第二章 化学物质及其变化
第一节 物质的分类
1.了解简单分类法的意义及其在化学学习中的应用。
2.了解分散系的含义及分类，知道胶体是一种常见的分散系，了解丁达尔效应。
3.理解胶体的制备及性质。
一、常见的分类法
1．交叉分类法
根据分类标准不同，对 进行多种分类的一种分类方法，如对于Na2CO3，从其组成的阳离子来看，属于 盐，从其组成的阴离子来看，属于 盐，而从其溶解性看，则属于 盐。
同一物质
钠
碳酸
可溶性
2．树状分类法
即对 按照某种属性进行再分类。
同类事物
酸
碱
盐
二、分类法的应用
　可以帮助我们更好地认识物质的性质，找出各类物质之间的关系：
化学方程式分别为：
①2Ca＋O2===2CaO，
②CaO＋H2O===Ca(OH)2，
③CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O，
⑤CO2＋H2OH2CO3，
⑥H2CO3＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋2H2O。
三、分散系及其分类
1．分散系的定义：把 物质分散在 物质中所得到的体系。
一种(或多种)
另一种(或多种)
被分散
容纳分散质
3．分散系的分类
(1)按照分散质或分散剂所处状态的不同可将分散系分为9类。
(2)当分散剂是液态时，按照分散质粒子的大小，可以把分散系分为溶液、胶体、浊液。

①溶液：分散质粒子直径小于1 nm。

② ：分散质粒子直径介于1～100 nm之间。
③浊液：分散质粒子直径大于100 nm。
胶体
四、胶体的制备与性质
1．Fe(OH)3胶体的制备
(1)实验操作
(2)实验现象：烧杯中液体呈红褐色。
2．丁达尔效应
(1)实验
丁达尔效应
Fe(OH)3胶体
泥水
浊液
胶体
无此现象
(2)总结
①现象：当光束通过胶体时，可以看到 。
②形成原因：胶体粒子对光线的散射作用。
③应用：鉴别 。
3．电泳：胶体粒子带有电荷，在电场的作用下，胶体粒子在分散剂里作 的现象叫做电泳。
一条光亮的“通路”
胶体与溶液
定向移动
【注意】　一般来说，金属氢氧化物、金属氧化物的胶体粒子带正电荷；非金属氧化物、非金属硫化物的胶体粒子带负电荷。
4．聚沉
(1)概念：胶体的 被破坏，胶体粒子聚集成为较大的颗粒(悬浮粒子)而以沉淀形式从分散剂中析出，这称为胶体的聚沉。
(2)使胶体聚沉的方法
①中和胶体粒子的电性，消除胶体粒子间的相互排斥，从而使胶体粒子聚集成较大颗粒沉淀析出，可加入 电解质或与 的胶体。
② 或 ：可加快胶体粒子运动的速率，增大胶体粒子之间的碰撞机会，从而使胶体粒子凝聚成较大颗粒而沉淀。
介稳性
少量
胶体粒子带相反电荷
加热
搅拌
5．胶体的应用
(1)改进材料的机械性能和光学性能：如制作有色玻璃。
(2)医学上的应用：如疾病的治疗。
(3)农业上的应用：如土壤的保肥作用。
(4)日常生活中的应用：如明矾净水的原理、制豆腐的原理。
(5)解释一些自然现象：如江河入海口形成三角洲。
物质的种类繁多，数量巨大，新的物质还在不断地被制备出来，对物质进行科学地分类，再分门别类地研究它们的结构、性质和用途，就容易找到有关规律，把握物质的本质属性和内在联系。
分类法就是根据事物的特点把事物分别归类。分类时需要依据一定的标准，根据不同的标准可以把事物分为不同的类别。
分类法是一种行之有效、简单易行的科学方法。因为当分类的标准确定之后，同类的事物在某些方面的相似性可以帮助我们做到举一反三，对不同类事物的了解使我们有可能做到由此及彼。
常用分类法有交叉分类法和树状分类法。
交叉分类法是按照事物表现出的不同属性，将某一种事物按多种标准进行分类得出不同的结论的方法。应用交叉分类法，可使我们获得有关这一事物的多种信息。
树状分类法是对同一事物进一步分类的方法，应用这种分类法，可使我们清楚地认识某事物在整个体系中所处的位置。
(2010年启东高一检测)无机化合物可根据其组成和性质进行分类。
(1)上图所示的物质分类方法名称是________。
(2)
以Na、K、H、O、C、S、N中任两种或三种元素组成合适的物质，分别填在上表中②③⑥后面。
(3)写出⑦转化为⑤的化学方程式________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(4)写出实验室由⑩制备O2的化学方程式___________________________________ __________________________________________________________________________________。
(5)实验室制备⑦常用________和________反应，检验该气体的方法是____________________________。
【解析】　解答本题应从常见的酸、碱、盐的组成、含义及化学性质入手分析，熟悉常见气体如CO2、O2的实验室制备原理和检验方法。
【答案】　(1)树状分类法　(2)②H2SO4(或HNO3)　③NaOH(或KOH)　⑥Na2SO4(或K2CO3或Na2SO3或NaNO3或NH4NO3)
(3)2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O
(5)稀盐酸　大理石(或石灰石)　将气体通入澄清石灰水中，若变浑浊，即可证明是CO2
1．下列各组物质按组成规律不同分类，请找出与其他种类不同的物质。
(1)HCl　H2SO4　H2CO3　HNO3______ __________________________________
(2)NaCl　KNO3　Na2CO3　NaNO3____ ____________________________________
(3)Fe　Al　Zn　C__________________ _____________________________________
(4)溶液　水　浊液　胶体___________ ____________________________________
解析：(1)只有HCl是无氧酸，其余是含氧酸或只有H2CO3是弱酸，其余是强酸。(2)只有KNO3是钾盐，其余是钠盐或只有NaCl是无氧酸盐，其余是含氧酸盐。(3)只有C是非金属单质，其余都是金属单质。(4)只有水是纯净物，其余都是混合物。
答案：(1)HCl或H2CO3　(2)NaCl或KNO3
(3)C　(4)水
(2010年北师附中高一检测)丁达尔效应是区分胶体与溶液的一种最常用的方法。
(1)如图是在实验室中进行氢氧化铁胶体丁达尔效应实验的示意图，该图中有一处明显的错误是______________________________ _____________________________________，
原因是_____________________________ ___(试从分散系的分类进行讨论说明)
(2)欲在树林中观察到丁达尔效应，你认为一天中最有可能观察到该现象的时间是　　　　，理由是　　　　　　　。
(3)去树林观察丁达尔效应有诸多不便，聪明的你想出了许多在家里看到丁达尔效应的方法，其中最简单、最环保的方法是：________________________________ ____________________________________。
【解析】　(1)进入烧杯前，光穿过的空气是溶液，不是胶体，不会产生丁达尔效应，所以该图中的明显错误是空气中也出现了光柱。
(2)清晨，树林中存在水雾，阳光透过树叶间隙形成光束，穿过这些水雾会产生丁达尔效应，所以一天中最有可能观察到该现象的时间是清晨。
(3)打开暖瓶(加热水)让水汽升腾起来，用一束光照射即可。
【答案】　(1)空气中也出现了光柱　进入烧杯前，光穿过的空气是溶液，不是胶体，不会产生丁达尔效应
(2)清晨　清晨树林中存在水雾，雾是胶体，阳光透过树叶间隙形成光束，穿过这些水雾会产生丁达尔效应
(3)打开暖瓶(加热水)让水汽升腾起来，用一束光照射即可
【规律方法】　(1)区分胶体与溶液可从下面两个方面考虑：①根据分散质粒子的大小来区分
分散质粒子大小在1 nm～100 nm之间的分散系为胶体，小于1 nm的分散系为溶液。
②根据有无丁达尔效应来区分
胶体粒子对光有散射作用，因而胶体具有丁达尔效应；溶液中的阴、阳离子太小，对光的散射极其微弱，因而溶液无丁达尔效应。
(2)下列几个方面不能用来区分胶体和溶液：
①是否均一、透明。因为胶体和溶液通常都是均一、透明的分散系。
②是否通过滤纸。因为胶体和溶液的分散质粒子均很小，其分散质均能通过滤纸。
2．(2010年日照高一检测)下列叙述正确的是(　　)
A．直径介于1 nm～100 nm之间的微粒称为胶体
B．电泳现象可证明胶体属于电解质溶液
C．利用丁达尔效应可以区别溶液与胶体
D．胶体粒子很小，可以透过半透膜
解析：选C。解答本题时，应先明确胶体的定义、性质以及提纯的方法，然后分析题目中各选项提供信息，判断其正误。A项，分散质粒子直径介于1 nm～100 nm之间的分散系为胶体，而不是微粒本身是胶体。
B项，因胶体分散质具有很大的比表面积，因而具有很强的吸附性，能吸附相同的电荷而“带电”，在外加电场的作用下可定向移动，称为电泳。
C项，由于胶体分散质粒子的直径小于可见光的波长，在可见光通过胶体时，会产生散射现象，从而形成一条光亮的通路，即发生丁达尔效应，而溶液没有丁达尔效应。
D项，胶体粒子很小，可以透过滤纸，但半透膜孔径更小，只允许小分子、离子透过，胶体粒子不能透过。
实验室制取Fe(OH)3胶体的方法是：向沸水中滴加FeCl3饱和溶液，并加热至液体呈红褐色。
(1)实验室制取Fe(OH)3胶体的原理是：
(2)必须用饱和FeCl3溶液制备Fe(OH)3胶体；当溶液呈红褐色时即停止加热，加热过度会破坏Fe(OH)3胶体，生成Fe(OH)3沉淀。
取少量Fe2O3粉末(红棕色)加入适量盐酸，所发生反应的化学方程式为___________ _______________，反应后得到的FeCl3溶液呈棕黄色。用此溶液进行以下实验：
(1)取少量溶液置于试管中，滴入NaOH溶液，可观察到有红褐色沉淀生成，反应的化学方程式为________________________，此反应属于________反应。
(2)在小烧杯中加入20 mL蒸馏水，加热至沸腾后，向沸水中滴入几滴FeCl3溶液，继续煮沸至溶液呈________色，停止加热，制得的分散系为_______________________________ _____________________________________。
(3)向(2)中烧杯中的分散系中逐滴滴入过量盐酸，会出现一系列变化：
①先出现红褐色沉淀，原因是__________ ______________________________________________________________________________________________________________________________________。
②随后沉淀逐渐溶解，溶液呈棕黄色，反应的化学方程式为________________________ ________________。
【思路点拨】　解答本题要注意以下两点：
(1)Fe3＋在不同条件下可形成不同的分散系。
(2)Fe(OH)3胶体中加入盐酸先聚沉，后沉淀溶解。
【解析】　(1)Fe2O3是碱性氧化物，能与酸反应生成盐，铁盐可与碱反应，生成沉淀；(2)是Fe(OH)3胶体的制法；(3)Fe(OH)3胶体的胶粒带正电，可被电解质电离出的阴离子把电性中和掉，进而形成较大颗粒而沉淀。
【答案】　Fe2O3＋6HCl===2FeCl3＋3H2O
(1)FeCl3＋3NaOH===Fe(OH)3↓＋3NaCl
复分解　(2)红褐　氢氧化铁胶体
(3)①盐酸电离出来的离子所带的电荷与胶体粒子所带的电荷发生了电性中和，破坏了胶体的介稳性，从而使胶粒聚集成较大的颗粒沉降下来
②Fe(OH)3＋3HCl===FeCl3＋3H2O
3．请按照下面的实验步骤制备氢氧化铁胶体。首先用烧杯取少量蒸馏水，用酒精灯加热至沸腾，然后逐渐向烧杯中滴加1 mol·L－1 FeCl3溶液，并继续煮沸至液体呈透明的红褐色即得氢氧化铁胶体。
(1)怎样检验是否制得了胶体？
(2)某同学在活动过程中，边滴加FeCl3溶液边用玻璃棒搅拌，结果没有制得胶体，请帮他分析其中的原因。
解析：(1)检验胶体可用丁达尔效应；(2)制备Fe(OH)3胶体时，边滴加FeCl3溶液，边振荡烧杯，但不能用玻璃棒搅拌，因为用玻璃棒搅拌时会增大胶体粒子之间的碰撞机会，从而使胶体聚沉。
答案：(1)在暗室里让一束可见光通过所制得的物质，从入射光侧面可观察到一条光亮的“通路”，说明能发生丁达尔效应，证明已制得胶体。(2)用玻璃棒搅拌会增大胶体粒子之间的碰撞机会，从而使胶体聚沉。