高一化学《物质的组成与分类》教案

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1、物质的组成和分类教案1、 教学目标1.认识混合物、纯净物、单质、化合物、氧化物的定义,并学会区别物质的类别。2.学会判断酸、碱、盐等各类化合物。3.了解分类的方法:交叉分类法和树状分类法并能对着两种方法进行应用。4.了解胶体及分散系的概念;了解胶体与其他分散系的区别;了解胶体的四种重要性质和在实际生活中实际应用。二、教学重点常见化学物质及其变化的分类方法;胶体的概念及性质3、 教学难点常见化学物质及其变化的分类方法;胶体的概念及性质4、 知识讲解(一)物质的分类1. 分类思想:把大量事物按照事先设定的“标准”进行分类,是人们最熟悉、也是最方便的一种工作方法。当分类标准确定之后,同类中的事物在某

2、些方面的相似性可以帮助我们举一反三;对于不同类事物的了解有可能做到由此及彼。对于数以千万计的化学物质和为数更多的化学反应,分类法的作用几乎是无可替代的。2. 分类方法:交叉分类法(I)含义:根据不同的分类标准,对同一事物进行多种分类的方法,即对同一物质以不同的标准进行分类。(II)举例:树状分类法(I)含义:对同类事物按照某种属性进行再分类的分类法。(II)举例:物质3.分类标准(依据):物质的存在、组成(元素组成、阳离子、阴离子等)、颜色、状态、结构、性质(溶解性、导电性、酸碱性、氧化性、还原性、稳定性、挥发性、腐蚀性等等)4.常见物质的分类同素异形体(1)同种元素形成的不同单质叫同素异形体

3、。同素异形体的形成有两种方式:原子个数不同,如O2和O3;原子排列方式不同,如金刚石和石墨。(2)同素异形体之间的性质差异主要体现在物理性质上,同素异形体之间的转化属于化学变化。从组成和性质角度:化合物可分为酸、碱、盐、氧化物等等,且每类物质还可再分类。i 氧化物 (i)判断依据 组成元素的种数:两种;组成物质的类别:化合物 (ii)氧化物的分类 (1)按组成元素分类 金属氧化物(如:Na2O、CaO、MgO、ZnO、MnO2、CuO、Fe2O3、Al2O3)非金属氧化物(如:CO2、SO2、CO、SO3、P2O5) (2)按化学性质分类 不成盐氧化物(如:H2O、CO、NO、MnO2)成盐氧

4、化物、酸性氧化物(大多数非金属氧化物,如:SO2、SO3、CO2、Mn2O7)、碱性氧化物(大多数金属氧化物,如:CaO、MgO、CuO、Fe2O3)、两性氧化物(如:Al2O3、ZnO) (3)按常温下的状态分类 固态氧化物(如:Fe2O3、CuO)液态氧化物(如:H2O)气态氧化物(如:CO2)ii酸分 类根据酸分子里有无氧原子分含 氧 酸无 氧 酸根据酸分子电离产生的H+个数分一元酸HNO3、HClOHCl二元酸H2SO4、H2CO3H2S三元酸H3PO4命 名某 酸氢 某 酸ii碱分 类根据在水中的溶解性可溶性碱微溶性碱难溶性碱根据酸分子电离产生的OH-个数分一元碱NaOH、KOH二元

5、碱Ba(OH) 2Ca(OH) 2Cu(OH) 2Mg(OH)2 Fe(OH) 2三元碱Al(OH) 3Fe(OH) 3命 名氢氧化某iii盐正盐其中无氧酸盐的命名是在非金属元素和金属元素名称中间加一“化”字,叫做“某化某”,如NaCl叫做氯化钠,K2S叫做硫化钾等等。含氧酸盐的命名是在酸的名称后面加上金属的名称,叫做“某酸某”,如Na2CO3叫做碳酸钠,CuSO4叫做硫酸铜等等。酸式盐(NaHCO3碳酸氢钠、KHSO4硫酸氢钾、Ca(HCO3)2碳酸氢钙)碱式盐(Cu2(OH)2CO3碱式碳酸铜)化学上,对于含有相同酸根离或相同金属离子的盐,常给他们一个统称。(如:硫酸盐、钾盐等)(2) 分

6、散系和胶体1.分散系(1) 分散系:将一种或几种物质以粒子形式分散到另一种物质里所形成的混合物,称为分散系。(2) 分散质和分散剂:分散系中分散成粒子的物质叫做分散质,另一种物质叫做分散剂。对溶液来说,溶质是分散质,溶剂是分散剂;对悬浊液和乳浊液来说,其中的固体小颗粒或小液滴是分散质,所用的溶剂是分散剂。思考与交流按照分散剂和分散质所处的状态(气态、液态、固态),他们之间可以有几种组合方式?并举例。投影分散系按照分散质或分散剂聚集状态不同分类,有9种类型。对比如下:分 散 质分 散 剂实 例气气空气液气云、雾固气烟灰尘气液泡沫液液牛奶、酒精的水溶液固液糖水、油漆气固泡沫塑料液固珍珠(包藏着水的

7、碳酸钙)固固有色玻璃、合金问按照分散质粒子的大小,能对分散系进行分类吗?讲如果分散介质是液态的,叫液态分散体系,在化学反应中此类分散体系最为常见和重要,水溶液、悬浊液和乳浊液都属液态分散体系。溶液、悬浊液和乳浊液分散质粒子的大小(近似其直径大小)来分类。一般地说,溶液分散质粒子小于1nm,浊液中离子通常大于100nm,介于1nm100nm的为胶体。在分散体系中,分散相的颗粒大小有所不同,分散体系的性质也随之改变,溶液、胶体和浊液各具有不同的特性。讲如果将溶液、胶体、浊液这三类物质长期存放,我们会发现溶液是最稳定的。不论存放的时间有多长,在一般情况下溶质都不会自动与溶剂分离;而浊液很不稳定,分散

8、质将在重力的作用下沉降下来,如河水中夹带泥沙会逐渐沉降;胶体则介于二者之间,在一定条件下能稳定存在,属于介稳体系。过生活中,我们将淀粉溶解在热水中,然后加热煮沸,就熬成了汤,可以较长时间稳定地存在;而向豆浆里加入石膏,就变成了豆腐,是什么原因呢?黄河里的水奔腾不息,为什么泥水就不变清呢?在灯光下,有雾的夜晚,为何显得更加明亮。今天我们重点先来研究胶体的性质。2.胶体的分类(1)根据分散质微粒组成的状况分类: 如:Fe(OH)3胶体胶粒是由许多Fe(OH)3等小分子聚集一起形成的微粒,其直径在1nm100nm之间,这样的胶体叫粒子胶体。 又如:淀粉属高分子化合物,其单个分子的直径在1nm100n

9、m范围之内,这样的胶体叫分子胶体。 (2)根据分散剂的状态划分: 如:烟、云、雾等的分散剂为气体,这样的胶体叫做气溶胶;AgI溶胶、Fe(OH)3溶胶、Al(OH)3溶胶,其分散剂为水,分散剂为液体的胶体叫做液溶胶;有色玻璃、烟水晶均以固体为分散剂,这样的胶体叫做固溶胶。 【实验探究】胶体的制备实验步骤:1.取烧杯盛25 mL蒸馏水(不用自来水,是因为自来水中有电解质,会使胶体聚沉),加热至沸腾;2.向沸水中逐滴加入5-6滴FeCl3饱和溶液(一般不用稀溶液,因稀溶液水解程度大,可能会浑浊,且滴加速度不能过快,更不能将FeCl3溶液加到蒸馏水中以后再煮沸,否则会生成沉淀)3.继续煮沸至溶液呈红

10、褐色,观察所得红褐色液体是Fe(OH)3 胶体。除此之外还可以用物理分散法,即类似于家里调制淀粉,胶体和溶液的外观特征相同(透明澄清),如NaCl溶液和淀粉溶液,那么可用怎样的物理方法加以鉴别呢?操作:将分别盛有等量硫酸铜溶液和Fe(OH)3胶体的两烧杯并排置于桌面上,用激光教鞭从一侧(光、两烧杯在一条线上)进行照射,同时于垂直方向观察。现象与结论:当光束通过形成一条光亮红色通路的液体为Fe(OH)3胶体,无此现象的为硫酸铜溶液。 当一束强光照射胶体时,在入射光垂直方向,可以看到一道光亮的通路,这种现象早在19世纪由英国物理学家丁达尔研究发现。故称其为“丁达尔效应”。而溶液无此现象。因此丁达尔

11、效应可以区别溶液和胶体。那么,造成胶体和溶液这种性质差异的原因是什么呢?3.胶体的性质1.丁达尔效应:光束通过胶体,形成光亮的“通路”的现象叫丁达尔效应。 由于胶体分散质粒子比溶质粒子大得多,以致使光波传播改变了原来的方向。尽管如此,我们的肉眼仍看不到它的存在。超显微镜可帮助我们了解胶粒的情况。用一黑色小球代表胶体粒子,用动画模拟胶粒的无规则运动。胶粒的运动情况如同花粉颗粒在水里作不停的、无秩序的运动。这种现象叫做布朗运动。2.布朗运动:胶体分散质粒子作不停的、无秩序的运动,这种现象叫做布朗运动。为什么胶粒的运动是不停的、无秩序的呢?胶粒作布朗运动,是因胶粒受水分子来自各方面的撞击、推动,而每

12、一瞬间在不同方向上所受合力的大小不同,所以每一瞬间胶粒运动速率和方向都在改变,因而形成不停的、无秩序的运动。布朗运动使胶粒难于静止沉降,这是胶体稳定的一个因素。相比之下,浊液却无此性质,为什么呢?设疑若给Fe(OH)3胶体通直流电,胶体粒子的运动会怎样呢? 现象:通电后,U型管里阴极附近的红褐色逐渐变深,阳极附近的红褐色逐渐变浅。讲述从现象可看出,阴极附近Fe(OH)3胶粒增多了,说明在电场作用下,胶粒作了定向移动。设问通电后,Fe(OH)3胶粒移向阴极,说明Fe(OH)3胶粒具有什么样的电性?回答Fe(OH)3胶粒带正电。小结像Fe(OH)3胶体,在外加电场作用下,胶粒在分散剂里向电极作定向

13、移动的现象,叫做电泳。3.电泳:在外加电场作用下,胶体粒子在分散剂里向电极作定向移动的现象,叫做电泳。设疑为何胶体粒子会带电呢?胶体是否带电?Fe(OH)3胶粒为何带正电?分析胶体粒子小表面积大吸附能力强可吸附溶液中的离子Fe(OH)3胶粒只吸附阳离子,带正电向阴极移动阴极区液体颜色变深。讲述一般来说,在同一胶体中,由于胶粒吸附相同的离子因而带同种电荷,如Fe(OH)3胶粒带正电荷。但胶体本身不带电,我们不能说Fe(OH)3胶体带正电。那么,哪些胶体粒子带正电荷,哪些胶体粒子带负电荷呢?一般来说:金属氢氧化物、金属氧化物的胶体粒子带正电荷。非金属氧化物、金属硫化物、土壤的胶体粒子带负电荷。但并

14、非所有胶粒都带电荷。讨论同一胶体中胶粒带同种电荷,会产生怎样的作用力?这种作用力对胶体的性质有何影响?由于同种胶粒带同种电荷,它们之间相互排斥而不易聚集沉降,这就是胶体一般稳定的主要原因。胶体分散系稳定的原因:同种胶粒带同种电荷,相互排斥而不易聚集;布朗运动能克服重力作用,胶粒不易沉积。方才,我们分析了胶体稳定的原因,其中胶体粒子带电是重要的因素。那么,能否想出针对性的办法破坏胶体的稳定性,使胶粒彼此聚集长大而沉降呢?1.加电解质;2.加带相反电荷的胶粒;3.加热向盛有Fe(OH)3胶体的试管中滴入MgSO4溶液,振荡。观察。现象:产生浑浊。4.胶体的聚沉:分散质粒子相互聚集而下沉的现象,称为胶体的聚沉。方法:加热、加电解质溶液;加带相反电荷的胶粒。5.胶体的应用5、 课堂检测【基础】1.悬浊液、乳浊液、溶液和胶体都是()A稳定的液体 B透明的液体C混合物 D化合物2将少量下列物质分别加入足量的水中,充分搅拌后能形成溶液的是()A粉笔灰 B冰块C食盐 D色拉油3下列各选项中,后者不属于前者的是()A酸、硫酸B碳酸盐、Na2CO3C化合物、氧化物D

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