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1、YOUR LOGO原 创 文 档 请 勿 盗 版高中化学知识框架一、化学基本概念和基本理论（一）物质的分类1精品资料精品学习资料第 1 页，共 33 页（二）组成原子的粒子间的关系2精品资料精品学习资料第 2 页，共 33 页核电荷数（ Z） =核内质子数（三）元素周期律与周期表=核外电子数质量数（A） =质子数（Z）中子数（N）（四）化学键与分子结构（五）晶体类型与性质晶体类型离子晶体分子晶体原子晶体金属晶体性质比较金 属 阳 离 子 和 自由电子组成粒子阴、阳离子分子原子结构粒子间作用离子键范德华力共价键金属键熔沸点较高低很高有高有低有大有小、 有延展 性难溶（钠等与水反 应）物理 性 质
2、硬度硬而脆小大易溶于极性溶剂，溶于非极性溶剂难极性分子易溶于极性溶剂3溶解性不溶于任何溶剂精品资料精品学习资料第 3 页，共 33 页晶体不导电； 能溶于水的其水溶液导电； 熔化导电晶体不导电， 水溶液可导电； 熔化不 导电良导体（导电传热）导电性不良（半导体Si）干冰、白磷冰、硫磺金刚石、晶体硅、SiO2SiCNaCl、 NaOHNa2O、 CaCO3Na、 Mg 、AlFe、 Cu、 Zn典型实例（六）化学反应类型（七）氧化还原反应的有关概念的相互关系（口诀：升失氧化还原剂，降得还原氧化剂）4精品资料精品学习资料第 4 页，共 33 页（八）离子反应（九）化学反应中的能量变化5精品资料精品
3、学习资料第 5 页，共 33 页（十）溶液与胶体6精品资料精品学习资料第 6 页，共 33 页（十一）化学反应速率（十二）化学平衡1、化学平衡 化学平衡常数的计算：对于可逆化学反应m A+ nB ?pC+qD 在一定温度下达到化学平衡时，其平衡常数表达式为：在书写平衡常数表达式时，要注意以下问题：纯液体、固体的浓度视为1。化学平衡常数表达式与化学方程式的书写方式有关。同一个化学反应，由于书写的方式不同，各反应物、7精品资料精品学习资料第 7 页，共 33 页生成物的化学计量数不同，平衡常数就不同。但是这些平衡常数可以相互换算。不同的化学平衡体系，其平衡常数不一样。平衡常数大，说明生成物的平衡浓
4、度较大，反应物的平衡浓 度相对较小，即表明反应进行得较完全。因此，平衡常数的大小可以表示反应进行的程度。同一个反应，平衡常数只与温度有关，温度不变，平衡常数不变。一般认为K 105 反应较完全（即不可逆反应），K10(-5)反应很难进行（即不反应）。2、转化率 =反应的量3、平衡的移动/起始的量4、等效平衡即：两个平衡的所有对应平衡量(包括正逆反应速率、各组分的物质的量分数、物质的量浓度、气体体积分数、质量分数等)完全相等。等效平衡状态的分类和判断：（ 1） 恒温恒压下，改变起始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（ 2）
5、 恒温恒容下，改变起始加入物质的物质的量，如通过可逆反应的化学计量数换算成方程式同一半边的物质的物质的量与原平衡相等5、 化学平衡图像（ 1）浓度 时间图像（如图，则达平衡后与原平衡等效1）：根据物质的变化趋势与变化量确定化学反应方程式，然后由方程式的特点根据平衡移动理论判断温度、压强对A 物质转化率的影响。（ 2） w、温度、压强与时间关系图（如图2） “先拐先平 ”，即曲线中先出现拐点，则该曲线所示条件下先出现平衡，该曲线所示温度或压强较大。（ 3）Y 、压强与温度关系图（如图3）：分析时应 “定一议二 ”，即图像中有三个变量时，先固定一个量去讨论另两个量的关系，如等压线、等温线等。然后结
6、合化学反应方程式运用平衡移动理论分析判断。8精品资料精品学习资料第 8 页，共 33 页（十三）弱电解质的电离平衡（十四） 水的电离和溶液的酸碱性1、水的电离（ 1）水分子能够发生 H 2O+H 2O（ 2）水的离子积常数)总是相等的）c (H +) 与 c (OH极弱 电离，存在有电离平衡（任何溶液中由水电离的H 3O + OHH+简写为H 2OOH c(H +) c (OH ) =1一定温度下，无论是稀酸、稀碱或盐溶液中室温时10-14K W K W 只与温度有关，而与该弱电解质的浓度无关。水的电离是个吸热过程，故温度升高，水的增大。K W水的离子积不仅适用于纯水，也适用于酸、碱、盐稀溶液
7、（ 3）影响水的电离平衡的因素：酸、碱、水解盐等。2、溶液的酸碱性和pH（ 1）（ 2） pH 测定方法：常温 pH=7 （中性）pH7 （酸性）pH 7（碱性）pH 试纸、酸碱指示剂、pH 计n (H+) c(H +) pH（ 3）溶液 pH 的计算方法碱溶液： n (OH酸碱混合：pH=7pH 7酸溶液：)c (OH ) c(H+)= 110-14/ c (OH pHn (H +)= n (OH )=110-7 mol/L)c (OH )= n (OH ) - n (H +)/Vn (H +) n (OH混合液 c(H+) pH)c(H +)= n (H +)- n (OH ) /VpH
8、7n (H +)n (OH3、溶液的pH 与 c(H +)变化关系混合液 pH强酸溶液：c(H +)稀释 10n 倍， pH 增大 n 个单位（ pH 7 ）。强碱溶液：c(OH )稀释 10n 倍， pH 减小 n 个单位（ pH 7 ） pH 相同的强酸与弱酸（或强碱与弱碱）（十五）盐类的水解：稀释相同倍数，强酸（或强碱）的pH 变化大9精品资料精品学习资料第 9 页，共 33 页（十六）酸碱中和滴定（十七）沉淀溶解平衡（十八）电化学10精品资料精品学习资料第 10 页，共 33 页11精品资料精品学习资料第 11 页，共 33 页二、 元素与化合物（一）碱金属（二）卤素（三）氧族元素12
9、精品资料精品学习资料第 12 页，共 33 页（四）碳族元素13精品资料精品学习资料第 13 页，共 33 页（五）氮族元素14精品资料精品学习资料第 14 页，共 33 页15精品资料精品学习资料第 15 页，共 33 页（六）几种重要的金属16精品资料精品学习资料第 16 页，共 33 页三、有机化学基础（一）烃17精品资料精品学习资料第 17 页，共 33 页18精品资料精品学习资料第 18 页，共 33 页19精品资料精品学习资料第 19 页，共 33 页烃的结构与性质总结分类通式结构特点化学性质与卤素取代反应燃烧裂化反应物理性质同分异构( 光照 ) C-C 单键链烃CnH 2n+2(
10、n 1)烷烃一般随分子中碳原子数的增多， 沸点升高，液态 时密度增大。气 态 碳 原 子 数 为 1 4。不溶于水， 液态烃密度比水的小碳链异构与卤素、加成反应加聚反应H ：、 H2O等发生含一个键链烃CC碳链异构位置异构CnH2n(n 2)烯烃氧化反应： 燃烧，被酸性溶液氧化加成反应氧化反应： 燃烧，被 酸性溶液氧化KMnO4含一个键链烃CC碳链异构位置异构CnH 2n-2(n 2)炔烃KMnO4苯及 其 同 系物取代反应：化加成反应氧化反应： 物能被 KMnO卤代、 硝化、 磺简单的同系物常温下为液态；不 溶于水，密度比水的小侧链大小及相对位置产 生的异构含一个苯环侧链为烷烃基CnH 2n
11、-6(n 6)燃烧， 苯的同系4 酸性溶液氧化（二）烃的衍生物20精品资料精品学习资料第 20 页，共 33 页1、烃的衍生物结构、通式、化学性质鉴别类别 卤代 烃官能团结构特点通式化学性质C-X 键在一定条件下断裂(1)NaOH 水溶液加热 ,取代反应(2)NaOH 醇溶液加热 ,消去反应Cn H2n+1O2（饱和一元）-X（卤素原子）(1) OH接相连(2) OH活泼与烃基直(1)取代：脱水成醚 ,醇钠 ,醇与羧酸成酯 ,卤化成卤代烃 (2)氧化成醛 ( CH 2OH)(3)消去成烯Cn H2n+2O2（饱和一元）醇-OH （羟基）上氢原子(1) 醛 基 上 有 碳 氧双键(2) 醛 基
12、只 能 连 在 烃基链端(1)加成：加H2 成醇(2)氧化：成羧酸CnH 2nO2（饱和一元）醛(1) COOH可电离出H +(1)酸性：具有酸的通性(2)酯化：可看作取代CnH2n O（饱和一元）羧(2) COOH成难加CnH 2nO2（饱和一元）酯, R水解成醇和羧酸必 须是烃基(1) 羟 基 与 苯 环 直 接相连(1) 易取代：与溴水生成三溴苯酚(2)显酸性2,4,6-(2) OH醇活泼上的比H酚Fe3+变紫色(3) 苯环上的苯活泼比(3)显色：遇H2、代表物质转化关系21精品资料精品学习资料第 21 页，共 33 页（三）糖类、油脂、蛋白质1、糖类类别分子式葡萄糖（ C6H 12O6
13、）多羟基醛蔗糖（C12H 22O11）分子中无醛基，非 还原性糖淀粉（ C6H10O5）由 几 百 到 几 千 个 葡 萄 糖 单 元 构 成 的 天 然 高 分 子 化 合物 白色粉末，不溶于 冷水，部分溶于热 水。能水解最终生 成葡萄糖；遇淀粉变蓝色；无还原性纤维素（ C6H10O5）由几千个葡萄糖单元构成的 天然高分子化合物结构特点白色晶体，溶于水有甜味。既有氧化 性，又有还原性， 还 可 发 生 酯 化应，并能发酵生成 乙无色晶体，溶于水有 甜 味 。 无 还 原 性，能水解生成葡 萄糖和果糖无色无味固体.不溶于水及有机溶剂。能水解生成葡萄糖能发生酯化反应，无还原性.主要性质反营养物质
14、、制糖果、作还原剂食品食品、制葡萄糖、乙醇造纸、制炸药、人造纤维重要用途2、油脂通式物理性质化学性质1.水解：酸性条件 碱性条件密度比水小，不溶于水，易溶于汽油、乙醚、苯等多种有机溶剂中。 皂化反应2.氢化（硬化）3、蛋白质和氨基酸类别氨基酸蛋白质22精品资料精品学习资料第 22 页，共 33 页分子中既有酸性基( 羧基 )又有由不同的氨基酸相互结合而形成的高分子化合物。分子中有羧基和氨基，也是两性物质结构特点碱性基 (氨基 )，是两性物质具有两性在酸或碱或酶作用下水解，最终得多种氨基 酸盐析变性既能和酸反应，又能和碱反应分子间能相互结合而形成高 分子化合物主要性质有些蛋白质遇浓HNO 3 呈
15、黄色燃烧产生烧焦羽毛的气味蛋白质溶液为胶体（四）合成材料（有机高分子化合物）基本概念基本概念单体能合成高分子化 合物的小分子， 一般是不饱和的 或含有两个或更多官能团的小分 子结构单元（链节）聚合度高聚物高聚物分子中具有代表性的、重复出现的 最小部分每个高分子里链节的重复次 数由单体聚合而成的相对分子质量较大的化合物，相对分子质量高达数 千至数万以上含义实例（以聚乙烯为例） CH 2 CH 2CH 2=CH 2n结构与性质线型高分子分子中的原子以共价键相互联结成一条很长的卷曲状态的 “链 ”体型（网状）高分子结构分子链与分子链之间还有许多共价键交联起来，形成三度空间的网状结构溶解 性 性 能
16、特性能缓慢溶解于适当溶剂很难溶解，但往往有一定程度的胀大具热塑性，无固定熔点具热固性，受热不熔化强度大、可拉丝、吹薄膜、绝缘性好强度大、绝缘性好，有可塑性四、化学计算（一）物质的量及气体摩尔体积的计算23精品资料精品学习资料第 23 页，共 33 页NN AmMVVmn=cVn=n=n=（二）相对原子质量、相对分子质量及确定化学式的计算（三）物质溶解度、溶液浓度的计算24精品资料精品学习资料第 24 页，共 33 页（四）pH 及有关氢离子浓度、氢氧根离子浓度的计算（五）化学反应方程式的有关计算25精品资料精品学习资料第 25 页，共 33 页五、化学实验（一）化学实验基本操作（二）常见气体及
17、其他物质的实验室制备26精品资料精品学习资料第 26 页，共 33 页1、气体发生装置固体 +固体 加热固体 +液体 不加热固 (或液 )体 +液体 加热图4-2图 4-1图 4-32、常见气体的制备制 取 气反应原理 (反应条件、化学方程式装置类收集方法注意事项检查装置气密性。装固体的试管口要略向下倾 斜。先均匀加热， 后固定在放药品)固体+固体排水 法2KCl+3O 2或2KClO 3O2K 2MnO 4+MnO 2+O 22KMnO427精品资料精品学习资料第 27 页，共 33 页加热处加热。用排水法收集，停止加热前，向下排气法NH 3CaCl2+2NH 3 +2H2O2NH 4Cl+
18、Ca(OH)应先把导气管撤离水面，灭酒精灯才能熄2同上、 、条内容。 液体与液体加热， 反应器内应添加 碎瓷片以防暴沸。氯气有毒，尾气要用碱液吸 收。向上排气法固体+液体液体+液 体 加 热Cl 2MnO 2+4HCl( 浓)MnCl 2+Cl 2 +2H2ONO3Cu+8HNO 3(稀 )3Cu(NO 3)2+2NO +4H2O制取乙烯温度应控制在左右170排水 法C2H4CH 2=CH 2 +H2OCH 3CH 2OH检查装置气密性。使用长颈漏斗时，要把漏斗颈Zn+H 2SO4(稀 )=ZnSO 4+H 2H2插入液面以下。使用启普发生器时，固体+液体 不 加 热向下排气法或 排水法反应物
19、固CaC2+2H 2O Ca(OH) 2+CH CHC2H2体应是块状，且不溶于水(H 2、CO 2、 H2S 可用 )。CaCO3+2HCl=CaCl 2+CO 2 +H2OCO 2制取乙炔要用分液漏斗，制反应速率。以控Cu+4HNO 3(浓)=Cu(NO 3)2+2NO 2 +2H2ONO 2 H2S 剧毒，应在通风橱中制向上排气法备，或用碱液吸收尾气。不可用浓H2SO4FeS+H 2SO4(稀 )=FeSO 4+H 2SH 2S3、气体的干燥干燥是用适宜的干燥剂和装置除去气体中混有的少量水分。 装液体干燥剂)。常用装置有干燥管(内装固体干燥剂)、洗气瓶 (内所选用的干燥剂不能与所要保留的
20、气体发生反应。常用干燥剂及可被干燥的气体如下：(1) 浓硫酸 (酸性干燥剂)： N2、 O2、 H2、Cl 2、 CO、CO 2、 SO2、 HCl 、 NO、 NO 2、 CH 4、C2H 4、C2H2 等 (不可干燥还原性或碱性气体)。(2)P2O5(酸性干燥剂 )：可干燥H 2S、 HBr 、HI 及浓硫酸能干燥的气体(不可干燥NH 3 等 )。(3) 无水 CaCl2(中性干燥剂 )：可干燥除NH 3 以外的其他气体(NH 3 能与 CaCl 2 反应生成络合物CaCl28NH 3)。(4) 碱石灰 (碱性干燥剂)：可干燥燥酸性气体。NH 3 及中性气体 (N2 、O2、 H2、 CO
21、、 NO、 CH 4、 C2H4 、C2H 2 等 )。不能干(5) 硅胶 (酸性干燥剂 )：可干燥Cl 2、O2、 H2、CO2 、CH 4、C2H4、 C2H2(硅胶能吸附水，也易吸附其他极性分子，只能干燥非极性分子气体)。(6)其他：如生石灰、NaOH 也可用于干燥NH 3 及中性气体 (不可干燥有酸性或能与之作用的气体)。（三）物质的分离提纯28精品资料精品学习资料第 28 页，共 33 页1、物理分离提纯法方法适用范围主要仪器举例注意事项要 “一贴二低三靠”必要时要洗涤沉淀物 器中进行 )漏斗、烧杯、玻璃棒、粗盐提纯时，把粗盐溶于水，经过过滤，把不 溶于水的固体杂质除去(在过滤过滤固
22、体与液体分离铁架台纸(带铁圈)、滤定量实验的过滤要“无损 ”硝酸钾溶解度随温度变化大，氯化钠溶解度随 温度变化小，可用该法 从氯化钠和硝酸钾的混合物中提纯硝酸钾混合物中各组分在溶剂中的溶解度随温度 变化不同一般先配较高温度的饱和溶液，然后降温结晶结晶后过滤，分离出晶体结晶重结晶烧杯及过滤仪器混合物中某一成分在粗碘中碘与钾、钠、钙、镁的碘化物混杂，利用 碘易升华的特性，可将 碘与杂质分离酒精灯、 大烧杯、圆一定温度下可直接变为气体，再冷却成固 体升华底烧瓶、铁架台铁圈 )、石棉网(带(升华物质的集取方法不作要求)溶质须不易分解、不易水解、不易被氧气氧化蒸发过程应不断搅拌近干时停止加热，余热蒸干分
23、离溶于溶剂中的溶质蒸发皿、 三角架、酒精灯、玻璃棒从食盐水溶液中提取食盐晶体蒸发温度计水银球在蒸馏烧瓶支管口处加沸石 (碎瓷片 )注意冷凝管水流方向应下进 上出不可蒸干蒸馏烧瓶、冷凝管、酒精灯、 锥形瓶、牛 角管、温度计、 铁架 台 (带铁圈、铁夹 )、 石棉网等制取蒸馏水，除去水中杂质。除酒精中水 (加生 石灰 )，乙醇和乙酸 ( 先加 NaOH 蒸 馏 ， 后 加 浓H 2SO4 蒸馏 )；石油分馏蒸馏分馏利用沸点不同以分离互溶液体混合物除 溴 乙烷 中乙 醇 ( 先水洗 )，水、苯的分离，除两种互不相溶的液体的分离分 液 漏 斗 ( 有 圆 筒上层液体从上口倒出，从下口放出下层液体分液形
24、、圆球形、 圆锥形)乙酸乙酯中乙酸Na2CO3 洗)(加饱和萃取后要再进行分液利用溶质在两种互不相溶的溶剂中的溶解 度不同，用一种溶剂 把溶质从它与另一种 溶剂所组成的溶液里提取出来对萃取剂的要求：与原溶剂互可在烧杯、 试管等中进行， 一般在分液漏不混溶、不反应；溶质在其中的溶解度比在原溶剂中大；溶质不CCl 4 把溶于水里的萃取出来Br 2萃取斗中分液(为便于萃取后)与萃取剂反应； 两溶剂密度差别大萃取后得到的仍是溶液，再通过分馏等方法进一步分离一般29精品资料精品学习资料第 29 页，共 33 页用半透膜使离子或小分子从胶体中分离出 来( 提纯胶体 )除去HCl要不断更换烧杯中的水或改用流
25、水，以提高渗析效果Fe(OH) 3胶体中的渗析半透膜、烧杯等固体先研细搅拌或振荡易溶气体溶解要防倒吸必要吋加热注意后续操作杂质与被提纯的物质在溶解性上有明显差 异的混合物分液装置或洗气装置或过滤装置溴乙烷中的乙醇；的 HCl ；CaCO3中的Cl 2 中NaCl溶解利用某些物质在加某注意无机盐的选用少量盐能促进蛋白质的溶解， 重金属盐使蛋白质变性盐析后过滤些无机盐时，其溶解度降低而凝聚的性质 来分离物质烧杯、 玻璃棒以及过滤仪器从皂化液中分离肥皂、甘油；蛋白质的盐析盐析2、化学分离提纯化学法要同时考虑到各组成成分及杂质的化学性质和特点，利用它们之间的差别加以分离提纯。一般原则 是：引入试剂一般
26、只跟杂质反应；后续试剂应能除去过量的前一试剂；不引进新杂质；杂质与试剂生成的物质易与被提纯物分离( 状态类型不同)；过程简单，现象明显，纯度要高；尽可能将杂质转化为所需物质； 除去多种杂质时应考虑加入试剂的合理顺序；如遇到极易溶解于水的气体时，应防止倒吸现象发生。在进行化学分离提纯时，进行完必要的化学处理后，要适时实施某些物理法操作(如过滤、分液等)。试剂的选择或采取的措施是最为关键的，它要根据除杂的一般原则，分析杂质的状态类型来确定。原物质和杂质均为气体时，一般不选用气体作为除杂的试剂，而选用固体或液体试剂；原物质和杂质均为可溶于 水的固体 (或溶液 )时，杂质的除去，要根据原物质与杂质中阴
27、阳离子的异同，选择适当试剂，把杂质中与原物 质不相同的阳离子或阴离子转变成沉淀、气体、水或原物质。试剂一般选用可溶于水的固体物质或溶液，也可 选用气体或不溶于水的物质；原物质和杂质至少有一种不溶物时，杂质的除去一般不选用固体试剂，而是选用气体或液体试剂，也可采用直接加热、灼烧等方法除去杂质。(1) 加热分解法：如NaCl 中混有少量NH 4HCO 3，加热使NH 4HCO 3 分解。(2) 氧化还原法：利用氧化还原反应将杂质或氧化或还原，转化为易分离物质。如除去苯中的少量甲苯，就可利用甲苯与酸性高锰酸钾反应，生成苯甲酸，再加碱生成水溶性苯甲酸钠，从而与苯分离；又如，除去CO2中的少量O2，可将
28、气体通过热的铜网。(3) 沉淀法：将杂质转变为沉淀除去的方法。如除去CO2 中的H 2S 气体，可将混合气体通入到CuSO4 溶液中，除去H2S 气体。(4) 汽化法：将杂质转变为气体使之除去的方法。如除去固体中的Na2CO 3 固体，可加入HCl 将其中NaCl2的CO3转变为 CO 2 气体。(5) 酸、碱法：利用杂质和酸或碱的反应，将不溶物转变成可溶物；将气体杂质也可转入酸、碱中吸收来进行提纯。 如除去CuS 中的 FeS 就可采用加入盐酸，来使两者分离。使之充分溶解，利用 FeS 和盐酸反应而不与CuS 反应的特点(6) 络合法： 有些物质可将其转化为络合物达到分离目的。如 BaSO4
29、 中的 AgCl 可通过加入浓氨水，使 AgCl转化为可溶的Ag(NH3)2Cl 除去。(7) 转化法：利用某些化学反应原理，将杂质转化为所需物质，如NaHCO 3 溶液中含Na2CO 3 可通足量CO2转化， CaO 中含CaCO3，可加热使之转化等。有机物的分离一般不用此法，如除去乙酸乙酯中混有的乙酸，如30精品资料精品学习资料第 30 页，共 33 页果采用加入乙醇及催化剂( 稀硫酸 )并加热的方法，试图将乙酸转化为乙酸乙酯，这是适得其反的。其一是加入的试剂难以除去；其二是有机反应缓慢、复杂，副反应多，该反应又是可逆反应，不可能反应到底将乙酸除尽。(8) 水解法：当溶液中的杂质存在水解平
30、衡，而用其他方法难以除之，可用加入合适试剂以破坏水解平衡，使杂质转化为沉淀或气体而除去。如：H +浓度，MgCl2 中的 FeCl3，可用加MgO 、 Mg(OH) 2、 MgCO 3 等，降低促进 Fe3+水解为(9) 其他：如Fe(OH) 3 ，而不能加AlCl 3 溶液中混有的NaOH 和 NH 3H 2O 等。FeCl3，可利用Al(OH) 3 的两性，先加过量氢氧化钠溶液，过滤，在滤液中3 中加盐酸使其溶解。此外还有电解法精炼铜；离子交换法软化硬水等。通足量CO 2，再过滤，在滤渣Al(OH)3、物质的检验六、化学工业知识（一）合成氨31精品资料精品学习资料第 31 页，共 33 页（二）石油化工（三）氯碱工业32精品资料精品学习资料第 32 页，共 33 页（四）硫酸的工业制法33精品资料精品学习资料第 33 页，共 33 页