高一化学《物质的组成与分类》教案.docx
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1、高一化学物质的组成与分类教案 1 物质的组成和分类教案 一、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 三、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 四、知识讲解 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
2、工作方法。当分类标准确定之后,同类中的事物在某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: 单质金属非金属 纯净物氧化物酸物质化合物碱盐混合物 2 3.分类标准: 物质的存在、组成、颜色、状态、结构、性质 4.常见物质的分类 同素异形体 (1)同种元素形成的不同单
3、质叫同素异形体。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 判断依据 组成元素的种数:两种;组成物质的类别:化合物 氧化物的分类 按组成元素分类 金属氧化物 非金属氧化物 按化学性质分类 不成盐氧化物 成盐氧化物 、酸性氧化物 、碱性氧化物 、两性氧化物 按常温下的状态分类 固态氧化物 液态氧化物 气态氧化物 ii酸 分 类 根据酸分子电离产一元酸 根据酸分子里有无氧原子
4、分 含 氧 酸 HNO3、HClO HCl 无 氧 酸 3 生的H+个数分 二元酸 三元酸 H2SO4、H2CO3 H3PO4 某 酸 H2S 氢 某 酸 命 名 ii碱 分 类 一元碱 根据酸分子电离产生的OH个数分 三元碱 命 名 iii盐 -根据在水中的溶解性 可溶性碱 NaOH、KOH Ba(OH) 2 Ca(OH) 2 微溶性碱 Cu(OH) 2 Mg(OH)2 Fe(OH) 2 氢氧化某 Al(OH) 3 Fe(OH) 3 难溶性碱 二元碱 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
5、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 碱式盐 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。 分散系和胶体 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,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
6、或分散剂聚集状态不同分类,有9种类型。对比如下: 分 散 质 气 气 空气 分 散 剂 实 例 4 液 固 气 液 固 气 液 固 气 气 液 液 液 固 固 固 云、雾 烟灰尘 泡沫 牛奶、酒精的水溶液 糖水、油漆 泡沫塑料 珍珠 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
7、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
8、的分类 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1nm100nm范围之内,这样的胶体叫分子胶体。 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。 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
9、聚沉),加热至沸腾; 5 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,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
10、)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
11、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
12、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? 6 表面积大吸附能力强可吸附溶液中的离子Fe(OH)3胶粒只分析胶体粒子小通电阴极区液体颜色变深。 吸附阳离子,带正电向阴极移动讲述一般来说,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(
13、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
14、,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 五、课堂检测 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
15、盐、Na2CO3 C化合物、氧化物 D钾盐、KOH 4(双选题)下列说法正确的是( ) A. 纯碱不是碱 B石灰石不是盐 C干冰不是冰 D硝酸不是酸 5下列说法正确的是( ) 7 A可用丁达尔现象区分溶液与胶体 B生石灰与水混合的过程只发生物理变化 CO3是由3个氧原子构成的化合物 DCuSO45H2O是一种混合物 6按照物质的组成和性质,对纯净物进行分类,然后选择下列合适的物质填在横线上。 O2 Cu H2SO4 Ba(NO3)2 KNO3 CO2 空气 含镁60%的MgO 单质:_;化合物:_;混合物:_。 6现在频频出现的大雾天气,致使高速公路关闭,航班停飞。雾中小水滴直径范围是( )
16、A小于0.1 nm C在1 nm100 nm间 B大于100 nm D小于1 nm 7当光束通过豆浆时,可观察到丁达尔效应,表明豆浆是( ) A胶体 C悬浊液 B溶液 D乳浊液 8将饱和FeCl3溶液分别滴入下列液体时,能形成胶体的是( ) A冷水 CNaOH溶液 B沸水 DNaCl溶液 9胶体区别于其他分散系的本质特征是( ) A胶体的分散系能通过滤纸空隙,而浊液的分散质不能 B胶体能产生丁达尔效应 C胶体分散质粒子直径在1 nm100 nm之间 D胶体在一定条件下能稳定存在 10氢氧化铁胶体稳定存在的主要原因是( ) A胶粒直径小于1 nm B胶粒做布朗运动 C胶粒带正电荷 D胶粒不能通过
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