化学必修一

【高中新课本全书整理】高一化学必修 第一册，共四章，涉及物质及其变化、海水中的重要元素——钠和氯、铁 金属材料、和物质结构 元素周期律等内容

高一化学必修 第一册

• 第一章 物质及其变化
  • 物质的分类
    • 化学反应
      • 按反应前后种类，类别
        • 化合反应
        • 分解反应
        • 置换反应
        • 复分解反应
        • 四大基本反应类型
      • 按得失氧
        • 氧化反应
        • 还原反应
    • 分类方法
      • 树状分类法 对同类事物进行再次分类的方法
      • 交叉分类法
    • 物质
      • 纯净物
        • 单质
          • 金属单质
          • 非金属单质
        • 化合物
          • 氧化物
            • 金属氧化物
            • 非金属氧化物
          • 酸
            • 强酸
            • 弱酸
            • 一元酸
            • 二元酸
            • 多元酸
          • 碱
            • 强碱
            • 弱碱
          • 盐
            • 正盐
            • 复盐
            • 酸式盐
            • 碱式盐
      • 混合物
        • 固态混合物
        • 液态混合物
        • 气态混合物
    • 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，体系叫做分散系
    • 分散剂
      • 其容纳分散作用的物质
    • 分散质
      • 被分散的物质
    • 溶液
      • ＜1nm
        • 胶体
          • 1～100nm
            • 浊液
              • ＞100nm
    • 胶体
      • 液溶胶
      • 气溶胶
      • 固溶胶
    • 胶体性质
      • 丁达尔效应
        • 当光束通过胶体时，可以看到一条光亮的“通路”，这条光亮的“通路”是由于胶体离子对光散射形成的，叫做丁达尔效应
      • 布朗运动
      • 电泳
        • 在外电场作用下胶体微粒向电极定向移动的现象
      • 聚沉 渗析
    • 胶体聚沉的方法
      • 加入可溶性盐
      • 加热或剧烈搅拌
      • 加入带相反电荷的胶体
    • 介稳体系
      • 胶体离子电性相同，相互排斥
      • 胶体离子的布朗运动
    • 电泳
      • 在外电场作用下胶体微粒向电极定向移动的现象
  • 离子反应
    • 电解质
      • 在水溶液或在熔融状态下能导电的化合物
        • 强电解质
          • 在水溶液里完全电离成离子的电解质
            • 活泼金属氧化物
            • 强酸 强碱
            • 绝大多数的盐
        • 弱电解质
          • 在水溶液里部分电离成离子的电解质
            • 弱酸
            • 弱碱
            • 水
      • 注意
    • 非电解质
      • 在水溶液或熔融状态下不能导电的化合物
    • 电离
      • 在水溶液或在熔融状态下，能够产生自由移动的离子
    • 电离方程式
      • 用化学式和离子符号表示电离的过程
    • 化合物
      • 酸
        • 电离时产生的所有阳离子，都是氢离子的化合物
      • 碱
        • 电离时产生的所有阴离子是氢氧根的化合物
      • 盐
        • 电离时产生的所有阳离子都是金属离子所有阴离子都为酸根离子
    • 离子方程式
      • 用实际参加反应的离子符号来表示反应的式子叫做离子方程式
      • 书写步骤
    • 离子共存
      • 离子之间不反应，即为共存
  • 氧化还原反应
    • 氧化反应
    • 还原反应
    • 实质
      • 在反应过程中发生电子转移
    • 特点
      • 元素化合价发生改变
    • 概念
      • 有元素化合价升降的化学反应，都是氧化还原反应
    • 表达规律
      • 单双线桥
      • 强弱规律
      • 守恒归律
        • 得失电子守恒
        • 化合价升降守恒
      • 价态规律
        • 相邻价态不反应
    • 双线桥法
      • 标明有元素在反应前后不同的化合价
      • 连接反应前后同种元素的不同价态
      • 线条跨越等号
      • 得失电子总数相同
    • 单线条法
      • 标箭头
        • 从还原剂指向氧化剂
      • 标明电子转移数目
      • 要对准化合价发生的元素
    • 氧化剂
      • 被还原
        • 还原反应
          • 化合价降低
            • 得电子
              • 还原产物
    • 还原剂
      • 被氧化
        • 氧化反应
          • 化合价升高
            • 失电子
              • 氧化产物
    • 价态
      • 最高价态：失去最外电子层的所有电子使自身达到相对稳定状态
      • 最低价态：得到一定数目的电子，使最外电子层的电子数达到饱和，使自身达到相对稳定状态
      • 最高价态是+7，最低价态是-4
• 第二章 海水中的重要元素——钠和氯
  • 钠及其化合物
    • 活泼的金属单质——钠
      • 在化学反应中很容易失去一个电子，因此，钠的化学性质非常活泼，表现出强还原性
      • 性质
        • 与氧气反应 与水反应 与酸溶液反应 与碱溶液反应 与盐溶液反应
    • 钠的几种化合物
      • 氧化钠:白色粉末状固体，一种碱性氧化物，能与水、酸、酸性氧化物等发生反应
      • 过氧化钠:淡黄色粉末状固体,能与水反应，能与二氧化碳反应，常做供氧化剂和漂白剂
      • 碳酸钠:白色粉末易溶于水，能与酸反应，能与碱反应,受热不易分解
      • 碳酸氢钠:细小白色晶体能溶于水,溶解度比碳酸氢钠小，能与酸反应，能与碱反应，受热易分解
    • 焰色试验
      • 很多金属或它们的化合物在灼烧时会使火焰呈现出特征颜色，根据火焰呈现的特征颜色，可以判断试样所含的金属元素
  • 氯及其化合物
    • 氯气的性质
      • 氯:在自然界中以化合态存在，主要以氯化钠的形式存在
      • 氯气:一种黄绿色，有刺激性气味的有毒气体,密度比空气大，能溶于水
      • 能与金属反应，能与非金属反应,能与水反应，能与碱反应
    • 氯气的实验制法
    • 氯离子的检验
      • 氯离子碰到银离子产生氯化银沉淀
  • 物质的量
    • 物理量
      • 物质的量（n）:表示含有一定数目粒子的集合体，单位为摩尔（mol）
      • 阿伏加德罗常数:1mol任何粒子的粒子数
      • 摩尔质量（M）:单位物质的量的物质所具有的质量
      • 气体摩尔体积:单位物质的量的气体所占的体积
      • 物质的量浓度:单位体积的溶液里所含溶质B的物质的量
    • 配制一定物质的浓度的溶液
      • 容量瓶:用于配制一定体积、一定浓度的溶液
      • 操作步骤:计算，称量，溶解，移液，洗涤，定容，摇匀，装瓶
• 第三章 铁 金属材料
  • 铁
    • 铁单质
      • 物理性质
        • 银白色具有金属光泽的固体，密度较大，硬度较大，导电性、导热性、延展性较好
      • 化学性质
        • Fe³⁺←强氧化剂——如O₂、CI₂、HNO₃、浓硫酸等——Fe——如盐酸、CuSO₄、S等——弱氧化剂→Fe²⁺
        • 与非金属单质反应
          • 与O₂反应
            • 常温下
              • 铁被腐蚀成红棕色的铁锈，主要成分为Fe₂O₃
            • 点燃时
              • 3Fe+2O₂=点燃=Fe₃O₄(火星四射，生成黑色固体)
          • 与Cl₂反应
            • 2Fe+3CⅠ₂=△=2FeCI₃(产生棕褐色烟)
          • 与S反应
            • Fe+S=△=FeS(生成黑色固体)
        • 与水反应
          • 常温下不反应
          • 高温条件下与水蒸气反应
            • 3Fe+4H₂O(g)=高温=Fe₃O₄+4H₂
        • 与酸反应
          • 与非氧化性酸的反应
            • Fe+2H⁺===Fe²⁺+H₂↑
          • 与氧化性酸反应
            • Fe+4HNO₃(稀)===Fe(NO₃)₃+NO↑+2H₂O
              • 预冷的浓硝酸或浓硝酸发生钝化，与稀硝酸或在加热条件下与稀硝酸、浓硝酸反应无H₂产生。 故在常温下可使用铁制或铝制容器贮存或运输浓硫酸、浓硝酸。
        • 与某些盐溶液的反应
          • 与CuSO₄溶液的反应
            • Fe+Cu²⁺===Fe²⁺+Cu
          • 与FeCl₃溶液的反应
            • 2Fe³⁺+Fe===3Fe²⁺
    • 铁的氧化物
      • FeO
        • 性质
          • 黑色粉末难溶于水，不稳定易被氧化
        • 与H⁺反应
          • FeO+2H⁺===Fe²⁺+H₂O
      • Fe₂O₃
        • 性质
          • 红棕色粉末难溶于水，稳定
        • 与H⁺反应
          • Fe₂O₃+6H⁺===2Fe³⁺+3H₂O
        • 用途
          • 用做油漆，涂料，油墨和橡胶的红色颜料
      • Fe₃O₄
        • 性质
          • 黑色晶体有磁性，难溶于水，稳定
        • 与H⁺反应
          • Fe₃O₄+8H⁺===Fe²⁺+2Fe³⁺+4H₂O
        • 用途
          • 做磁铁
    • 铁的氢氧化物
      • Fe(0H)₂
        • 性质
          • 白色固体
        • 与盐酸反应
          • Fe(OH)₂+2H⁺===Fe²⁺+2H₂O
        • 制法
          • 原理
            • Fe²⁺+2OH¯===Fe(OH)₂↓
      • Fe(OH)₃
        • 性质
          • 红褐色固体
        • 与盐酸反应
          • Fe(OH)₃+3H⁺===Fe³⁺+3H₂O
        • 受热分解
          • 2Fe(OH)₃=△=Fe₂O₃+3H₂0
        • 制法
          • Fe³⁺+3OH¯===Fe(OH)₃↓
      • 二者的关系
        • 空气中，Fe(OH)²能够迅速地被氧气氧化成Fe(OH)³，现象是白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，化学方程式为4Fe(OH)₂+O₂+H₂O===4Fe(OH)₃
    • 铁盐和亚铁盐
      • Fe²⁺
        • 性质
          • 溶液呈浅绿色，既有氧化性又有还原性，以还原性为主
        • 氧化性
          • Zn+Fe²⁺===Fe+Zn²⁺
        • 还原性
          • 2F²⁺+Cl₂===2Fe³⁺+2Cl¯
        • 检验
          • 方法一
            • 取出少量被检验的溶液滴加KSCN溶液，无现象，再滴加氯水，变成红色溶液
          • 方法二
            • 取出少量被检验的溶液加入NaOH溶液产生白色絮状沉淀，白色絮状沉淀迅速变成灰绿色，最终变为红褐色
      • Fe³⁺
        • 性质
          • 溶液呈黄色，只有氧化性
        • 氧化性
          • 2Fe³⁺+Cu===Cu²⁺+2Fe²⁺
        • 检验
          • 方法一
            • 取出少量被检验的溶液，滴加KSCN溶液，溶液变红色
          • 方法二
            • 取出少量被检验溶液，加入NaOHOH，产生红褐色沉淀
  • 金属材料
    • 合金
      • 具有优良的物理，化学或机械性能
      • 合金的熔点一般比他的各成分金属的低
      • 合金的硬度和强度一般比他的各成分金属的大
    • 铁合金
      • 常见
        • 生铁和钢
      • 区别
        • 含碳量不同
    • 铝
      • 物理性质
        • 银白色金属光泽固体，硬度较小，导电、导热、延展性良好
      • 铝及其氧化物的化学性质
        • 与酸反应
          • 2AⅠ+6HCl===2AⅠCⅠ₃+3H₂↑
          • AI₂O₃+6HCl===2AICI₃+3H₂O
        • 与碱反应
          • 2AⅠ+2NaOH+2H₂O===2NaAIO₂+3H₂↑
          • Al₂O₃+2NaOH===2NaAIO₂+H₂O
    • 新型合金
      • 储氢合金
    • 计算物质的量
      • 设
        • 设未知数
      • 写
        • 写出化学方程式
      • 标
        • 在相应物质下边标出相关量
      • 列
        • 列出比例式
      • 解
        • 解上述含未知数的比例式
• 第四章 物质结构 元素周期律
  • 原子结构
    • 原子核
      • 中子（不带电子）
        • 决定原子种类
      • 质子（带正电荷）
        • 核电荷数
    • 核外电子
      • 电子数
        • 最外层电子数决定主族元素
        • 化学性质及最高正价和族序数
      • 运动特征
        • 体积小，运动速率高（近光速），无固定轨道
        • 电子云（比喻）
      • 排布规律
        • 电子层数决定周期序数及原子半径
      • 表示方法
        • 原子（离子）的电子式、原子结构示意图
    • 周期序数=核外电子层数
    • 主族序数=最外层电子数
    • 原子序数=核电荷数=质子数=核外电子数
  • 元素周期律和元素周期表
    • 和元素周期表
    • 元素周期律
      • 随着原子序数（核电荷数）的递增，元素的性质呈现周期性变化
      • 原子最外层电子数呈周期性变化
      • 原子半径呈周期性变化
      • 元素主要化合价呈周期性变化
      • 元素的金属性与非金属性呈周期性变化
    • 元素周期表
      • 排列原则
        • 按原子序数递增的顺序从左到右排列
        • 将电子层数相同的元素排成一个横行
        • 把最外层电子数相同的元素（个别除外）排成一个纵行
      • 周期表结构
        • 周期：7个（共七个横行）
          • 短周期（第1、2，3周期）
          • 长周期（第4、5、6、7周期）
        • 族：16个（共18个纵行）
          • 主族7个：ⅠA-ⅦA
          • 副族7个：ⅠB-ⅦB
          • 第Ⅷ族1个（3个纵行）
          • 零族（1个）稀有气体元素
      • 性质递变
        • 同周期同主族元素性质的递变规律
        • 核电荷数，电子层结构，最外层电子数
        • 原子半径
        • 主要化合物
        • 金属性与非金属性
        • 最高价氧化物的水化物酸碱性
  • 微粒半径的比较
    • 判断的依据
      • 电子层数
        • 相同条件下，电子层越多，半径越大
      • 核电荷数
        • 相同条件下，核电荷数越多，半径越小
      • 最外层电子数
        • 相同条件下，最外层电子数越多，半径越大
    • 具体规律
      • 同周期元素的原子半径随核电荷数的增大而减小（稀有气体除外）
      • 同主族元素的原子半径随核电荷数的增大而增大
      • 同主族元素的离子半径随核电荷数的增大而增大
      • 电子层结构相同的离子半径随核电荷数的增大而减小
      • 同一元素不同价态的微粒半径，价态越高离子半径越小
  • 元素金属性或
    • 非金属性强弱的判断
    • 依据
      • 金属性强弱
        • 与水反应置换氢的难易
        • 最高价氧化物的水化物碱性强弱
        • 单质还原性或离子的氧化性（电解中在阴极上得电子先后）
        • 互相置换反应
        • 原电池反应中正负极
      • 非金属性强弱
        • H₂化合的难易及氢化物的稳定性
        • 最高价氧化物的水化物酸性强弱
        • 单质的氧化性或离子的还原性
        • 互相置换反应
    • 规律
      • 同周期元素的金属性，随荷电荷数的增加而减小；
        • 非金属性，随荷电荷数的增加而增大
      • 同主族元素的金属性，随荷电荷数的增加而增大；
        • 非金属性，随荷电荷数的增加而减小
      • 金属活动性顺序表
        • K>Ca>Mg>Al>Zn>Fe>Sn>Pb>（H）>Cu>Hg>Ag>Pt>Au
  • 同位素
    • 定义
      • 核电荷数相同，中子数不同的核素，互称为同位素；
        • 即：同种元素的不同原子或核素）
    • 特点
      • 结构上，质子数相同而中子数不同
      • 性质上，化学性质几乎完全相同，只是某些物理性质略有不同
      • 存在上，在天然存在的某种元素里，不论是游离态还是化合态，同位素的原子（个数不是质量）
        • 百分含量一般是不变的（即丰度一定)
  • 原子最外层电子数呈周期性变化
  • 化学键
    • 离子键
      • 离子键
        • 定义
          • 阴阳离子之间强烈的相互作用叫做离子键
        • 相互作用
          • 静电作用（包含吸引和排斥）
        • 离子化合物
          • 像NaCl这种由离子构成的化合物叫做离子化合物
          • 活泼金属与活泼非金属形成的化合物
          • 强碱
          • 大多数盐
          • 铵盐
        • 小结：一般含金属元素的物质（化合物）+铵盐
        • 注意：酸不是离子化合物
        • 离子键只存在离子化合物中，离子化合物中一定含有离子键
      • 电子式
        • 在元素符号周围用小黑点（或x）来表示原子的最外层电子（价电子）的式子叫电子式
        • 用电子式表示离子化合物形成过程
          • 离子须标明电荷数
          • 相同的原子可以合并写，相同的离子要单个写
          • 阴离子要号括起
          • 不能把—写成=
          • 用箭头标明电子转移方向（也可不标）
    • 共价键
      • 定义
        • 原子间通过共用电子对所形成的相互作用叫做共价键
      • 共价化合物
        • 以共用电子对形成分子的化合物叫做共价化合物化合物
      • 共价键的存在
        • 非金属单质
          • H₂、X₂、N₂等（稀有气体除外）
        • 共价化合物
          • H₂O、CO₂、SiO₂、H₂S等
        • 复杂离子化合物
          • 强碱、铵盐、含氧酸盐
      • 共价键的分类
        • 非极性键
          • 在同种元素的原子间形成的共价键为非极性键
          • 共用电子对不发生偏移
        • 极性键
          • 在不同种元素的原子间形成的共价键为极性键
          • 共用电子对偏向吸引能力强的一方