1、第 1 节 元素与物质的分类第 1 课时 元素与物质的关系 物质的分类目标导航 1.能根据物质的组成和性质不同对物质进行分类。 2.了解单质、氧化物、酸、碱、盐之间的转化关系。一、物质的组成1元素与物质的关系(1)元素是物质的基本组成成分，物质都是由元素组成的。(2)每一种元素都能自身组成单质；绝大多数元素都能与其他种类的元素组成 化合物。而且几种元素组成化合物时，有的只能组成一种，有的则能组成几种不同的化合物。2元素的存在形态及元素的化合价(1)游离态：元素以单质形式存在的状态，其化合价为 0。(2)化合态：元素以化合物形式存在的状态，元素的化合价一般不为 0。(3)一种元素可以有多种化合价
2、，金属元素只有 0 价和正价，非金属元素一般有 0 价、负价和正价。(4)在不同的化合物中同一元素的化合价可以相同，也可以 不相同。在化合物中各元素的化合价的代数和等于 0。二、物质的分类1物质分类的依据(1)根据物质的组成分类物质Error!酸性氧化物：能与碱反应生成盐和水的氧化物。碱性氧化物：能与酸反应生成盐和水的氧化物。(2)化合物 Error!在 水 溶 液 中 或 熔融 状 态 下 能 否 导 电(3)反应物 Error!在 氧 化 还 原 反 应中 的 表 现2根据物质类别研究物质性质单质、氧化物、酸、碱、盐之间的相互关系化学反应举例单质 氧化物 2H2O 2 2H2O= = =
3、= =点 燃 酸性氧化物 酸 SO3H 2O=H2SO4酸 盐 BaCl2 H2SO4=BaSO42HCl碱性氧化物 碱 Na2OH 2O=2NaOH碱 盐 NaOHHCl =NaClH 2O盐 盐 AgNO3NaCl= =AgClNaNO 3【议一议】1酸性氧化物一定是非金属氧化物吗？非金属氧化物一定是酸性氧化物吗？碱性氧化物一定是金属氧化物吗？金属氧化物一定是碱性氧化物吗？答案 酸性氧化物也可能是金属氧化物，如 Mn2O7、Cr 2O3 是金属氧化物，也属于酸性氧化物。CO 等非金属氧化物不是酸性氧化物。碱性氧化物一定是金属氧化物。金属氧化物不一定是碱性氧化物，如 Mn2O7，Al 2O3
4、 等。2Na 2O2、Na2O 都能与酸反应，如：Na2O2HCl =2NaClH 2O；2Na2O24HCl =4NaCl2H 2OO 2，Na 2O2 和 Na2O 都是碱性氧化物吗？答案 不都是，与酸反应生成盐和水的氧化物属于碱性氧化物，Na 2O 符合概念，Na 2O2与酸反应不仅生成盐和水，还生成了 O2，故 Na2O2 不属于碱性氧化物。3正误判断，正确的打“” ，错误的打“”(1)由同种元素组成的单质一定是纯净物( )(2)冰水混合物是纯净物( )(3)CuSO45H2O 晶体是混合物( )(4)能电离出 H 的物质是酸( )(5)纯净物都是由同种分子构成( )(6)纯净物可能是
5、单质，也可能是化合物( )(7)矿泉水是纯净物( )(8)纯净物就是由同种元素组成的物质( )答案 (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8)4根据某种共性，可将 CO2、SO2归为一类氧化物，下列物质中与它们属于同一类的是( )ACaCO3 BP2O5 CCuO DKMnO4答案 B解析 CO 2、SO2、P2O5 均属于酸性氧化物。5下列化合物中依次属于氧化物、碱、盐的一组是( )ANa2CO3、KOH、CaOBCO、NaOH、KClCH2O、H2SO4、NaClDCuO、Cu2(OH)2CO3、CaCO3答案 B一、根据物质的组成和性质对物质进行分类物质Error!特
6、别提醒 有关物质分类中概念的理解(1)概念间的关系“并列” 、“包含”与“交叉”并列关系：纯净物与混合物， 单质与化合物，酸与碱、盐；包含关系：纯净物化合物氧化物；交叉关系：酸性氧化物与非金属氧化物。(2)酸性氧化物和碱性氧化物概念：酸性氧化物是与碱反应生成盐和水的氧化物；碱性氧化物是与酸反应生成盐和水的氧化物。注意：a碱性氧化物一定是金属氧化物，但金属氧化物不一定是碱性氧化物，例如：Na 2O2 是过氧化物，Al 2O3 是两性氧化物， Mn2O7 是酸性氧化物。b酸性氧化物不一定是非金属氧化物，非金属氧化物也不一定是酸性氧化物，例如：CO、NO、NO2 等不是酸性氧化物。c碱不一定都有 对
7、应的碱性氧化物，例如：NH 3H2O 无对应 碱性氧化物。d酸性氧化物、碱性氧化物不一定都能与水反应生成相应的酸和碱( 如 SiO2、Fe2O3)。(3)酸、碱、盐的理解溶于水能电离出 H 的化合物不一定是酸，如 NaHSO4；溶于水能 电离出 OH 的化合物不一定是碱，如 Mg(OH)Cl；盐 的构成中不一定仅有金属阳离子和酸根阴离子，如 NH4Cl，非金属元素可形成阳离子 NH ；酸根离子中不一定只有非金属元素，如 MnO 。 4 4酸分子中有几个 H 原子，不一定就是几元酸，如 CH3COOH 是一元酸。(4)单质、纯净物和混合物由同种元素组成的物质不一定是单质，也可能属于混合物，如 O
8、2 和 O3 的混合气体是混合物，只有由同一种元素组成的 纯净物才属于单质。【例 1】 下列有关物质分类的组合正确的是( )分类组合 碱 酸 盐碱性氧化物酸性氧化物A Na2CO3 H2SO4 NaHCO3 SiO2 CO2B NaOH HCl NaCl Na2O COC NaOH CH3COOH CaF2 Na2O2 SO2D KOH HNO3 CaCO3 CaO SO3解析 A 组中 Na2CO3虽俗称纯碱，但不是碱，而是盐，SiO 2 不是碱性氧化物；B 组中 CO不是酸性氧化物；C 组中 Na2O2 不是碱性氧化物。答案 D变式训练 1 分类方法对化学学科的发展起到了非常重要的作用。下
9、列分类标准合理的是( )A根据酸分子中含有的氢原子个数将酸分为一元酸、二元酸B氧化物不是酸性氧化物就是碱性氧化物C根据是否含有氧原子，酸可分为含氧酸和无氧酸D含有 H 元素的物质一定是酸答案 C解析 CH 3COOH 分子中含 4 个 H 原子，但它是一元酸，A 错；氧化物可分为酸性氧化物、碱性氧化物和不成盐氧化物等， B 错；NaHCO 3、NaHSO3 等物 质含氢元素，但它不是酸，属于 盐。二、单质、氧化物、酸、碱、盐的转化关系1转化关系图(1)上述转化关系并非无所不含，某些反应不能体现，如 H2、CO、C 还原 CuO 或Fe2O3，CuSO 45H 2O=CuSO45H2O 等。(2
10、)上述转化关系是共性，但学习时还要关注特殊性。如金属酸= =盐氢气，但铜与盐酸就不反应。2各类物质的化学通性(1)金属单质(以 Fe 为例)Error!金 属(2)氧化物(以 CO2、CaO 为例)(3)酸(以稀盐酸为例)变红 盐H 2(FeCl2H 2) 盐 H2O(CaCl2H 2O) 新盐酸 酸 碱 指 示 剂 如 紫 色 石 蕊 溶 液 活 泼 金 属 如 Fe 碱 性 氧 化 物 如 CaO 盐 如 AgNO3新酸(AgClHNO 3) 盐H 2O(NaClH 2O) 碱 如 NaOH(4)碱以 Ca(OH)2 为例Error!碱(5)盐(以 Na2CO3 为例)Error!盐【例
11、2】 在稀硫酸、二氧化碳、铜片、食盐、生石灰、一氧化碳、纯碱、铁片和木炭粉 9 种物质间存在如图所示的相互关系，中选择适当的物质，使有连线的两物质能发生反应。(1)请推断它们的化学式分别为_；_；_；_；_。(2)写出下列序号之间的化学方程式：和：_；和：_；和：_；和：_。解析 该题结合物质的性质，考 查物质分类的应用。据 单质 能和酸发生化学反应，推知应为活泼金属单质即为铁，而酸只有稀 H2SO4，即 为稀 H2SO4，则氧化物应为金属氧化物 CaO，从而氧化物为酸性氧化物，即 CO2，属于盐且其溶液既能与 H2SO4 反应，又能与 CaO 反应，则应为 Na2CO3。答案 (1)Fe H
12、 2SO4 CO 2 CaO Na 2CO3(2)FeH 2SO4=FeSO4H 2CaOH 2SO4=CaSO4H 2ONa2CO3H 2SO4=Na2SO4CO 2H 2OCO2CaO= =CaCO3解题反思 (1)单质、氧化物、酸、碱、盐之间的转化关系图示一般如下：(2)上述转化关系是共性，但学习时还要关注特殊性。例：金属酸= =盐氢气，但并不是任何酸与金属的反应都适用，如金属与硝酸反应就不产生氢气。变式训练 2 如下所示， “”表示相连的物质间在一定条件下可以反应， “ ”表示丁在一定条件下可以转化为乙。下面四组选项中，符合图示要求的是( )选项 甲 乙 丙 丁A H2SO4 Na2S
13、O4 NaOH NaClB KCl K2CO3 KOH HClC O2 CO CuO CD FeCl2 CuCl2 Zn HCl答案 C解析 A 中甲和乙、乙和丙、丙和丁、丁和甲均不能反应，丁也不能转化为乙；B 中甲和乙、乙和丙、丁和甲之间也不能反 应，丁也不能 转化为乙，故不符合题意；C 中反应依次为甲和乙：2COO 2 2CO2；乙和丙：COCuO CuCO 2；丙和丁：2CuOC= = = = =点 燃 = = = = = 2CuCO 2；甲和丁： CO 2 CO2；丁乙：2C O 2 2CO；D= = = = =高 温 = = = = =点 燃 = = = = =点 燃 中，甲和乙、丁
14、和甲均不能反应，故 D 不符合题意。解题反思 (1)复分解反应发生的条件有：生成水，生成沉淀，生成气体等。(2)金属单质与盐溶液能够发生置换反应的条件：活泼性强的金属置换活泼性弱的金属，前提条件是该活泼金属不与水反应。1由一种元素组成的物质( )A一定是一种单质B一定是纯净物C一定是化合物D可能是纯净物也可能是混合物答案 D解析 单质是同一种元素形成的纯净物，但同素异形体之间形成的物质虽含有同一种元素，但分属不同的单质，是混合物；化合物是由两种或两种以上不同元素形成的纯净物。2下列各组物质中前一种是化合物，后一种是混合物的是( )A氧化钙，澄清的泉水B氢氧化钾，含铜质量分数为 80%的氧化铜C
15、澄清的石灰水，粗盐D红磷，空气答案 A解析 氧化钙为氧化物，澄清的泉水中含有 盐类， 为溶液，A 正确；含铜质量分数 80%的CuO 为纯净物，B 错误；澄清石灰水、粗盐都是混合物，C 错误；红磷为单质，空气 为混合物，D错误。3将下列各组物质，按酸、碱、盐顺序排列正确的是( )A硫酸、纯碱、食盐 B氢硫酸、烧碱、硫酸铜C碳酸、氧化铜、碳酸钠 D醋酸、熟石灰、苛性钾答案 B解析 A 项中纯碱属于盐类而不属于碱 类；B 项符合题意；C 项中氧化铜不属于碱类；D 项中苛性钾属于碱类而不属于盐类。4下列物质中符合图中阴影部分表示的分类标准的是( )AK 2CO3 BNa 2CO3 CNaCl DNa
16、HCO 3答案 B解析 K 2CO3 不属于钠盐；NaCl 不属于碳酸盐，NaHCO 3 不属于正 盐。5根据酸、碱、盐、氧化物之间的转化关系，写出硫酸分别与镁及其化合物(类别不同)反应生成硫酸镁的化学方程式。答案 MgH 2SO4=MgSO4H 2MgOH 2SO4=MgSO4H 2OMg(OH)2H 2SO4=MgSO42H 2OMgCO3H 2SO4=MgSO4CO 2H 2O解析 根据酸、碱、盐、氧化物之间的转化关系，酸能与金属单质、碱性氧化物、碱、盐等反应生成盐，故硫酸可与 Mg、MgO、Mg(OH)2、MgCO3 等反应生成 MgSO4。分层训练基础过关题组一 元素与物质的关系1下
17、列说法中正确的是( )A元素的存在形态只有两种：化合态和游离态B同一元素，呈化合态时，其化合价一定比游离态时高C有多少种元素就有多少种物质D同一元素在不同的物质中的价态一定不同答案 A解析 元素的存在形态有游离态和化合态两种，游离 态为 0 价，化合 态有正价和负价；同一元素在不同物质既可能表现同一价态，也可能表 现不同价 态。故只有 A 正确。2下列说法不正确的是( )A一种元素可能形成两种或两种以上的单质B单质的种类数一定多于元素的种类数C只含有一种元素的物质不一定是纯净物D单质在氧气中燃烧只能生成一种氧化物答案 D解析 一种元素可能形成两种或两种以上的单质，如氧元素形成的单质有 O2、O
18、3，碳元素形成的单质有金刚石、石墨、足球烯等，单质的种类数一定多于元素的种类数，A、B 项正确；只含有一种元素的物质可能是纯净物(如 H2)，也可能是混合物( 如 O2 和 O3组成的混合气体) ，C项正确；碳单质在氧气中燃烧，可能生成二氧化碳，也可能生成一氧化碳，D 项错误。题组二 物质的分类3下列物质分类的正确组合是( )碱 酸 盐 酸性氧化物A 纯碱 盐酸 烧碱 二氧化硫B 烧碱 硫酸 食盐 一氧化碳C 苛性钠 醋酸 石灰石 水D 苛性钾 碳酸 苏打 三氧化硫答案 D解析 纯碱为碳酸钠，烧碱为氢 氧化钠，前者属于 盐，后者属于碱；一氧化碳和水都不是酸性氧化物。4下列各物质或其主要成分的名
19、称(或俗名) 、化学式、类别一致的是 ( )A胆矾 CuSO 45H2O 混合物B氖气 Ne 单质C烧碱 NaOH 氧化物D纯碱 NaOH 碱答案 B解析 胆矾属于纯净物；烧碱属于碱；纯碱的化学式为 Na2CO3，属于盐。只有 B 正确。5实验室中的药品常按物质的性质、类别等有规律地摆放。现有部分药品按某种规律摆放在实验桌上，如图。做“硫酸的性质”的实验时，某同学取用 BaCl2 溶液后，应把它放回的位置是( )答案 C解析 根据药品摆放位置可推知：A 应是酸，B 是酸或指示 剂， C 是指示剂或盐，D 是碱或其他类别。题组三 根据物质类别研究物质的性质6从物质类别的通性角度分析，下列说法错误
20、的是( )A金属单质可以与非金属单质反应B酸性氧化物可以与碱反应C非金属单质应该与酸反应D碱性氧化物可以与水反应答案 C解析 根据相关类别物质的通性可以较容易作出判断。其中金属单质分别与非金属单质、酸、盐反应；酸性氧化物分别与水、碱、碱性氧化物反应；非金属单质分别与金属单质、非金属单质反应( 与酸反应不是其通性 )；碱性氧化物分别与水、酸、酸性氧化物反应。7下列关于氧化物的叙述正确的是( )A非金属氧化物一定是酸性氧化物B碱性氧化物一定是金属氧化物C酸性氧化物一定是非金属氧化物D碱性氧化物都能与水化合生成碱答案 B解析 非金属氧化物不一定是酸性氧化物，如 CO 既不是酸性氧化物也不是碱性氧化物
21、；金属氧化物不一定是碱性氧化物，如 Mn2O7 是金属氧化物，但属于酸性氧化物；碱性氧化物不一定都能与水化合生成碱，如 CuO 不与水反应。8下列有关物质的说法正确的是( )A不能与酸反应的氧化物一定能跟碱反应B能与金属镁反应产生氢气的溶液一定是酸溶液C一种元素可能有多种氧化物，同种化合价也可能对应多种氧化物D酸性氧化物肯定是非金属氧化物答案 C解析 CO 既不能与酸反应，也不能与碱反应，A 错误；NaHSO 4 溶液能与 Mg 反应产生氢气，但属于盐溶液，B 错误；N 元素有多种氧化物，其中 NO2 和 N2O4 即为同种价态的氧化物，C 正确； Mn2O7为酸性氧化物，但其 为金属氧化物。
22、9在 Zn、ZnO、ZnCO 3、HCl 溶液和 CaCl2 溶液五种物质中，每两种物质反应能生成ZnCl2 的组合有( )A2 种 B3 种 C4 种 D5 种答案 B解析 以上物质之间发生Zn2HCl= =ZnCl2H 2、ZnO 2HCl= =ZnCl2H 2O、ZnCO32HCl =ZnCl2H 2OCO 2，故选 B。10下列变化不能通过一步实现，写出转化的反应路线：(1)CuO Cu(OH) 2；(2)CaCO3 Ca(OH) 2；(3)Cu(OH)2 Mg(OH) 2；(4)Ba(NO3)2 BaCl 2。答案 (1)CuO 铜盐 Cu(OH)2 酸 可 溶 性 碱 (2)CaC
23、O3 CaO Ca(OH)2 高 温 分 解 H2O (3)Cu(OH)2 铜盐 镁盐 Mg(OH)2 酸 Mg 可 溶 性 碱 (4)Ba(NO3)2 BaCO3 BaCl2 碳 酸 盐 盐 酸 解析 根据反应规律，确定反 应路线。能力提升11现有下列八种物质：纯碱，盐酸，稀硫酸，氯化钙溶液，烧碱，二氧化碳，氧化铁，氢氧化铁。按下列要求写出反应的化学方程式：(1)无氧酸与钠盐：_ 。(2)可溶性碱与无氧酸：_ 。(3)两种盐溶液：_ 。(4)酸性氧化物与可溶性碱：_ 。(5)含氧酸与不溶性碱：_ 。答案 (1)2HClNa 2CO3=2NaClH 2OCO 2(2)NaOHHCl= =NaC
24、lH 2O(3)CaCl2Na 2CO3=2NaClCaCO 3(4)CO2 2NaOH=Na2CO3H 2O(5)3H2SO42Fe(OH) 3=Fe2(SO4)36H 2O解析 根据要求选择合适的物质。盐酸是无氧酸， 纯碱是钠盐 ，碱有可溶性的烧碱和不溶性的氢氧化铁，硫酸是含氧酸，二氧化碳是酸性氧化物。12单质、氧化物、酸、碱和盐的相互关系，可以用下图简单表示。限选择铁、碳、氧气、盐酸、氧化钙、二氧化碳、水、氢氧化钙 8 种物质作为反应物，将图中指定序号的转变用化学方程式表示(所写化学方程式不得重复 )。CO 2 CO2；= = = = =点 燃 _；_；_；_；_；_。答案 CO 2H
25、2O=H2CO3CO 2Ca(OH) 2=CaCO3H 2OFe2HCl= =FeCl2H 2CaO2HCl= =CaCl2H 2OCa(OH) 22HCl =CaCl22H 2OCaOH 2O=Ca(OH)2解析 属于同一类的物质必定符合同一标准，就会有某一共同的性质，利用一 类物质和另一类物质之间的关系，就可以找出物 质之间转化的方法：非金属 酸性氧化物Error!；金属 碱性氧化物Error!，该题对各类物质之间的 氧 气 氧 气 转化限定了 8 种物质，从这 8 种物质中选出符合条件的物 质进行各类物质间的转化。13(1)从 H、 O、S 、K 四种元素中选择合适的元素，组成属于表中第
26、一栏类型的物质，将其化学式填在表中相应的空格内(只要求举一例) 。类型 酸性氧化物 碱性氧化物 含氧酸 碱 含氧酸盐化学式(2)用你在上表中所填的物质，写出符合下列要求的化学方程式：酸性氧化物碱性氧化物：_。酸性氧化物足量的碱：_。碱性氧化物足量的酸：_。答案 (1)类型酸性氧化物碱性氧化物含氧酸 碱 含氧酸盐化学式SO2(或 SO3) K2OH2SO3(或 H2SO4) KOHK2SO3(K2SO4、KHSO3或 KHSO4)(2)SO 3K 2O=K2SO4SO 32KOH= =K2SO4H 2OK 2OH 2SO4=K2SO4H 2O(答案合理即可)14如图五角星上排列的 A、B、C、D
27、、E 五种物质均为中学化学中常见的化合物，相互之间的连线表示两种物质能发生化学反应。A、C、E 均为氧化物，A 是人体呼出的气体之一；在实验室中 B 可以用来制取 A，而D 可以用来检验 A；C 和 E 反应能生成 D。(1)写出下列物质的化学式：A_，D_；(2)B 除了制取 A 之外的另一种用途是_；(3)C 和 E 反应的化学方程式为_；(4)这五种物质之间两两发生反应，其中没有涉及的基本反应类型是_。答案 (1)CO 2 Ca(OH)2(2)用于金属表面除锈(制造药物、可帮助消化等 )(3)CaO H2O=Ca(OH)2(4)分解反应和置换反应解析 人体呼出的气体中含有水蒸气和 CO2
28、，所以 A 最有可能是 CO2，实验室可以用大理石( 或石灰石)和稀盐酸反应制取 CO2，用澄清石灰水 检验 CO2，CaO 和 H2O 反应能够生成Ca(OH)2。再结 合“相互之间 的连线表示两种物质能发生化学反 应”这一条件，可以判断出各物质，如图所示：这五种物质之间两两发生反应时，H 2O 与 CaO、CO2 的反应都是化合反应，CO 2 与 Ca(OH)2 的反应其本质是复分解反应， HCl 和 CaO、Ca(OH)2 的反 应都是复分解反应，没有涉及分解反应和置换反应。拓展探究152011 年 9 月 20 日是第 23 个全国“爱牙日”主题是“健康口腔、幸福家庭” ，副主题是“呵
29、护孩子，预防龋齿” ，就是为了防止龋齿，正确的刷牙方式和选用适宜的牙膏很重要。对牙膏中物质的探究要用到许多化学知识。下表列出了三种牙膏中的摩擦剂：牙膏牙膏牙膏牙膏摩擦剂 氢氧化铝 碳酸钙 二氧化硅(1)三种牙膏的摩擦剂中，氢氧化铝是氢氧化物，碳酸钙和二氧化硅分别是_、_(填物质类别 )。(2)根据你的推测，牙膏摩擦剂的溶解性_( 填“易溶”和“难溶”)。(3)牙膏中的摩擦剂碳酸钙可以用石灰石来制备。某同学设计了一种实验室制备碳酸钙的实验方案，其流程图：石 灰 石 高 温 生 石 灰 加 水 石 灰 水 加 Na2CO3溶 液 碳 酸 钙请写出上述方案中反应的化学方程式： _。(4)请你仍用石灰石作为原料( 其他试剂自选)，设计实验室制备碳酸钙的另一种实验方案，依照(3)所示，将你的实验方案用流程图表示出来： _。石 灰 石你设计的方案的优点为_。答案 (1)盐 氧化物 (2) 难溶(3)Ca(OH)2Na 2CO3=CaCO32NaOH(4)石 灰 石 盐 酸 氯 化 钙 加 Na2CO3溶 液 碳 酸 钙反应条件简单，不需高温，易于操作，所得碳酸钙纯度高解析 (1)由物质分类依据可知 CaCO3 属于盐、SiO 2 属于氧化物。(2)依摩擦剂的性质可知它应难溶于水。(4)石灰石的主要成分是 CaCO3，若将 CaCO3 分离出来必先将其溶解得到钙盐后再得CaCO3。
