第二章-第1节-物质的分类和利用
第二章第1节物质的分类和利用
【本讲教育信息】
一、教学内容
物质的分类和利用
二、考点清单
（一）学习目标：
1、掌握对纯净物进行分类的基本方法。
2、能根据物质的组成对纯净物进行分类，并能运用实验的方法，通过对比对物质进行分类。
3、了解金属与非金属不同的性质，了解金属的用途。
（二）重难点分析：
重点：掌握对纯净物进行分类的基本方法，了解金属与非金属不同的性质。
难点：根据物质的组成对纯净物进行分类，并能运用实验的方法，通过对比对物质进行分类。
三、全面突破
【知识点1】物质分类的方法
1、物质分类的方法：
根据纯净物的颜色、状态、气味、溶解性、可燃性及组成等对物质进行分类。
如对下列七种物质：氯化钠、硫酸、氧气、醋酸、氯气、氧化镁、高锰酸钾，根据分类标准不同可以有不同的分类结果：
按颜色分类白色：氯化钠、氧化镁
无色：硫酸、氧气、醋酸
黄绿色：氯气
紫黑色：高锰酸钾
按状态分类固态：氯化钠、氧化镁、高锰酸钾
液态：硫酸、醋酸
气态：氧气、氯气
按组成分类单质：氧气、氯气
化合物：高锰酸钾、氧化镁、氯化钠、硫酸、醋酸
按气味分类有气味的物质：氯气、醋酸
无气味的物质：氧气、高锰酸钾、氧化镁、氯化钠、硫酸
2、单质和化合物：
（1）单质的概念：单质是由同种元素组成的纯净物。
说明：①单质必须是纯净物，两者是从属关系，即单质概念小，纯净物概念大。
②单质必须是由同一种元素组成。
③一种元素可以组成多种单质，如氧气（O2）和臭氧（O3），两者混在一起不是单质而是混合物，除此之外还有红磷和白磷、金刚石和石墨等。
④单质的分类：根据单质的性质不同，单质可分为金属单质和非金属单质。
（2）化合物的概念：化合物是由不同种元素组成的纯净物。
（3）列表对比化合物和单质的区别与联系：
3、氧化物：
（1）概念：由两种元素组成，其中一种是氧元素的化合物称为氧化物。
（2）分类：根据氧化物的组成，除去氧元素，另一种元素是金属元素的氧化物称为金属氧化物，如FeO、CuO等；另一种元素是非金属元素的氧化物称为非金属氧化物，如CO、CO2、SO2、H2O等。
4、无机化合物和有机化合物：
（1）无机化合物
无机化合物一般指由碳以外的其他元素组成的化合物，如NaCl、KClO3、H2O等，也包括少数的含碳化合物，如CO、CO2、CaCO3等。
（2）有机化合物
有机化合物主要是指含碳的化合物（碳的氧化物、碳酸、碳酸盐除外），如酒精、蔗糖等。
（3）有机化合物的性质
有机化合物具有相似的性质，如：具有可燃性，完全燃烧时一般生成二氧化碳和水；不完全燃烧时有炭黑小颗粒（黑烟成分）产生。
（4）有机化合物和无机化合物的区别
无机物一般能溶于水，溶液能导电，而大多数有机物都难溶于水，熔点低，受热易分解，容易燃烧，不易导电等。
【典型例题】
例1. 汽水中含二氧化碳（CO2）、水（H2O）。关于这两种物质的类别，下列说法正确的是（）
A. 都是金属单质
B. 都是非金属单质
C. 都是氧化物
D. 都是碱
解析：这是一道有关氧化物的概念题，只要明确了氧化物的概念：由两种元素组成，其中一种是氧元素的化合物称为氧化物。答案自然就出来了。
答案：C
例2. 气凝胶的应用被英国《泰晤士报》评为2007年度最受关注的十大新闻，气凝胶的主要成分是二氧化硅，从物质分类的角度看属于（）
A. 酸
B. 碱
C. 盐
D. 氧化物
解析：这道题仍然是考查氧化物的概念，只要能写出二氧化硅的化学式，结合氧化物的概念就不难判断二氧化硅应该是一种非金属氧化物。
答案：D
例3. 现有10种物质：铁、铜、木炭、CuO、CaCO3、H2SO4、Ba（OH）2、NaOH、NaCl 和AgCl。有人根据不同的标准进行如下分类，请在表中相应的位置指出分类的标准。
（1）
（2）请你从上述10种物质中任选反应物，写出一个复分解反应的化学方程式
_________________________________________________________________________。
解析：第一问重在考查物质的分类，表达的是分类标准不同，得出的结果也不同，从第二列的分类上看，类别一都是难溶于水的物质，类别二都是易溶于水的物质，所以其分类标准应该是：从物质是否溶于水的角度进行分类的。第二问重在考查复分解反应概念和进行条件，这在第一章我们就深入探讨过，应该是可以写出的。
答案：（1）从难溶于水和易溶于水分类
（2）H2SO4 + 2NaOH == Na2SO4 + 2H2O （只要符合题意的答案都可以）
例4. 对事物进行分类是科学研究的一种重要方法。按所给的标准对事物分类，能分成三类的一组是（）
A. 按元素性质区分铁、碳、硫、磷
B. 按生物类别区分鲫鱼、黄鱼、鲸、娃娃鱼
C. 按导电性区分石墨、铜丝、橡胶、不锈钢
D. 按新的行星定义区分金星、水星、火星、海王星
解析：本题主要是考查从不同角度分类会得出不同的结果，且选择的标准要设法使结果分成三类，其开放性较高，考查的知识点也包括了物理、化学、生物和地理的知识。A从物质分类角度，只能分成金属和非金属两类；B从动物的分类角度可以分为鱼类、哺乳类和两栖类；C从导电性角度分类只能分成导体和绝缘体两类；D从行星角度只能同时归为一类，它们都是太阳系的行星。所以选择B。
答案：B
例5. 2009年3月7日起福州市民陆续使用天然气。
（1）福州市区家用燃料的更新历程如下：
①下列有关家用燃料更新的理由，正确的是。
A. 天然气是可再生的能源
B. 气体燃料的利用率更高
C. 减少煤燃烧过程中产生的污染物
②天然气（主要成分是甲烷）和液化石油气（主要成分是丙烷和丁烷）中碳元素的质量分数分别约为75%和82.3%，通过该数据分析：相同条件下，用天然气作燃料比液化石油气更环保的理由。
③甲烷在空气中完全燃烧的化学方程式为。
（2）从莆田输送到福州气门站的天然气需经过除杂、添加无毒臭味剂、减压等处理后才能输送到市民家中。用分子的观点解释天然气减压后体积会膨胀的原因。
解析：本题是考查有机物的性质，要结合第一章第六节所学的知识点一同解答。第（1）题的第一问是生活知识和科学知识的结合，燃料更新的理由一般是从燃料利用率和产生的污染物上考虑，所以选择B、C。第二问从环保的角度考虑燃料燃烧排放的二氧化碳越少，则
这种燃料就越有利用价值。第三问写化学方程式同学应该没有问题。第（2）题考查体积膨胀原因，应该从微观的角度考虑，是因为分子间隔增大。
答案：（1）①B、C
②充分燃烧等质量的天然气比液化石油气产生的二氧化碳少，可减缓温室效应。
③CH4＋2O2CO2＋2H2O
（2）分子间隔增大
【知识点2】常见物质：
1、常见物质的分类：
（1）物质根据组成种类不同可分为纯净物和混合物；
（2）纯净物根据元素组成分为单质和化合物；
（3）单质根据性质分为金属单质和非金属单质；
（4）化合物根据是否含有碳元素分为无机化合物和有机化合物；
（5）无机化合物根据性质又分为酸、碱、盐、氧化物。
2、常见物质分类图解：
【典型例题】
例1. 实验室的药品和仪器要分类摆放，下列是四个药品橱内存放的药品。实验室新进了一瓶碳酸钠，应存放在（）
解析：物质分类对于实验室药品管理也是重中之重，从物质分类角度看，碳酸钠属于盐类，所以就应该存放在盐类的药品橱内，从四组答案中不难得出，C组是盐类。
答案：C
例2. 下列四种物质中，根据组成分类，不同于其他三种的是（）
A. H2SO4
B. CuSO4
C. K2SO4
D. FeSO4
解析：A中的硫酸是属于酸类，而B、C、D中的物质都属于盐类，所以选择A。
答案：A
例3. 归纳总结是学习化学的有效方法。以下是小东同学关于实验方面的某些归纳总结，请你帮助完成：
（1）实验室中有些药品需密封保存的原因：A. 药品能吸收空气中的水蒸气；Ｂ. 药品能与空气中的某些成分发生化学反应。
①该同学的归纳不完整，你还能补充的一种情况是。
②写出一个符合情况A的药品名称。
③写出一个符合情况B的化学方程式。
（2）影响化学反应速率的因素：催化剂、温度、反应物浓度、反应物的接触面积。请举例论证下列两种因素的影响。
①反应物的浓度越大，反应速率越大。如：。
②反应物的接触面积越大，反应速率越大。如：。
解析：这道题充分利用了各种物质的特性，同学们要在理解概念的基础上选取不同的物质完成这道题，因为这是一道开放性很高的题，往往答案是不唯一的，老师想通过这道题训练同学们的知识迁移能力和综合运用能力，具体见答案。
答案：（1）①药品易挥发②浓硫酸（或氯化钙等）③CO2+Ca（OH）2=CaCO3↓+H2O （2）①木炭在氧气中燃烧比在空气中快得多。②煤粉的燃烧比煤块快得多。
【知识点3】区别金属和非金属：
1、组成不同：
（1）金属是由金属元素组成的，如铁、铜、钠、镁、汞等。
（2）非金属是由非金属元素组成的，如碳、硫、溴、氧气、氢气等。
2、性质不同：
（1）金属的性质：一般是银白色（铜为红色），延展性好，具有可锻性，硬度大，良好的导电性、导热性，密度大，熔点高。
（2）非金属的性质：有多种颜色，无延展性，无可锻性，硬度不一致，一般不导电、不导热，密度小，熔点低。
说明：金属和非金属的性质不是绝对的，如水银的熔点低，常温下为液体；石墨和金刚石的熔点极高，金刚石的硬度很大，石墨是良好的导电体。
3
4、金属的用途：金属的特性决定它的用途，一般金属的使用还要考虑它的密度大小、含量多少、外表形态、价格高低等因素。具体参见下表的例子：
金属特性用途
金（俗称黄
金）
质地较软，延展性是金属中最好的，价格昂贵，
在空气中稳定，不易与水、二氧化碳、氧气反
应
加工首饰、作为硬货币
银非常优良的导体，较柔软导体
锡熔点低焊接材料
【典型例题】
例1. A是常见金属单质，B、C是非金属单质，且C是密度最小的气体，甲是磁铁矿的主要成分，乙是无色液体，它们之间有如下的转化关系（部分产物和反应条件未标明）。
（1）推断C、甲、乙的化学式
．．．为：C ，甲，乙；
（2）写出反应②的化学方程式；
（3）写出反应①的化学方程式，该反应除了具有放出热量多，原料不受限制的优点外，还有的优点。
解析：这是一道综合考查金属和非金属单质性质的题，信息量较大，有的反应在我们的教材中也没有出现过，但通过同学们的严密的逻辑推理是可以得出正确的答案的。首先要找准A、B、C对应的是什么物质，因为甲是磁铁矿的主要成分，所甲就应该是Fe3O4 ，由此确定A是铁单质，B是氧气单质。而C是密度最小的气体，所以C应该是H2 。确定好了A、B、C三种物质的成分后，接下来的问题就迎刃而解了，具体见答案。
答案：（1）H2Fe3O4H2O
（2）3Fe＋4H2O
高温
Fe3O4＋4H2
（3）2H2＋O2点燃2H2O 产物无污染
例2. 芜湖铁画是中国工艺美术百花园中的一朵奇葩。它以钢材为主料，经锻打、焊接、酸洗、上漆等多道工艺制成。下列关于铁画的叙述不正确的是（）
A. 铁画应悬挂在干燥的环境中
B. 所用材料上的铁锈可用稀盐酸清洗掉
C. 给打制成型的铁画喷漆既美观又可以防锈蚀
D. 所用的主要材料——低碳钢，有较好的锻轧性能，它不属于铁的合金
解析：本题考查的是有关金属的特性，A、B、C答案中都讲到了金属的某一点特性，而D中也讲到了金属的特性，唯一错误的地方就是“它不属于铁的合金”，事实上钢和生铁都是铁的合金。
答案：D
例3. 以科学原理和实验事实为依据进行推理是学习化学的一种重要方法。下列推理得出的相关结论正确的是（）
A. 金刚石与石墨都是由碳元素组成的单质，所以它们的性质完全相同
B. 降低温度能够灭火，所以油锅着火可以盖上锅盖灭火
C. 铁丝在氧气中能够燃烧，空气中有氧气，所以铁丝在空气中能够燃烧
D. 氢气与氧气混合点燃可能发生爆炸，所以点燃氢气前一定要检验氢气的纯度
解析：本题考查的是有关金属和非金属的性质推理题，综合性较强，且要求同学们要有比较好的耐心。A中金刚石和石墨虽然都是由碳元素组成的单质，但因为原子间组合结构不同，导致它们的性质有很大的差异。B中的推理和结论不相匹配，C中提到的是否燃烧还与氧气的浓度有关，并不是有氧气就能燃烧。D中的推断是正确的。
答案：D
四、应考锦囊
本节课中的知识点都是概括总结性的知识点。所涉及到的物质分类方法是初中科学学习的重要方法，包含了知识整理和知识区分，在中考中往往会出现综合性的选择题、填空题和探究题。另外我们要通过物质的分类对每一种物质的概念、典型的例子比较熟悉，当遇到类似知识时能及时用到这些知识点。对于金属和非金属的区分主要通过它们之间的特性差异加以区别。
五、本讲小结
1、重点区分金属和非金属之间的性质差异。
2、学会常见物质的分类方法，并能通过分类标准得出正确的分类结果。
3、理解常见物质一般的科学分类方法，明析其中的概念差异和层次结构。
六、超前思维
下次上课前请同学们做好以下准备：
物质转化的规律
（一）学习目标：
1、能通过学习非金属单质与其化合物的转化及金属单质与其化合物的转化，以及化合物之间的相互转化，掌握物质间相互转化的规律。
2、能利用物质转化的规律寻找制取物质的途径。
（二）阅读内容：课本P47~53
（三）带着问题上课堂：
1、以硫元素为例，用化学方程式表示非金属单质与其化合物的转化规律？
2、以钠元素为例，用化学方程式表示金属单质与其化合物的转化规律？
（四）牛刀小试：
根据课本图2－17，小结物质转化的规律，对照每一条规律各写出一个方程式：
1、两条纵线：
金属→金属氧化物→碱→盐
＊金属＋非金属→盐（无氧酸盐）
＊金属氧化物＋氧气→碱（可溶性碱）
＊碱＋盐→新碱＋新盐
非金属→非金属氧化物→酸→盐
＊非金属＋氧气→非金属氧化物
＊非金属氧化物＋水→酸
＊酸＋盐→新酸＋新盐
2、四条横线：
＊金属＋非金属→盐
＊金属氧化物＋非金属氧化物→盐
＊碱＋酸→盐＋水
＊盐＋盐→新盐＋新盐
3、四条斜线：
＊金属氧化物＋酸→盐＋水
＊非金属氧化物＋碱→盐＋水
＊碱＋盐→新碱＋新盐
＊酸＋盐→新酸＋新盐
4、两条折线：
＊金属＋酸→盐＋氢气
＊金属＋盐→金属＋盐
【模拟试题】（答题时间：40分钟）
一、选择题
1. 下列物质属于纯净物的是（）
A. 洁净的空气
B. 部分熔化的海波
C. 一元钱的人民币
D. 金华婺江中的水
2. 下列物质属于金属单质的是（）
A. 氦气
B. 汞
C. 氧化铜
D. 碳
3. 下列物质中，后者包含前者的是（）
A. 纯净物、单质
B. 纯净物、化合物
C. 金属氧化物、化合物
D. 氧化物、金属氧化物
4. 下列关于酸、碱、盐的说法中，正确的是（）
A. 酸中一定含有氧元素
B. 盐中一定含有金属元素
C. 碱中一定含有氧元素
D. 酸中可能含有金属元素
5. 下列各组中名称、化学式、物质类别相一致的是（）
A. 干冰、CO2、氧化物
B. 氯化铁、FeCl2、盐
C. 生石灰、CaCO3、盐
D. 纯碱、Na2CO3、碱
6. 下列物质中无法鉴别暴露在空气中的氢氧化钠固体已经变质的物质是（）
A. 氯化钡溶液
B. 石蕊试液
C. 食醋
D. 澄清石灰水
7. 某一物质经测定只有一种元素，该物质（）
A. 一定是单质
B. 一定是化合物
C. 一定是混合物
D. 可能是混合物
8. 现有四种白色固体：①氯化钠，②氯化钡，③无水硫酸铜，④硫酸钠，不使用除水外的其他试剂可以把它们区分开，区分出的先后顺序是（）
A. ②③④①
B. ②④③①
C. ③①④②
D. ③②④①
9. 做馒头时，在发酵面团中加入某种物质，既能除去面团中的酸，又能使馒头松软的物质是（）
A. NaOH
B. NaCl
C. CaO
D. Na2CO3
10. 向氯化钠、碳酸钠和硫酸钠三种溶液中分别加入不同的物质，通过一步反应都能生成
化合物M，则M是（）
A. 硝酸钙
B. 硝酸
C. 硝酸钠
D. 硝酸钡
*11. 下列各组物质混合后能共存的是（）
A. CaCO3和稀HCl
B. CaCl2溶液和Na2CO3溶液
C. MgCl2溶液和NaOH溶液
D. NaCl溶液和MgSO4溶液
12. 下列物质中，不属于碱的是（）
A. 纯碱
B. 氢氧化镁
C. 熟石灰
D. 烧碱
*13. 1969年，美国一个天文小组在宇宙星云中发现了甲醛（化学式为CH2O）。下列判断正确的是（）
A. 甲醛属于无机化合物
B. 星际空间存在有机分子
C. 甲醛是由碳和水组成的混合物
D. 食用被甲醛水溶液浸泡过的水产品对人体无害
14. 下列物质属于化合物的是（）
A. 澄清石灰水
B. 液态氧
C. 干冰
D. 大理石
15. 某新型“防盗玻璃”为多层结构，每层中间嵌有极细的金属线，当玻璃被击碎时，与金属线相连的警报系统就会立刻报警。“防盗玻璃”能报警，这利用了金属的（）
A. 延展性
B. 导电性
C. 弹性
D. 导热性
二、填空简答题
*1. 从Fe、H、O、S四种元素中，选择适当的元素，按要求写出下列各物质的化学式：（各举一例）
（1）一种常见碱的化学式，（2）一种常见酸的化学式，
（3）一种常见盐的化学式，（4）一种非金属氧化物的化学式。
2. 人的胃液中含有少量的盐酸，胃酸过多时常服用含氢氧化铝的药物，其中反应的原理（用化学方程式表示）是。Ba2＋有毒，误服了碳酸钡会引起中毒，其反应原理是（用化学方程式表示），误服后可立即服用泻药（硫酸镁）来解毒，原因是（用化学方程式表示）。
3. 写出五个分别代表酸、碱、盐、单质、氧化物的化学式（顺序不限，要求均含有氧原子且个数不同）：、、、、。
*5. 找出下表中按分类方法分别不同于其他物质的一种物质。表一中的物质是；表
6. 已知二硫化碳燃烧时生成二氧化硫和另一种作为植物光合作用原料的氧化物，试写出二硫化碳燃烧的化学方程式。
三、实验探究题
1. 我国科学家陈乾旺等最新研究成果表明，在440℃和800大气压条件下，二氧化碳和金属钠反应产生金刚石和碳酸钠，合成的金刚石最大达1.2mm，完全可以满足工业用途。
（1）二氧化碳与金属钠反应生成金刚石和碳酸钠的化学方程式为：
。
（2）请从人类生存的角度分析，金刚石与水相比谁更宝贵？，
理由是：。
*2. 有一包固体粉末，可能由BaCl2、FeCl3、KCI、Na2CO3、Na2SO4等物质中的一种或几种组成。为证实其组成，做了以下实验：
（1）将这包固体粉末加入水中，充分搅拌，过滤，得白色沉淀，上层清液为无色。
（2）向（1）所得的白色沉淀加入稀硝酸，沉淀全部溶解，并放出无色气体，该气体能使澄清石灰水变浑浊。根据上述实验判断，该粉末中一定含有，一定不含有。
3. 对公共场所用过氧乙酸溶液进行消毒是预防甲型H1N1流感的措施之一。已知过氧乙酸（X）是一种酸，有较强的腐蚀性，并易按下式分解：2X===2C2H4O2＋O2↑，则其化学式为，保存和配制过氧乙酸不宜使用下列哪些材料制成的容器。
A. 铁制容器
B. 玻璃容器
C. 塑料容器
D. 陶瓷容器
【试题答案】
一、选择题：
1. B
2. B
3. C
4. C
5. A
6. B
7. D
8. D
9. D 10. C 11. D 12. A 13. B 14. C 15. B
二、填空简答题：
1. （1）Fe （OH ）3 等 （2）H 2SO 4 （3）FeSO 4等 （4）SO 2等
2. Al （OH ）3＋3HCl ＝AlCl 3＋3H 2O BaCO 3＋2HCl ＝BaCl 2＋H 2O ＋CO 2↑ BaCl 2＋MgSO 4＝BaSO 4↓＋MgCl 2
3. H 2SO 4、 NaOH 、 CaCO 3、 O 2、 P 2O 5（其它答案符合均可）
5. 铁 H 2O 石墨
6. CS 2＋3O 2 2SO 2＋CO 2
三、实验探究题 1. （1）3CO 2＋4Na 大气压
℃
800440 C ＋2Na 2CO 3 （2）水 水是生命所需的最基本的物质
2. Na 2CO 3 和 BaCl 2 FeCl 3 和Na 2SO 4
3. C 2H 4O 3 A