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第2章 第1節
元素與物質分類
第1課時 元素與物質的關系 物質分類
知識導航
1
2
元素與物質的關系
物質分類與物質的性質
人們發現的元素有110多種，它們組成了超過1億種的物質。面對豐富多彩的物質世界，你是否想過，這些物質之間有什么內在聯系？我們該如何去研究它們？
怎樣分類才能更有效地幫助我們認識和研究物質？
我們經常對化學物質進行分類研究：分類---通性---特性
1.組成這些物質的元素有哪些？
你已經接觸過許多物質，如鈉、鎂、鐵、氧化鎂、氯化鈉、氫氧化鈉、一氧化碳、二氧化碳、氯氣、氫氣、氧氣、氯化亞鐵、三氧化二鐵、碳酸鈉、碳單質、硫酸、碳酸、氯化鐵等。
【交流 研討】
2.你能從元素組成的角度將這些物質分類嗎？
3.上圖列出了一些含碳元素的物質，還有哪些含有碳元素的物質？在這些物質中，碳元素的化合價是怎樣的？含有碳元素的這些物質之間具有怎樣的關系？
以上討論對你認識元素與物質的關系有什么啟發？
元素是物質的基本組成成分，物質都是由元素組成的
一、元素與物質的關系
根據元素組成對物質進行分類
僅由一種元素組成的純凈物
由兩種或兩種以上的元素組成的純凈物
混合物
純凈物
物質
單 質
化合物
物質的組成是物質分類的常用依據
知識拓展
每一種元素都能自身組成單質，有的單質有多種形態，如碳元素形成的單質有金剛石、石墨和C60等。
由同種元素形成的幾種性質不同的單質稱為同素異形體
注意：同素異形體之間的轉換是化學變化
只由一種元素組成的物質一定是純凈物？
不一定，如氧氣和臭氧；金剛石和石墨
元素在物質中的存在形式
元素以單質形式存在時，稱為元素的游離態；以化合物形式存在時，稱為元素的化合態。
單質中元素的化合價為0；在化合物中各元素的化合價的代數和等于0
金屬元素只有0價和正價，非金屬元素一般有0價、負價和正價
在不同的化合物中同一元素的化合價可以相同，也可以不相同
單質和化合物中各元素的化合價
二、物質分類與物質性質
同一類別的物質具有一定的相似性。分門別類地研究物質的組成、性質、用途，可以找到有關規律，發現同類物質之間的內在聯系。
活動 探究
研究一類物質的性質
你已經學習過金屬單質、非金屬單質、氧化物、酸、堿、鹽等類別的物質，這些類別的物質分別具有怎樣的性質？各類物質之間的反應關系是怎樣的？
根據物質的組成
根據物質含元素的種類
單質
化合物
物質
純凈物
混合物
金屬
非金屬
根據組成特點和性質
溶液
濁液
膠體
根據被分散物質顆粒的大小
酸
堿
鹽
氧化物
另外，根據在水溶液中或熔融狀態下能否導電，可將化合物分為電解質和非電解質。
你能基于物質類別探究一種陌生物質的性質嗎？
醋酸（CH3COOH）的主要化學性質有哪些？能否寫出化學方程式？
分類---通性---特性
CH3COOH + NaOH ==== CH3COONa + H2O
2 CH3COOH + Zn ==== (CH3COO)2Zn + H2 ↑
2 CH3COOH + CaO ==== (CH3COO)2Ca + H2O
2 CH3COOH + Na2CO3 ==== 2 CH3COONa + H2O + CO2 ↑
氧
化
物
酸性氧化物
堿性氧化物
兩性氧化物
CuO、Fe2O3、Na2O
CO、H2O
CO2、SO3
CaO、CuO、K2O
Al2O3、ZnO
從組成元素分
非金屬氧化物
金屬氧化物
從性質分
氧化物的分類
過氧化物
不成鹽氧化物
H2O2、Na2O2
CO、NO、NO2
定義：與堿反應只生成鹽和水的氧化物。
性質：
a.與堿反應只生成鹽和水。
b.多數能與水化合生成酸。
①酸性氧化物
CO2 + H2O ==== H2CO3
CO2 + 2NaOH ==== Na2CO3 + H2O
c.能與某些堿性氧化物化合成鹽
三、酸性氧化物和堿性氧化物
CO2+Na2O====Na2CO3
定義：與酸反應只生成鹽和水的氧化物。
性質：
a.能與酸反應只生成鹽和水。
b.少數能與水化合生成堿。
②堿性氧化物
c.能與某些酸性氧化物化合成鹽。
Na2O + H2O ==== 2NaOH
Na2O + 2HCl ==== 2NaCl + H2O
Na2O + CO2 ==== Na2CO3
酸性氧化物
非金屬氧化物
不一定是
不一定是
堿性氧化物
金屬氧化物
一定是
不一定是
酸性氧化物和堿性氧化物誤區警示
酸性氧化物和堿性氧化物不一定都能與水反應生成相應的酸
與水反應生成酸的不一定是酸性氧化物如NO2；與水反應生成堿的不一定是堿性氧化物如Na2O2。
Mn2O7為酸性氧化物，Al2O3為兩性氧化物，Na2O2為過氧化物
酸性氧化物Mn2O7是金屬氧化物，非金屬氧化物NO、NO、CO是不成鹽氧化物
酸性氧化物SiO2不溶于水，堿性氧化物Fe2O3不溶于水
既不能與酸反應生成鹽和水，又不能與堿反應生成鹽和水。
既能與酸反應生成鹽和水，又能與堿反應生成鹽和水
2、觀察下面各組物質，找出與其他物質不同的一種。
Na 、 Fe 、 紅磷 、 Cu
CaO 、 CuO 、 Na2O2 、H2O
Ca(OH)2 、NaOH 、Ba(OH)2 、CaCO3
金剛石、 石墨、 C60、 硫酸
Fe2O3、 MgSO4 、 CuCl2 、 NaClO
CO2 、 SO2 、 SO3 、 HCl
氯水、 84液、 液氯、 鹽酸
1、判斷正誤
同一元素在不同一化合物中，化合價一定相等( )
兩種不同元素只能形成一種化合物( )
課堂練習
×
×
【思考】上圖列出了一些含有碳元素的物質，其組成中含有什么含碳物質？
你還知道哪些含有碳元素的物質？
在這些物質中，碳元素的化合價是怎樣的？
碳酸鈣
二氧化碳
碳酸氫鈉
碳酸鈉
可燃冰（甲烷）
石墨
金剛石
碳酸
+4-40+2氫化物單質鹽氧化物酸堿物質類別碳元素化合價CH4CCO2COH2CO3CaCO3Na2CO3NaHCO3交流·研討-2根據碳元素化合價和物質所屬類別將上圖中含有碳元素的物質填寫在右側的二維圖中。類別化合價化合價物質類別啟示：(1)同一種元素可以存在于不同的物質中。(2)有些元素在不同化合物中可能呈現不同的。(3)基于核心元素的和研究物質，為我們認識物質性質和實現物質轉化提供了新思路。鐵及其化合物的“價-類”二維圖
0
+2
+3
氫化物
單質
鹽
氧化物
酸
堿
物質類別
鐵元素化合價
現給出以下物質：
鈉、鐵、氧化鈉、過氧化鈉、氯化鈉、一氧化碳、二氧化碳、氫氧化鈉、碳酸鈉、碳酸氫鈉、碳酸、碳單質、氯化鐵、氯化亞鐵、氫氧化鐵、氫氧化亞鐵、氧化亞鐵、三氧化二鐵。
從中找出含有鐵元素的物質，將其表示在右側的鐵及其化合物的“價-類”二維圖中。
Fe
Fe2O3
FeO
Fe(OH)2
Fe(OH)3
FeCl2
FeCl3
交流·研討 -2
氯及其化合物的“價-類”二維圖
+6
-2
+4
氫化物
單質
鹽
氧化物
酸
堿
物質類別
氯元素化合價
練習·活動
請根據之前所學的化學知識回憶：
1.含有氯元素的物質有哪些？
2.它們分別屬于什么物質類別？
3.其中所含氯元素的化合價為多少？
請將小組討論合作成果表示在右側的氯及其化合物的“價-類”二維圖中。
0
H2S
S
SO2
SO3
H2SO4
Na2SO4
H2SO3
H2S
Na2SO3
Na2S
鈉及其化合物的“價-類”二維圖
+1
0
氫化物
單質
鹽
氧化物
酸
堿
物質類別
鈉元素化合價
NaCl、Na2CO3
NaHCO3
NaOH
Na2O
Na2O2
Na
現給出以下物質：
鈉、鐵、氧化鈉、過氧化鈉、氯化鈉、一氧化碳、二氧化碳、氫氧化鈉、碳酸鈉、碳酸氫鈉、碳酸、碳單質、氯化鐵、氯化亞鐵、氫氧化鐵、氫氧化亞鐵、氧化亞鐵、三氧化二鐵。
請從中找出含有鈉元素的物質，將其表示在右側的鈉及其化合物的“價-類”二維圖中。
練習·活動
鈉及其化合物的“價-類”二維圖
+1
0
單質
鹽
氧化物
酸
堿
物質類別
鈉元素化合價
Na2CO3
NaHCO3
NaCl
NaOH
Na2O
Na2O2
Na
練習·活動
如何實現鈉及其化合物之間的轉化？請寫出主要反應的化學方程式。
元素形成物質的類別和化合價的關系：
1、金屬元素：
單質 → 氧化物 → 堿 → 鹽
在金屬單質中，金屬元素為0價，在氧化物、堿、鹽中，金屬元素顯正價。且金屬元素的價態較少。
2、非金屬元素：
氫化物→單質 → 氧化物 → 酸 → 鹽
在非金屬單質中，金屬元素為0價；在氫化物中，非金屬元素顯負價。且非金屬元素的價態種類較多。
2.牛奶和豆腐中含有豐富的鈣，這里的“鈣”應理解為（）
A.單質 B.元素 C.原子 D.分子
3.下列說法中正確的是（）
A.元素的存在形態只有化合態和游離態兩種
B.同一元素呈化合態時其化合價一定比游離態時高
C.有多少種元素就有多少種單質
D.同一元素在不同的物質中呈現的價態一定不同
4.只含有一種元素的物質（）
A.一定是純凈物 B.可能是單質也可能是化合物
C.一定是一種單質 D.可能是純凈物也可能是混合物
5.(2019 北京合格考)下列關于物質分類的敘述中，不正確的是（）
A.硫酸屬于酸 B.氫氧化鈣屬于堿
C.二氧化碳屬于氧化物 D.液氨屬于混合物
當堂檢測
1.將下列物質與所屬類別連起來。
SO2 金屬單質
HClO
BaCl2 非金屬單質
Fe(OH)3
Ca 氧化物
氯氣
硫酸鈉 堿
高錳酸鉀
硝酸 鹽
氧化鎂
碳酸氫鈉 酸
⑴元素按存在形態分為游離態和化合態；因此純凈物組成分為單質和化合物。
⑷根據被分散物質的顆粒大小混合物分類：溶液、懸濁液、膠體。
物質其他分類方法舉例
⑵物質分類也可根據在水溶液中和熔融狀態下能否導
電分類：分為電解質和非電解質
⑶根據在氧化還原反應中的表現分類：氧化劑和還原劑。

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