第1讲物质的组成性质和分类.doc

第1讲 物质的组成、性质和分类（建议2课时完成）考试目标 1了解化学的特点是在原子、分子水平上认识物质，了解化学可以识别、改变和制造分子2了解分子、原子、离子等概念的含义、原子团的定义。3理解物理变化与化学变化的区别与联系。4理解混合物和纯净物、单质和化合物、金属和非金属的概念。5理解酸、碱、盐、氧化物的概念及其相互联系。要点精析 一、化学的研究对象和内容、特征1、 化学的研究对象化学是在原子、分子水平上研究物质的组成、结构、性质、变化、制备和应用的自然科学。是一门以实验为基础的自然科学。化学的特征是认识分子、制造分子。化学是具有创造性的、实用的科学，它帮助我们发现、认识、提取、制造自然界已有的物质，根据我们的需要，设计、创造自然界不存在的物质，为人类的生产、生活提供了功能各异的大量的物质基础。通过化学家们的努力，现在发现和创造的化合物已经超过3500万种。化学还为充分有效地利用能源、资源、保护环境，为解决人类饥饿、贫穷、疾病，为改善和丰富人类生活的各个方面作出了重要贡献，化学已深入到人类生活的各个方面，可以这样说，没有化学，就没有现代人类生活。 (游离态)单质 离子 质子 原子核元素 物质 原子 中子 (化合态)化合物 分子 电子2、物质的性质物理性质：不需要发生化学反应所表现出来的性质，如：颜色、状态、气味、熔点、沸点、硬度、密度、导电、导热、溶解性等。化学性质：在化学反应中所表现出来的性质。如：金属性、非金属性、氧化性、还原性、酸性、碱性、稳定性等。物理变化与化学变化的本质区别是前者没有新物质生成，后者生成了新的物质。从微观的角度看，前者构成物质的分子本身没有发生变化，只是分子之间的距离发生了改变，后者构成物质的分子本身发生了变化，生成了新的分子，但原子和元素的种类并不发生变化。两者的关系是：物质发生物理变化时不一定发生了化学变化，但发生化学变化时一定伴随着物理变化。二、物质的分类为了认识自然和科学研究的方便，我们通常按一定的规则给物质分类，如：按组成元素分类 有机物（由碳、氢为主要元素组成）：烃、醇、醛、酸、酯、卤代烃、油脂等。化合物 无机物：酸、碱、盐、氧化物按在水溶液中能否电离分类： 强电解质：在水溶液中或熔融状态下能完全电离成离子的化合物 电解质化合物 弱电解质：在水溶液中只能部分电离的化合物 非电解质 按性质分类 酸：有机酸、无机酸、一元酸、多元酸、强酸、弱酸 混合物 碱：强碱、弱碱、物质 化合物 盐：易溶、微溶、难溶 纯净物 氧化物：酸性氧化物、碱性氧化物、两性、不成盐 单质：金属、非金属、惰性气体思考题：1. 只含有一种元素的物质一定是纯净物吗？ 2盐一定含有金属元素吗? 3金属氧化物一定是碱性氧化物吗？碱性氧化物一定是金属氧化物吗？ 4非金属氧化物一定是酸性氧化物吗？酸性氧化物一定是非金属氧化物吗？ 5Na2CO310H2O、盐酸是混合物还是纯净物？三、化学反应的分类1、 化学变化的表示方法：化学反应方程式、电离方程式、离子方程式、热化学方程式、电极方程式、电池反应、电解反应、水解反应等2、 化学反应分类：按反应物、生成物组成形式变化可分为：化合、分解、置换、复分解，按电子转移可分为：氧化还原反应、非氧化还原反应，按是否有离子参加可分为：离子反应、非离子反应按反应的程度可分为：可逆反应、不可逆反应，还可分为：吸热反应、放热反应。有机化合物之间的反应还可以按反应机理分为取代反应、加成反应、氧化反应、聚合反应、酯化反应、消去反应等。四、 研究物质的程序和方法基本方法主要有1、观察法含义：是一种有计划、有目的地用感官考察研究对象的方法。观察的具体内容：主要是用肉眼观察物质的颜色、状态、各种变化等，用鼻子闻物质的气味，用耳朵听声音，用触觉去感受温度、硬度、弹性、韧性等等，还包括借助一些仪器来进行观察，提高观察的灵敏度。应用观察法研究物质的性质的实例：观察金属钠的物理性质及钠与水反应的现象。2、实验法含义： 通过实验来验证对物质性质的预测或探究物质未知的性质的方法。注意的两个问题：在进行实验时，要注意控制温度、压强、溶液的浓度等条件，这是因为同样的反应物在不同的条件下可能会发生不同的反应。实验前要明确实验的目的要求、实验用品和实验步骤等；实验中，要仔细研究实验现象，并做好实验记录；实验后，要写好实验报告，并对实验结果进行分析。3、分类法到目前为止，人类已发现以及人工合成的各种物质已达三千多万种，根据物质的组成、结构等因素，我们可以分门别类地对物质及其变化进行研究，可以总结出各类物质的通性和特性；反之，知道某物质的类别，我们就可根据这类物质的通性推知该物质的一般性质。对物质进行分类的依据有很多，如组成、结构、某种性质、用途等，以何种因素作为分类的依据，关键是看研究的出发点和目的。例1：下列物质：金属铁、金属锌、木炭、CuO、CaCO3、H2SO4、NaOH、Ba(OH)2、NaCl、CuSO4 有人根据不同的依据进行了分类如下，请在适当的位置指出他分类的依据分 类 依 据分 类类别一：金属铁、金属锌、木炭类别二：CuO、CaCO3、H2SO4、NaOH、Ba(OH)2、NaCl、CuSO4类别一：金属铁、金属锌、类别二：木炭类别三：CuO类别四：H2SO4类别五：NaOH、Ba(OH)2 类别六：CaCO3、NaCl、CuSO4类别一：金属铁、金属锌、木炭、CuO、CaCO3类别二：H2SO4、NaOH、Ba(OH)2、NaCl、CuSO4解析：第一种情况分类的依据是物质的元素组成，将题给物质分成了单质和化合物；第二种情况分类的依据是物质的组成和性质，将题给物质分成了金属、非金属、氧化物、酸、碱、盐；第三种情况分类的依据是水溶性，将题给物质分成了溶与不溶两类。4、比较法运用比较的方法，可以找出物质的组成、结构或性质间的异同，认识物质间的内在联系，对物质的组成、结构或性质等进行归纳和概括应用分类法和比较法研究物质的性质的实例：比较金属钠与金属铁性质性质相同点不同点物理性质不透明、银白色，易导电、导热，具有延展性金属钠与铁相比，密度小，硬度小，熔点、沸点低化学性质都能与非金属反应都能与盐酸或稀硫酸反应产生H2都能与盐反应反应时需要的条件不同；反应的剧烈程度不同；通常条件下,钠与水剧烈反应,而铁不反应上面是研究物质的性质时常用的四种方法，当然还有其他的一些方法；在研究物质的某方面性质时，可能只用到一种或两种方法，但在研究物质的整体性质时却常常是观察、实验、分类、比较等方法综合应用。在初中化学的学习中，常使用研究物质的性质的方法归类物质的性质研究方法1.研究物质的物理性质氧气、氢气、铁、盐酸等物质的颜色、状态观察法2.探究物质的化学性质氧气的助燃性观察和实验法氢气的可燃性、还原性观察和实验法二氧化碳的化学性质（灭火性、与碱反应）观察和实验法盐酸的化学性质观察和实验法3.归纳同类物质的共性金属的通性分类、比较法酸的通性分类、比较法基本程序 1、基本程序首先，要观察物质的外观性质（包括物质的存在状态、颜色气味等）；第二、根据观察结果，预测物质的组成、类别等，并进一步预测性质；第三、设计并实施实验来验证所做的预测。通过对实验现象的观察和分析，判断预测是否正确，并对实验中所出现的特殊现象进行进一步的研究；第四、对实验现象进行分析、综合、推论，概括出物质的通性及特性。在实验中，经常是同时使用其中的几种方法（以氯气为例）。第一步：观察认识氯气的物理性质氯气是呈黄绿色、有刺激性气味，将收集满一试管的氯气插入盛有水的水槽中观察到：试管内液体的液面缓慢升高，气体的颜色逐渐便浅，取出试管内液体观察呈浅黄绿色第二步：预测氯气的性质。氯气是活泼非金属，则可与金属、非金属反应第三步：通过实验论证氯气的化学性质1.铁丝在充满氯气的集气瓶中剧烈地燃烧,产生大量棕黄色的烟,溶于水后形成黄色溶液2. 氢气在盛有氯气的集气瓶中安静地燃烧,发出苍白色的火焰,瓶口有白雾3. 铜丝在充满氯气的集气瓶中剧烈地燃烧,产生大量棕黄色的烟,溶于水后形成蓝绿色溶液探究氯气的特性氯气与水反应1.观察氯水，呈浅黄绿色的液体2.将氯水滴到pH试纸上，试纸先变红后褪色3.将石蕊溶液滴到氯水中，氯水先变红后褪色4.将一段镁条放入氯水中，镁条表面上有大量气泡产生5.向氯水中滴加AgNO3溶液，产生白色沉淀，滴入稀硝酸白色沉淀不消失5.将氯气分别通入到装有干燥红纸条、湿润红纸条的及其瓶中，干燥红纸条不褪色，而湿润的红纸条变为白色第四步：对实验现象进行分析、综合、推论，概括出物质的通性及特性 氯气是呈黄绿色、有刺激性气味的气体，氯气可溶于水形成浅黄绿色的氯水 氯气的化学性质：2Fe+3Cl2 2FeCl3 Cu+Cl2 CuCl2Cl2 +H2 2HCl Cl2+H2O=HCl+HClO根据氯气能与水反应生成盐酸和次氯酸的事实，推论氯气是能与碱溶液反应 氯气 + 碱溶液 金属氯化物 + 次氯酸盐 + 水 Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O（应用于实验室制氯气时尾气的吸收和工业制取漂白剂）2Cl2+2Ca（OH）2 = CaCl2 + Ca（ClO）2 + 2H2O（应用于工业制取漂白粉）总之，研究物质性质的基本程序应该是：观察物理性质 预测化学性质 验证或探究预测的性质 分析现象并解释 分类、比较、归纳、概括同类物质的性质 性质的延伸和应用五、化学探究过程中的模型与假说 1、关于模型：模型的定义：是以客观事实为依据建立起来的，是对事物及其变化的简化模拟。模型的分类：一般可分为物体模型和思维模型两大类。例如，在研究有机化合物的结构时经常用到的球棍模型就是一种物体模型，而在研究原子结构的过程中所建立起的各种模型则属于思维模型。 2、关于假说：假说的定义：是以已有事实材料和科学理论为依据，面对未知事实或规律所提出的一种推测性说明。假说提出后需得到实践的证实，才能成为科学理论。5