定熔点的是 A、玻璃 B、冰 C、蔗糖 D、天然橡胶 分析： 本题先要确定哪个是纯净物，然后再考虑是否有固定熔点。 A、玻璃是多种硅酸盐的熔合物，它在一定温度范围内

16、熔化为液态，没有固定的熔点； 14 化反映性质 B、冰是水的固态物质，是纯净物，在一定温度下熔化成水，因而有固定的熔点； C、蔗糖是纯净物，有固定的组成，在一定温度时由固态变为液态，有固定的熔点； D、天然橡胶是高分子化合物，一般来说，高分子化合物都不是纯净物，天然物质通常含有多种物质，所以没有固定的熔点。 例2下列物质中有固定组成的是 A、空气 B、石蜡 C、氨水 D、二氧化碳气体 分析： A、空气的组成基本固定，但由于地域、时间等条件的不同，空气的成分是要发生变化的 B、石蜡是石油分馏的产物之一，它是由碳原子个数为2030的烃组成的混合物 C、氨水是氨气溶于水得到的物质，其中有NH3、NH

17、3H2O、H2O、NH4+、OH-多种分子和离子 D、二氧化碳气体是共价化合物，每个分子由一个碳原子和两个氧原子通过共价键结合而成，有固定的组成。 例3下列关于氧化物的叙述中正确的是 A、酸性氧化物均可与可溶性碱起反应 B、酸性氧化物在常温下均为气态 C、不能跟酸反应的氧化物一定能跟碱反应 D、氧化物与水的反应都是化合反应 15 分析： B、不一定，如P2O5、SO3、SiO2等常温时为固态 C、除去成盐氧化物外，还有不成盐氧化物如NO、CO等，它们既不跟酸也不跟碱反应 D、酸性氧化物或碱性氧化物与水的反应都是化合反应，还有一些氧化物如Na2O2、NO2等与水发生的不是化合反应。 例4下列关于

18、反应类型的判断正确的是 A、2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2 置换反应 B、FeCl3溶于水 复分解反应 C、C2H5OH+HBrC2H5Br+H2O 复分解反应 D、IBr+H2O=HBr+HIO 氧化还原反应 分析： A、此反应实际包括两个反应：2Al+6H2O=2Al(OH)3+3H2，NaOH+Al(OH)3=NaAlO2+2H2O；前者为置换反应，后者为复分解反应。二者合成的一个反应，由一种单质跟两种化合物反应，不符合置换反应定义，判断是错误的。 B、FeCl3溶于水要发生水解：FeCl3+3H2O Fe(OH)3+3HCl，正向反应是水解反应，逆反反应是中和反应

19、，是酸、碱、盐等在溶液中发生相互交换成分的反应，符合复分解反应的定义，判断正确 C、属于有机反应中的取代反应 D、反应前后元素的化合价没有改变，是非氧化还原反应。 例5下列有关二氧化硫的叙述正确的是(D ) 16 A二氧化硫由硫原子和氧分子构成 B二氧化硫由1个硫原子和2个氧原子构成 C二氧化硫由硫和氧两种元素按1：2组成 D二氧化硫由硫和氧两种元素组成，它是由分子构成的物质 解析： 原子属微观概念，既论“种类”又有“个数”的涵义；元素属宏观概念，只有“种类”而无“个数”的涵义。若要从微观角度说明物质的构成时用原子概念，如每个SO2分子是由一个硫原子和两个氧原子构成；若要从宏观角度说明物质的组

20、成时用元素概念，如SO2是由硫元素和氧元素组成。因此D正确。A和B中SO2是宏观概念，不能用微观粒子说明，且SO2分子中无氧分子；C中元素无数量含义，故A、B、C不正确。 例6将下列各组物质按酸、碱、盐分类顺序排列，正确的是( B ) A硫酸 纯碱 石膏 B亚硫酸 烧碱 绿矾 C油酸 乙醇 碳化钙 D苯酚 熟石灰 苛性钾 解析： 纯碱不是碱，组成为Na2C03，属于盐类，A错。乙醇不属于碱，为有机物的醇类；碳化钙不属于盐，C错。苯酚属于有机物的酚类；苛性钾成分是KOH，属于碱类，D错。故选B。 例7试分析下列说法是否正确?对错误的说法通过举例指出错误之所在( C D ) A由不同原子组成的纯净

21、物一定是化合物 17 B非金属氧化物一定是酸性氧化物；碱性氧化物一定是金属氧化物 C含金属元素的离子不一定都是阳离子 D胆矾是纯净物，水泥是混合物 解析： A不正确。关键字“不同原子”要注意，因为许多元素都有同位素，若是同种元素的不同原子，如氯元素有35C1、37C1两种氯原子，构成氯单质的氯气分子，可能是35Cl- 35Cl、35Cl- 37Cl、37Cl-37Cl，他们仍属于纯净物中的单质，不属于化合物；若是不同种元素的原子组成的纯净物，则一定是化合物。 B.前半句不正确。因非金属氧化物可能是不成盐氧化物(CO、NO等)，它们既不能跟碱反应生成盐和水，也不能跟酸反应生成盐和水。前半句反过来

22、也不正确，如Mn2O7的相应水化物为HMn04，所以Mn2O7是酸性氧化物，但它是金属氧化物。B后半句正确，但后半句反过来就不正确了，如 Mn2O7是酸性氧化物，Al2O3是两性氧化物。 C正确。含金属元素的离子，例如：AlO2-、MnO4-等，说明金属元素也可以构成阴离子。 D正确。结晶水合物有固定的化学组成，属纯净物而不是混合物。胆矾和无水CuS04不是同一种物质， 无论是胆矾分解成无水CuS04，还是无水CuS04水合成胆矾，都是化学变化过程。 例8下列各组物质中不易用物理性质区别的是( C ) A苯和四氯化碳 B酒精和汽油 18 C氯化铵和硝酸铵晶体 D碘和高锰酸钾固体 解析： A中苯

23、和四氯化碳可利用两者在水中的溶解性和密度加以区分；B中酒精和汽油可利用其在水中的溶解性加以区分；D中碘和高锰酸钾固体可利用其在水中的溶解性和溶液颜色加以区分。 例9下列过程中，不涉及化学变化的是( A ) A甘油加水作护肤剂 B用明矾净化水 C烹鱼时加入少量的料酒和食醋可减少腥味，增加香味 D烧菜用过的铁锅，经放置常出现红棕色斑迹 解析： 化学变化与物理变化的本质区别是：是否有新物质生成。甘油稀释后仍具有吸湿性，可做护肤剂，该过程中不涉及化学变化；明矾溶于水后，发生反应Al3+3H2OAl(OH)3+3H+，产生了Al(OH)3 胶体，从而可净化水；烹鱼时加入少量的料酒和食醋可减少腥味，增加香

24、味的原因是该过程中发生了C2H5OH+CH3COOHCH3COOC2H5+H2O，产生了具有果香味的乙酸乙酯的缘故；烧菜用过的铁锅，由于在潮湿的环境中发生了电化腐蚀，Fe最终被氧化成Fe2O3nH2O，而出现红棕色斑迹。后三者都是化学变化过程。 例10水的状态除了气、液和固态外，还有玻璃态。它是由液态水急速冷却到165K时形成的。玻璃态的水无固定形状，不存在晶体结构，且密度与普通液态水的密度相同。有关玻璃态水的叙述正确的是( D) 19 A由液态变为玻璃态，体积缩小 B水由液态变为玻璃态，体积膨胀 C玻璃态水是分子晶体 D玻璃态是水的一种特殊状态 解析： 玻璃态水是除气、液、固态外的一种特殊状

25、态，液态水急速冷却到165K时形成的玻璃态水，无固定的形状，说明它是非晶体；变化过程中质量是不变的，密度又与普通液态水的密度相同，转化的过程中体积不发生变化。因此，只有D选项正确。 看你精彩表现 1. 环保石头纸的主要原料是碳酸钙和高分子材料。“环保石头纸”属于 A单质 B化合物 C纯净物 D混合物 答案：D 2. 下列物质是自来水厂对水净化过程常用的消毒剂，其中属于氧化物的是 A. 氯气 B. 臭氧 C. 二氧化氯 D. 漂白粉主要成分Ca(ClO)2 答案：C 3. 下列物质的用途与其化学性质相关的是 A用铝做导线 B干冰用于人工降雨 C用活性炭来净化水 D用氮气做食品包装袋的填充气 20

26、 答案：D 3. 下列质量增加的变化中有一种与其他三种存在着本质的区别，这种变化是 A长期放置在空气中的氢氧化钠质量增加 B久置在潮湿空气中的铁钉质量增加 C久置在空气中的生石灰质量增加 D长期敞口放置的浓硫酸质量增加 答案：D 4下列物质中，属于纯净物的是 A生铁 B冰水共存物 C石灰水 D加碘盐 答案：B 5下列说法错误的是 选项 甲 A 常见碱 B 常见合金 C 常见干燥剂 常见营养物D 质 答案：A 6.雄伟壮观的国家大剧院主体建筑表面安装了近2万块钛(Ti)金属板。已知Ti原子核内有22个质子，则下列叙述正确的是 ATi可以表示一个钛原子 Ti4+核外有26个电子 CTi2中含有氧分

27、子 DCaTiO属于金属氧化物 答案：A 7压瘪的乒乓球放入热水中重新鼓起，是因为球内的气体分子 A体积增大 B间隔增大 C质量增大 D个数增多 答案：B 乙 烧碱、熟石灰、纯碱 生铁、不锈钢、黄铜 浓硫酸、生石灰、火碱 蛋白质、维生素、油脂 21 8下表所给出的各组概念中，不符合右图所示从属关系的是 A B C 中和反应 D 稀有气体元素 X 饱和溶液 氧化物 Y 溶液 化合物 复分解反应 金属元素 元素 Z 混合物 纯净物 化学反应 答案：D 9“三效催化转换器”可将汽车尾气中有毒气体处理为无毒气体.下图表示反应中的各种分子，其中不同的球表示不同种元素的原子。下列说法中，不正确的是 A分子

28、在化学变化中可分 B此反应是置换反应 C原子在化学变化中不可分 D此反应中的乙和丁的分子个数比为4：1 答案：B 10.雄伟壮观的国家大剧院主体建筑表面安装了近2万块钛(Ti)金属板。已知Ti原子核内有22个质子，则下列叙述正确的是 ATi可以表示一个钛原子 Ti4+核外有26个电子 CTi2中含有氧分子 DCaTiO属于金属氧化物 答案：A 11下列粒子的结构示意图中，表示铝原子的是 22 答案：C 11下列物质的性质中，属于化学性质的是 A硫为黄色的固体 B浓盐酸具有挥发性 C白磷在空气中能自燃 D二氧化硫有刺激性气味 答案：C 12干冰升华变为气体的过程中，发生改变的是 A分子的种类 B

29、分子的间隔 C分子的大小 D分子的化学性质 答案：B 13分类是认识和学习化学知识的一种方法。 有机物是一类数量庞大的化合物。有机物命名与它的构成规律紧密相关，如甲烷(CH4)、乙烷(C2H6)、丙烷(C3H8)，按此规律，丁烷的化学式为 。下列化合物中，属于有机物的是 。 AClO2 BC6H12O6 CH2CO3 DCH3COOH 元素化学性质与最外层电子数有密切关系。氯原子的原子结构示意图为 ，下列原子中与氯原子具有相似化学性质的是 。 A氟 B硫 C钾 D溴 很多非金属氧化物均能与碱溶液反应。二氧化碳与氢氧化钠反应的化学方程式为 ，二氧化硅与氢氧化钠反应的产物是 。 答案： C4H10 BD AD CO2 + 2NaOH Na2CO3+ H2O Na2SiO3和H2O 14根据下面所示某反应的微观示意图回答问题。 X Y M N 23 1个Y分子由 构成。 生成M和N的分子个数比为 。 反应前后发生改变的是 。 A原子数目 B分子数目 C原子种类 D分子种类 在该反应过程中，化合价发生改变的元素有 。 X和M的化学性质不同，其根本原因在于 。 答案： 一个氮原子和一个氧原子 2:1 BD N和C 分子不同 24