高中化学知识点归纳.docx

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高中化学基础知识归纳(上)
化学反应及能量变化
实质:有电子转移(得失与偏移)
特征:反应前后元素的化合价有变化
还原性             化合价升高           弱氧化性
↑                              ↑
还原剂              氧化反应          氧化产物
氧化剂              还原反应          还原产物
↓                              ↓
氧化性             化合价降低           弱还原性
氧化还原反应:有元素化合价升降的化学反应是氧化还原反应。
有电子转移(得失或偏移)的反应都是氧化还原反应。
概念:氧化剂:反应中得到电子(或电子对偏向)的物质(反应中所含元素化合价降低物)
还原剂:反应中失去电子(或电子对偏离)的物质(反应中所含元素化合价升高物)
氧化产物:还原剂被氧化所得生成物;
还原产物:氧化剂被还原所得生成物。
失电子,化合价升高,被氧化
双线桥:
氧化剂   +   还原剂  =  还原产物   +   氧化产物
得电子,化合价降低,被还原
电子转移表示方法  单线桥:         电子
还原剂   +   氧化剂  =  还原产物   +   氧化产物
二者的主   表示意义、箭号起止
要区别:   电子数目等
依据原则:氧化剂化合价降低总数=还原剂化合价升高总数
找出价态变化,看两剂分子式,确定升降总数;
方法步骤:求最小公倍数,得出两剂系数,观察配平其它。
有关计算:关键是依据氧化剂得电子数与还原剂失电子数相等,列出守恒关系式求解。
①、由元素的金属性或非金属性比较;(金属活动性顺序表,元素周期律)
②、由反应条件的难易比较;
③、由氧化还原反应方向比较;(氧化性:氧化剂>氧化产物;还原性:还原剂>还原产物)
④、根据(氧化剂、还原剂)元素的价态与氧化还原性关系比较。
元素处于最高价只有氧化性,最低价只有还原性,处于中间价态既有氧化又有还原性。
①、活泼的非金属,如Cl2、Br2、O2等;
②、元素(如Mn等)处于高化合价的氧化物,如MnO2、KMnO4等
氧化剂:③、元素(如S、N等)处于高化合价时的含氧酸,如浓H2SO4、HNO3等
④、元素(如Mn、Cl、Fe等)处于高化合价时的盐,如KMnO4、KClO3、FeCl3、K2Cr2O7
⑤、过氧化物,如Na2O2、H2O2等。
①、活泼的金属,如Na、Al、Zn、Fe等;
②、元素(如C、S等)处于低化合价的氧化物,如CO、SO2等
还原剂:③、元素(如Cl、S等)处于低化合价时的酸,如浓HCl、H2S等
④、元素(如S、Fe等)处于低化合价时的盐,如Na2SO3、FeSO4等
⑤、某些非金属单质,如H2、C、Si等。
概念:在溶液中(或熔化状态下)有离子参加或生成的反应。
离子互换反应
离子非氧化还原反应   碱性氧化物与酸的反应
类型:                      酸性氧化物与碱的反应
离子型氧化还原反应   置换反应
一般离子氧化还原反应
化学方程式:用参加反应的有关物质的化学式表示化学反应的式子。
用实际参加反应的离子符号表示化学反应的式子。
表示方法                         写:写出反应的化学方程式;
离子反应:                              拆:把易溶于水、易电离的物质拆写成离子形式;
离子方程式:书写方法:删:将不参加反应的离子从方程式两端删去;
查:检查方程式两端各元素原子种类、个数、电荷数是否相等。
意义:不仅表示一定物质间的某个反应;还能表示同一类型的反应。
本质:反应物的某些离子浓度的减小。
②、物质的量与其它量之间的换算恒等式:
③、理想气体状态方程(克拉伯龙方程):
PV=nRT    或         (R=·K)
④、影响物质体积大小的因素:
微粒的大小                           1mol固、液体的体积
物质体积         微粒的个数               1mol物质的体积
微粒之间距离                           1mol气体的体积
①、溶液稀释定律:溶质的量不变,m(浓)·w(浓)=m(稀)·w(稀);c(浓)·V(浓)=c(稀)·V(稀)
②、溶解度与溶质质量分数w换算式:
③、溶解度与物质的量浓度的换算:
④、质量分数与物质的量浓度的换算:
⑥、一定物质的量浓度主要仪器:量筒、托盘天平(砝码)、烧杯、玻璃棒、胶头滴管、容量瓶
溶液的配配制:方法步骤:计算→称量→溶解→转移→洗涤→振荡→定容→摇匀→装瓶
识差分析:关键看溶质或溶液体积的量的变化。依据来判断。
物质结构  元素周期律
中子N(不带电荷)                           同位素     (核素)
原子核                    →质量数(A=N+Z)            近似相对原子质量
质子Z(带正电荷)  →核电荷数              元素  →  元素符号
原子结构:                           最外层电子数决定主族元素的            决定原子呈电中性
电子数(Z个):
化学性质及最高正价和族序数
          体积小,运动速率高(近光速),无固定轨道
核外电子运动特征
电子云(比喻)        小黑点的意义、小黑点密度的意义。
排布规律  →  电子层数       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
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:
①、原子最外层电子数呈周期性变化
元素周期律  ②、原子半径呈周期性变化
③、元素主要化合价呈周期性变化
④、元素的金属性与非金属性呈周期性变化
①、按原子序数递增的顺序从左到右排列;
元素周期律和             排列原则  ②、将电子层数相同的元素排成一个横行;
元素周期表                        ③、把最外层电子数相同的元素(个别除外)排成一个纵行。
①、短周期(一、二、三周期)
周期(7个横行)②、长周期(四、五、六周期)
周期表结构                  ③、不完全周期(第七周期)
①、主族(ⅠA~ⅦA共7个)
元素周期表             族(18个纵行)  ②、副族(ⅠB~ⅦB共7个)
③、Ⅷ族(8、9、10纵行)
④、零族(稀有气体)
同周期同主族元素性质的递变规律
①、核电荷数,电子层结构,最外层电子数
②、原子半径
性质递变  ③、主要化合价
④、金属性与非金属性
⑤、气态氢化物的稳定性
⑥、最高价氧化物的水化物酸碱性
电子层数:     相同条件下,电子层越多,半径越大。
判断的依据  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。
微粒半径的比较           1、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)如:Na>Mg>Al>Si>P>S>Cl.
2、同主族元素的原子半径随核电荷数的增大而增大。如:Li<Na<K<Rb<Cs
具体规律:3、同主族元素的离子半径随核电荷数的增大而增大。如:F--<Cl--<Br--<I--
4、电子层结构相同的离子半径随核电荷数的增大而减小。如:F->Na+>Mg2+>Al3+
5、同一元素不同价态的微粒半径,价态越高离子半径越小。如Fe>Fe2+>Fe3+
①与水反应置换氢的难易
②最高价氧化物的水化物碱性强弱
金属性强弱   ③单质的还原性或离子的氧化性(电解中在阴极上得电子的先后)
④互相置换反应
依据:              ⑤原电池反应中正负极
①与H2化合的难易及氢化物的稳定性
元素的            非金属性强弱  ②最高价氧化物的水化物酸性强弱
金属性或非金属                      ③单质的氧化性或离子的还原性
性强弱的判断                       ④互相置换反应
①、同周期元素的金属性,随荷电荷数的增加而减小,如:Na>Mg>Al;非金属性,随荷电荷数的增加而增大,如:Si<P<S<Cl。
规律:②、同主族元素的金属性,随荷电荷数的增加而增大,如:Li<Na<K<Rb<Cs;非金属性,随荷电荷数的增加而减小,如:F>Cl>Br>I。
③、金属活动性顺序表:K>Ca>Mg>Al>Zn>Fe>Sn>Pb>(H)>Cu>Hg>Ag>Pt>Au
定义:以12C原子质量的1/12(×10-27kg)作为标准,其它原子的质量跟它比较所得的值。其国际单位制(SI)单位为一,符号为1(单位1一般不写)
原子质量:指原子的真实质量,也称绝对质量,是通过精密的实验测得的。
如:一个Cl2分子的m(Cl2)=×10-26kg。
核素的相对原子质量:各核素的质量与12C的质量的1/12的比值。一种元素有几种同位素,就应有几种不同的核素的相对原子质量,
相对原子质量  诸量比较:                    ,。
(原子量)             核素的近似相对原子质量:是对核素的相对原子质量取近似整数值,数值上与该核素的质量数相等。如:35Cl为35,37Cl为37。
元素的相对原子质量:是按该元素各种天然同位素原子所占的原子百分比算出的平均值。如:Ar(Cl)=Ar(35Cl)×a%+Ar(37Cl)×b%
元素的近似相对原子质量:用元素同位素的质量数代替同位素相对原子质量与其丰度的乘积之和
注意:①、核素相对原子质量不是元素的相对原子质量。
②、通常可以用元素近似相对原子质量代替元素相对原子质量进行必要的计算。
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)
同位素        ①、结构上,质子数相同而中子数不同;
特点:②、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;
③、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)。
1、定义:相邻的两个或多个原子之间强烈的相互作用。
①、定义:阴阳离子间通过静电作用所形成的化学键
②、存在:离子化合物(NaCl、NaOH、Na2O2等);离子晶体。
①、定义:原子间通过共用电子对所形成的化学键。
②、存在:共价化合物,非金属单质、离子化合物中(如:NaOH、Na2O2);
共价键            分子、原子、离子晶体。
2、分类                              极性键         共价化合物
化学键                              非极性键       非金属单质
③、分类:
双方提供:共价键
单方提供:配位键  如:NH4+、H3O+
金属键:金属阳离子与自由电子之间的相互作用。存在于金属单质、金属晶体中。
键能                              
3、键参数   键长                              
键角                              
4、表示方式:电子式、结构式、结构简式(后两者适用于共价键)
定义:把分子聚集在一起的作用力
分子间作用力(范德瓦尔斯力):影响因素:大小与相对分子质量有关。
作用:对物质的熔点、沸点等有影响。
①、定义:分子之间的一种比较强的相互作用。
分子间相互作用       ②、形成条件:第二周期的吸引电子能力强的N、O、F与H之间(NH3、H2O)
③、对物质性质的影响:使物质熔沸点升高。
④、氢键的形成及表示方式:F-—H···F-—H···F-—H···←代表氢键。
氢键            O              O
H      H      H      H
       O
  H      H
⑤、说明:氢键是一种分子间静电作用;它比化学键弱得多,但比分子间作用力稍强;是一种较强的分子间作用力。
定义:从整个分子看,分子里电荷分布是对称的(正负电荷中心能重合)的分子。
非极性分子       双原子分子:只含非极性键的双原子分子如:O2、H2、Cl2等。
举例:              只含非极性键的多原子分子如:O3、P4等
分子极性                   多原子分子:含极性键的多原子分子若几何结构对称则为非极性分子
如:CO2、CS2(直线型)、CH4、CCl4(正四面体型)
极性分子:定义:从整个分子看,分子里电荷分布是不对称的(正负电荷中心不能重合)的。
举例  双原子分子:含极性键的双原子分子如:HCl、NO、CO等
多原子分子:含极性键的多原子分子若几何结构不对称则为极性分子
如:NH3(三角锥型)、H2O(折线型或V型)、H2O2
①构成微粒:离子
②微粒之间的相互作用:离子键
③举例:CaF2、KNO3、CsCl、NaCl、Na2O等
NaCl型晶体:每个Na+同时吸引6个Cl-离子,每个Cl-同
结构特点                       时吸引6个Na+;Na+与Cl-以离子键结合,个数比为1:1。
④微粒空间排列特点:
CsCl型晶体:每个Cs+同时吸引8个Cl-离子,每个Cl-同时吸引8个Cs+;Cs+与Cl-以离子键结合,个数比为1:1。
离子晶体:          ⑤说明:离子晶体中不存在单个分子,化学式表示离子个数比的式子。
①、硬度大,难于压缩,具有较高熔点和沸点;
性质特点②、离子晶体固态时一般不导电,但在受热熔化或溶于水时可以导电;
③、溶解性:(参见溶解性表)
晶体晶胞中微粒个数的计算:顶点,占1/8;棱上,占1/4;面心,占1/2;体心,占1
①、构成微粒:分子
结构特点②、微粒之间的相互作用:分子间作用力
③、空间排列:(CO2如右图)
分子晶体:          ④、举例:SO2、S、CO2、Cl2等
①、硬度小,熔点和沸点低,分子间作用力越大,熔沸点越高;
性质特点②、固态及熔化状态时均不导电;
③、溶解性:遵守“相似相溶原理”:即非极性物质一般易溶于非极性分子溶剂,极性分子易溶于极性分子溶剂。
①构成微粒:原子
②微粒之间的相互作用:共价键
③举例:SiC、Si、SiO2、C(金刚石)等
Ⅰ、金刚石:(最小的环为非平面6元环)
结构特点                           每个C被相邻4个碳包围,处于4个C原子的中心
④微粒空间排列特点:
原子晶体:                              Ⅱ、SiO2相当于金刚石晶体中C换成Si,Si与Si间间插O
⑤说明:原子晶体中不存在单个分子,化学式表示原子个数比的式子。
①、硬度大,难于压缩,具有较高熔点和沸点;
性质特点②、一般不导电;
③、溶解性:难溶于一般的溶剂。
①、构成微粒:金属阳离子,自由电子;
结构特点②、微粒之间的相互作用:金属键
③、空间排列:
金属晶体:          ④、举例:Cu、Au、Na等
①、良好的导电性;
性质特点②、良好的导热性;
③、良好的延展性和具有金属光泽。
①、层状结构
结构:②、层内C——C之间为共价键;层与层之间为分子间作用力;
过渡型晶体(石墨):        ③、空间排列:(如图)
性质:熔沸点高;容易滑动;硬度小;能导电。
高中化学基础知识归纳(下)
化学反应速率、化学平衡
意义:表示化学反应进行快慢的量。
定性:根据反应物消耗,生成物产生的快慢(用气体、沉淀等可见现象)来粗略比较
定量:用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增大来表示。
表示方法:          ①、单位:mol/(L·min)或mol/(L·s)
②、同一反应,速率用不同物质浓度变化表示时,数值可能不同,但数值之比等于方程式中各物质的化学计量数比。如:
③、一般不能用固体和纯液体物质表示浓度(因为ρ不变)
④、对于没有达到化学平衡状态的可逆反应:v正≠v逆
内因(主要因素):参加反应物质的性质。
①、结论:在其它条件不变时,增大浓度,反应速率加快,反之浓度:           则慢。
②、说明:只对气体参加的反应或溶液中发生的反应速率产生影响;与反应物总量无关。
影响因素               ①、结论:对于有气体参加的反应,增大压强,反应速率加快,压强:           反之则慢
②、说明:当改变容器内压强而有关反应的气体浓度无变化时,则反应速率不变;如:向密闭容器中通入惰性气体。
①、结论:其它条件不变时,升高温度反应速率加快,反之则慢。
温度:           a、对任何反应都产生影响,无论是放热还是吸热反应;
外因:        ②、说明  b、对于可逆反应能同时改变正逆反应速率但程度不同;
c、一般温度每升高10℃,反应速率增大2~4倍,有些反应只有在一定温度范围内升温才能加快。
①、结论:使用催化剂能改变化学反应速率。
催化剂            a、具有选择性;
②、说明:b、对于可逆反应,使用催化剂可同等程度地改变正、逆反应速率;
c、使用正催化剂,反应速率加快,使用负催化剂,反应速率减慢。
原因:碰撞理论(有效碰撞、碰撞的取向及活化分子等)
其它因素:光、电磁波、超声波、反应物颗粒的大小、溶剂的性质等。
化学平衡状态: 指在一定条件下的可逆反应里,正反应速率和逆反应速率相等,反应混合中各组分的百分含量保持不变的状态。
逆:研究的对象是可逆反应
动:是指动态平衡,反应达到平衡状态时,反应没有停止。
平衡状态特征: 等:平衡时正反应速率等于逆反应速率,但不等于零。
定:反应混合物中各组分的百分含量保持一个定值。
变:外界条件改变,原平衡破坏,建立新的平衡。
①、定义:mA(g)+nB(g)       pC(g)+qD(g)
②、意义:表示可逆反应的反应进行的程度。
③、影响因素:温度(正反应吸热时,温度升高,K增大;正反应放热时,化学平衡常数:                      温度升高,K减小),而与反应物或生成物浓度无关。
用化学平衡常数判断化学平衡状态。
④、用途:  a、Q=K时,处于平衡状态,v正=v逆;
b、Q>K时,处于未达平衡状态;v正<v逆向逆向进行;
c、Q<K时,处于未达平衡状态;v正>v逆向正向进行。
原因:反应条件改变引起:v正≠v逆
化学平衡:                  结果:速率、各组分百分含量与原平衡比较均发生变化。
化学平衡移动:         v(正)>v(逆) 向右(正向)移
方向:v(正)=v(逆) 平衡不移动
v(正)<v(逆) 向左(逆向)移
注意:其它条件不变,只改变影响平衡的一个条件才能使用。
①、浓度:增大反应物浓度或减少生成物浓度,平衡向正反应方向移动;反之向逆反应方向移动
结论:增大压强,平衡向缩小体积方向移动;减小压强,平衡向扩大体积的方向移动。
②、压强:        Ⅰ、反应前后气态物质总体积没有变化的反
影响化学平衡移动的因素:                      应,压强改变不能改变化学平衡状态;
说明:Ⅱ、压强的改变对浓度无影响时,不能改变化学平衡状态,如向密闭容器中充入惰性气体。
Ⅲ、对没有气体参加的反应无影响。
③、温度:升高温度,平衡向吸热反应方向移动;降低温度,平衡向放热反应方向移动。
勒沙特列原理:如果改变影响平衡的一个条件(如浓度、压强、温度等)平衡就向能减弱这种改变的方向移动。
概念:在一定条件下(定温、定容或定温、定压),对同一可逆反应,只要起始时加入物质的物质的量不同,而达到化学平衡时,同种物质的含量相同,这样的平衡称为等效平衡。
等效平衡:         (1)、定温、定容:①、对于一般的可逆反应只改变起始时加入物质的物质的量,如通过可逆反应的化学计量数比换算成同一半边的物质的物质的量与原平衡相同,则两平衡等效。规律:                    ②、对于反应前后气体分子数不变的可逆反应,只要反应物(或生成物)的物质的量的比例与原平衡相同,两平衡等效。
(2)、定温、定压:   改变起始时加入物质的物质的量,只要按化学计量数换算成同一半边的物质的物质的量之比与原平衡相同,则达平衡后与原平衡等效。
电解质溶液
非电解质:无论在水溶液或熔融状态都不导电的化合物
定义:凡是在水溶液或熔融状态能够导电的化合物
化合物                              强碱
强电解质→水溶液中全部电离的电解质大多数盐    离子化合物
金属氧化物
电解质:分类                                     强酸       →强极性化合物
弱酸
电解质和                      弱电解质→水溶液中部分电离的电解质   弱碱  弱极性化合物
电解质溶液                              水
①、(强)一步电离与(弱)分步电离
表示:电离方程式  ②、(强)完全电离与(弱)可逆电离
③、质量守恒与电荷守恒
能否导电:有自由移动离子,溶液能导电;
导电能力:相同条件下,离子浓度越大,则导电能力越强。
意义:一定条件下,弱电解质离子化速率与分子化速率相等时,则建立平衡。
动:动态平衡,v(电离)=v(结合)≠0
弱电解质的  特征:定:条件一定,分子、离子浓度一定
电离平衡          变:条件改变,平衡被破坏,发生移动    如:H2CO3  H2CO3       HCO3-+H+
表示:电离方程式,可逆符号,多元弱酸分步书写;    HCO3-      CO32-+H+
影响因素:温度越高,电离程度越大;            而多元弱碱不需分步写,如:Cu(OH)2
浓度越小,电离程度越大。                Cu(OH)2      Cu2++2OH-
水是极弱电解质:H2O        H++OH-
①、c(H+)=c(OH-)=1×10-7mol-1
纯水常温下数据:②、Kw=c(H+)·c(OH-)=1×10-14
③、pH=-lgc(H+)=7水的电离:                  c(H+)>c(OH-)酸性  PH<7
水溶液的酸碱性:c(H+)=c(OH-)中性  PH=7
c(H+)<c(OH-)碱性  PH>7
抑制电离:加入酸或碱
影响水电离的因素             加入活泼金属,如Na、K等;
促进电离:加入易水解的盐,如NaAc、NH4Cl等;
升高温度。
表示方法:pH=—lg(H+)
适用范围:浓度小于1mol·L-的稀酸或稀碱溶液。
pH试纸:用干净的玻璃棒分别蘸取少量的待测溶液点在试纸上,观察试纸颜色变化并跟比色卡比较,确定该溶液的PH值。
石蕊:   (红)  (紫)     (蓝)
测定方法:  酸碱指示剂   酚酞:   (无)  (粉红)  (红)
及其变色范围  ***橙:(红)  (橙)    (黄)
***红:(红)  (橙)    (黄)
pH计:精确测定
滴定管:使用方法:①检漏→②润洗→③注液→④排气→⑤调零→⑥放液→⑦读数→⑧记录
①、滴定管在装入酸或碱溶液后,要排净滴定管尖嘴内空气使尖嘴内充满液体而无气泡。
方法:酸式滴定管             碱式滴定管
注意:②、调整刻度时,应使液面在“0”或“0”以下,但不能太往下以免液体不足。
③、控制滴液速度,使得液体逐滴流出。
④、读数时等液面稳定后,视线与凹液面相切的刻度水平,。
定义:用已制浓度的酸(或碱)来测定未知浓度的碱(或酸)的实验方法
中和实质:H++OH-=H2O
原理:酸碱中和反应的物质的量之比等于它们的化学计量数之比:              
关键:①准确测定参加反应的两种溶液的体积;②准确判断中和反应是否恰好完全。
仪器:滴定管、锥形瓶、铁架台、滴定管夹、烧杯等。
作用:通过指示剂颜色的变化来确定终点;
中和滴定:指示剂:选择:变色要灵敏、明显(终点尽可能与变色范围一致)
①、中和滴定,一般不用石蕊作指示剂,颜色变化不明显;
说明:②、酸滴碱,一般选***橙  终点由黄色→橙色;
③、碱滴酸,一般选酚酞    终点由无色→红色;
准备:滴定管(锥形瓶)洗涤→滴定管查漏→滴定管的润洗→注液→排气→调零→读数→记录