物质的分类(教师版).docx

1.1.1 物质的分类

前几年的诺贝尔化学奖的获奖项目——
2017年：冷冻电子显微技术，用于溶液中生成物分子的高分辨率结构测定。
2018年：（1）酶的定向演化；（2）多肽和抗体的噬菌体呈现技术。
2019年：锂离子电池。
2020年：开发基因组编辑方法。
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学习聚焦

知识精讲

知识点01 化学研究的微观层次
化学是在分子、原子水平上研究物质及其变化规律，这是化学学科的微观层次。
说明：如果某种变化的微粒比原子小（如原子核的变化）、或者比分子大（如物质的三态变化），这样的变化不属于化学变化。
【即学即练1】2017年，获诺贝尔化学奖的成果——冷冻电子技术，用于溶液中生成物分子的高分辨率结构测定。2019年，获诺贝尔化学奖的成果——对锂离子电池的研究。问：为什么这些成果属于化学奖？
【答案】因为这些都是在原子、分子的水平上进行的研究，所以这些成果都属于化学奖。
【解析】第一项成果的研究对象是“溶液中生成物分子”，第二项的研究对象是“锂离子”，而离子是带电的原子，所以这两项成果是在分子和原子的层次上进行的研究，是化学学科的微观层次。

知识点02 常见的物质分类方法
分类法是一种行之有效、简单易行的科学研究方法。同类物质往往有相似的性质，所以分类可以预测物质的性质及可能发生的变化。常见的分类方法有：
●单一分类法：对研究对象使用一种标准的分类法，如氧化物按组成元素分为金属氧化物、非金属氧化物。
●交叉分类法：对同一研究对象用不同标准进行分类，物质类别间有交叉部分，可弥补单一分类方法分类标准的局限性和信息量少等不足，从不同角度对研究对象进行比较全面的分析。如下图所示：

●树状分类法：对同类事物按照同一标准进行再分类，同一层次的物质类别间一般相互独立，可以区分出物质的从属关系，但未突出物质的特性。如下图所示：

【即学即练2】（1）（树状分类法）填写有关物质分类空格：

（2）（交叉分类法）把“物质”与“物质类别”连接起来：
物质

物质类别
Na2CO3

钠盐
Na2SO4

钾盐
K2SO4

硫酸盐
K2CO3

碳酸盐

【答案】（1）（自上而下依次为）纯净物 化合物 无机化合物 酸 碱 盐 氧化物（或氢化物）
物质

物质类别
Na2CO3

钠盐
Na2SO4

钾盐
K2SO4

硫酸盐
K2CO3

碳酸盐
（2）

知识点03 物质三态的宏观性质和微观性质
1．物质的三态指固态、液态、气态。液体和固体也被称为物质的凝聚态。
2．固体有一定的形状；液体没有固 定的形状，但有固定的体积；气体没有固定的形状和体积； 气体容易被压缩，而固体和液体不易被压缩。

3．固体和液体的体积主要由微粒数目和微粒大小决定，气体的体积主要由微粒数目和微粒之间的距离决定 。
4．物质三态变化时，也伴随着能量的变化。同一物质，气态时能量最高，液态次之，固态时能量最低。如下图：

【即学即练3】一次性打火机里的燃料是一种叫丁烷的物质，通常情况下呈气态．它是在常温下，用 的方法使它液化后储存在打火机里的；如果不小心将其摔坏，待里面的液体刚消失时，立刻捡起残骸，会感觉残骸较 （选填“冷”、“热”），这是因为里面的液体迅速      （填物态变化的名称）时要      （选填“吸收”、“放出”）大量的热。
【答案】压缩体积 冷 汽化 吸收
【解析】丁烷在加压时为液体，减压时会转化为气体。由液体转化为气体叫汽化，这个过程是吸热的。

常见考法
常见考法一 化学学科的微观层次
【例1】下列关于化学研究领域的说法，错误的是
A．探索原子分子的特征和行为，从而控制原子、分子之间的反应
B．分析自然界物质构成,以使在工厂中实现规模生产
C．合成开发自然界中并不存在的新物质、新材料，满足人们生产生活的需求
D．合成开发自然界中并不存在的新元素，解决环境、能源、资源问题
【答案】D
【解析】对于选项D，决定元素种类的是原子核内的质子数，而化学反应不能实现原子核的变化，所以在化学研究的领域不能合成新元素。答案为D。
必杀技
化学变化是在原子层次上的变化，是原子的重新组合。化学反应不能实现原子核的变化。
【同步练习1-1】三位科学家因在“分子机器的设计与合成” 领域做出贡献而荣获2016年诺贝尔化学奖。他们利用原子. 分子的组合， 制作了最小的分子马达和分子车。 下列说法不正确的是
A．化学是一门具有创造性的科学， 化学的特征是认识分子和制造分子
B．化学是在原子、分子的水平上研究物质的一门自然科学
C．化学注重理论分析推理，而不需要做化学实验
D．化学家可以在微观层面操纵分子和原子，组装分子材料
【答案】C
【同步练习1-2】下列说法正确的是
A．宏观上的物质对外不显电性，是因为组成它们的微观粒子都是电中性的原子和分子
B．某物质经科学测定只含有一种元素，则可以断定该物质是一种纯净物
C．利用化学方法，我们可以制造出新的分子，但不能制造出新原子
D．由两种元素组成的电解质分子中，显正价的是正离子，显负价的是负离子
【答案】C
【解析】选项A，组成物质的微粒不一定都是原子或分子，也可以是离子，如氯化钠是由钠离子和氯离子构成的，A错。选项B，同种元素可以形成同素异形体，如O2和O3混合在一起是混合物，B错。选项C是正确的。选项D，如HCl是电解质，其中H显正价，Cl显负价，但HCl气体中只存在HCl的分子，而不存在正、负离子，D错。答案为C。

常见考法二 交叉分类法
【例2】Na2O、NaOH、Na2CO3、NaCl、Na2SO4可按某种标准进行分类，下列分类标准正确的是
①钠的化合物　 ②能与硫酸反应的物质 ③可溶于水的物质　
④钠盐　 ⑤钠的含氧化合物
A．①③④⑤ B．①②⑤ C．②④⑤ D．①③
【答案】D
【解析】Na2SO4与硫酸不反应，②错；Na2O和NaOH不属于钠盐，④错；NaCl不属于钠的含氧化合物，⑤错。答案为D。
必杀技
“交叉分类法”的特点是对同一事物按照不同的标准进行分类，从而可以看出同一物质的多种属性。
【同步练习2-1】根据物质的类别，填写物质的化学式。
物质

物质类别

钙盐

铵盐

硝酸盐

盐酸盐

【答案】CaCl2 Ca(NO3)2 NH4NO3 NH4Cl
【同步练习2-2】下列交叉分类法正确的是

【答案】D

常见考法三 树状分类法
【例3】把下列氧化物填入相应的空格：BaO、CO2、CO、Na2O、Mn2O7、H2O、NO、N2O5（同一物质可能填在多处）。
氧化物
按组成元素
按化学性质
碱性氧化物
金属氧化物
非金属氧化物
成盐氧化物
不成盐氧化物
酸性氧化物

【答案】（自上往下分别为）BaO、Na2O、Mn2O7； CO2、CO、H2O、NO、N2O5；
CO、H2O、NO； CO2、Mn2O7、N2O5； BaO、Na2O
必杀技
“树状分类法”的特点是同类事物按照某些属性进行再分类，形成一定的从属关系。
【同步练习3-1】按酸、碱、盐、氧化物的顺序排列的一组物质是
A．H2SO4　Na2CO3　NaCl　CuO
B．H2O　Ca(OH)2　HCl　Na2SO4
C．H2SO4　NaOH　Na2CO3　Fe2O3
D．NaOH　H2CO3　NaCl　CO2
【答案】C
【同步练习3-2】无机化合物可根据其组成和性质进行分类（如图所示）。

（1）从K、H、O、C中任选三种元素组成合适的物质，分别填在下列表格的横线上。
物质类别
酸
碱
盐
氧化物
化学式
①HCl
②________
③________
④Ca(OH)2
⑤CaCO3
⑥________
⑦CO
⑧Fe2O3
（2）⑦与⑧在高温条件下可以反应，其生成物分别属于______________(填物质类别)。
（3）写出利用（1）表格中的物质制备③的化学方程式：__________________________________。
【答案】（1）H2CO3 KOH K2CO3 （2）单质、氧化物
（3）K2CO3+ Ca(OH)2 = CaCO3↓+2KOH
【解析】第（2）问的化学方程式为Fe2O3+3COFe+3CO2

常见考法四 物质三态的宏观性质和微观性质
【例4】在液态水蒸发的过程中，下列说法正确的是
A．水分子不断运动 B．水分子之间间隔不变
C．发生了化学变化         D．水分子可以保持水的物理性质
【答案】A

必杀技
物质的三态变化及能量变化如图：

【同步练习4-1】如图所示实验方案与实验结论相对应的是

①
②
③
④
方案

结论
比较呼出气体中CO2含量较空气中的多
说明白烟的成分不是二氧化碳
说明氨分子在不断地运动，而酚酞分子不运动
说明液态水与气态水可以相互转化
A．①②④ B．①④ C．①②③④ D．②④
【答案】A
【解析】实验①，左边的木条先熄灭，可证明呼出气体中CO2含量较高；实验②，火柴能点燃白烟，证明白烟的成分不是CO2；实验③，A烧杯中溶液变红，可证明氨水具有挥发性，但酚酞分子在溶液中也是运动的，③的结论错误；实验④，试管内的水受热汽化，水蒸气在冷的玻璃片上又聚成水珠，实现了液态水和气态水的相互转化。答案为A。
【同步练习4-2】水是由水分子构成的。若用“”表示氢原子，“”表示氧原子，如图四种变化中能体现“水蒸发”的微观本质的是
A． B．
C． D．
【答案】B
【解析】“水蒸发”是水分子之间的距离增大，分子内的氢、氧原子不会分开，答案为B。

分层提分

题组A 基础过关练
1．．（上海市松江二中期中）经分析，某种物质只含有一种元素，则此物质
A．一定是一种单质 B．一定是纯净物
C．一定是混合物 D．可能是纯净物，也可能是混合物
【答案】D
【解析】如O2和O3都只含氧元素，单一的气体是纯净物，混合气体便是混合物。答案为D。
2．（上海市市西中学期中）下列各组分类中，错误的是
A．氯气：单质 B．液氯：纯净物
C．氯气：非金属 D．氯水：化合物
【答案】D
【解析】氯水是混合物。答案为D。
3．（上海市曹杨中学期中）根据某种共性，将CO2、P2O5、SiO2归为一类，下列物质中符合此共性而被归为一类的是
A．SO2 B．CaO C．H2O D．CO
【答案】A
【解析】CO2、P2O5、SiO2既是非金属氧化物，也是酸性氧化物。答案为A。
4．（上海市南洋中学期中）生石灰(CaO)可作食品干燥剂，属于碱性氧化物，不能与其发生反应的物质是
A. H2SO4 B. SO2 C. H2O D. NaOH
【答案】D
5．（上海市南洋中学期中）下列物质一定属于混合物的是
A. 固态物质   B. 含多种元素的物质    C. 液态物质   D. 没有颜色的溶液
【答案】D
【解析】选项D，既然是“溶液”，一定有溶质和溶剂，一定属于混合物。答案为D。
6．（上海市市八中学期中）下列说法：①只含一种元素的物质一定是纯净物　②BaSO4是一种难溶于水的强电解质 ③磷酸、烧碱、小苏打分别属于酸、碱、盐。其中正确的表述是
A．①②③     B．①③       C．②③     D．①②
【答案】C
7．（上海市久隆模范期中）Na2CO3俗名纯碱，下面是对纯碱采用不同分类法的分类，不正确的是
A．Na2CO3是碱 B．Na2CO3是盐
C．Na2CO3是钠盐 D．Na2CO3是碳酸盐
【答案】A
【解析】Na2CO3虽然俗名叫纯碱，却属于盐类。答案为A。
8．（上海市金陵中学期中）下列对生活中常见现象的正确解释是
A．汽化：舞台上常用干冰制作“云雾”效果
B．液化：从冰箱里取出的鸡蛋过一会“出汗”
C．升华：冰雪消融
D．凝固：冬日温暖的车内玻璃会变模糊
【答案】B
【解析】选项A，舞台上的“云雾”效果，利用的是干冰升华吸热，使空气中的水蒸气液化，A错。选项B，从冰箱里取出的鸡蛋表面温度较低，使空气中的水蒸气在其表面液化而“出汗”，B说法正确。选项C，冰雪消融叫熔化，C错。选项D，冬日温暖的车内玻璃表面先使车内的水蒸气在玻璃表面液化，使玻璃变模糊，D错。答案为B。
9. （上海市闵行三中期中）下列对各组物质所属类别的判断中正确的是
A. NaCl、KCl、HClO3、BaCl2：盐类
B. NaClO、KClO3、Cl2、HClO：含氯化合物
C. 空气、Fe(OH)3胶体、：混合物
D. H3PO4、HNO3、HCl、H2SO4：酸类
【答案】D
10．（上海市上师大闵行分校期中）关于物质聚集状态，说法正确的是
A．液体有固定的形状和体积
B．气体构成微粒小，易被压缩
C．温度是影响物质聚集状态的唯一因素
D．物质的不同聚集状态间可相互转化
【答案】D
11．（上海市上师大闵行分校期中）根据组成对物质进行分类，和其他三种物质不属于同一类的是
A．CuO B．H2SO4 C．HCl D．HNO3
【答案】A
【解析】选项B、C、D都是酸。答案为A。
12. （上海市闵行协和双语教科期中）分类是一种重要的学习方法。氢化物是指由两种元素组成且其中一种元素是氢元素的化合物。下列物质中不属于氢化物的是
A．H2SO4 B．H2O2 C．NaH D．NH3
【答案】A
【解析】氢化物是指由两种元素组成且其中一种元素是氢元素的化合物，但选项A中含三种元素，A属于酸。答案为A。
13. （上海市上师大嘉定期末）含氯消毒剂ClO2可有效灭活新冠病毒，是战胜病毒的重要武器，按物质的组成分类，ClO2属于
A．氧化物 B．酸 C．碱 D．盐
【答案】A
14．（上海市市西中学期末）下列有关物质分类或归类正确的是
A．混合物：盐酸、漂白粉、氯水、液氯
B．化合物：CaCl2、NaOH、HCl、O2
C．同素异形体：C60、干冰、金刚石、石墨
D．化学变化：硫燃烧、碳酸钙高温分解、氢气与氯气混合气光照下爆炸
【答案】D
15．（上海市南洋中学期中）2017年9月厦门金砖国家峰会期间，气象部门的科技人员为了保证峰会有关活动的正常进行，一直做好“驱雨”准备。催雨剂的主要成分可以是干冰、液氮、碘化银（AgI）等，它们分别属于氧化物、单质和盐，下列物质与上述三种类别完全不同的是
A. I2 B. HNO3 C. P2O5 D. K2SO4
【答案】B

题组B 能力提升练
16．（上海市进才中学期中）如右图所示，下列物质或概念间的从属关系中错误的是
A．X为含氧酸，Y为酸，Z为化合物
B．X为氧化物，Y为化合物，Z为纯净物
C．X为强碱，Y为碱，Z为化合物
D．X为非金属氧化物，Y为酸性氧化物，Z为氧化物
【答案】D
17．（上海市青浦一中期中）下列关于宏观事实的微观解释中，不正确的是
A．密封良好的方便面从平原带到高原时，包装袋鼓起——分子的体积增大
B．氧气在一定条件下转变为臭氧——氧原子的组合方式改变
C．水和过氧化氢化学性质不同——分子构成不同
D．通过气味辨别酒精和水——分子不断运动，不同分子的性质不同
【答案】A
【解析】选项A，密封良好的方便面从平原带到高原时，由于气压降低，分子间的距离增大，所以包装袋鼓起，但分子本身的大小是不变的。答案为A。
18. （上海市向明中学期中）垃圾分类可以有效地回收资源，把垃圾从“敌人”变成“朋友”。同样通过研究物质分类，可以发现物质的变化规律，下列有关物质的分类正确的是
A．酸性氧化物：CO2、Mn2O7、SO3
B．碱：烧碱、纯碱、熟石灰
C．混合物：盐酸、液氮、大理石
D．化合物：胆矾、纯净矿泉水、干冰
【答案】A
【解析】选项A，我们知道KMnO4，它所对应的酸是HMnO4，所以Mn2O7属于酸性氧化物，A正确。选项B，纯碱属于盐类，B错。选项C，液氮属于纯净物，C错。选项D，纯净矿泉水除水外，还含有其他成分，如矿物质，属于混合物，D错。答案为A。
19. （上海市松江一中期中）符合下图中阴影部分的物质是
A． NaHCO3 B． Cu2(OH)2CO3
C． NaCl D． Na2CO3
【答案】D
20．化学概念在逻辑上存在如下关系：

对下列概念的说法正确的是
A．化合物与纯净物属于重叠关系
B．分解反应与复分解反应属于并列关系
C．化合物与金属氧化物属于交叉关系
D．钠盐与碳酸盐属于并列关系
【答案】B
【解析】选项A，纯净物中包括化合物，属于包含关系，A错。选项B正确。选项C，化合物中包括金属氧化物，属于包含关系，C错。钠盐与碳酸盐属于交叉关系，二者的交集是Na2CO3和NaHCO3，D错。答案为B。
21．现有下列10种物质：①CO ②空气 ③MgCl2 ④CaO ⑤H2SO4 ⑥Ca(OH)2 ⑦CuSO4·5H2O ⑧碘酒 ⑨NaHCO3，其中：
（1）属于混合物的是____________ （填序号，下同）；
（2）属于氧化物的是________________；
（3）属于盐的是____________；
（4）属于电解质的是________________。
【答案】（1）②⑧ （2）①④ （3）③⑦⑨ （4）③④⑤⑥⑦⑨
22．有下列四组物质，每组中都有一种物质与其他三种物质属于不同的类别，请将该物质选出来（写出化学式）并把所选依据（选出的物质与他物质的不同之处）列在下面相应的表格中。
(1)O2、H2、C、N2　 (2)NaCl、KCl、Na2CO3、BaCl2　 (3)H3PO4、H2SO4、HNO3、HCl　
组别
被选出的物质
依据
第(1)组
________
___________________________________
第(2)组
________
___________________________________
第(3)组
________
___________________________________
【答案】C C为固体，其余为气体 Na2CO3 Na2CO3为含氧酸盐，其余为无氧酸盐
HCl HCl是无氧酸，其余是含氧酸

题组C 培优拔尖练
23．（上海市华实高中期中）实验室中的药品常按物质的性质、类别等有规律地摆放。现有部分药品按某种规律的摆放在实验桌上，如图。做“硫酸的性质”的实验时，某同学取用BaCl2溶液后，应把它放回的位置是

A．A B．B C．C D．D
【答案】C
【解析】从摆放规律看，中间是酸碱指示剂，左边是酸，右边分别是盐和碱，所以C处一定是盐。
24．（上海市松江一中期中）下列物质中肯定为纯净物的是
A．仅由一种元素组成的物质
B．仅由一种原子构成的物质
C．仅由一种分子构成的物质
D．仅由一种元素的正离子与另一种元素的负离子构成的物质
【答案】C
【解析】对于选项A和B，金刚石和石墨可以作为反例。选项C是正确的。选项D，FeCl3和FeCl2可以作为反例。答案为C。
25．（上海市新中中学期中）归纳法是学习化学的重要方法之一，下列图示正确的是

A. 概念关系
B.物质分类
C.地壳中元素含量
D.金属的化学性质
【答案】A
26．超临界流体是介于气态和液态之间的一种新的状态。超临界二氧化碳可作为溶剂、发泡剂取代某些有机溶剂。下列有关说法中不正确的是
A．超临界二氧化碳就是干冰
B．超临界二氧化碳与其气态或液态之间的转化是物理变化
C．二氧化碳属于氧化物
D．超临界二氧化碳的大量使用也会加剧温室效应
【答案】A
【解析】对于选项A，超临界二氧化碳也是介于气态和液态之间的一种新的状态，而干冰是固态CO2，答案为A。
27．我国自主研制的“神舟号”载人飞船成功发射升空并顺利返回。飞船常使用的一种助燃剂液氧是由氧气加压降温制成的蓝色液体，下列说法不正确的是
A．液氧和氧气中分子大小相同
B．构成液氧和氧气的分子相同，性质相同
C．液氧和氧气的组成元素相同
D．液氧和氧气中的氧分子间的间隙不同
【答案】B
【解析】对于选项B，构成液氧和氧气的分子相同，化学性质也相同，但物理性质不同。答案为B。
28．某化学兴趣小组欲研究H2SO4、NaCl、KCl、Na2CO3、FeCl3、NaOH的性质，对于如何研究，他们设计了两种实验方案。方案①：将它们按照酸、碱、盐分类，然后分别溶于水得到溶液，进行实验；
方案②：将它们按照钠盐、钾盐、铁盐和其他化合物分类，然后分别溶于水得到溶液，进行实验。
下列说法正确的是
A．常温时，将少量铜粉分别投入上述溶液中，按照方案①的分类，能够完全溶解铜粉的只有酸(稀硫酸)溶液
B．取某种溶液，在其中加入上述方案②中的钾盐溶液，有白色沉淀产生，再加入稀硝酸，沉淀不消失，则该溶液中含有Ag+
C．按照方案①的分类，属于碱的有Na2CO3、NaOH
D．按照方案②的分类，属于钠盐的有NaCl、Na2CO3、NaOH
【答案】B
【解析】选项A，常温时，铜粉与硫酸是不反应的，A错。选项B，钾盐是KCl，产生的不溶于稀硝酸的白色沉淀只有AgCl，所以溶液中含Ag+，B正确。选项C，Na2CO3不属于碱，C错。选项D，NaOH不属于钠盐，D错。答案为B。
29．（1）图为一“铁链”图案，图案上由左到右分别写了H2O、CO2、Na2O、NaCl、FeCl3五种物质，图中相连的两种物质均可归属为一类，相交部分由左到右A、B、C、D为其相应的分类依据代号。请回答下列问题：

请将分类依据代号填入相应的括号内：
(　　)两种物质都是非金属氧化物
(　　)两种物质都是钠的化合物
(　　)两种物质中一种是酸性氧化物，一种是碱性氧化物
(　　)两种物质都是盐
（2）根据分类的方法和知识，将(Ⅰ)中的反应与(Ⅱ)中的反应类型用短线连接起来。
　　　 (Ⅰ)　　　　　　　　　　　　　(Ⅱ)
A．CuO+H2Cu+H2O ①置换反应
B．CaCO3CaO+CO2↑ ②复分解反应
C．AgNO3+HCl = AgCl↓+HNO3 ③分解反应
D．Na2O+H2O = 2NaOH ④化合反应
【答案】（1）A　C　B　D （2）