第1节物质的组成、性质和分类
[考纲要求] 1.了解分类法在化学科学研究和化学学习中的重要作用，能根据物质的组成和性质对物质进行分类。2.了解分子、原子、离子、原子团等微粒的含义。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、金属和非金属的区别。5.理解酸、碱、盐、氧化物的概念及其相互转化。6.了解胶体是一种常见的分散系，了解溶液和胶体的区别。
[命题规律] 本节知识点的考查形式一般为：一是以生产、生活、社会、科技中的物质为载体或以传统文化、古籍中的描述等为素材，考查物质的组成、分类、性质、用途及变化；二是以重要的新闻背景、新科技为题材考查胶体的性质、制备、提纯及应用等。备考应继续重点把握相关概念的内涵和外延，关注化学与环境、能源、生命、材料等方面的生活、社会热点。
[知识建构]
一、物质的组成
二、物质的分类
三、物质的性质与变化
四、分散系、胶体
五、化学用语
考向一 物质的组成
1．原子、分子、离子概念比较
(1)原子、分子、离子的概念
-
原子是化学变化中的最小微粒。分子是保持物质化学性质的最小微粒，一般分子由原子通过共价键构成，但稀有气体是单原子分子。离子是带电荷的原子或原子团。
(2)分子和由分子构成的物质：
①分子是构成物质的一种能独立存在的微粒，它保持着这种物质的化学性质。分子有一定的大小和质量；分子间有一定距离；分子在不停地运动着；(物理变化是分子运动状态改变的结果)，分子间存在分子间作用力(范德华力)和在一些分子间存在氢键。
②由分子构成的物质(在固态时均为分子晶体)。如：干冰、水、硫酸等。
(3)原子和原子构成的物质：
①原子是参加化学变化的最小微粒。化学反应的实质是原子间重新组合，是原子运动形态的变化。原子有一定的种类、大小和质量，由原子构成的物质，原子间有一定间隙，原子不停地运动着，原子间有一定的作用力。
②由原子构成的晶体，如金刚石、晶体硅等。
(4)离子和由离子构成的物质：离子是带电的原子或原子团，绝大多数盐类，强碱，低价金属氧化物等都是由阳离子和阴离子构成的化合物。
2．元素与物质的关系
(1)元素
元素是具有相同核电荷数的一类原子的总称。元素在自然界的存在形式有游离态和化合态。
①游离态：元素以单质形式存在的状态。
②化合态：元素以化合物形式存在的状态。
(2)元素组成物质
元素组成(――→)化合物：不同种元素组成的纯净物
或 单质：同种元素组成的纯净物
(3)纯净物与混合物
①纯净物：由同种单质或化合物组成的物质。
②混合物：由几种不同的单质或化合物组成的物质。
3．同素异形体
(1)概念：同种元素形成的不同单质叫同素异形体。
(2)形成方式
①原子个数不同，如O2和O3；
②原子排列方式不同，如金刚石和石墨。
(3)性质差异
物理性质差别较大，同素异形体之间的转化属于化学变化。
[易错提醒]
1．分子是保持物质化学性质的一种微粒，在化学反应中分子可以再分；原子是化学变化中的最小微粒，说明原子在化学反应中不能再分，但通过物理方法，原子也可以分为更小的粒子：原子核、核外电子、质子、中子等。
2．只有由分子组成的分子晶体中才存在单个的分子，因此，也才具有具体的分子式，原子晶体和离子晶体中只存在相应的原子或离子，其化学式表示的是晶体中原子或离子的个数比，并不存在单个的分子，因此，这些晶体只存在化学式，不存在分子式。
3．在分子晶体中可能存在共价键，肯定没有离子键；在原子晶体中肯定存在共价键；而在离子晶体中肯定存在离子键、可能有共价键。
4．一般情况下，分子晶体的熔沸点较低，而原子晶体和离子晶体的熔沸点较高。
[练习体验]
(1)现在人们借助扫描隧道显微镜，应用STM技术可以“看”到越来越细微的结构，并实现对原子或分子的操纵( )
(2)Na、NaCl、SiO2、H2SO4都称为分子式( )
(3)含有金属元素的离子不一定是阳离子( )
(4)氢氧两种元素只能组成水( )
(5)人们可以利用先进的化学技术，选择适宜的条件，利用化学反应制造新的原子( )
(6)Na、NaCl、SiO2、H2SO4都称为分子式( )
(7)白磷和红磷互称为同分异构体( )
(8)由同种元素组成的物质一定是纯净物( )
(9)金属氧化物均为碱性氧化物( )
(10)明矾[KAl(SO4)2·12H2O]属于混合物( )
(11)稀豆浆、硅酸、氯化铁溶液均为胶体( )
[转化应用]
例1 某物质经分析知道它仅含一种元素，则该物质不可能是( )
A．混合物 B．化合物 C．纯净物 D．单质
例2 (2020•浙江7月选考)下列物质对应的组成不正确的是( )
A．干冰：CO2 B．熟石灰：CaSO4·2H2O
C．胆矾：CuSO4·5H2O D．小苏打：NaHCO3
例3 科学家用计算机模拟后确认，60个N原子可结合成N60分子，下列关于N60的叙述正确的是( )
A．N60是一种新型化合物
B．N60和N2性质完全相同
C．一个N60分子中有30个N2分子
D．N60和N2混合形成的是混合物
考向二 物质的分类
1．物质的分类方法
(1)交叉分类法：从不同的角度对物质进行分类。例如：
(2)树状分类法：对同类事物按照某种属性进行分类。例如：
2、纯净物和混合物：
纯净物：由同一种物质组成的物质，即由同种分子或微粒组成，有固定的组成和一定的性质。
混合物：由不同种物质组成的物质，即由不同种分子或微粒组成，无一定的组成，没有固定的熔、沸点。
[易错提醒]
1．区分纯净物、混合物的关键是：是否同种物质组成，区分单质、化合物的关键是：是否同种元素组成。如：由H2、D2等组成的氢分子混合在一起时，就是混合物，但它们同属于单质，同素异形体、同分异构体混合在一起也属于混合物。HD、HT、DT与H2、D2、T2一样属于氢的不同单质，它们都是由同一种元素－氢组成的。
2．氧化性酸与非氧化性酸是指酸根离子有没有氧化性，如浓硫酸、硝酸为氧化性酸，盐酸为非氧化性酸。但非氧化性酸电离出来的氢离子也有一定的氧化性。
3．酸的元数与酸的结构中羟基氢原子个数相同，不可简单地认为分子中有几个氢原子就是几元酸。如：H3PO2中只有一个羟基氢，为一元酸。
4．酸性氧化物不一定是非金属氧化物，如：Mn2O7；非金属氧化物也不一定是酸性氧化物，如：CO、NO等；金属氧化物不一定是碱性氧化物，但碱性氧化物一定是金属氧化物。
[练习体验]
(1)某物质经科学测定只含有一种元素，不可以断定该物质一定是一种纯净物( )
(2)用于环境消毒的漂白粉是混合物( )
(3)花生油和汽油的主要成分都是烃的混合物( )
(4)冰水混合物为纯净物( )
(5)胆矾(CuSO4·5H2O)属于混合物( )
(6)纤维素、合成纤维、塑料等高分子化合物均为混合物( )
(7)天然气和液化石油气是我国目前推广使用的清洁燃料( )
(8)能与酸反应的氧化物，一定是碱性氧化物( )
(9)氯化铵、次氯酸都属于强电解质( )
(10)金属氧化物均为碱性氧化物( )
(11)纯碱属于碱，硫酸氢钠、碳酸氢钠属于酸式盐( )
(12)已知NaH2PO2是正盐，其水溶液呈碱性，则H3PO2属于一元弱酸( )
[转化应用]
例1 (2017·北京理综)古丝绸之路贸易中的下列商品，主要成分属于无机物的是( )
A.瓷器 B.丝绸 C.茶叶 D.中草药
例2 我国在物质制备领域成绩斐然，下列物质属于有机物的是( ）
A．砷化铌纳米带 B．全氮阴离子盐 C．聚合氮 D．双氢青蒿素
例3 分类是学习和研究化学的一种常用的科学方法。下列分类合理的是( )
A．金属氧化物一定是碱性氧化物
B．根据酸分子中H原子个数分为一元酸、二元酸等
C．根据丁达尔现象将分散系分为胶体、溶液和浊液
D．根据SiO2是酸性氧化物，判断其可与NaOH溶液反应
考向三 物质的性质与变化
1．物质变化与性质的关系
2．物质的性质和变化：
物理变化：没有生成新物质的变化。如：三态变化、金属导电、蒸馏和分馏、挥发和升华、吸附和盐析、电泳、潮解、溶液及盐的焰色反应、粉碎、凝聚等。
物理性质：不需要经过化学变化就表现出来的性质，如：物质的颜色、状态、气味、密度、硬度、熔沸点、溶解度、导电性等。
化学变化：生成新物质的变化，物质在发生化学变化时，一般都伴随着物理变化，但化学变化占优势。如：风化、老化、裂化、裂解、硝化、磺化、钝化、酯化、皂化、水泥的硬化、硬水的软化、同素异形体之间的转化等；脱水、脱氧、脱氢、脱硫等；干馏、燃烧、粉尘的爆炸等；电解、电镀、原电池反应、电化学腐蚀等。
化学性质：物质在化学变化过程中表现出来的性质，如物质的氧化性、还原性、酸碱性等。
[特别提醒]
[练习体验]
(1)蛋白质的变性、纳米银粒子的聚集都是化学变化( )
(2)通过化学变化可将水直接变为汽油( )
(3)用铂丝蘸取Na2SO4、Na2CO3、NaCl溶液进行焰色反应是化学变化( )
(4)232Th转化成233U是化学变化( )
(5)Na2CO3·10H2O的风化属化学变化，NaOH的潮解属物理变化( )
(6)从海水中提取物质都必须通过化学反应才能实现( )
(7)用鸡蛋壳膜和蒸馏水除去淀粉胶体中的食盐不涉及化学变化( )
(8)激光法蒸发石墨得C60发生的是化学变化( )
(9)NH4Cl溶液除铁锈是化学变化、食盐水导电是物理变化( )
(10)煤的“气化”、煤的“液化”、煤的“干馏”都是物理变化。( )
(11)分馏、蒸馏、蒸发、萃取、分液、过滤都属于物理变化。( )
(12)加热NH4Cl固体，固体从试管底部跑到上部属于物理变化。( )
(13)向蛋白质溶液中滴加Na2SO4溶液产生沉淀属于化学变化。( )
(14)用铂丝蘸取NaCl溶液进行焰色反应是化学变化。( )
[转化应用]
例1 (2019•上海卷)只涉及物理变化的是( )
A．次氯酸漂白 B．盐酸除锈 C．石油分馏 D．煤干馏
例2 (2021·北京东城区高三期末)下列生活垃圾的处理方法不涉及化学变化的是( )
A．堆肥发酵 B．焚烧发电 C．二次分拣 D．催化降解
例3 (2020•新课标Ⅰ卷))铑的配合物离子[Rh(CO)2I2]－可催化甲醇羰基化，反应过程如图所示。
下列叙述错误的是( )
A．CH3COI是反应中间体
B．甲醇羰基化反应为CH3OH+CO=CH3CO2H
C．反应过程中Rh的成键数目保持不变
D．存在反应CH3OH+HI=CH3I+H2O
考向四 分散系、胶体
1．分散系
(1)概念：把一种(或多种)物质分散在另一种(或多种)物质中所得到的体系。
(2)分类：根据分散质粒子的大小将分散系分为溶液、浊液和胶体，可用如下直观地表示。
2．三种分散系比较
3.胶体及其性质
(1)常见的胶体：烟、云、雾、AgI水溶胶、烟水晶、有色玻璃等。
(2)胶体的性质
①丁达尔效应：当一束光通过胶体时，形成一条光亮的“通路”，这是胶体粒子对光线散射造成的。
利用丁达尔效应是区别溶液和胶体的一种常用物理方法。
②介稳性：胶体的稳定性介于溶液与浊液之间，在一定条件下能稳定存在，属于介稳体系。
4．Fe(OH)3胶体的制备
向沸水中逐滴加入FeCl3饱和溶液，继续煮沸至液体呈红褐色，停止加热，即制得Fe(OH)3胶体，化学方程式为FeCl3＋3H2O===△==Fe(OH)3(胶体)＋3HCl。
[特别提醒]
(1)利用丁达尔效应可以快速鉴别溶液与胶体，但胶体区别于其他分散系的本质特征是胶体粒子的直径介于1～100 nm之间，而不是丁达尔效应。
(2)胶体不带电荷，胶体粒子(分散质)带电荷，但淀粉胶体的胶体粒子也不带电荷。
(3)Fe(OH)3胶体中，Fe(OH)3胶粒数目远小于铁原子的数目。
(4)胶粒有很大的比表面积，吸附能力很强。
[练习体验]
(1)胶体、溶液和浊液这三种分散系的根本区别是分散质粒子直径的大小( )
(2)利用丁达尔效应可以区别溶液与胶体( )
(3)溶液是电中性的，胶体是带电的( )
(4)雾是气溶胶，在阳光下可观察到丁达尔效应( )
(5)“钴酞菁”的分子(直径为1.3×10－9m)在水中形成的分散系能产生丁达尔效应( )
(6)Fe(OH)3胶体无色、透明、能产生丁达尔效应( )
(7)胶体与溶液都可以通过滤纸、半透膜和分子筛( )
(8)用激光笔照射鸡蛋清溶液，侧面可观察到明显的光路( )
(9)明矾与水反应生成的Al(OH)3胶体能吸附水中悬浮物，可用于水的净化( )
(10)水泥厂、冶金厂用高压电作用于气溶胶以除去烟尘，是利用了电泳原理( )
(11)将“纳米材料”分散到某液体中，用滤纸过滤的方法可以从此分散系中分离得到该“纳米材料”( )
(12)碳纳米管属于胶体分散系，该材料具有超强的吸附能力( )
(13)胶体微粒可用于制备纳米材料( )
(14)浓氨水中滴加FeCl3饱和溶液可制得Fe(OH)3胶体( )
[转化应用]
例1 下列分散系不能产生“丁达尔效应”的是
A. 雾 B. 硫酸铜溶液 C. 氢氧化铁胶体 D. 淀粉溶液
例2 下列有关氢氧化铁胶体说法不正确的是( )
A. 能产生丁达尔效应 B. 对浑浊泥水具有净化作用
C. 是不均匀的分散系 D. 是红褐色透明的混合物
例3 某同学在实验室进行了如图所示的实验，下列说法中错误的是( )
A．利用过滤的方法，可将Z中固体与液体分离
B．X、Z烧杯中分散质相同
C．Y中反应的离子方程式为3CaCO3＋2Fe3＋＋3H2O===2Fe(OH)3＋3CO2↑＋3Ca2＋
D．Z中分散系能产生丁达尔效应
考向五 化学用语
1．四种符号(S)
(1)化学方程式，如2FeCl2＋Cl2===2FeCl3。
(2)离子方程式，如2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－ 。
(3)热化学方程式，如2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ·mol－1。
(4)电离方程式，如CH3COOH==H＋＋CH3COO－ 。
(5)电极反应式，如钢铁的吸氧腐蚀，负极：2Fe－4e－==2Fe2＋；
正极：O2＋4e－＋2H2O==4OH－。
(6)电解方程式，如2NaCl＋2H2O===电解==2NaOH＋Cl2↑＋H2↑。
[易错提醒]
化学用语使用的常见问题
(1)元素符号大小写不分，或元素符号相互混淆。
(2)电子式书写错误(最常见的错误)。
(3)离子的电荷符号漏写，结构简式漏写官能团，如乙烯结构简式为CH2==CH2，不能写成CH2CH2，还要注意有机物中原子的连接情况，如
不能写成
。
(4)化学方程式漏写反应条件，或配平错误。
(5)不清楚反应原理，误用“↑”“↓”“
”“===”“→”符号。
(6)化学专有名词书写错误，如“铵盐”写成“氨盐”，“油脂”写成“油酯”，“酯化”写成“脂化”，“二肽”写成“二酞”，“苯”写成“笨”，“硝化”写成“消化”等。
[练习体验]
几种典型物质的电子式、结构式和模型：
转化应用]
例1 (2019•北京卷)下列示意图与化学用语表述内容不相符的是(水合离子用相应离子符号表示)
A..NaCl溶于水 NaCl=Na+ + Cl−
B..电解CuCl2溶液 CuCl2=Cu2++2Cl−
C.. CH3COOH在水中电离 CH3COOH可逆生成CH3COO− + H+
DH2与Cl2反应能量变化 H2(g)+Cl2(g) =2HCl(g) ΔH=−183kJ·mol−1
例2 (2019•江苏卷)反应NH4Cl+NaNO2═NaCl+N2↑+2H2O放热且产生气体，可用于冬天石油开采。下列表示反应中相关微粒的化学用语正确的是( )
A．中子数为18的氯原子：Cl B．N2的结构式：N═N
C．Na+的结构示意图： D．H2O的电子式：
例3 (2019•新课标Ⅱ卷)下列化学方程式中，不能正确表达反应颜色变化的是( )
A．向CuSO4溶液中加入足量Zn粉，溶液蓝色消失Zn+CuSO4=Cu+ZnSO4
B．澄清的石灰水久置后出现白色固体Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O
C．Na2O2在空气中放置后由淡黄色变为白色2Na2O2=2Na2O+O2↑
D．向Mg(OH)2悬浊液中滴加足量FeCl3溶液出现红褐色沉淀3Mg(OH)2+2FeCl3=2Fe(OH)3+3MgCl2
[真题实战]
1．【2021•广东选择性考试】广东有众多国家级非物质文化遗产，如广东剪纸、粤绣、潮汕工夫茶艺和香云纱染整技艺等。下列说法不正确的是( )
A．广东剪纸的裁剪过程不涉及化学变化
B．冲泡工夫茶时茶香四溢，体现了分子是运动的
C．制作粤绣所用的植物纤维布含有天然高分子化合物
D．染整技艺中去除丝胶所用的纯碱水溶液属于纯净物
2．【2021•浙江6月选考】下列物质属于纯净物的是( )
A．汽油 B．食醋 C．漂白粉 D．小苏打
3．(2020•浙江1月选考)下列物质的名称不正确的是( )
A．NaOH：烧碱 B．FeSO4：绿矾
C．：甘油 D．：3−甲基己烷
4．【2019•天津卷】下列有关金属及其化合物的不合理的是( )
A．将废铁屑加入溶液中，可用于除去工业废气中的Cl2
B．铝中添加适量钾，制得低密度、高强度的铝合金，可用于航空工业
C．盐碱地(含较多等)不利于作物生长，可施加熟石灰进行改良
D．无水CoCl2呈蓝色，吸水会变为粉红色，可用于判断变色硅胶是否吸水
5．【2019•江苏卷】下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是( )
A．NH4HCO3受热易分解，可用作化肥 B．稀硫酸具有酸性，可用于除去铁锈 C．SO2具有氧化性，可用于纸浆漂白 D．Al2O3具有两性，可用于电解冶炼铝
6．【2019•新课标Ⅱ卷】“春蚕到死丝方尽，蜡炬成灰泪始干”是唐代诗人李商隐的著名诗句，下列关于该诗句中所涉及物质的说法错误的是( )
A．蚕丝的主要成分是蛋白质 B．蚕丝属于天热高分子材料
C．“蜡炬成灰”过程中发生了氧化反应 D．古代的蜡是高级脂肪酸酯，属于高分子聚合物
7．【2020•新课标Ⅱ卷】据文献报道：Fe(CO)5催化某反应的一种反应机理如下图所示。下列叙述错误的是( )
A．OH-参与了该催化循环 B．该反应可产生清洁燃料H2
C．该反应可消耗温室气体CO2 D．该催化循环中Fe的成键数目发生变化
8．【2018•新课标Ⅱ卷】研究表明，氮氧化物和二氧化硫在形成雾霾时与大气中的氨有关(如下图所示)。下列叙述错误的是( )
A．雾和霾的分散剂相同
B．雾霾中含有硝酸铵和硫酸铵
C．NH3是形成无机颗粒物的催化剂
D．雾霾的形成与过度施用氮肥有关
9．【2021•浙江6月选考】下列表示不正确的是( )
A．乙炔的实验式C2H2 B．乙醛的结构简式CH3CHO
C．2，3-二甲基丁烷的键线式
D．乙烷的球棍模型
10．(2021•浙江1月选考)下列表示正确的是( )
A．甲醛的电子式
B．乙烯的球棍模型
C．2-甲基戊烷的键线式
D．甲酸乙酯的结构简式CH3COOCH3
11．(2020•浙江7月选考)下列表示不正确的是( )
A．乙烯的结构式：
B．甲酸甲酯的结构简式：C2H4O2
C．甲基丁烷的键线式：
D．甲基的电子式：
12．(2020•江苏卷)反应8NH3+3Cl2=6NH4Cl+N2可用于氯气管道的检漏。下列表示相关微粒的化学用语正确的是( )
A．中子数为9的氮原子：
B．N2分子的电子式：
C．Cl2分子的结构式：Cl—Cl
D．Cl-的结构示意图：
13．(2020•浙江1月选考)下列表示不正确的是( )
A．羟基的电子式：
B．乙烯的结构简式：CH2CH2
C．氯原子的结构示意图：
D．NH3分子的球棍模型：
14．(2020•浙江1月选考)下列说法不正确的是( )
A．168O和188O互为同位素
B．金刚石和石墨互为同素异形体
C．
D．CH3COOCH2CH3和CH3CH2CH2COOH互为同分异构体
15．【2018•江苏卷】用化学用语表示 NH3+ HCl=NH4Cl中的相关微粒，其中正确的是( )
A． 中子数为8 的氮原子：
B． HCl 的电子式：
C． NH3的结构式：
D． Cl−的结构示意图：
[评估反思]
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