高一化学必修一物质的分类及转化（高中化学必修一第一章第一节物质的分类及转化笔记知识总结）

一、同素异形体

1、含义：由同一种元素形成的几种性质不同的单质，叫做这种元素的同素异形体

如：金刚石、石墨和C60是碳元素的同素异形体，氧气和臭氧(O3)是氧元素的同素异形体

2、产生同素异形体的原因

(1)组成分子的原子数目和成键方式不同，如：氧气(O2)和臭氧(O3)

(2)原子的排列方式不同，如：金刚石和石墨

3、研究对象

(1)同素异形体是指单质，不是指化合物

(2)互为同素异形体的不同单质是由同一种元素组成的，构成它们的原子的核电荷数相同

4、同素异形体的“同”“异”的含义

(1)“同”——指元素相同；

(1)“异”——指形成单质不同，结构不同，性质有差异

5、同素异形体的“结构决定性质”

(1)同素异形体的结构不同，性质存在差异

(2)物理性质不同，化学性质有的相似，有的相差较大

6、相互转化：同素异形体之间的转化既有单质参加，又有单质生成，它们之间的转化属于化学变化，但在转化的过程中没有涉及化合价的变化

二、物质的分类方法

1、物质分类标准：对物质进行分类，首先要确定分类的标准，然后按标准进行分类

对下列化合物进行分类：①NaCl　②HCl　③CaCl2　④CuO　⑤H2O　⑥Fe2O3

(1)依据通常状况下物质的存在状态为标准，可分为固体：①③④⑥、液体：⑤、气体：②

(2)依据物质的元素组成为标准，可分为氯化物：①②③、氧化物：④⑤⑥

(3)依据物质的组成和性质为标准，可分为酸：②、盐：①③、氧化物：④⑤⑥

2、交叉分类法：对同一物质按不同的标准进行分类

如：Na2CO3从其组成的阳离子来看，属于钠盐，从其组成的阴离子来看，则属于碳酸盐

3、树状分类法：按照一定标准对同类事物进行再分类

如：物质的分类 (依据组成和性质)

①单质一定是由同一种元素组成的物质，由同一种元素组成的物质不一定是单质

②化合物一定是由不同种元素组成的纯净物，但纯净物不一定是化合物

③纯净物是由一种成分(分子)组成的物质，有化学式，有固定熔、沸点

④混合物是由多种成分(分子)组成的物质，无化学式，无固定熔、沸点

三、物质的分类

1、单质分类

2、氧化物的分类

(1)酸性氧化物：和碱反应只能生成盐和水的氧化物，酸性氧化物又称酸酐

如：CO2是碳酸的酸酐，SO3是硫酸的酸酐

(2)碱性氧化物：和酸反应只能生成盐和水的氧化物

例：CaO、Fe2O3均是碱性氧化物

①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。如：Mn2O7为酸性氧化物、Na2O2为过氧化物、KO2为超氧化物

②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

③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碱。如：SiO2、CuO

④NO、CO是不成盐氧化物．它们既不和酸反应又不和碱反应

3、酸的分类

4、碱的分类

5、盐的分类

(1)盐的概念：电离时生成的阳离子是金属离子或(NH4＋)，阴离子是酸根离子的化合物

(2)盐的分类：盐可分正盐、酸式盐、碱式盐

①正盐：电离时生成的阳离子是金属离子(NH4＋)，阴离子是酸根离子的盐。如：Na2SO4、NH4NO3

②酸式盐：电离时生成的阳离子除金属离子(NH4＋)外还有H＋，阴离子是酸根离子的盐。如：NaHSO4、NaHCO3

③碱式盐：电离时生成的阳离子是金属离子(NH4＋)，阴离子除酸根外还有OH－的盐

如：Cu2(OH)2CO3 (碱式碳酸铜)

6、化合物的分类

四、物质的转化

1、金属、氧化物、酸、碱和盐的化学通性

(1)金属的化学通性：以“Fe为例”

①金属＋氧气―→金属氧化物

②金属＋酸―→盐＋氢气

③金属＋盐―→盐＋金属

(2)氧化物的化学通性

①酸性氧化物＋水―→含氧酸

②酸性氧化物＋碱―→盐＋水

③酸性氧化物＋碱性氧化物―→盐

④碱性氧化物＋水―→碱

⑤碱性氧化物＋酸―→盐＋水

(3)酸的化学通性

①酸遇酸碱指示剂发生显色反应

酸遇紫色石蕊变成红色

②酸＋活泼金属―→盐＋氢气

③酸＋碱―→盐＋水

④酸＋碱性氧化物―→盐＋水

⑤酸＋盐―→新酸＋新盐

(4)碱的化学通性

①碱遇酸碱指示剂发生显色反应

碱遇石蕊变红，遇酚酞变红

②碱＋酸性氧化物―→盐＋水

③碱＋酸―→盐＋水

④碱＋盐―→新碱＋新盐

(5)盐的化学通性

①盐＋酸―→新酸＋新盐

②盐＋碱―→新碱＋新盐

③盐＋盐―→新盐＋新盐

④盐＋金属―→盐＋金属

2、单质、氧化物、酸、碱、盐之间的转化关系图

图示解读：

(1)金属单质―→碱性氧化物，如：4Na＋O2===2Na2O

(2)碱性氧化物―→碱，如：CaO＋H2O===Ca(OH)2

(3)金属单质―→盐，如：Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑

(4)碱性氧化物―→盐，如：CaO＋2HCl===CaCl2＋H2O

(5)碱―→盐，如：Ca(OH)2＋2HCl===CaCl2＋2H2O

(6)非金属单质―→酸性氧化物，如：S＋O2点燃(==点燃===)SO2

(7)酸性氧化物―→酸，如：CO2＋H2O===H2CO3

(8)非金属单质―→盐，如：2Na＋Cl2△(==△===)2NaCl

(9)酸性氧化物―→盐，如：CO2＋2NaOH===Na2CO3＋H2O

(10)酸―→盐，如：HCl＋NaOH===NaCl＋H2O

五. 分散系

1、定义

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，叫做分散系。

2、组成

(1)被分散的物质称作分散质，能够分散其它物质的物质称作分散剂；

(2)分散质、分散剂均可以是气态、液态或固态。

分散系的分类

1、根据分散质和分散剂的状态不同，它们之间有以下九种组合方式：

2、当分散剂是液体时，按分散质粒子直径的大小不同，可把分散系分为三类：

溶液：分散质粒子直径小于1nm；

胶体：分散质粒子直径在1~100nm之间；

浊液（悬浊液、乳浊液）：分散质粒子直径大于100nm；

三种分散系的本质区别是分散质粒子直径的大小不同。

3、几种分散系的区别：

胶体

1、胶体的定义

分散质粒子直径在1~100nm之间的分散系。

2、胶体的分类

(1)根据形成胶体的分散剂的状态可把胶体分成三类：液溶胶、固溶胶、气溶胶。

(2)根据分散质成分类别不同，分为两类：

3、胶体的性质

(1)介稳性

胶体具有较强的稳定性，其原因是：①胶体中胶粒直径较小，被介质分子碰撞，不易上浮或下沉；②胶体中胶粒带有同种电荷，相互排斥使胶体不易聚沉。

(2)丁达尔效应

当一束可见光通过胶体时，可以看到一条光亮的“通路”。这条光亮的“通路”是由于胶体粒子对光线的散射（光波偏离原来方向而分散传播）形成的，叫作丁达尔效应。

说明：①光束通过胶体时看到的光柱，并不是胶体粒子本身发光，而是胶体粒子对光线散射所形成的；②丁达尔效应是区别溶液和胶体的一种常用的物理方法。

(3)布朗运动

胶体粒子在分散系中做永不停息的、无秩序的运动，布朗运动的产生与分散剂分子对胶粒无休止的随机撞击有关，并不是胶粒本身固有的性质。

(4)电泳

由于胶粒带有电荷，所以在外加电场的作用下，胶粒就会向着与其电性相反的电极做定向移动，这种运动现象叫电泳。如Fe(OH)₃胶粒带正电，通电一段时间后，带正电的Fe(OH)₃胶粒向阴极移动。注意：胶体是电中性的，而有的胶粒是带电的。

再如冶金厂的大量烟尘可用高压电除去，就是利用了气溶胶的电泳。

【说明】由于带电的离子在通电时也能发生定向移动，故不能用电泳现象来区分溶液与胶体。

(5)胶体的聚沉

一定条件下中和胶粒所带的电荷，胶粒就会聚集成大颗粒，从而形成沉淀，这种性质叫胶体的聚沉。通常聚沉的方法有：

①加热：加热时，能量升高，胶粒运动加剧，它们之间碰撞机会增多，导致胶体凝聚。如长时间加热时，Fe(OH)₃胶体就发生凝聚而出现红褐色沉淀。

②加电解质：在溶液中加入电解质，这就增加了胶体中离子的总浓度，而给带电荷的胶体微粒创造了吸引相反电荷离子的有利条件，从而减少或中和原来胶粒所带电荷，使它们失去了保持稳定的因素。再加上粒子在不停地做布朗运动，在相互碰撞时，就可以聚集起来，迅速沉降。

③加带异性电荷胶粒的胶体：若两种胶体的胶粒带有相反的电荷，相遇时就会互相中和电荷，从而聚集成大颗粒而沉积。

4、胶体的应用

(1)农业生产：土壤的保肥作用；土壤里许多物质如土，腐殖质等常以胶体形式存在。

(2)医疗卫生：血液透析；血清在纸上电泳；利用电泳分离各种氨基酸和蛋白质。

(3)日常生活：制豆腐（胶体的聚沉）；明矾净水。

(4)自然地理：江河入海口处形成三角洲的原理是海水中的电解质使江河泥沙所形成的胶体发生聚沉。

(5)工业生产：制有色玻璃（固溶胶）；冶金工业利用电泳原理选矿；原油脱水等。

5、胶体的提纯（渗析法）

由于胶体微粒直径较大，不能透过半透膜，可利用半透膜提纯精制胶体，该方法称为渗析法，

滲析法常用于分离、提纯胶体（注意：提纯后的胶体仍然是混合物）。

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