物质的组成.性质和分类1
1.物质的组成、性质和分类
教学目标
知识技能:掌握分子、原子、离子、原子团、元素的概念;掌握混合物、纯
净物、金属、非金属、氧化物、酸、碱、盐及同素异形体的概念;掌握物理变
化和化学变化的区别与联系。
能力培养:通过对概念的比较和掌握,学会把握概念的内涵与外延,进而培
养概括能力;通过对概念的应用,提高分析问题和解决问题的能力。
科学思想:通过对相近的概念的比较及物质的分类方法,培养严谨、准确的
科学思想。
科学方法:学会通过比较和概括,抓住事物的本质和掌握事物内在联系的思
维方法。
重点、难点 相近概念的比较与判断。
教学过程设计
教师活动
【引入】从本节课开始,我们将进入高中化学总复习,首先从基本概念开始复习。
【板书】一、原子、分子、离子、元素的概念
【提问】什么是原子?
学生活动
思考并回答:原子是化学变化中的最小微粒。
【追问】为什么说原子是化学变化中的最小微粒?能否理解为原子是构成物质的最小
微粒?
回答:
是化学变化中的最小微粒的意思是:分子在化学变化中可以变成新的分子,而原子在
化学变化中只是重新组合成新的分子,而不能变成新的原子。要变成新的原子,只有通过
核裂变或核聚变才能实现。
不能理解为原子是构成物质的最小微粒,因为原子是由质子、中子、核外电子等微粒
构成的。
【评价】回答很好,对概念的理解一定要准确。
【提问】什么是分子?
思考并回答:分子是保持物质化学性质的一种微粒。也就是说,分子是保持
由分子构成的物质的化学性质。离子晶体、原子晶体或金属晶体不是由分子构
成的,它们的化学性质由构成晶体的基本微粒,如离子或原子决定。
【追问】是否可理解为分子是保持物质性质的微粒?
回答:不能,同一种物质在不同条件下可以有不同的
状态,可以是气态、液态或固态,这是由构成物质的分子的聚集状态不同所决
定的,所以分子只保持物质的化学性质。当物质发生了化学变化,则构成物质
的分子转变为新物质的分子。
【提问】什么是离子?什么是简单离子?
思考并回答:离子是带电的原子或原子团。它既包括原子得、失电子形成的
简单离子如钠离子(Na +)、氯离子(Cl -)等,也包括一些较复杂的离子,如
氢氧根离子(OH -)和硫酸根离子(SO 42-)等带电的原子团。
【提问】什么是元素?
思考并回答:元素是质子数相同的一类原子的统称。
【追问】质子数相同的微粒一定是同一种元素吗?
分析:质子数相同的微粒不一定是同一种元素,因为微粒的含义要比原子
广泛。Na +和NH 4+的质子数都是11,但它们不是同一种元素;又如CH 4和NH 3、H 2O 、HF 等分子的质子数都为10,但它们也并非同一种元素。
【提问】请比较元素和原子的区别。
学生分析和回答后小结。
元素和原子的区别在于:1.元素是宏观的概念,原子是微观的概念。例如:
我们可以指明水是由氢、氧两种元素组成,但不能说水分子是由氢、氧两种元
素组成。2.元素只有种类,没有数量的概念。原子既有微粒的种类又有微粒个
数的概念。我们不能说水是由几个氢元素和氧元素组成,但我们可以指出每个
水分子是由2个氢原子和1个氧原子构成。也就是说,既可以指出构成分子的
原子种类,又可以指出构成分子的各种原子的个数。
【小结】对概念理解一定要准确,不能似是而非。要注意掌握概念的内涵与外延,既
不能扩大也不能缩小。例如对元素概念的理解要准确。“质子数相同的一类原子”中的原
子包括原子和它所形成的简单离子,如:钠原子和钠离子都同属于钠元素,因为元素在自
然界中有游离态和化合态两种存在状态。但又不能将概念的外延扩大,若将质子数相同的
原子理解为质子数相同的微粒,显然是错误的。
【板书】二、物质的分类
【提问】请对学过的无机物按混合物、纯净物,单质、化合物等进行简单分
类,并列出分类表。选出一些学生的分类表进行展示和评价。
展示分类表:
【评价】上述分类方法基本正确,但单质有时可分成三类,即金属、非金属和稀有气
体,这是从化学性质上分类,因为稀有气体在化学性质上和非金属是不同的。而氧化物还
可再细分成:酸性氧化物、碱性氧化物、两性氧化物、过氧化物(如过氧化钠等)和不成盐氧化物(既不能和酸也不能和碱反应生成盐和水的氧化物,如NO 、CO 等)。
【组织讨论】下列叙述正确的是
[ ]
A .非金属氧化物都是酸性氧化物
B .碱性氧化物都是金属氧化物
C .酸酐都是酸性氧化物
D .酸性氧化物都不能跟酸反应
肯定学生的正确回答后,强调:除了要注意物质的普遍性质外,还要注意一些物质的
特殊性质。如二氧化硅是酸性氧化物,与一般的酸不反应,但它能与氢氟酸反应。
学生活动
讨论并回答:非金属氧化物不都是酸性氧化物,如水、一氧化碳、一氧化氮
等氧化物就属于不成盐氧化物,所以A 不正确。酸性氧化物也称为酸酐,但多
数有机酸的酸酐却不是酸性氧化物,如乙酸酐的结构简式为:
,是两分子乙酸脱一分子水的产物,它不属于酸性氧化物。
所以C 不正确。
酸性氧化物一般不能和酸反应,但二氧化硅能与氢氟酸反应,生成四氟化硅气体和水:
SiO 2+4HF=SiF4↑+2H2O
D 选项也不正确。只有碱性氧化物都是金属氧化物的说法是正确的,正确
答案为B 。
【组织讨论】1995年诺贝尔化学奖授予致力于研究臭氧层破坏问题的三位环
境化学家。大气中的臭氧层可滤除大量的紫外光,保护地球上的生物。氟利昂
(如CC l2F 2)可在光的作用下分解,产生Cl 原子,Cl 原子会对臭氧层产生长
久的破坏作用(臭氧的分子式为O 3),有关化学反应为:
Cl+O3→ClO+O2
ClO+O→Cl+O2
总反应:2O 3→3O 2
①在上述反应中臭氧变成氧气的反应过程中,Cl 是
[ ]
A .反应物 B.生成物 C.中间产物 D.催化剂
②在叙述中O 3和O 2是
[ ]
A .同分异构体 B.氧的同位素
C .同系物 D.氧的同素异形体
【分析】这是1996年的高考题,它结合环境保护和环境化学研究新成果,
题的出法比较新颖,有一定的迷惑性。
【提问】本题考查哪些概念?请先分析第一个问题如何回答。
讨论。
回答:考查有关催化剂和同素异形体的概念。
分析:由题中所给的有关的化学反应可知,在上述反应中,氯原子所起的
作用是促进臭氧分子转化成氧气分子,而它本身在反应前后并未发生变化。根据催化剂的概念:能改变其他物质的反应速率而本身的质量和化学性质在反应前后没有改变的物质为催化剂。由此可知Cl 的作用是起催化作用,所以Cl 为催化剂,在第一问中,D 选项为正确答案。
肯定学生的回答后,
【追问】Cl 为什么不是中间产物?
回答:因为氯是氟利昂在光照条件下分解的产物,在臭氧分解之前,氯已
经存在,所以不是臭氧分解的中间产物,而是促进臭氧分解的催化剂。
【提问】本题的第二个问题是考查同素异形体的概念,是在和同分异构体、
同系物、同位素,四个带有“同”字的概念的比较中做出判断,找出正确答案。这就要求对四个概念的区别有清楚的认识。下面请比较这四个不同的概念,并
指出其范围,指出正确答案。
展示所列的表并回答:(所列表见下表)第二问则可由以上四个概念的比较知道,氧
气和臭氧之间是互为同素异形体,D 为正确答案。
【板书】三、物理变化和化学变化
【叙述】物质的变化有多种形式,我们重点要掌握物理变化和化学变化及区别。
【提问】指出物理变化和化学变化的区别和化学变化的实质。
回答:有新物质生成的变化为化学变化。化学变化和物理变化的本质区别
在于有没有新物质生成。化学变化的实质是原子的“化分”与“化合”。一些
原子得失电子形成阴、阳离子,阴、阳离子间再通过离子
键构成新的物质。有些原子可通过共用电子重新结合成新物质的分子。
【组织讨论】下列变化属于物理变化的是
[ ]
A .氯化钠溶液导电
B .胆矾受热生成白色粉末
C .氢氧化铁胶体加入硫酸镁有沉淀生成
D .煤干馏生成焦炭、煤焦油和焦炉煤气
思考并回答:氯化钠溶液导电的同时发生电解反应,生成氢气、氯气和氢氧
化钠,属于化学变化;胆矾受热分解生成水和无水硫酸铜,属于化学变化;煤
干馏发生了分解反应生成新的物质,也是化学变化。氢氧化铁胶体加入电解质
硫酸镁,胶体凝聚,生成氢氧化铁沉淀,没有新物质生成,发生的是物理变化。正确答案为C 。
【小结】化学是研究物质的组成、结构、性质及变化规律的一门自然科学。基本概念
是学习化学的基础,它是从大量的化学现象、实验和事实中抽象和概括出来的。在复习基
本概念时要注意以下三点:(1)注意概念的准确性,掌握其内涵和外延,掌握它
的适用范围。(2)注意通过比较,掌握不同概念之间的区别与联系,形成概念
的体系。(3)注意将基本概念的复习与元素化合物、有机化学、化学计算的复
习结合起来。
精选题
一、选择题
1.下列叙述中,正确的是
[ ]
A .含金属元素的离子不一定都是阳离子
B .在氧化还原反应中,非金属单质一定是氧化剂
C .某元素从化合态变为游离态时,该元素一定被还原
D .金属阳离子被还原不一定得到金属单质
2.下列叙述正确的是
[ ]
A .H 、D 、T 、H +是氢元素四种不同微粒
B .非金属氧化物都是酸性氧化物
C .35Cl 和37Cl 互为同位素
D .氢气和重氢气互为同位素
3.下列各组物质间互为同素异形体的是
[ ]
A .C 60、金刚石、石墨
B .氧气和臭氧
C .氢气和重氢气
D .水和重水
4.道尔顿的原子学说曾经起了很大作用,他的学说中包含有下述三个论点:
①原子是不能再分的粒子;②同种元素的原子各种性质和质量都相同;③原子
是微小的实心球体。从现代的观点看,这三个论点中,不确切的是
[ ]
A .只有③
B .①、③
C .②、③
D .①、②、③
5.下列物质中,肯定是纯净物的是
[ ]
A .只由一种元素组成的物质
B .只由一种原子组成的物质
C .只由一种分子组成的物质
D .只由一种元素的阳离子跟另一种元素的阴离子组成的物质
6.下列物质中,各元素的质量分数有固定数值的是
[ ]
A .盐酸
B .明矾
C .石蜡
D .溶有少量甲醛的乙酸乙酯
7.下列说法:①元素的相对原子质量是该元素一个原子的质量与12C 原子
质量的1/12的比值;②分子是保持物质性质的一种微粒;③原子是构成物质的
最小微粒;④任何元素的原子都由质子、中子、电子构成;⑤具有相同质量的
原子,其化学性质基本相同;⑥具有相同质子数的微粒属于同一种元素;⑦同
种元素组成的物质是单质。其中正确的说法是
[ ]
A .全都正确
B .全都错误
C .只有①、⑤、⑦正确
D .除⑦外都正确
8.某元素的氢氧化物的式量是a ,相同价态该元素的硫酸盐的式量是b ,
该元素的这种化合价的数值是
[ ]
A .(b-a )/31
B .(b-2a )/62
C .(a-b )/31
D .(b+2a)/62
9.某单质X 能从某盐溶液中置换出单质Y ,由此推断下列各有关说法中,正确的是 [ ]
A .X 一定是排在金属活动性顺序中氢以前的金属
B .X 是金属时,Y 可能是金属,也可能是非金属
C .X 是金属时,Y 也是金属;X 是非金属时,Y 也是非金属
D .X 、Y 都是金属时,Y 一定比X 活泼
10.下列说法中正确的是
[ ]
A .酸性氧化物都是非金属氧化物
B .质子数相同的微粒一定属于同一种元素
C .酸性氧化物都能与水反应生成酸
D .某元素的一个原子含有m 个质子和n 个中子,不能由此确定该元素的原子量
二、非选择题
11.有一种不溶于水的金属氧化物,如要判别它是酸性氧化物、碱性氧化物还是两性氧化物,可采用的方法是____。
12.非金属元素R 的最高价含氧酸的组成为H n RO n+2,该酸的分子量是M ,R 的原子量是______,该酸中R 的化合价是______,在R 的气态氢化物中R 的化合价是______,该氢化物的组成可表示为______。
13.在适当的温度和压强下,4体积的某气态化合物完全分解后产生1体积磷蒸气和6体积的氢气,由此可推断该气态化合物的分子式为______,该分解反应的化学方程式为____。
答 案
一、选择题
1.A 、D 2.A 、C 3.A 、B 4.D 5.C 6.B 、D 7.B 8.A 、
B 9.B 10.D
二、非选择题
11.取2份该金属氧化物少量,各放入1个试管中,分别加入适量稀硝酸、烧碱溶液(可适当加热),只溶于稀硝酸的是碱性氧化物,只溶于烧碱溶液的是酸性氧化物,既溶于稀硝酸又溶于烧碱溶液的是两性氧化物。
12.M-17n-32;n+4;n-4;RH 4n
13.PH 3;4PH 3=P4+6H2
提示:3.形成同素异形体的原因是:(1)晶体中原子排列方式不同,如金刚石和石墨,(2)分子中原子个数不同,如氧气和臭氧。由同位素形成的不同单质不互为同素异形体。
6.纯净物中组成物质的各元素的质量分数是一定的,但最简式相同的两种物质的混合物,其组成元素的质量分数也是一定的。
7.①元素的相对原子质量是由该元素各同位素原子量与原子百分组成求出的平均值,元素一个原子的质量与12C 原子质量的1/12的比值是该元素某同位素的原子量;④氢原子是唯一没有中子的原子;⑦同种元素组成的单质可能是两种同素异形体混合在一起形成的混合物。
8.元素的化合价可有奇数和偶数。
若化合价为奇数,其硫酸盐的化学式可表示为:M 2(SO 4)x ;若化合价为偶数,其硫酸盐的化学式可表示为:M (SO 4)x/2。
9.B .锌和硫酸氢钠溶液反应时,可生成硫酸锌和氢气。
10.D .选项中只能确定该元素一种同位素的质量数。
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