第一节物质的分类
知识回顾
在化学学习过程中,对于数以千万计的化学物质和为数更多的化学反应,常常要用到分类法,利用分类法学习化学,可以起到事半功倍的效果。人们常按物质的组成、结构、性质等知识将物质进行分类。分类标准可以从物质的组成、结构和性质去确定。
1.物质简单分类如下:
物质分类
分类标准
物质可以分为纯净物和混合物
是否只含有一种物质
纯净物可以分为单质和化合物
是否只含有一种元素
单质可以分为金属、非金属和稀有气体
元素的性质
化合物可以分为氧化物、酸、碱和盐
物质的性质
2.物质也可按是否含碳元素分为有机物和无机物,材料可以分为有机材料和无机材料,有机高分子材料可分为天然高分子材料和合成高分子材料,塑料、纤维和橡胶都属于合成高分子材料。
例1物质的分类标准有多种,标准可以是物质的组成、性质、用途——请根据所学知识,依据物质所具有的某种性质,自拟两种分类标准,对以下物质进行分类,每类至少包括三种物质(填化学式)。
氢气、氧气、一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫、二氧化氮(红棕色、有毒)、水、碳。
分类标准一,包括物质。
分类标准二,包括物质。
例2请你仔细研读下列表格中的例子:
物质分类
物质举例
单质
氧气(O2)、氮气(N2)、碳(C)、硫(S)、铜(Cu)、汞(Hg)
化合物
二氧化碳(CO2)、硝酸(HNO3)、熟石灰[Ca(OH)2]、碳酸钙(CaCO3)、氯化钠(NaCl)、烧碱(NaOH)、氧化镁(MgO)、盐酸(HCl)
表中有许多规律,如:“单质只含有一种元素”“化合物中含有不同种元素”。相信你在物质分类方面回发现其他的规律:
(1),(2)。
例3下列各物质材料均属于天然材料的是
A.棉花、木材、大理石B.木材、橡胶、塑料
C.羊毛、玻璃、不锈钢D.塑料、陶瓷、合成纤维
入门衔接
对物质进行科学的分类,再分门别类地研究它们的结构、性质、制法、用途等,就容易找出有关规律,把握物质的本质属性和内在联系。
按照物质的组成、性质将物质进行分类是最常用的一种分类方法。该分类法的知识网络及具体分类如下:
一、化合物的具体分类
1.氧化物
根据氧化物与酸碱反应的不同,可以将氧化物分为酸性氧化物、碱性氧化物、两性氧化物和不成盐氧化物。
(1)酸性氧化物(又称酸酐):能与碱反应生成盐和水的氧化物,如CO2、SO2、SO3,其对应的酸分别是H2CO3、H2SO3、H2SO4。
(2)碱性氧化物:能与酸反应生成盐和水的氧化物,如Na2O、MgO、CaO,其对应的碱分别为NaOH、Mg(OH)2、Ca(OH)2。
(3)两性氧化物:既能与酸又能与碱反应生成盐和水的氧化物,如Al2O3、ZnO,其对应的两性氢氧化物分别为Al(OH)3、Zn(OH)2。
Al(OH)3 + 3 HCl ===AlCl3 + 3 H2O Al(OH)3 + NaOH === NaAlO2(偏铝酸钠) + 2 H2O
(4)不成盐氧化物:既不能与酸、又不能与碱反应生成盐和水的氧化物,如CO、NO。
说明:不是所有的非金属氧化物都是酸性氧化物,如CO、NO等,也不是所有的酸性氧化物都是非金属氧化物,如Mn2O7是酸性氧化物,但不是非金属氧化物。同样,不是所有的金属都是碱性氧化物,如Mn2O7是酸性氧化物,但所有的碱性氧化物都是金属氧化物。
1.酸
根据酸的组成,酸可以分为:
(1) 根据酸分子中是否含有氧原子,酸可以分为:
含氧酸:分子组成中含有氧原子,如H2SO4、HNO3;
无氧酸:分子组成中不含有氧原子,如HCl、H2S;
(2) 按照酸分子电离所产生的氢离子的数目可分为:
一元酸:电离产生1个氢离子,如HCl;
二元酸:电离产生2个氢离子,如H2SO4;
三元酸:电离产生3个氢离子,如H3PO4;
(3) 根据酸根是否具有强氧化性(得到电子能力),可分为氧化性酸(如浓硫酸、硝酸)和非氧化性酸(如盐酸、稀硫酸)。
(4) 根据酸在水溶液中电离程度的大小,可分为强酸(如盐酸、硫酸、硝酸)、中强酸(如磷酸、亚硫酸)和弱酸(如醋酸、碳酸)。
2.碱
根据碱的溶解性,可将碱分为可溶性碱和难溶性碱。
可溶性碱:如KOH、NaOH、Ba(OH)2、Ca(OH)2。
难溶性碱: 如Cu(OH)2、Fe(OH)3、Mg(OH)2。
4.盐
(1)根据盐的组成可分为三类:
正盐:酸碱完全中和的产物,如Na2CO3、Na2SO4;
酸式盐:酸中氢离子部分被中和的产物,如NaHCO3、NaHSO4;
碱式盐:碱中部分氢氧根离子被中和的产物,如Cu2(OH)2CO3。
(2)根据盐中所含金属离子可分为钾盐、钠盐、钙盐、镁盐等;根据盐中所含的酸根离子可分为硫酸盐、碳酸盐等。
随着高中的学习,物质的分类还会进一步深入和细化。
例1按照一定依据把物质进行分类,是研究物质的组成、结构、性质和用途的常用方法。现有三种物质:①金刚石、水银、镁条、干冰;②醋酸、小苏打、食盐、纯碱;③白酒、空气、盐酸、白磷。每组中均有一种物质所属类别与其他三种不同,这三种物质是
A.白酒小苏打金刚石B.白磷醋酸干冰
C.水银食盐空气D.盐酸纯碱镁条
例2元素R的含氧酸的化学式为HnRO(2n-1),则该酸的酸酐的化学式不可能为
A、R2O B、RO2C、 R2O7 D、RO3
例3非金属元素形成的酸性氧化物与其对应的含氧酸之间有如下关系:该元素在两种化合物中的化合价相同。碱性氧化物与对应的碱之间也存在这种关系。如:
氧化物
对应的酸或碱
SO2
H2SO3
CaO
Ca(OH)2
则与H2SO4对应的酸性氧化物是;与Na2O对应的碱是。
衔接练习
1.下列各组物质按单质、化合物、混合物顺序排列正确的是
A、冰、生石灰、空气B、碘酒、纯碱、烧碱
C、液氧、盐酸、沼气D、金刚石、苛性钠、食盐水
2.下列四组物质中,其中按酸、碱、盐顺序排列的是
A、盐酸、碳酸钠、硫酸钡B、碳酸氢钠、氢氧化钙、氯化钠
C、氯化钠、氢氧化钠、硫酸D、硫酸、氢氧化钙、碳酸钠
3.按照一定的依据把物质进行分类,是我们认识物质的组成、结构、性质和用途的重要途径。姜宇同学在家中建立了小小化学实验室,他收集了许多物质,其中有:①纯碱②生石灰③醋酸④熟石灰⑤酒精⑥铜⑦石墨⑧氧化铁⑨蔗糖⑩尿素。对上述物质分类不正确的是
A、属于有机物的有③⑤⑨⑩B、属于单质的有⑥⑦
C、属于碱的有①④D、属于氧化物的有②⑧
4.生活中的下列物质,属于合成纤维的是
A、棉花B、涤纶
C、羊毛D、蚕丝
5.有关酸、碱、盐、氧化物的说法不正确的是
A、酸和碱一定含有氢元素B、盐和氧化物一定含有金属元素
C、碱和氧化物一定含有氧元素D、酸和盐一定含有非金属元素
6.下列说法正确的是
A、酸的水溶液中一定有氢离子B、碱中一定含有氢元素
C、含有氧元素的物质一定是氧化物D、非金属氧化物一定是酸性氧化物
7.经实验测定某物质中含有一种元素,下列推理正确的是
A、该物质一定是纯净物 B、该物质一定是单质
C、该物质一定是混合物 D、该物质一定不是化合物
8.经测定一瓶气体中只含有C、H两种元素,这瓶气体不可能是
A、一种化合物B、一种单质和一种化合物的混合物
C、两种化合物D、两种单质
9.n元酸的酸酐R2On和碱性氧化物M2Ox高温下化合后生成的盐是
A、M(ROn)xB、 Mx(ROn)
C、MnROxD、 Mn(ROn)x
10.有下列三种物质:(1)H2、N2、O2、CH4;(2)Na2O、CaO、CO2、CuO;(3)HCl、NaOH、H2SO4、HNO3。按照不同的分类方法,每组均有一种物质与其他三种物质不同。则请将每组中不同与其他三种的物质(化学式)和分类依据写在下列表格内。
组别
被选出的物质
分类依据
第(1)组
第(2)组
第(3)组
11.有下列十种物质:空气、水、液态汞、石灰水、红磷、干冰、铜绿、煤、醋酸、胆矾、请回答下列问题:
(1)属于混合物的是。
(2)属于单质的是。
(3)属于盐类的是。
(4)属于有机物的是。
(5)属于化合物的是。
(6)属于酸性氧化物的是。
12.人们可以对物质从不同的角度进行分类。请将氢气、一氧化碳、氧化镁、二氧化碳、铝和红磷等六种物质分成两种(填化学式),并写出分类依据。
第一组:,分类依据是;
第二组:,分类依据是。
13.酸可根据能电离出的氢离子数分为一元酸、二元酸、三元酸……也可根据酸分子中是否含有氧原子,又可分为无氧酸和含氧酸。盐根据所含离子进行分类,如钾盐、钠盐、铵盐等,也可根据其他原则进行分类。请将下列九种粒子分成两大类,每类要有五种粒子(可重复使用),并写出你的分类原则。
Ne OH - NH3 H2ONH4+ CO2 SO2 NO2 SO3
第一类:分类原则是,所含粒子是;
第二类:分类原则是,所含粒子是。
14.人们往往按照物质的某些属性对物质进行分类,如根据物质的元素组成把物质分为单质和化合物。请你按不同的标准将下列物质进行分类。
①空气②乙醇③硫酸铵④铜⑤碘⑥氢气⑦石墨⑧食盐水
(1)按物质的组成分类。
(2)按物质的在水中的溶解性分类。
(3)按物质的状态分类。
(4)按物质的导电性分类。
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