高中化学

新教材！高中生必看！学霸笔记整理分享，一张思维导图囊括了高中化学全部知识点，涵盖了从实验学化学、化学物质及其变化、金属及其化合物、非金属及其化合物、 物质结构 元素周期律、 化学反应与能量、 有机化合物、 化学与自然资源的开发利用知识点

高中化学 全部知识点

从实验学化学

常见仪器的识别及用途

反应容器

直接加热：试管、蒸发皿、坩埚、燃烧匙

间接加热：烧杯、烧瓶（需垫上石棉网）

计量仪器

托盘天平、量筒

存取仪器

取固体：药匙、镊子

取液体：胶头滴管

存气体：集气瓶

存液体：细口瓶

存固体：广口瓶

基本实验操作

药品的取用

取用原则：三不原则，药品用量（取少量），用剩药品的处理，意外事故的处理

基本操作

药品的取用：块状或大颗粒、粉末状固体、液体

药品的称量或量取：量筒和托盘天平的使用，误差分析

物质的加热：酒精灯的使用方法，固体与液体的加热方法

装置气密性的检查

浓硫酸的稀释

过滤：主要仪器、装置及注意事项

蒸发：装置、注意事项

仪器的洗涤：洗涤方法，洗涤标志

药品的存放

易氧化：隔绝空气保存（如金属钠、白磷）

易吸水、挥发或潮解：密封保存（如浓硫酸、浓盐酸、氢氧化钠固体）

见光易分解或变质：棕色瓶避光保存（如硝酸、硝酸银）

化学物质及其变化

物质的分类

纯净物和混合物

纯净物

由一种物质组成的，纯净是相对的，绝对纯净的物质是没有的，只要杂质含量低，不至于对生产和科学研究产生影响的物质就是纯净物

混合物

由两种或多种物质组成，这些物质相互间没有发生化学反应，各物质都保持各自的性质（例如：空气、雨水、溶液、碳酸饮料、牛奶等）

划分纯净物、混合物的标准是根据物质的种类来划分的

物质的组成

从宏观的角度看，物质由元素组成的；

从微观的角度看，原子、分子、离子等是构成物质的基本粒子

物质组成的判断依据

根据有无固定的组成或有无固定的熔沸点可判断该物质是纯净物还是混合物

对于化合物可根据晶体类型判断：离子晶体是由阴/阳离子构成的；分子晶体是由分子构成的；原子晶体是由原子构成的

对于单质也可根据晶体类型判断：金属单质是由金属阳离子和自由电子构成的；原子晶体、分子晶体分别由原子、分子构成

物质的分类

常见的分类方式

交叉分类法

依据不同的分类标准，对同一事物进行多种分类的种分类方法

树状分类法

对同类事物按照某些属性进行再分类的分类法

分散系及其分类

概念

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。其中被分散的物质称为分散质，起容纳分散质作用的物质称为分散剂

分类

按照分散质或分散剂的状态（气、液固）共分为九种分散系

按照分散质粒子的大小将分散系分为溶液（小于1 nm），胶体（1 ~ 100 nm）和浊液（大于100 nm）

胶体

定义

分散质粒子直径介于1 ~ 100 nm之间的分散系

分类

按分散剂的状态可将胶体分为固溶胶（如烟水晶）；液溶胶如Fe(OH)₃；和气溶胶（如雾云、烟）

胶体的性质及应用

胶体可发生于达尔效应、布朗运动、电泳和聚沉等

物质的简单分类及其依据

氧化物及其分类

金属氧化物

Na₂O、MgO、Al₂O₃、Na₂O₂、Fe₃O₄

非金属氧化物

CO、CO₂、NO、NO₂、SO₂、SO₃、H₂O、H₂O₂

酸及其分类

无氧酸

H₂S、HF、HCl、HBr、HI、HCN

含氧酸

H₂CO₃、HNO₃、H₃PO₄、H₂SO₄、H₂SiO₃、HClO

强酸

HCl、HBr、HI、H₂SO₄、HNO₃、HClO₄

弱酸

H₂CO₃、H₂SO₃、HClO、CH₃COOH、H₃PO₄、H₂S、HF、HCN

碱及其分类

一元碱

NaOH、KOH、NH₃·H₂O

二元碱

Ca(OH)₂、Ba(OH)₂

多元碱

Fe(OH)₃

强碱

NaOH、KOH、Ca(OH)₂、Ba(OH)₂

弱碱

NH₃·H₂O及难溶性碱

盐的分类

依据阳离子的种类

钠盐、钾盐、铵盐等

依据酸根离子

盐酸盐、碳酸盐、硫酸盐、硝酸盐

依据酸碱中和程度

酸式盐

NaHCO₃、NaHCO₄、NaH₂PO₄、Na₂HPO₄

碱式盐

Cu₂(OH)₂CO₃

离子反应

概念

电离

对象

电解质

分类：酸、碱、盐、金属氧化物、水

溶液导电

实质

反应物的某些离子浓度的减小

发生条件

生成沉淀、气体、弱电解质

类型

氧化还原反应

非氧化还原反应

离子方程式

概念

用实际参与反应的离子符号表示离子反应的式子

意义

表示同一类型的反应

书写步骤

写拆删查

不拆的物质口诀：弱非难溶氧气单

常见问题

判断离子方程式正误

与量有关的离子方程式

口诀：谁少谁为1

离子共存

一色

有色离子

Cu²⁺(蓝色)、Fe²⁺(浅绿色)、Fe³⁺(棕黄色)、MnO₂(紫红色)

二性

溶液的酸碱性

酸性下：OH⁻、CO₃²⁻、HCO₃⁻、HSO₃⁻、SO₃²⁻、CH₂COO⁻不能大量存在

碱性下：H⁺、HCO₃⁻、HSO₃⁻、NH₄⁺、AI³⁺、Mg²⁺、Fe³⁺等不能大量存在

三特殊

AIO₂⁻与HCO₃⁻不能大量共存

NO₃⁻与H⁺组合具有强氧化性，不能与SO₃²⁻、Fe³⁺、I⁻等共存

四反应

复分解反应

如生成沉淀、气体、弱电解质则不能共存

氧化还原反应

如Fe²⁺与I⁻

生成配合物的反应

如Fe³⁺与SCN⁻

氧化还原反应

实质

电子的转移

特征

化合价的升降

口诀

升失氧，降得还

类型

一般氧化还原：如二氧化锰和浓盐酸制氯气

歧化反应：如氯气和水反应

归中反应：如硫与浓硫酸的反应

电子的转移方法

单线桥

双线桥

三大律

守恒律

考察与n的结合的化学量，如eˉ,m,V,N,c

强弱律

氧化性

氧化剂>氧化产物

还原性

还原剂>还原产物

价态率

高价氧，低价还，中间两俱全，相邻价态不氧还，只靠拢不交叉

方程式配平

原则

电子守恒、电荷守恒、原子守恒

方法

标变价、找变化、求总数、配系数

金属及其化合物

金属的化学性质

金属的概述

金属的存在

绝大多数：化合态

极少数：游离态，如：Pt、Au

金属的物理性质

共性

具有金属光泽

有良好的导电性、导热性和延展性

密度大

熔、沸点较高

特性

绝大多数金属是银白色，铜是紫色，金是黄色

绝大多数金属为固体，汞（俗称“水银”）常温下是液体

金属的化学通性

金属原子最外层电子较少，在化学反应中易失去电子，表现比较强的还原性

在化合物中只有正化合价，无负化合价，不同金属的活泼性不同

金属与非金属

大多数金属能与氧气反应生成相应的化合物

金属与酸

较活泼金属均可以与盐酸等发生置换反应，生成盐，放出氢气

金属与盐

有些金属可以失去电子，将盐中其他金属元素置换出来，表现还原性

金属的应用

金属的存在形态、金属的含量（富集过程）、金属的治炼的成本及金属制品的用途决定了金属元素被广泛应用。人类利用金属的历史经历了青铜器时代直至目前的金属合金时代

金属与非金属的反应

钠

钠与氧气

4Na+O₂=2Na₂O

2Na+O₂=加热=Na₂O₂

钠加热的现象

钠受热熔化成小球后剧烈燃烧，发出黄色火焰

生成淡黄色固体

钠与其他

2Na+S=加热或研磨=Na₂S

2Na+Cl₂=点燃=2NaCl

铝

铝与氧气

4Al+3O₂=点燃=2Al₂O₃

铝加热的现象

铝箔剧烈燃烧，发出耀眼的白光，瓶内充满大量白烟

铝与其他

2Al+3S=加热=Al₂S₃

2Al+3Cl₂=点燃=2AlCl₃

金属与酸和水的反应

钠

钠与水

步骤

在烧杯中加入一些水，滴加几滴酚酞溶液，然后把一小块钠放入水中

现象

浮

金属钠浮在水面上

钠的密度比水小

熔

金属钠熔化成闪亮的小球

该反应放热，钠的熔点低

游

钠在水面上四处游动

反应中产生气体

响

发出嘶嘶的响声

钠与水反应剧烈，生成气体

红

反应后的溶液呈红色

反应生成物中有碱性物质

反应式

2Na+2H₂O=2NaOH+H₂↑

实质：钠与水电离出的氢离子反应

2Na+2H₂O=2Na⁺+2OH⁻+H₂↑

钠与酸

2Na+2H⁺=2Na⁺+H₂↑

实质：钠与酸电离出的氢离子反应

铁与水蒸气

3Fe+4H₂O=加热=Fe₃O₄+4H₂

铁不能与冷水、热水反应，常温下，铁在潮湿的空气中容易生锈，实质是铁与水、氧气发生反应

铝

铝与酸

2Al+6HCl=2AlCl₃+3H₂↑

2Al+6H⁺=2Al³⁺+3H₂↑

铝与碱

2Al+2NaOH+2H₂O-2NaAlO₂+3H₂↑

2Al+2OH⁻+2H₂O=2AlO₂⁻+3H₂↑

几种重要的金属化合物

钠及其化合物

单质

物理性质

银白色,密度小,熔沸点低,硬度小

保存在煤油中

化学性质

非金属单质反应

与水反应

浮熔游响红

与酸反应

与盐溶液反应

与熔盐反应

氧化物

Na₂O

物理性质

白色固体

制备

Na在常温下与空气接触就可反应生成

化学性质

碱性氧化物

过氧化物

Na₂O₂

物理性质

淡黄色固体

制备

Na在空气中加热或与氧气在点燃条件下生成

化学性质

与水反应

与CO₂反应

钠及相关计算

单质的计算

钠与氧气反应计算

钠与水反应计算

钠与盐溶液反应

过氧化钠的计算

与Na₂O₂有关的N₂题

与质量相关的差量计算

Δm=28xnCO₂+2xnH₂

与体积相关的差量计算

nΔV:nCO₂或nH₂O:nO₂=1:2:1

碳酸钠、碳酸氢钠及相关计算

铝及其化合物

铝单质的性质

物理性质

银白色，较软的固体，导电、导热，具有良好的延展性

化学性质

与非金属

4Al+3O₂=点燃=2Al₂O₃

2Al+3Cl₂=加热=2AICl₃

与酸

Al+6HCl=2AICl₃+3H₂↑

2Al+3H₂SO₄=Al₂(SO₄)₃+3H₂↑

常温常压下，铝遇浓硫酸或浓硝酸会发生钝化，所以可用铝制容器盛装浓硫酸或浓硝酸

与强碱

2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂（偏铝酸钠）+3H₂↑

大多数金属不与碱反应，但铝却可以

铝的化合物

氧化铝Al₂O₃

物理性质

白色固体、熔点高、不溶于水，不与水化合。常作耐火材料

化学性质

与酸

Al₂O₃+6H⁺=2Al³⁺+3H₂O

与碱

Al₂O₃+2OH⁻=2AlO₂⁻+H₂O

氢氧化铝Al(OH)₃

物理性质

白色胶状物质，不溶于水，有强的吸附性，可以吸附水中的悬浮物和各种色素

化学性质

不稳定性：氢氧化铝不稳定，受热易分解

实验室制备

AlCl₃+3NH₃·H₂O=Al(OH)₃↓+3NH₄Cl

Al³⁺+3NH₃·H₂O=Al(OH)₃↓+3NH₄⁺

与酸

AlO₂+H⁺=Al(OH)₃

与碱

Al³⁺+3OH⁻=Al(OH)₃

明矾KAl(SO₄)₂·12H₂O

复盐的概念

由两种不同的金属离子和一种酸根离子组成的盐叫复盐

KAl(SO₄)₂=K⁺+A1₃⁺+2SO₄²⁻

A1³⁺+3H₂O=加热=Al(OH)₃（胶体）+3H⁺

因为Al(OH)₃具有很强的吸附性，所以明矾可以做净水剂

A1³⁺和AlO₂⁻的性质

A1³⁺的性质

AlCl₃中逐滴加入氨水

Al³⁺+3NH₃·H₂O=Al(OH)₃↓+3NH₄⁺

Al³⁺制取Al(OH)₃用弱碱更合适

AlCl₃中逐滴加入NaOH溶液至过量

方程式

Al³⁺+3OH⁻=Al(OH)₃

Al₂O₃+OH⁻=AlO₂⁻+2H₂O

现象

白色沉淀先增加再减少最后消失

向NaOH溶液中滴加AlCl₃

方程式

Al³⁺+4OH⁻=AlO₂⁻+2H₂O

Al³⁺+3AlO₂⁻+6H₂O=4Al(OH)₃↓

AlO₂⁻的性质

向含有AlO₂⁻的偏铝酸盐溶液中通入CO₂直至过量

2AlO₂⁻+CO₂（少量）+3H₂O=2Al(OH)₃↓+CO₃²⁻

AlO₂⁻+CO₂（足量）+2H₂O=Al(OH)₃↓+HCO₃

向含有AlO₂⁻的偏铝酸盐溶液中逐滴滴入稀盐酸直至过量

AlO₂⁻+H⁺+H₂O=A1(OH)₃↓

A1(OH)₃+3H⁺= Al³⁺+3H₂O

向含有H⁺的强酸溶液中逐滴滴入偏铝酸盐溶液直至过量

AlO₂⁻+4H⁺= Al³⁺+2H₂O

Al³⁺+3AlO₂⁻+6H₂O=4Al(OH)₃↓

铁及其化合物

单质铁

性质

物理性质

铁片是银白色，铁粉是黑色

化学性质

与非金属单质

3Fe+2O₂=点燃=Fe₃O₄

现象：剧烈燃烧，火星四射，生黑色的固体

2Fe+3Cl₂=点燃=2FeCl₃

Fe+S=加热=FeS

与非氧化性酸

Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑

Fe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑

常温下铝、铁遇浓硫酸或浓硝酸钝化。加热能反应但无氢气放出

与盐溶液

Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu

Fe+Cu²⁺=Fe²⁺+Cu

铁与水蒸气

反应现象：加热时试管内铁粉红热，点燃肥皂泡可听到爆鸣声

3Fe+4H₂O=高温=Fe₃O₄+4H₂↑

铁的氧化物

FeO、Fe₂O₃、Fe₃O₄

物理性质

氧化亚铁FeO

黑色粉末

铁+2价

氧化铁Fe₂O₃

红棕色粉末

铁+3价

四氧化三铁Fe₃O₄

黑色晶体

铁+2、+3价

化学性质

不溶于水也不与水反应

与酸反应

FeO+2H⁺=Fe²⁺+H₂O

Fe₂O₃+6H⁺=2Fe³⁺+3H₂O

Fe₃O₄+8H⁺=2Fe³⁺+Fe²⁺+4H₂O

FeO不稳定易氧化

均能被CO还原成Fe

铁的氢氧化物

Fe(OH)₃、Fe(OH)₂

制备

Fe(OH)₃

Fe³⁺+3OH⁻=Fe(OH)₃↓

产生红褐色沉淀

Fe(OH)₂

Fe²⁺+2OH⁻=Fe(OH)₂↓

生成白色沉淀，迅速变为灰绿色，最后变成红褐色

化学性质

Fe(OH)₂+2H⁺=Fe²⁺+2H₂O

Fe(OH)₃+3H⁺=Fe³⁺+3H₂O

2Fe(OH)₃=加热=Fe₂O₃+3H₂O

铁盐和亚铁盐的鉴别

Fe³⁺

溶液呈棕黄色

加碱液

Fe³⁺+3OH⁻=Fe(OH)₃↓产生红褐色沉淀

加KSCN溶液

Fe³⁺+3SCN⁻=Fe(SCN)₃呈现血红色

Fe²⁺

溶液呈浅绿色

加碱液

Fe²⁺+2OH⁻=Fe(OH)₂↓产生白色沉淀

4Fe(OH)₂+O₂+2H₂O=4Fe(OH)₂产生红褐色沉淀

白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变成红褐色

加KSCN溶液

Fe³⁺+3SCN⁻=Fe(SCN)₃

将Fe²⁺转化为Fe³⁺

Fe²⁺加KSCN溶液，加氯水

非金属及其化合物

无机非金属材料的主角

——硅

二氧化硅SiO₂

存在

SiO₂的存在形式有结晶形和无定形两大类，水晶、玛瑙的主要成分是结晶的二氧化硅

结构

SiO₂晶体是由Si和O按原子数之比为1：2的比例组成的立体网状结构的晶体。每个硅原子周围结合4个O原子，每个O周围结合2个Si原子

物理性质

熔点高；硬度大；不溶于水

用途

①沙子是基本的建筑材料

②纯净的SiO₂是现代光学及光纤制品的基本原料，可以制作光导纤维

③石英和玛瑙制作饰物和工艺品

④实验室中使用石英坩埚

硅酸H₂SiO₃

物理性质

硅酸是一种难溶于水的白色胶状物

化学性质

弱酸性

向Na₂SiO₃溶液中通入CO₂，生成白色沉淀

Na₂SiO₃+CO₂+H₂O=Na₂CO3+H₂SiO₃↓

H₂SiO₃酸性比H₂CO₃酸性弱

不稳定性

H₂SiO₃不稳定，受热易分解

H₂SiO₃=加热=H₂O+SiO₂

制备

Na₂SiO₃溶液中加入盐酸

Na₂SiO₃+2HCl=2NaCl+ H₂SiO₃（胶体）

存在及用途

浓度小且边加边振荡时，形成硅酸溶胶（胶体）；浓度大时，形成硅酸凝胶

硅胶

硅酸凝胶经干燥脱水得到的硅酸干凝胶，称为“硅胶”，具有很强的吸水性，常用作干燥剂或催化剂的载体

富集在海水中的元素——氯

单质

物理性质

黄绿色有毒、有刺激性气味，密度比空气大，易液化称液氯，可溶于水

氯元素自然界以化合态存在(NaCl)

化学性质

与金属单质反应(生成最高价)

与非金属单质反应

与H₂O反应

与碱反应

漂白液

漂白粉

制备

原理

MnO₂+4HCI(浓)=加热=MnCl₂+CI₂↑+2H₂O

装置

产生装置

除杂装置

收集装置

尾气处理装置

化合物

氧化物

酸

HCl

酸性

HCIO

不稳定易分解

弱酸性，可使湿润石蕊试纸先变红后褪色

强氧化性

漂白性

Cl₂、HClO、H₂O(3分子) H¯、Cl¯、ClO¯、OH¯(4离子）

HCIO₄

自然界中酸性最强的无机酸

硫和氮的氧化物

硫

硫单质

物理性质

淡黄色固体，难溶于水，可溶于酒精，易溶于CS₂，熔沸点都很低

化学性质

氧化性

与绝大多数金属反应

Fe+S=加热=FeS

2Cu+S=加热=Cu₂S

与非金属

H₂+S=加热=H₂S

H₂S是一种臭鸡蛋气味的有毒气体，有强还原性

还原性：与氧气发生反应

S+O₂=点燃=SO₂

硫在空气中燃烧发出淡蓝色的火焰，在氧气中燃烧发出蓝紫色的火焰

自身氧化还原反应

3S+6NaOH=2Na₂S+Na₂SO₃+3H₂O

SO₂的性质

物理性质

状态：气体

颜色：无色

气味：有刺激性

沸点：-10℃

毒性：有毒

密度：比空气大

溶解度：易溶于水，在常温、常压下，1体积水大约能溶解40体积的SO₂

化学性质

是一种重要的酸性氧化物，具有酸性氧化物的通性

与H₂O反应

SO₂+H₂O=H₂SO₃（亚硫酸，二元中强酸，只能存在于水中）

与碱反应

SO₂+2NaOH=Na₂SO₃+H₂O

SO₂+NaOH=NaHSO₃

与碱性氧化物的作用

SO₂+Na₂O=Na₂SO₃

与某些盐反应

SO₂+2NaHCO₃=Na₂SO₃+H₂O+2CO₂↑

SO₂可以被H₂O₂、Na₂O₂、HNO₃、O₃等多种强氧化剂所氧化

SO₂的污染

酸雨

空气中SOx和NOx随雨水下降成为酸雨，pH<5.6

SO₂的制备

Na₂SO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+SO₂↑+H₂O

收集方法

向上排空气法或排饱和NaHSO₃溶液

SO₂的鉴定

通入品红溶液褪色，加热后又恢复原色

湿润的蓝色石蕊试纸——变红

SO₂的干燥

浓H₂SO₄

吸收SO₂尾气

可选用酸性高锰酸钾溶液或碱液等

SO₂的用途

制H₂SO₄、漂白剂、杀菌、消毒

SO₃

物理性质

三氧化硫又名硫酸酐，是一种无色易挥发的固体，熔点16.83℃，沸点44.8℃

化学性质

H₂SO₄的酸酐；S元素为+6价，处于最高价态，只有氧化性

与水反应，放热

SO₃+H₂O=H₂SO₄

CaO+SO₃=CaSO₄

Ca(OH)₂+SO₃=CaSO₄+H₂O

工业上制取硫酸

S→SO₂→SO₃→H₂SO₄

SO₃+H₂O=H₂SO₄

SO₂和CO₂

氮的循环

氮气

物性

氮的固定

自然固氮

生物固氮／高能固氮

人工固氮

合成氨／仿生固氮

与镁反应

重要氧化物

NO

物性

与O₂

NO₂

物性

与H₂O

氨气

物性

喷泉实验

化性

与H₂O／酸／催化氧化

铵盐

物性

化性

受热不稳定：NH₄HCO₃/NH₄CI

与碱反应

固态：实验室制氨气

溶液：离子反应

常温／加热

铵盐的检验

硝酸

物性

化性

强酸性

不稳定性

见光或受热分斛

强氧化性

金属：Al

Fe

Cu

硝酸根的检验

非金属：C

S

氮的氧化物溶于水的有关计算

讨论法

电子守恒法

硝酸与金属反应的计算规律

电子守恒

N守恒

溶液中电荷守恒

人类对环境的污染

大气污染：光化学烟雾／酸雨

水体污染：水体富营养化

氨 硝酸 硫酸

氨的性质

氨的固定

概念

将游离态的氨转变为氮的化合物

类型

①人工固氮

工业合成氨：N₂+3H₂↔2NH₃

②自然固氮

雷雨发庄稼

N₂+O₂=2NO 2NO+O₂=2NO₂ 3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO

③生物固氮

如豆科植物的根瘤苗能够将空气中的氮转化为含氮化合物而促进自身生长

④化学模拟生物固氮

利用化学方法模拟固氮酶的作用，在温和条件下将氮转变为氨

氨的物理性质

①颜色

无色

②气味

刺激性

③溶解性

极易溶于水(1:700)

④是否易液化

易液化

氨的化学性质

①与水反应

②与酸反应(呈现碱性)

③弱还原性

铵盐

概念

由NH₄⁺和酸根离子构成的化合物

物理性质

都是晶体，都易溶于水，常伴有吸热现象

化学性质

受热易分解

热分解情兄与对应的酸有关。一般非氧化性酸的铵盐热分解产物为NH₃与对应酸。氧化性酸的铵盐热分解比较复杂产物有N₂或其氧化物出现

NH₄NO₃=加热=N₂O↑+2H₂O

NH₄NO₂=加热=N₂↑+2H₂O (NH₄)₂Cr₂O₇=加热=N2↑+Cr₂O₃+4H₂O

铵盐受热一会放出氨气，但不是都放出氨气。如NH₄NO₃受热到一定程度会发生爆炸，产生多种气体的混合气

与碱反应

铵盐会和强碱溶液在加热条件下反应生成NH₃

NH₄⁺+OH⁻=加热=NH₃ +H₂O

NH₄⁺的检验

实验操作

取侍捡物少许，向其中加入NaOH溶液，加热后若产生能使显润的红色石蕊试纸变蓝的气体，则一定含NH₄⁺

反应原理

NH₄⁺+OH⁻=加热=NH₃↑+H₂O

氨气的实验室制法

方法1：铵盐与碱共热

①原埋

NH₄CI与Ca(OH)₂固体共热产生氨：2NH₄Cl+Ca(OH)₂=CaCl₂+2NH3↑+2H₂O

②装置

“固+固”，加热型反应装置，包括试管、酒精灯等

③收集

氨气易溶于水，密度比空气

用向下排空气法收集

④检验

用湿润的红色石蕊试纸(变蓝)或蘸有浓盐酸的玻璃棒接近试管口(有白烟)

⑤棉花团的作用

防止试管内的NH₃与试管外的空气形成对流，以便收集到较为纯净的氨

⑥注意事项

不能用NH₄NO₃跟Ca(OH)₂反应制氨气

硝酸铵受撞击、加热易爆炸，且产物与温度有关，可能产生NH₃，N₂，N₂O，NO

不能用NaOH、KOH代替Ca(OH)₂

NaOH，KOH是强碱，具有吸湿性（潮解）易结块，不易与铵盐混合充分接触反应

用试管收集氨气要堵棉花

NH₃分子微粒直径小，易与空气发生对流，堵棉花目的是防止；NH₃与空气对流，确保收集纯净的氨气；减少NH3对空气的污染

实验室制NH₃除水蒸气用碱石灰，而不采用浓H₂SO₄和固体CaCl₂

浓H₂SO₄与NH₃反应生成(NH₄)₂SO₄，NH₃与CaCl₂反应能生成CaCl₂·8NH₃（八氨合氯化钙）

CaCl₂+8NH₃= CaCl₂·8NH₃

方法2：浓氨水中加固态碱性物质

①原理

向浓氨水中加入固态碱性物质，消耗浓氨水中的水，同时反应放热，促进NH₃·H₂O分解产生氨

NH₃·H₂O=加热=NH₃↑+H₂O

固态碱性物质：CaO、NaOH、碱石灰等

②装置

“固+液”型反应装置

③收集、检验

方法3：加热浓氨水

原理

NH₃·H₂O=加热=NH₃↑+H₂O

硫酸

稀硫酸的性质—酸的通性

①紫色石蕊试液变红色，无色酚酞试液下变色

②与沽泼金属反应

③与碱性氧化物反应

④与碱反应

⑤与某些盐反应

浓硫酸的特性

①吸水性

①将一瓶浓硫酸敞口放置在空气中其质量将增加，密度将减小，浓度降低，体积变大

②干燥剂和洗气装置。浓硫酸可以干燥中性和酸性气体中性气体：CO、氧气、氮气和所有的稀有气体；酸性气体：HCl气体、二氧化碳、二氧化疏、氯气等

①浓硫酸不能用作碱性、性气体(例如氢气)的洗气转置，因为浓疏酸与氨气反应

②浓硫酸不可干燥溴化氢、碘化氢、硫化氢等还原性气体

③浓硫酸实际上不能干燥二氧化疏，因力二氧化硫易溶于浓硫酸

④硫酸不能干燥二氧化氮，因为NO₂溶于浓硫酸生成亚硝基硫酸等一些物质

②脱水性

按水的组成比脱去某些有机物中的氢、氧元素，使有机物脱水如使纸张、棉花、木材、蔗糖等有机物脱水炭化(变黑)

有水则吸，无水则脱

③强氧化性

①与绝大多数金属反应

冷的浓H₂SO₄使Fe、Al等金属钝化

②与非金属反应

硫酸的用途

①重要的化工原料和化学实验室中必备的重要试剂

②工业上制化肥、农药、炸药和染料等

③用于精炼石油、金属加工前的酸洗及制取各种挥发性酸等

SO₄²⁻的检验

①正确操作

待测液→盐酸酸化→取清夜→BaCl₂溶液→白色沉淀，即可确定存在硫酸根离子

②理论解释

①先加稀盐酸的目的是排除CO₃²⁻、SO₃²⁻、Ag⁺等离子的干扰

②再加BaCl₂溶液，有白色沉淀产生，BaSO₄既准溶于水，又难溶于酸

SO₄²⁻+Ba²⁺→BaSO₄↓

硝酸

化学性质

①具有酸的通性

①与指示剂作用

稀硝酸能使紫色石蕊试液由紫色变为红色

浓硝酸使紫色石蕊先变红(H⁺的作用)后褪色(强氧化性)

②与碱性氧化物反应

③与碱反应

④与某些盐反应

②不稳定性

①硝酸在受热或光照下易发生分解反应

硝酸越浓越容易分解

②浓硝酸呈黄色的原因

硝酸分解生成的NO₂溶解在硝酸中

③硝酸的保存

硝酸保存在棕色(防光)试剂瓶中，置于冷暗处，不能用橡胶塞(橡胶塞易被氧化)

③强氧化性

①与金属反应

HNO₃几乎能与所有的金属(除金、铂外)发生氧化还原反应，冷的浓硝酸使铁、铝发生钝化

②与非金属反应

③与某些还原物质反应

④氧化某些有机物

硝酸的用途

重要的化学原料和化学试剂，在工业上用于制化肥、农药、炸药和染料等

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

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）

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

化学反应与能量

化学能与热能

在任何的化学反应中

总伴有能量的变化

当物质发生化学反应时，断开反应物中的化学键要吸收能量，而形成生成物中的化学键要放出能量

主要原因

一个确定的化学反应在发生过程中是吸收能量还是放出能量，决定于反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小

E反应物总能量 > E生成物总能量，为放热反应；E反应物总能量 < E生成物总能量，为吸热反应

常见的放热反应和吸热反应

常见的放热反应

所有的燃烧与缓慢氧化

酸碱中和反应

金属与酸反应制取氢气

大多数化合反应

特殊：C+CO₂=加热=2CO是吸热反应

常见的吸热反应

以C、H₂、CO为还原剂的氧化还原反应

C(s)+H₂O(g)=加热=CO(g)+ H₂(g)

铵盐和碱的反应

Ba(OH)₂·8H₂O+NH₄Cl=BaCl₂+2NH₃↑+10H₂O

大多数分解反应

KClO₃、KMnO₄、CaCO₃的分解等

能源的分类

一次能源

常规能源

可再生资源

水能、风能、生物质能

不可再生资源

煤、石油、天然气等化石能源

新能源

可再生资源

太阳能、风能、地热能、潮汐能、氢能、沼气

不可再生资源

核能

二次能源

一次能源经过加工、转化得到的能源称为二次能源

电能（水电、火电、核电）、蒸汽、工业余热、酒精、汽油、焦炭等

化学能与电能

化学能转化为电能的方式

火力发电

化学能→热能→机械能→电能

缺点：环境污染、低效

原电池

将化学能直接转化为电能

优点：清洁、高效

原电池原理

概念

把化学能直接转化为电能的装置叫做原电池

原电池的工作原理

通过氧化还原反应（有电子的转移）把化学能转变为电能

构成原电池的条件

电极为导体且活泼性不同

两个电极接触（导线连接或直接接触）

两个相互连接的电极插入电解质溶液构成闭合回路

电极名称及发生的反应

负极

较活泼的金属作负极，负极发生氢化反应

电极反应式：较活泼金属-ne⁻=金属阳离子

负极现象

负极溶解，负极质量减少

正极

较不活泼的金属或石墨作正极，正极发生还愿反应

电极反应式：溶液中阳离子+ne⁻=单质

正极的现象：一般有气体放出或正极质量增加

原电池正负极的判断方法

依据原电池两极的材料

较活泼的金属作负极（K，Ca，Na太活泼，不能作电极）

较不活泼金属或可导电非金属（石墨）、氧化物（MnO₂）等作正极

根据电流方向或电子流向

（外电路）的电流由正极流向负极

电子则由负极经外电路流向原电池的正极

根据内电路离子的迁移方向

阳离子流向原电池正极，阴离子流向原电池负极

根据原电池中的反应类型

负极

失电子，发生氧化反应，现象通常是电极本身消耗，质量减小

正极

得电子，发生还原反应，现象是常伴随金属的析出或H₂的放出

原电池电极反应的书写方法

原电池反应所依托的化学反应原理是氧化还原反应，负极反应是氧化反应，正极反应是还原反应

①写出总反应方程式

②把总反应根据电子得失情况，分成氧化反应、还原反应

③氧化反应在负极发生，还原反应在正极发生，反应物和生成物对号入座，注意酸碱介质和水等参与反应

原电池的总反应式一般把正极和负极反应式相加而得

原电池的应用

加快化学反应速率，如粗锌制氢气速率比纯锌制氢气快

比较金属活动性强弱

设计原电池

金属的腐蚀

化学电源基本类型

干电池

活泼金属作负极，被腐蚀或消耗

充电电池

两极都参加反应的原电池，可充电循环使用

燃料电池

两电极材料均为惰性电极，电极本身不发生反应，而是由引入到两极上的物质发生反应

化学反应的速率和限度

化学反应的速率

概念

化学反应速率通常用单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量（均取正值）来表示

计算公式

v(B)=|Δc(B)|/Δt=|Δn(B)|/V·Δt

单位

mol/(L·s)或mol/(L·min)

B为溶液或气体，若B为固体或纯液体不计算速率

以上所表示的是平均速率，而不是瞬时速率

重要规律

速率比=方程式系数比

变化量比=方程式系数比

影响化学反应速率的因素

内因

由参加反应的物质的结构和性质决定的（主要因素）

外因

温度：升高温度，增大速率

催化剂：一般加快反应速率（正催化剂）

浓度：增加C反应物的浓度，增大速率（溶液或气体才有浓度可言）

压强：增大压强，增大速率（适用于有气体参加的反应）

其它因素：如光（射线）、固体的表面积（颗粒大小）、反应物的状态（溶剂）、 原电池等也会改变化学反应速率

化学反应的限度——化学平衡

基本情况

在一定条件下，当一个可逆反应进行到正向反应速率与逆向反应速率相等时，反应物和生成物的浓度不再改变，达到表面上静止的一种“平衡状态”，这就是这个反应所能达到的限度，即化学平衡状态

影响因素

温度、反应物浓度、压强等

催化剂只改变化学反应速率，对化学平衡无影响

可逆反应

在相同的条件下同时向正、逆两个反应方向进行的反应叫做可逆反应

通常把由反应物向生成物进行的反应叫做正反应；而由生成物向反应物进行的反应叫做逆反应

在任何可逆反应中，正方应进行的同时，逆反应也在进行

可逆反应不能进行到底，即是说可逆反应无论进行到何种程度，任何物质（反应物和生成物）的物质的量都不可能为0

特征

逆：化学平衡研究的对象是可逆反应

动：动态平衡，达到平衡状态时，正逆反应仍在不断进行

等：达到平衡状态时，正方应速率和逆反应速率相等，但不等于0。即V正=V逆≠0

定：达到平衡状态时，各组分的浓度保持不变，各组成成分的含量保持一定

变：当条件变化时，原平衡被破坏，在新的条件下会重新建立新的平衡

判断化学平衡状态的标志

VA（正方向）=VA（逆方向）或nA（消耗）=nA（生成）（不同方向同一物质比较）

各组分浓度保持不变或百分含量不变

借助颜色不变判断（有一种物质是有颜色的）

总物质的量或总体积或总压强或平均相对分子质量不变，前提：反应前后气体的总物质的量不相等的反应适用，即如对于反应xA+yB=zC，x+y≠z

有机化合物

烃

烃的定义

仅含碳和氢两种元素的有机物称为碳氢化合物，也称为烃

烃的分类

脂肪烃（链状）

饱和烃→烷烃（如：甲烷）

不饱和烃→烯烃（如：乙烯）

芳香烃（含有苯环）

（如：苯）

甲烷、乙烯和

苯的性质比较

烷烃

CnH₂n+₂

甲烷（CH₄）

C-C单键， 链状，饱和烃

正四面体

烯烃

CnH₂n

乙烯（C₂H₄）

（CH₂=CH₂）

C=C双键， 链状，不饱和烃

六原子共平面

苯及其同系物

苯C₆H₆

一种介于单键和双键 之间的独特的键，环状

平面正六边形

物理性质

烷烃

无色无味的气体， 比空气轻，难溶于水

* 优良燃料，化工原料

烯烃

无色稍有气味的气体， 比空气略轻，难溶于水

* 石化工业原料，植物生长调节剂，催熟剂

苯

无色有特殊气味的液体， 比水轻，难溶于水

* 溶剂，化工原料

主要化学性质

烷烃

氧化反应（燃烧）

* CH₄+2O₂→CO₂+2H₂O

淡蓝色火焰，无黑烟

取代反应

* CH₄+Cl₂→CH₃Cl+HCl

* CH₃Cl+Cl₂→CH₂Cl₂+HCl

* CH₂Cl₂+Cl₂→CHCl₃+HCl

* CHCl₃+Cl₂→CCl₄+HCl

* 在光照条件下甲烷还可以跟澳蒸气发生取代反应，甲烷不能使酸性KMnO₄溶液、溴水或溴的四氯化碳溶液褪色

* 5种产物

烯烃

氧化反应（燃烧）

* C₂H₄+3O₂→2CO₂+2H₂O

* 火焰明亮，有黑烟

* 被酸性KMnO₄溶液氧化，能使酸性KMnO₄溶液褪色

加成反应

* CH₂=CH₂+Br₂→CH₂Br-CH₂Br

* 能使溴水或溴的四氯化碳溶液褪色

* 在一定条件下，乙烯还可以与H₂，C1₂，HC1，H₂O等发生加成反应

* CH₂= CH₂+H₂→CH₃CH₃

* CH₂=CH₂+HC1→CH₃CH₂Cl（氯乙烷）

加聚反应

* nCH₂=CH₂→CH₂-CH₂-n（聚乙烯）

苯

氧化反应（燃烧）

2C₆H₆+15O₂→12CO₂+6H₂O

火焰明亮，有浓烟

取代反应

苯环上的氢原子被澳原子、硝基取代

+Br₂→+ HBг

+HNO₃→+ H₂O

加成反应

+ 3H₂→

苯不能使酸性KMnO₄溶液、溴水或溴的四氯化碳溶液褪色

烷烃的命名

普通命名法

把烷烃泛称为“某烷”，某是指烷烃中碳原子的数目，1-10用甲，乙，丙，丁，戊，已，庚，辛，壬，癸；11起汉文数字表示，区别同分异构体，用“正”，“异”，“新”

系统命名法

命名步骤

找主链一最长的碳链（确定母体名称）

编号—靠近支链（小、多）的一端

写名称—先简后繁，相同基请合并

名称组成

取代基位置—取代基名称母体名称

阿拉伯数字表示取代基位置，汉字数字表示相同取代基的个数

比较同类烃的沸点

一看：碳原子数多沸点高

碳原子数相同，二看：支链多沸点低

常温下，碳原子数1-4的烃都为气体

烃的衍生物

乙醇、乙酸的性质比较

饱和一元醇（CnH₂n+₁OH）

乙醇CH₃CH₂OH

或C₂H₅OH

羟基 -OH

无色、有特殊香味的液体，俗名酒精，与水互溶，易挥发（非电解质）

作燃料、饮料、化工原料；用于医疗消毒，乙醇溶液的质量分数为75%

饱和一元醛

乙醛CH₃CHO

醛基 -CHO

饱和一元羧酸（CnH₂n+₁COOH）

乙酸CH₃COOH

羧基 -COOH

有强烈刺激性气味的无色液体，俗称醋酸，易溶于水和乙醇，无水醋酸又称冰酷酸

有机化工原料，可制得醋酸纤维、合成纤维、香料燃料等，是食醋的主要成分

主要化学性质

乙醇

与Na的反应

2CH₃CH₂OH+2Na→2CH₃CH₂ONa+H₂↑

与水比较

相同点：都生成氢气，反应都放热

不同点：比钠与水的反应要缓慢

乙醇分子羟基中的氢原子比烷烃分子中的氢原子活泼，但没有水分子中的氢原子活泼

氧化反应

燃烧

CH₃CH₂OH+3O₂→2CO₂+3H₂O

在铜或银催化条件下：可以被O₂氧化成乙醛CH₃CHO

2CH₃CH₂OH+O₂→2CH₃CHO+2H₂O

消去反应

CH₃CH₂OH→CH₂=CH₂↑+H₂O

乙醛

氧化反应：醛基（-CHO）的性质与银氨溶液，新制Cu(OH)₂反应

CH₃CHO+2Ag(NH₃)₂OH→CH₃COONH₄+H₂O+2Ag↓+3NH₃↑（银氨溶液）

CH₃CHO+2Cu(OH)₂→CH₃COOH+Cu₂O↓+2H₂O（砖红色）

醛基的检验

加银氨溶液水浴加热有银镜生成

加新制的Cu(OH)₂碱性悬浊液加热至沸有砖红色沉淀

乙酸

具有酸的通性

CH₃COOH=CH₃COO⁻+H⁺

使紫色石蕊试液变红

与活泼金属，碱，弱酸盐反应，如CaCO₃、Na₂CO₃

酸性比较：CH₃COOH>H₂CO₃

CH₃COOH+CaCO₃=2(CH₃COO)₂Ca+Co₂↑+H₂O（强制弱）

酯化反应

CH₃COOH+C₂H₅OH→CH₃COOC₂H₅+H₂O 酸脱羟基醇脱氢

基本营养物质

基本营养物质的化学组成

几种糖类物质的组成

单糖

①特点

下能再水解成更简单的糖

②化学式

C₆H₁₂O₆

③代表物

葡萄糖、果糖

双糖

①特点

一分子双糖能水解成两分子单糖

②化学式

C₁₂H₂₂O₁₁

③代表物

蔗糖、麦芽糖

多糖

①特点

能水解成多分子单糖

②化学式

(C₆H₁₀O₅)n

③代表物

淀粉、纤维素

为无色或白色固体，单糖、双糖易溶于水、有甜味，多糖不溶于水（淀粉可溶于热水）、没有甜味

油脂的组成

元素组成

C、H、O

分类

油——植物油

不饱和高级脂肪酸甘油酯

酯——动物脂肪

饱和高级脂肪酸甘油酯

油脂属于酯类化合物，它是由高级脂肪酸（如硬脂酸，软脂酸，油酸等）与甘油所形成的酯

物理性质

油脂难溶于水，密度比水小

天然油脂都是混合物，没有恒定的熔沸点

氨基酸和蛋白质的组成

氨基酸

氨基酸可看作是拨酸分子烃基上的氢原子被氨基取代的化合物

氨基酸分子中含有-NH₂（氨基）和-COOH（羧基）

蛋白质

①元素组成

C、H、O、N、S、P等

②代表物

酶、肌肉、毛发等

③组成特征

蛋白质一类由氨基酸连接成的高分子化合物（相对分子质量从数万到数千万不等）

④物理性质

少数蛋白质（如鸡蛋清）易溶于水（形成胶体）

糖类和蛋日质的特征反应

葡萄糖

实验步骤

C₁₂H₂₂O₁₁+H₂O→C₆H₁₂O₆+C₆H₁₂O₆ 蔗糖加水经过催化剂反应，生成葡萄糖和果糖

实验现象

产生砖红色沉淀

特征归纳

①在碱性、加热条件下，能与银氨溶液反应忻出银（即银镜反应）

②在加热条件下，可与新制的氢氧化铜反应，产生砖红色沉淀

淀粉

实验步骤

(C₆H₁₂O₅)n+nH₂O→nC₆H₁₂O₆ 淀粉（或纤维素）加水经过催化剂反应生成葡萄糖

实验现象

土豆（或面包）变蓝

特征归纳

在常温下，淀粉遇碘变蓝

蛋白质

实验步骤

实验现象

鸡皮变黄

特征归纳

①浓硝酸可以使蛋白质变黄，称为蛋白质的颜色反应

②灼烧时有特殊气味（烧焦羽毛的气味）

糖类、油脂和蛋白质的水解反应

糖类的水解

油脂的水解

酸性条件下水解

油脂在酸性条件下水解，生成高级脂肪酸和甘油

碱性条件下水解

油脂在碱性条件下水解，生成高级脂肪酸盐和甘油

蛋白质的水解反应

蛋白质在酶等催化剂的作用下也可以水解，生成氨基酸

糖类、油脂、蛋白质在生产、生活中的作用

糖类物质的主要存在及主要作用

单糖

葡萄糖

主要存在

水果和蔬菜

主要作用

食品加工、医疗输液等

果糖

主要存在

水果和蔬菜

主要作用

食品加工

双糖

蔗糖

主要存在

甘蔗、甜菜

主要作用

甜味食物

麦芽糖

主要存在

淀粉水解产物

主要作用

甜味食物

多糖

淀粉

主要存在

植物的种子、块茎

主要作用

作食物、生产葡萄糖和酒精等

纤维素

主要存在

植物

主要作用

造纸、制纤维素硝酸酯、纤维素乙酸酯和粘胶纤维等

油脂、蛋白质的主要存在及主要作用

油脂

主要存在

各种植物的种子、动物的组织和器官

主要作用

食用

提供能量

保持体温和保护内脏器官

增强人体对脂溶性维生素的吸收

增加食物的滋味，增进食欲

保证机体正常的生理功能

制肥皂

蛋白质

主要存在

动物

肌肉

皮肤

毛、发

蹄

册

植物

种子中含有丰富的蛋白质

主要应用

组成生物体的基础物质，人类必需的营养物质

工业原料

蛋白酶是生物体内重要的催化剂

化学与自然资源的开发利用

化学与自然资源的开发利用

金属矿物的开发和利用

金属的冶炼

金属冶炼是工业上将金属从含有金属元素的矿石中还原出来的生产过程

金属的活动性不同，

冶炼的方法不同

热分解法

不活泼金属（Hg及Hg以后）可以直接用加热分解的方法 将金属从其化合物中还原出来

2HgO₂=Hg+O₂↑

2Ag₂O=4Ag+O₂↑

热还原法

一般活泼的金属（Zn~Cu），通常是在高温下用还原剂（C、CO、H₂、活泼金属等）将金属从其化合物中还原出来

Fe₂O₃+3CO=2Fe + CO₂↑

ZnO+C=Zn+CO↑

Fe₂O₃+ 2Al=2Fe+Al₂O₃（铝热反应）

电解法

非常活泼的金属（K~Al）用一般的还原剂很难将它们还原出来，通常采用电解熔融的金属化合物的方法治炼活泼金属

2NaCl=熔融=2Na +Cl₂↑

有些金属可以利用氧气从其硫化物中冶炼出来

Cu₂S+O₂=2Cu+SO₂

铝热反应

操作

把两张滤纸分别折叠成漏斗状套在一起（内层滤纸底部剪一小孔，用水湿润）架在铁架台上，下面放置一盛沙子的蒸发皿

将5g干燥的氧化铁粉末和2g铝粉均匀混合后放入纸漏斗中，混合物上面加少量氯酸钾固体，中间插一根用砂纸打磨过的镁条

用燃着的小木条点燃镁条，观察现象

现象

镁条剧烈燃烧，并发出耀眼的白光

引起混合物剧烈燃烧，发光发热

纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入沙中。待熔融物冷却后，除去外层熔渣（Al₂O₃），可以发现落下的是铁珠

反应

Fe₂O₃+ 2Al=2Fe+Al₂O₃（铝热反应）

铝热剂及应用

铝热剂

铝粉与某些金属（比铝不活泼的金属）氧化物的混合物。在高温下发生反应，放出大量的热，其混合物称为铝热剂；反应称为铝热反应

铝热反应的应用

焊接钢轨

冶炼高熔点金属：V、Cr、Mn、W等

铝热反应的特点

在高温下引燃后剧烈反应，放出大量的热，产生高温，使被还原出来的金属熔化，与熔渣分离。体现铝的还原性、氧化铝高熔点的性质

金属的利用、回收和资源的保护

矿产资源是有限的

合理开发、有效利用、金属的回收和资源保护

提高金属矿物的利用率

减少金属的使用量

加强金属资源的回收和再利用，使用代用材料节约矿产资源、保护矿产资源

回收金属

废旧金属的最好处理方法是回收利用

意义

节约矿物资源，节约能源，减少环境污染

实例

废旧钢铁用于炼钢；废铁屑用于制铁盐

从电影业、照相业、科研单位和医院X光室回收的定影液中，可以提取金属银

海水资源的开发利用

海水水资源的利用

海水中水的储量约占全球总水量的97%

海水中水资源的利用，主要包括海水的淡化和直接利用海水进行循环冷却

海水淡化的方法

蒸馏法、电渗析法、离子交换法等

海水中的化学资源的开发利用

海水中含有的各种元素的特点

种类多，总储量大，富集程度低

从海水中提取物质的方法

从海水中提取食盐

主要方法

盐田法、电渗析法和冷冻法

从海水中提取镁

海水→试剂①→沉淀Mg(OH)₂→试剂②→MgCl₂溶液→无水MgCl₂→熔融电解→Mg

为了使MgSO₄转化为Mg(OH)₂，试剂①可以选用NaOH，要使MgSO₄完全转化为沉淀，加入试剂①的量应过量

验证MgSO₄，已完全转化为Mg(OH)₂的方法是取上层清液，加入NaOH溶液，不生成沉淀

加入试剂①后，能够分离得到Mg(OH)₂沉淀的方法是过滤

试剂②可以选用HCl

无水MgCl₂在熔融状态下，通电后会产生Mg和Cl₂

MgCl₂=熔融=Mg+Cl₂↑

从海水中提取溴

①用蒸馏法将海水浓缩。用硫酸将浓缩的海水酸化

②向酸化的海水中通入适量的氯气，使溴离子转化为溴单质

2NaBr+Cl₂=Br₂+2NaCl

③向含溴单质的水溶液中通入空气和水蒸汽，将溴单质吹入盛有二氧化硫溶液的吸收塔内以达到富集的目的

Br₂+SO₂+2H₂O=2HBr+H₂SO₄

④向吸收塔内的溶液中通入适量的氯气

2HBr+Cl₂=2HCl+Br₂

⑤用四氯化碳（或苯）萃取吸收塔内的溶液中的溴单质，得到产品溴

从海带中提取碘

反应原理

海带中的碘元素主要以I⁻的形式存在，提取时用适当的氧化剂（H₂O₂）将其氧化成I₂，再用有机溶剂将I₂萃取出来

用H₂O₂做氧化剂

2I⁻+H₂O₂+2H⁺=I₂+2H₂O

操作步骤

①取约3g干海带，把表面的浮着物用刷子刷净（不要用水冲洗，以免洗去表面的碘化物），用剪刀剪碎后，用酒精湿润，放入坩埚中。点燃洒精灯，灼烧海带至完全变为灰烬（注意通风）停止加热，冷却

②将海带灰转移到小烧杯中，向其中加入10ml蒸馏水，搅拌、煮沸2~3min，过滤

③在滤液中滴入几滴稀硫酸（3mo1/1），再加入1mLH₂O₂（3%）

溶液变棕黄色

再加入几滴淀粉溶液

溶液变蓝色

海水资源的开发利用

从海水中提取淡水——海水淡化

海水制盐

从海水中提取镁、钾、溴、碘等化工产品

从海水中获取铀和重水作为核能开发的重要原料

从海水中获取其他物质和能量

化学与资源综合利用、环境保护

煤的综合利用

煤的成分

煤是由有机物和少量的无机物组成的复杂混合物

其组成以碳元素为主，还含有H、O、N、S等元素

煤的综合利用途径

通过煤的干馏、煤的气化和液化获得洁净的燃料和多种化工原料

煤的干馏

将煤隔绝空气加强热使之分解的过程叫做煤的干馏，也叫煤的焦化

煤干馏的主要产品

气体

焦炉气：H₂、CH₄、C₂H₄、CO（燃料、化工原料）

液体

粗氨水：氨、铵盐（化肥）

粗苯：苯、甲苯、二甲苯（炸药、染料、合成材料）

煤焦油

酚类、奈（染料、农药、合成材料）

沥青（筑路材料、制碳素电极）

固体

焦炭（治金、合成氨造气、电石、燃料）

煤的气化

将煤转化为可燃性气体过程

天然气的综合利用

气体燃料的优点

气体燃料与空气混合充分，容易完全燃烧，与固体燃料相比有较高的利用率。气体燃料便于管道运输，使用方便（易点燃，易熄灭），且清洁卫生

天然气是一种高效、清洁的燃料

天然气是一种重要的化工原料，主要用于合成氨和生产甲醇以及合成分子内含两个或多个碳原子的其他有机化合物

石油的综合利用

石油的成分

石油是由多种碳氢化合物（烷烃、环烷烃及少量的芳香烃）组成的混合物（没有固定的沸点）

原油

未经加工的石油叫原油，是一种棕黑色粘稠液体，不能直接使用

石油的炼制

石油的分馏（物理加工过程）

石油分馏的原理

利用各种烃的沸点不同，将石油不断的加热—汽化—冷凝—液化，把石油分离成不同沸点范围的蒸馏产物（叫做馏分，仍然是混合物）的过程叫做石油的分馏

石油分馏主要产品

石油气→液化石油气

汽油、煤油、柴油、重油等

石油的裂化（化学加工过程）

在一定条件下，将相对分子质量较大、沸点较高的烃断裂为相对分子质量较小的烃的过程

主要目的

提高轻质油（汽油、煤油、柴油）的产量，同时得到石油裂化气

原料

石油分馏产品（重油）

主要产品

裂化气（含乙烯、丙烯、甲烷等）

汽油、煤油、柴油

分馏所得汽油（直馏汽油）：烷烃

裂化所得汽油：烷烃和不饱和烃（具有烯烃的性质）

石油的裂解（深度裂化—化学加工过程）

采用比催化裂化更高的温度，使碳碳键断裂的更彻底，主要目的得到气态的不饱和烃

原料

汽油

主要目的

制得石油裂解气，进行三大合成

主要产品

石油裂解气（含乙烯、丙烯、丁烯、丁二烯）

石油的催化重整

石油在加热和催化剂的作用下，可以通过结构的重新调整，使链状烃转化为环状烃（如苯或甲苯等）

清洁燃料

煤气（主）：CO、H₂

天然气（主）：CH₄

压缩天然气（主）：甲醇（CNG）

液化石油气（主）：烃类（丙烷）（LPG）

以煤、石油、天然气为原料生成合成材料

三大合成材料 （合成有机高分子）

合成塑料

聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯

塑料的主要成分

合成树脂+添加剂（增塑剂、防老化剂等）

塑料的性能

热塑性塑料：可以反复加工，多次使用（聚乙烯、聚氯乙烯等）

热固性塑料：一次加工成型，受热不软化（酚醛塑料）

纤维

天然纤维

植物纤维：棉花、木材、亚麻（成分：纤维素）

动物纤维：羊毛、蚕丝（成分：蛋白质）

化学纤维

人造纤维：人造棉、人造丝、人造毛（成分：纤维素）

合成纤维：六大纶（涤纶、锦纶、腈纶、丙纶、维纶、氯纶）是利用石油、天然气、煤和农副产品为原料制成的

合成橡胶

顺丁橡胶、氯丁橡胶、丁苯橡胶、硅橡胶等

合成有机高分子的反应

聚合反应

在一定条件下，由小分子（单体）合成高分子（分子量巨大的化合物）的反应

加成聚合（加聚反应）

由单体生成高分子的反应

缩合聚合（缩聚反应）

由单体生成高分子的同时还有小分子生成

环境保护与绿色化学

环境保护

环境问题：指不合理的开发和利用自然资源而造成的资源短缺、环境污染和生态破坏

环境污染：包括大气污染、水污染、土壤污染、食品污染和噪声污染等

污染源：主要来自化石燃料燃烧和工业生产的“三废”（废气、废水、废渣）的排放

环境问题的八大公害

酸雨

pH小于5.6的雨水叫做酸雨

主要成因：化石燃料燃烧排放到大气中的SO₂/NOx

防治：改变能源结构，硫酸厂的尾气经过处理后再排放

温室效应

大气中的CO₂含量增多引起地表面温度升高

防治：改变能源结构，植树造林

主要成因：NO₂主要来自石油产品和煤的燃烧产物、汽车尾气及硝酸厂的废气

臭氧空洞

大气平流层中的臭氧层被破坏引起“臭氧空洞”

主要成因：氟氯烃（氟里昂）、No₂、NO在破坏臭氧层中起催化剂作用

防治：逐步减少、禁止使用氟氯烃

白色污染

一些塑料制品废弃物对环境的污染

主要成因：聚乙烯等固体废旧塑料随意丢弃引起土壤及水的污染

治理

减少使用加强回收塑料制品

开发可降解塑料（淀粉塑料、水溶性塑料、光解塑料）

光化学烟雾

空气中的NO₂在紫外线照射下，发生一系列的光化学反应产生一种有毒的烟雾

治理

硝酸厂的废气经回收处理后再排放

加强对汽车尾气的治理（汽车排气管上安装转化器）

赤潮（水华）

水体的富营养化污染（水中的藻类超常繁殖，覆盖在水表面）

主要成因：使用含磷洗衣粉的污水的排放。不合理的使用化肥

治理：禁止生产使用含磷洗衣粉

城市大气的铅污染

含铅化合物对大气的污染

主要成因：使用含铅汽油（汽油中加入抗爆震剂四乙基铅）的汽车排放的尾气

治理：禁止使用含铅汽油

环境的新公害

废旧电池对水及土壤的污染

主要成因：废旧电池中含有酸、碱、重金属盐（Pb²⁺、Hg²⁺、Ni²⁺、cd²⁺）等污染物，废旧电池的随意丢弃引起的污染

治理：设立废旧电池回收站

绿色化学

绿色化学的核心就是利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染

原子经济

按照绿色化学的原则，最理想的“原子经济”就是反应物的原子全部转化为期望的最终产物

这时原子的利用率为100%

开发绿色反应，提高原子利用率

经济性的反应有两个显著优点

最大限度地利用了原料

最大限度地减少了废物的排放

化学与可持续发展

化学在资源开发、资源利用、环境监测、环境保护和清洁生产等方面发挥着重要的作用。资源的开发和环境保护关系到人类可持续发展

可持续发展

经济可持续发展

社会可持续发展

资源可持续发展

环境可持续发展

全球可持续发展