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高中化学必修一知识点速记速查逻辑关系
人教版高中化学必修一高中化学思维导图，必修一知识点速记速查逻辑关系。
编辑于2021-02-26 18:39:14- 相似推荐
- 大纲
高 中 化 学 必 修 一
实 验 化 学
实验基本方法
实验安全
常见危险符号
常见意外处理
1. 酒精及有机物燃烧，小面积着火：湿布 沙土 盖灭。
2. 不慎烫伤，用药棉浸75%的酒精轻涂伤处。
3. 眼睛被化学物质灼伤，立即用大量水冲洗，边洗边眨眼睛。
4. 浓酸(碱)洒到实验台上，应先用碳酸钠溶液(或稀醋酸)中和，后用水冲洗。
5. 浓硫酸沾在皮肤或衣服上，应立即用干抹布擦去，大量水冲后，涂上3%～5%的NaHCO3溶液。
6. 玻璃割伤或有创伤时，先除去伤口的杂物，稀双氧水擦洗，后包扎。
基本操作
药品的取用
1. 固体药品
粉末状或小颗粒状药品：药匙
块状药品：镊子
2. 液体药品
少量液体：胶头滴管
定量液体：量筒
较多量液体：直接倾倒
加热
1. 给液体加热：试管 烧杯 烧瓶 蒸发皿
2. 固体加热：试管 坩埚
3. 加热时，底部不能与灯芯接触
收集气体的方法
1. 向上排空气法（密度比空气大）
2. 向下排空气法（密度比空气大）
3. 排水法（不溶于水）
提纯与分离
过滤
1.适用范围
过滤适用于不溶性固体与液体的分离。
2.主要仪器
所用的仪器和用品：漏斗 玻璃棒 烧杯 铁架台(带铁圈) 滤纸。
3.装置图
蒸发
1．概念：
分离溶于溶剂中的固体溶质的一种方法。
2．主要仪器及用品
铁架台 酒精灯 玻璃棒 蒸发皿。
3．装置图
蒸馏
1．原理
利用混合物中各组分的沸点不同，除去液态混合物中难挥发或不挥发的杂质。
仪器及装置图
萃取
1．原理
(1)萃取
利用物质在互不相溶的溶剂里溶解度的不同,用一种溶剂把物质从它与另一种溶剂所组成的溶液里提取出来的方法
(2)分液
两种互不混溶的液体分离开的操作方法
2．主要仪器
分液漏斗,烧杯,玻璃棒
操作流程图
加萃取剂
振荡萃取
静置分层
分液
实验计量应用
物质的量
1．物质的量
含有一定数目粒子的集体
2．物质的量的单位——摩尔
符号为n
单位为摩尔，简称摩，符号为mol
3．阿伏加德罗常数
6.02214076×10²³
4．物质的量、阿伏加德罗常数与粒子数(N)的关系
n＝N/NA
5. 物质的量在化学方程式计算中的应用
一、化学方程式计算的依据
各物质的化学计量数之比等于各物质的物质的量之比
对于气体参与的反应，在同温同压下各物质的化学计量数之比等于各气体的体积之比，即ν1∶ν2∶ν3＝n1: n2: n3。
二、化学方程式计算的基本要求
1．根据化学方程式进行计算时，已知的物质的其他物理量可换算成物质的量，再根据化学方程式中化学计量数之比等于其物质的量之比，列比例式。
2．各物理量及单位、公式等尽量用符号表示。各物理量要注明所表示的物质(或粒子)的符号_。
3．设未知数可直接用各物理量符号表示。
4．把已知量代入比例式计算时，都要代入单位。
5．根据化学方程式计算时，已知物理量和被求物理量，只要满足“上下一致，左右相当”即可进行求算，如46 g Na与水反应时，46 g Na与22.4 L H2(标况)是相当的。
三、利用化学方程式进行计算的基本步骤
气体摩尔体积
1.决定物质体积的因素
1．气体体积与物质的量的关系
V=Vm·n
2．阿伏加德罗定律
同温同压下，相同体积的任何气体都含有相同数目的粒子(即阿伏加德罗定律)。
2.气体摩尔体积
1．定义：单位物质的量的气体所占有的体积。符号：Vm，单位L/mol(或L·mol－1)和m3/mol(或m3·mol－1)。
2．计算公式：Vm=V/n。
3．影响气体摩尔体积的因素
气体摩尔体积的数值取决于气体所处的温度和压强。
25 °C,101千帕时气体摩尔体积为24.5升/摩尔。
化 学 原 理
分散系
分散系
1．分散系：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
2．按照分散质粒子大小分类
其中最稳定的是溶液，最不稳定的是浊液，胶体属于介稳体系。
图七
胶体性质
1.丁达尔效应
当光束通过胶体时，可以看到光亮通路，这是由于胶体粒子对光线散射形成的。
丁达尔效应可用来区分胶体。
2.聚沉：胶体形成沉淀析出的现象。
主要方法
加入电解质
加入带相反电荷的胶体
加热胶体
离子反应
酸、碱、盐在水溶液中的电离
1.电解质定义
电解质：溶于水溶液中或在熔融状态下就能够导电的化合物
2.电解质的电离
1．概念：水溶液中或熔融状态下产生自由移动离子的一种过程。
2．电离方程式
(1)酸的电离，如H2SO4：H2SO4=2H+ +SO42-；
(2)碱的电离，如NaOH：NaOH=Na+ +OH-；
(3)盐的电离，如CuSO4：CuSO4=Cu2+ +SO42-。
3．电解质溶液的导电性
因为电解质溶液中含有自由移动的电子，所以电解质溶液导电。
离子反应及其发生的条件
1.离子反应
离子反应的特点：离子反应总是向着离子浓度减小的方向的方向进行。
2.离子方程式
书写步骤
写——根据客观事实，写出正确的化学方程式
拆——把易溶于水且易电离的物质写成离子形式，把难溶于水的物质或难电离的物质以及气体、单质、氧化物仍用分子式表示
删——对化学方程式两边都有的相同离子，把其中不参加反应的离子的离子，应“按数”删掉。
查——检查写出的离子方程式是否符合前三项要求，并且检查是否符合质量守恒、电荷守恒
3.离子反应发生的条件
酸、碱、盐等电解质的反应，离子反应发生的条件是生成沉淀、生成气体或生成水，只要符合上述条件之一，反应就能发生。
氧化还原反应
从化合价变化的角度认识氧化还原反应
1.
2. 氧化反应：元素化合价升高的反应。
3. 还原反应：元素的化合价降低的反应。
4. 氧化还原反应：元素的化合价发生变化的反应。
从电子转移的角度认识氧化还原反应
1.
2. 氧化反应：物质失去电子的反应。
3. 还原反应：物质得到电子的反应。
4. 氧化还原反应：有电子得失的反应。
氧化还原反应的特征和实质
1. 氧化还原反应的特征：元素的化合价的升降。也是判断一个反应是不是氧化还原反应的依据。
2. 氧化还原反应的实质：电子得失。
3. 氧化还原反应中，,得失电子的总数相等,化合价的升降总数相等,且化合价升高或降低的总数等于电子的转移总数.
氧化还原反应的规律
氧化性、还原性强弱的比较
1．物质氧化性或还原性的强弱决定于得失电子的难易程度，与得失电子的数目无关。如：Na、Mg、Al的还原性强弱依次为Na>Mg>Al。
2．根据氧化还原方程式进行判断
氧化性：氧化剂>氧化产物；
还原性：还原剂>还原产物。
例如：Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu，则有：
氧化性：CuSO4>FeSO4；还原性：Fe>Cu。
3．根据物质活动性顺序进行判断
价态律
1. 同种元素具有多种价态时，一般处于最低价时只具有还原性，处于最高价时只具有氧化性，处于中间价时既具有氧化性又具有还原性。
2. 元素处于最高价，只具有氧化性，但不一定氧化性最强。
3. 金属元素无负价，F、O无正价。
守恒规律
氧化还原反应中：化合价升高总数＝化合价降低总数，即失电子数＝得电子数。
非 金 属
氯CL
氯气的性质
一、氯元素的原子结构及存在
1．原子结构
最外层7个电子，氯原子容易得到一个电子而形成Cl－，表现为典型的氧化性。
2．存在
氯元素在自然界中主要以化合态存在
二、氯气的性质
1．物理性质
氯气通常情况下呈黄绿色，是一种有强烈刺激性气味的有毒气体，能溶于水，密度比空气大
2．化学性质
Cl2的化学性质很活泼，具有很强氧化性。
Cl2+2FeCl2=2FeCl3
三、氯水
1. 氯水的成分
氯气溶于水后得到黄绿色溶液，
Cl2+H2O═H++Cl-+HClO
2. 次氯酸的性质
(1)弱酸性：比碳酸酸性弱。
(2)不稳定性：光照下易分解放出O2，：2HClO =光= 2HCl+O₂↑
(3)强氧化性：能杀菌、消毒，具有漂白作用。
3. 氯水的性质
(1)溶液中含有H＋，具有酸性。
(2)溶液中含有Cl2、HClO，具有氧化性。
(3)含有Cl－，具有Cl－的性质。
(4)溶液中含有HClO，具有漂白性。
4. 实验探究
有色布条褪色
氯水之所以可以漂白,是因为其中含有可漂白的有效成分HClO
氯气与碱的反应及氯离子的检验
一、氯气与碱的反应
漂白粉是由氯气与氢氧化钙(消石灰)反应而制得
有效成分Ca(ClO)2
二、氯的用途
1．是一种重要的化工原料。如SiCl4、GeCl4、TiCl4是制取高纯硅、锗和金属钛的重要中间物质。
2．在有机化工中，氯气是合成塑料、橡胶、人造纤维、农药、染料和药品的重要原料。
三、氯离子的检验
1．检验试剂
AgNO3和HNO3
2．检验步骤
先在待检溶液中滴入少量的HNO3酸化，再加AgNO3溶液。
3．反应原理
Ag＋＋Cl－=AgCl↓(离子方程式)，AgCl为白色沉淀，不溶于稀HNO3
4．加稀HNO3的目的
排除碳酸根等离子的干扰，有关离子反应
四、卤族元素
1. F、Cl、Br、I等原子结构和元素性质有一定的相似性，统称为卤族元素。
2. 氧化性：F2＞Cl2＞Br2＞I2，Cl2可从溴化物的溶液里把Br2置换出来：2Br－＋Cl2=Br2+2Cl-
硅Si
二氧化硅和硅酸
一、硅元素的存在
硅在地壳中的含量仅次于氧元素，硅原子最外层有4个电子，主要形成+4价的化合物。
二、二氧化硅
1．SiO2的存在形式
化合态
2．SiO2的结构
每个Si原子与周围的4个O原子相结合，每个O原子与2个Si原子相结合。实际上，二氧化硅晶体是由Si原子和O原子按1:2的比例所组成的立体网状结构的晶体，我们通常用“SiO2”表示二氧化硅的组成。
三．物理性质
二氧化硅是无色透明半透明的固体，不溶于水。
四．化学性质
1. 与氢氟酸(HF)反应——SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O
2. SiO2作为酸性氧化物
①和碱反应：SiO2+2NaOH（浓）=Na2SiO3+H2O
②和碱性氧化物反应：SiO2+Na2CO3=Na2SiO3+CO2↑
五．二氧化硅的用途
(1)以SiO2为主要成分的沙子仍然是基本的建筑材料；
(2)电子工业的重要部件、光学仪器；
(3)是信息高速公路的骨架——光导纤维的主要成分；
六、硅酸
1．硅酸是一种很弱的酸，酸性比碳酸弱，溶解度低。硅酸容易聚合形成硅酸胶体，硅酸浓度较大时，则形成软而透明的、胶冻状的硅酸溶液。硅酸凝胶经干燥脱水就形成硅酸干凝胶，称为硅胶”。硅胶常用作食品等的干燥剂，也可用作催化剂的载体。
2．SiO2 不溶于水,所以硅酸只能通过 可溶性硅酸盐溶液 与其他酸反应制得。
向Na2SiO3饱和溶液中滴加2滴酚酞溶液，溶液变红；再逐渐滴入稀盐酸其现象是：溶液红色变浅，最后几乎消失，且有透明胶状物生成。
Na2SiO3溶液显碱性，与稀盐酸反应生成硅酸，化学方程式为Na2SiO3 + 2HCl== H2SiO3 ↓+ 2NaCl
硅酸盐和硅单质
一、硅酸盐
1．概念
硅酸盐是由硅、氧、金属元素组成的化合物的总称组成的化合物的总称。
2．硅酸盐的性质
硅酸盐是一大类结构复杂的固态物质，大多不溶于水，化学性质很稳定
3．硅酸盐组成的表示
通常用二氧化硅和金属氧化物的组合形式表示其组成。
长石KAlSi3O8：K2O·Al2O3·4SO3·2H2O。
4．最常见的硅酸盐——Na2SiO3硅酸钠的水溶液俗称水玻璃，常用黏合剂和防火材料
5．三种常见的硅酸盐产品
水泥
石灰石、黏土
水泥回转窑
硅酸二钙 2CaO·SiO2
硅酸三钙 3CaO·SiO2
铝酸三钙 3CaO·Al2O3
玻璃
纯碱、石灰石、石英
玻璃窑
Na2O·CaO·6SiO2
陶瓷
黏土
二、硅单质
1．种类
单质硅有无定形硅和晶体硅两类。
2．结构
晶体硅的结构与金刚石相似。
3．性质
(1)物理性质
灰黑色固体
有金属光泽
(2)化学性质：在常温下化学性质不活泼，但能与氟气、氢氟酸和强碱发生反应。
硫 氮 的 氧 化 物
二氧化硫和三氧化硫
一、硫
1．硫的存在
(1)游离态：存在于火山附近
(2)化合态：
硫铁矿
FeS2
芒硝
Na2SO4·10H2O
黄铜矿
CuFeS2
石膏
CaSO4·2H2O
(3)硫还是组成某些蛋白质的生命元素。
2．硫的性质
(1)物理性质
硫磺一种浅黄色晶体,不溶于水,微溶于酒精,易溶于CS2
(2)化学性质
S+O2=△=SO2
二、二氧化硫
1．物理性质
有刺激性的无色气体
2．化学性质
SO2的水溶性
试管中液面下降
SO2易溶于水
酸性氧化物的性质
溶液颜色红色
SO2的水溶液显酸性
SO2的漂白性
溶液先变红，振荡褪色，再加热后，溶液颜色变红
SO2具有漂白性，但成的无色化合物不稳定
酸性氧化物的通性
①与水反应：SO2+H2O=H2SO3。
②与碱反应：SO₂+2NaOH＝Na₂SO₃+H₂O
Na2SO3+H2O+SO2=2NaHSO3
③与碱性氧化物反应：CaO＋SO2=CaSO3
3．用途
(1)用于漂白纸浆、毛、丝、草帽辫等。
(2)用于制备硫酸。
漂白性
SO2与某些有色物质生成不稳定的无色物质，但这种无色物质易分解而使有色物质恢复到原来的颜色。
还原性
SO2中的硫元素为+4价，处于硫元素的中间价态，既有氧化性又有还原性，一般表现为还原性。
三、三氧化硫
1．与水反应生成硫酸
SO3+H20=H2SO4
2．与碱性氧化物反应生成盐
SO3＋CaO=CaSO4
3．与碱反应生成盐和水
H₂SO₄+Ba(OH)₂=BaSO₄↓+2H₂O
4.SO3是一种酸性氧化物，具有酸性氧化物的通性。
二氧化氮和一氧化氮
一、二氧化氮和一氧化氮
1．氮气
氮气在空气中约占总体积的78% N2不与O2反应。在一定条件下，N2能跟O2反应生成不溶于水、无色的NO
2．一氧化氮
NO常温下很容易与空气中的氧气反应生成NO2：2NO＋O2=2NO2(红棕色气体)
3．二氧化氮
二氧化氮是红棕、有有刺激性气味的有毒气体，密度比空气大，易溶于水。
溶于水时生成HNO3和NO，工业上利用这一原理生产硝酸：3NO2+H2O=2HNO3+NO
二、SO2 NO2对大气的污染
1．危害
(1)引起大气污染，直接危害人体健康。(2)溶于水形成酸雨。
2．酸雨
(1)概念：酸雨是指pH小于5.6的雨雪或其他形式的降水，主要是大气中的NO2和SO2溶于水后造成的。
(2)形成原理
①H2SO4的生成：SO2+H2O=H2SO3、2H2SO3+O2=2H2SO4。
②HNO3的生成：2NO+O2=2NO2 3NO2+H2O=2HNO3+NO
(3)危害
①直接破坏农作物、森林、草原，使土壤、湖泊酸化。
②加速建筑物、桥梁、工业设备、运输工具及电信电缆的腐蚀。
3．防治措施
①研究煤的脱硫技术，改进燃烧技术，减少二氧化硫 和氮氧化物的排放
②加强工厂废气的回收处理。
(3)改进汽车尾气的处理技术，控制汽车尾气排放标准。
金 属
金属的通性
物理性质
1. 部分离子焰色反应
2. 有金属光泽，导电，导热，良好的延展性
化学性质
1. 易失电子，显示出还原性。金属最外层电子小于四，化合价只有0价和正价
2. 一般能与酸，与非金属性强的单质反应（O2，Cl2）,金属单质可以发生强制弱
钠
钠与氧气的反应
1. 金属钠为银白色，新切开的金属钠空气中很快变暗生成了氧化钠
2. 保存方法：钠保存在煤油或者石蜡油中。
3. 钠比铁、铝、镁等金属活泼得多，极易被空气中的氧气氧化
4. 熔化为闪亮小球,燃烧火焰呈黄色,生成淡黄色固体
钠与水的反应
1. 钠浮在水面上
钠的密度比水小
2. 与水反应发出嘶嘶声响声
钠与水反应生成气体
3. 钠熔化成闪亮的小球
钠熔点低，反应反应放热
4. 小球在水面上迅速游动，逐渐变小至消失
反应产生的气体推动小球运动
5. 反应后溶液的颜色逐渐变红
有NaOH生成
6. 钠与水剧烈反应，生成NaOH和H2，表现还原性，
7. 化学方程式：2Na+2H2O=2NaOH+H2
铁
铁的氧化物
1．FeO是一种黑色粉末，不稳定，在空气里受热，就迅速被氧化成FeO3。
2．Fe3O4是一种复杂的化合物，是具有磁性黑色晶体，俗称磁体。
3．Fe2O3是一种红色的粉末，俗称铁锈，常用作颜料，油漆。赤铁矿的主要成分是Fe2O3，是炼铁的主要原料。
铁的氢氧化物
1. 铁的氢氧化物的制备
试管中有红褐色沉淀生成
Fe3＋＋3OH-=Fe(OH)3↓
试管中先生成白色沉淀，迅速变成灰绿色，最后变成红褐色
2. Fe(OH)3的分解：
加热Fe(OH)3时，红褐色固体变为红棕色。化学方程式为：
2 Fe(OH)3 =△= Fe2O3 + 3 H2O
3. 铁盐和亚铁盐
1．Fe3＋的检验
溶液的颜色由棕黄色变成血红色
含有Fe3＋的盐溶液遇到KSCN溶液时，变血红色，可以利用该反应检验Fe3＋的存在
2. Fe3＋的氧化性
加适量铁粉振荡后，溶液变成浅绿色，再加KSCN溶液不变色
再滴加氯水后，溶液变成血红色
Fe3＋遇到较强的还原剂时，会被还原成Fe2＋，Fe2＋在较强的氧化剂的作用下会被氧化成Fe3＋。
铝
氧化铝
1．物理性质
难溶于水的白色固体。
2．化学性质
Al2O3是两性氧化物，与强酸或强碱溶液都能反应生成盐和水。
(1)与强酸反应的离子方程式：Al2O3 + 6H+= 2Al3+ + 3H2O。
(2)与强碱反应的离子方程式：Al2O3 + 2OH-=2AlO2- + H2O。
3．用途：(1)冶炼金属铝的原料；(2)良好的耐火材料。
铝与NaOH溶液的反应
1. 2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑
2. 2Al+6H+=2Al3++3H2↑
3. 试管中铝片慢慢溶解；点燃的木条放在试管口时发出爆鸣声
4. 试管中铝片慢慢溶解；点燃的木条放在试管口时发出爆鸣声
5. 化学方程式：
2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑
2Al+2OH−+2H2O=2AlO2-+3H2↑
铝与氧气的反应
1. 4Al+3O2=△=2Al2O3
2. 铝表面的氧化膜 Al2O3 的熔点很高(比铝的高很多),包在铝的外 面,使液态铝不能滴出
图三
图二
图一
氨 硝酸 硫酸
氨的性质
一.合成氨
1. 工业合成氨原理
N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)
2. 氮的固定
将游离态的氮转变为含氮化合物的过程。
二.物理性质
1. 无色,有刺激性气味的气体,极易溶于水且,在常温下,1体积水大约可溶解700体积氨气
2. 喷泉实验
①打开活塞，并挤压滴管的胶头
②烧杯中的溶液由玻璃管进入烧瓶，形成喷泉，瓶内液体呈红色（见图一）
氨易溶于水，水溶液呈碱性
三.化学性质
1. 氨与水的反应
①反应的化学方程式为：NH3+H2O=NH3·H2O
②NH3·H2O不稳定，受热易分解，反应的化学方程式为：NH3·H2O=NH3+H2O
③氨水呈弱碱性，原因是(用电离方程式表示): NH3·H2O=NH4+OH-
2. 氨与酸的反应
蘸取浓氨水和浓盐酸的两支玻璃棒靠近时产生白烟。NH3+HCl=NH4Cl
3. 氨的催化氧化
4NH3+5O2=（催化剂,加热）=4NO+6H2O
铵盐及氨的实验室制法
一、铵盐
1．物理性质：铵盐都易溶于水。
2．化学性质
(1)铵盐受热易分解
NH4Cl=△=NH3↑+HCl↑
(2)铵盐与碱反应
NaOH + NH4NO3 = NaNO3 + NH3·H2O
二、氨的实验室制法
1．原理：2NH4Cl＋Ca(OH)2＝2NH3↑+CaCl2(s)+2H2O↑
2．装置：固体与固体反应，加热（见图二）
3．收集方法：向下排空气法。
4．验满：常使用湿润的ph试纸或醮有浓盐酸(或浓硝酸)的玻璃棒。
5．操作时的注意事项
(1)收集装置和反应装置的试管和导管必须是干燥的
(2)发生装置的试管口略向下倾斜
(3)由于氨气的密度比空气小，因此收集氨气时，导管应插入试管的底部
(4)加热温度不宜过高，并用酒精灯外焰由前向后逐渐加热
6．NH3的干燥
通常使用碱石灰，不能使用P2O5或浓H2SO4
7．尾气处理常用装置
多余气体在尾气吸收时要防止倒吸（见图三）
硫酸和硝酸的氧化性
一.硫酸
1．物理性质
纯硫酸是无色、黏稠、难挥发的油状液体，稀释时放出大量热
2．稀H2SO4的化学性质
具有酸的通性
二.浓硫酸的特性
(1)吸水性：浓硫酸具有很强的吸水性，可用作干燥剂。
(2)脱水性：浓硫酸按2:10，夺取某些有机物中的H,O元素形成水分子。
(3)强氧化性：C+2H2SO4=CO2↑+2SO2↑+2H2O
三.硝酸
1．硝酸是一元强酸，具有酸的通性，但硝酸与金属反应一般不产生氢气
2．强氧化性
(1)与金属的反应
Cu+4HNO3(浓）===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
3Cu+8HNO3(稀)==3Cu(NO3)2 +2NO↑+4H2O
(2)与非金属反应
浓HNO3与木炭加热化学方程式
C+4HNO3(浓)=CO2↑+4NO2↑+2H20
(3)常温下，冷的浓硝酸能使铁钝化。
(4)王水:盐酸和硝酸混合物，体积比为3:1，能使不溶于硝酸的金、铂等溶解。