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高中化学知识体系详解.docx

1、高中化学知识体系详解一、物理性质 1、有色气体:F2(淡黄绿色)、Cl2(黄绿色)、Br2(g)(红棕色)、I2(g)(紫红色)、NO2(红棕色)、O3(淡蓝色),其余均为无色气体。其它物质的颜色见会考手册的颜色表。 2、有刺激性气味的气体:HF、HCl、HBr、HI、NH 3、SO2、NO2、F2、Cl2、Br2(g);有臭鸡蛋气味的气体:H2S。 3、熔沸点、状态: 同族金属从上到下熔沸点减小,同族非金属从上到下熔沸点增大。 同族非金属元素的氢化物熔沸点从上到下增大,含氢键的NH3、H2O、HF反常。 常温下呈气态的有机物:碳原子数小于等于4的烃、一氯甲烷、甲醛。 熔沸点比较规律:原子晶体

2、离子晶体分子晶体,金属晶体不一定。 原子晶体熔化只破坏共价键,离子晶体熔化只破坏离子键,分子晶体熔化只破坏分子间作用力。 常温下呈液态的单质有Br2、Hg;呈气态的单质有H2、O2、O3、N2、F2、Cl2;常温呈液态的无机化合物主要有H2O、H2O2、硫酸、硝酸。 同类有机物一般碳原子数越大,熔沸点越高,支链越多,熔沸点越低。 同分异构体之间:正异新,邻间对。 比较熔沸点注意常温下状态,固态液态气态。如:白磷二硫化碳干冰。 易升华的物质:碘的单质、干冰,还有红磷也能升华(隔绝空气情况下),但冷却后变成白磷,氯化铝也可;三氯化铁在100度左右即可升华。 易液化的气体:NH3、Cl2 ,NH3可

3、用作致冷剂。 4、溶解性 常见气体溶解性由大到小:NH3、HCl、SO2、H2S、Cl2、CO2。极易溶于水在空气中易形成白雾的气体,能做喷泉实验的气体:NH3、HF、HCl、HBr、HI;能溶于水的气体:CO2、SO2、Cl2、Br2(g)、H2S、NO2。极易溶于水的气体尾气吸收时要用防倒吸装臵。 溶于水的有机物:低级醇、醛、酸、葡萄糖、果糖、蔗糖、淀粉、氨基酸。苯酚微溶。 卤素单质在有机溶剂中比水中溶解度大。 硫与白磷皆易溶于二硫化碳。 苯酚微溶于水(大于65易溶),易溶于酒精等有机溶剂。 硫酸盐三种不溶(钙银钡),氯化物一种不溶(银),碳酸盐只溶钾钠铵。 固体溶解度大多数随温度升高而增

4、大,少数受温度影响不大(如NaCl),极少数随温度升高而变小如Ca(OH)2。气体溶解度随温度升高而变小,随压强增大而变大。 5、密度 同族元素单质一般密度从上到下增大。 气体密度大小由相对分子质量大小决定。 含C、H、O的有机物一般密度小于水(苯酚大于水),含溴、碘、硝基、多个氯的有机 物密度大于水。 钠的密度小于水,大于酒精、苯。 6、一般,具有金属光泽并能导电的单质一定都是金属 ?不一定:石墨有此性质,但它却是非金属? 二、结构 1、半径 周期表中原子半径从左下方到右上方减小(稀有气体除外)。 离子半径从上到下增大,同周期从左到右金属离子及非金属离子均减小,但非金属离子半径大于金属离子半

5、径。 电子层结构相同的离子,质子数越大,半径越小。 2、化合价 一般金属元素无负价,但存在金属形成的阴离子。 非金属元素除O、F外均有最高正价。且最高正价与最低负价绝对值之和为8。 变价金属一般是铁,变价非金属一般是C、Cl、S、N、O。 任一物质各元素化合价代数和为零。能根据化合价正确书写化学式(分子式),并能根据化学式判断化合价。 3、分子结构表示方法 是否是8电子稳定结构,主要看非金属元素形成的共价键数目对不对。卤素单键、氧族双键、氮族叁键、碳族四键。一般硼以前的元素不能形成8电子稳定结构。 掌握以下分子的空间结构:CO2、H2O、NH3、CH4、C2H4、C2H2、C6H6、P4。 4

6、、键的极性与分子的极性 掌握化学键、离子键、共价键、极性共价键、非极性共价键、分子间作用力、氢键的概念。 掌握四种晶体与化学键、范德华力的关系。 掌握分子极性与共价键的极性关系。 两个不同原子组成的分子一定是极性分子。 常见的非极性分子:CO2、SO3、PCl3、CH4、CCl4、C2H4、C2H2、C6H6及大多数非金属单质。 三、基本概念 1.区分元素、同位素、原子、分子、离子、原子团、取代基的概念。正确书写常见元素的名称、符号、离子符号,包括IA、IVA、VA、VIA、VIIA族、稀有气体元素、120号元素及Zn、Fe、Cu、Hg、Ag、Pt、Au等。 2.物理变化中分子不变,化学变化中

7、原子不变,分子要改变。常见的物理变化:蒸馏、分馏、焰色反应、胶体的性质(丁达尔现象、电泳、胶体的凝聚、渗析、布朗运动)、吸附、蛋白质的盐析、蒸发、分离、萃取分液、溶解除杂(酒精溶解碘)等。 常见的化学变化:化合、分解、电解质溶液导电、蛋白质变性、干馏、电解、金属的腐蚀、风化、硫化、钝化、裂化、裂解、显色反应、同素异形体相互转化、碱去油污、明矾净水、结晶水合物失水、浓硫酸脱水等。(注:浓硫酸使胆矾失水是化学变化,干燥气体为物理 变化) 3.理解原子量(相对原子量)、分子量(相对分子量)、摩尔质量、质量数的涵义及关系。 4.纯净物有固定熔沸点,冰水混和、H2与D2混和、水与重水混和、结晶水合物为纯

8、净物。 混合物没有固定熔沸点,如玻璃、石油、铝热剂、溶液、悬浊液、乳浊液、胶体、高分子化合物、漂白粉、漂粉精、天然油脂、碱石灰、王水、同素异形体组成的物质(O2与O3) 、同分异构体组成的物质C5H12等。 5.掌握化学反应分类的特征及常见反应: a.从物质的组成形式:化合反应、分解反应、臵换反应、复分解反应。 b.从有无电子转移:氧化还原反应或非氧化还原反应 c.从反应的微粒:离子反应或分子反应 d.从反应进行程度和方向:可逆反应或不可逆反应 e.从反应的热效应:吸热反应或放热反应 6.同素异形体一定是单质,同素异形体之间的物理性质不同、化学性质基本相同。红磷和白磷、O2和O3、金刚石和石墨

9、及C60等为同素异形体,H2和D2不是同素异形体,H2O 和D2O也不是同素异形体。同素异形体相互转化为化学变化,但不属于氧化还原反应。 7.同位素一定是同种元素,不同种原子,同位素之间物理性质不同、化学性质基本相同。 8.同系物、同分异构是指由分子构成的化合物之间的关系。 9.强氧化性酸(浓H2SO4、浓HNO3、稀HNO3、HClO)、还原性酸(H2S、H2SO3)、两性氧化物(Al2O3)、两性氢氧化物Al(OH)3、过氧化物(Na2O2)、酸式盐(NaHCO3、NaHSO4) 10.酸的强弱关系:(强)HClO4 、 HCl(HBr、HI)、H2SO4、HNO3(中强):H2SO3、

10、H3PO4(弱): CH3COOH H2CO3 H2S HClO C6H5OH H2SiO3 11.与水反应可生成酸的氧化物不一定是酸性氧化物,只生成酸的氧化物才能定义为酸性氧化物 12.既能与酸反应又能与碱反应的物质是两性氧化物或两性氢氧化物,如SiO2能同时与HF/NaOH反应,但它是酸性氧化物 13.甲酸根离子应为HCOO- 而不是COOH- 14.离子晶体都是离子化合物,分子晶体不一定都是共价化合物,分子晶体许多是单质 15.同温同压,同质量的两种气体体积之比等于两种气体密度的反比 16.纳米材料中超细粉末粒子的直径与胶体微粒的直径在同一数量级,均为10-100nm 17.油脂、淀粉、

11、蛋白质、硝化甘油、苯酚钠、明矾、Al2S3、Mg3N2、CaC2等一定条件下皆能发生水解反应 18.过氧化钠中存在Na+与O-为2:1;石英中只存在Si、O原子,不存在分子。 19. 溶液的pH值越小,则其中所含的氢离子浓度就越大,数目不一定越多。 20. 单质如Cu、Cl2既不是电解质也不是非电解质 21.氯化钠晶体中,每个钠离子周围距离最近且相等的氯离子有6个 22.失电子多的金属元素,不一定比失电子少的金属元素活泼性强,如Na和Al。 23.在室温(20C)时溶解度在10克以上易溶;大于1克的可溶;小于1克的微溶;小于0.01克的难溶。 24.胶体的带电:一般说来,金属氢氧化物、金属氧化

12、物的胶体粒子带正电,非金属氧化物、金属硫化物的胶体粒子带负电。 25.氧化性:MnO4- Cl2 Br2 Fe3+ I2 S 26.能形成氢键的物质:H2O 、NH3 、HF、CH3CH2OH 。 27.雨水的PH值小于5.6时就成为了酸雨。 28.取代反应包括:卤代、硝化、卤代烃水解、酯的水解、酯化反应等 29.胶体的聚沉方法:(1)加入电解质;(2)加入电性相反的胶体;(3)加热。 30.常见的胶体:液溶胶:Fe(OH)3、AgI、牛奶、豆浆、粥等;气溶胶:雾、云、烟等;固溶胶:有色玻璃、烟水晶等。 31.氨水的密度小于1,硫酸的密度大于1,98%的浓硫酸的密度为:1.84g/cm3, 浓

13、度为18.4mol/L。 32.碳水化合物不一定是糖类,如甲醛。 四、基本理论 1、掌握一图(原子结构示意图)、五式(分子式、结构式、结构简式、电子式、最简式)、六方程(化学方程式、电离方程式、水解方程式、离子方程式、电极方程式、热化学方程式)的正确书写。 2、最简式相同的有机物: CH:C2H2和C6H6 CH2:烯烃和环烷烃 CH2O:甲醛、乙酸、甲酸甲酯CnH2nO:饱和一元醛(或饱和一元酮)与二倍于其碳原子数和饱和一元羧酸或酯;举一例:乙醛(C2H4O)与丁酸及其异构体(C4H8O2) 3、一般原子的原子核是由质子和中子构成,但氕原子(1H)中无中子。 4、元素周期表中的每个周期不一定

14、从金属元素开始,如第一周期是从氢元素开始。 5、B所含的元素种类最多。碳元素形成的化合物种类最多,且A族中元素组成的晶体常常属于原子晶体,如金刚石、晶体硅、二氧化硅、碳化硅等。 6、质量数相同的原子,不一定属于同种元素的原子,如18O与18F、40K与40Ca 7.AA族中只有A族元素没有同素异形体,且其单质不能与氧气直接化合。 8、活泼金属与活泼非金属一般形成离子化合物,但AlCl3却是共价化合物(熔沸点很低,易升华,为双聚分子,所有原子都达到了最外层为8个电子的稳定结构)。 9、一般元素性质越活泼,其单质的性质也活泼,但N和P相反,因为N2形成叁键。 10、非金属元素之间一般形成共价化合物

15、,但NH4Cl、NH4NO3等铵盐却是离子化合物。 11、离子化合物在一般条件下不存在单个分子,但在气态时却是以单个分子存在。如NaCl。 12、含有非极性键的化合物不一定都是共价化合物,如Na2O2、FeS2、CaC2等是离子化合物。 13、单质分子不一定是非极性分子,如O3是极性分子。 14、一般氢化物中氢为+1价,但在金属氢化物中氢为-1价,如NaH、CaH2等。 15、非金属单质一般不导电,但石墨可以导电,硅是半导体。 16、非金属氧化物一般为酸性氧化物,但CO、NO等不是酸性氧化物,而属于不成盐氧化 物。 17、酸性氧化物不一定与水反应:如SiO2。 18、金属氧化物一般为碱性氧化物

16、,但一些高价金属的氧化物反而是酸性氧化物,如: Mn2O7、CrO3等反而属于酸性氧物,2KOH + Mn2O7 = 2KMnO4 + H2O。 19、非金属元素的最高正价和它的负价绝对值之和等于8,但氟无正价,氧在OF2中为+2价。 20、含有阳离子的晶体不一定都含有阴离子,如金属晶体中有金属阳离子而无阴离子。 21、离子晶体不一定只含有离子键,如NaOH、Na2O2、NH4Cl、CH3COONa等中还含有共价键。 22. 稀有气体原子的电子层结构一定是稳定结构,其余原子的电子层结构一定不是稳定结构。 23. 离子的电子层结构一定是稳定结构。 24. 阳离子的半径一定小于对应原子的半径,阴离

17、子的半径一定大于对应原子的半径。 25. 一种原子形成的高价阳离子的半径一定小于它的低价阳离子的半径。如Fe3+ S2- I- Br- Cl- OH- 含氧酸根离子F -。 阴极:Ag+Hg2+Fe3+Cu2+H+Pb2+Sn2+Fe2+Zn2+Al3+Mg2+Na+Ca2+K+ 67.电解熔融态离子化合物冶炼金属的:NaCl、MgCl2、Al2O3;热还原法冶炼的金属:Zn 至Cu;热分解法冶炼金属:Hg和Ag。 68.电解精炼铜时,粗铜作阳极,精铜作阴极,硫酸铜溶液作电解液。 69.工业上利用电解饱和食盐水制取氯气,同时得到氢气、氢氧化钠。电解时阳极为石墨,阴极为铁。 70.优先氧化原理

18、若某一溶液中同时含有多种还原性物质,则加入一种氧化剂时,优先氧化还原性强的物质。如还原性:S2-I-Fe2+ Br- Cl- ,在同时含以上离子的溶液中通入Cl2按以上顺序依次被氧化。 71.优先还原原理 又如Fe3+ 、Cu2+、Fe2+同时存在的溶液,加入Zn粉,按氧化性最由强到弱的顺序依次被还原,即Fe3+ 、Cu2+、Fe2+ 顺序。 72.优先沉淀原理 若某一溶液中同时存在几种能与所加试剂形成沉淀的离子,则溶解度(严格讲应为溶度积)小的物质优先沉淀。如Mg(OH)2溶解度比MgCO3小,除Mg2+尽量用OH_。 73.优先中和原理 若某一溶液中同时含有几种酸性物质(或碱性物质),当加

19、入一种碱(或酸)时,酸性(或碱性)强的物质优先被中和。给NaOH、Na2CO3的混合溶液中加入盐酸时,先发生:NaOH十HCl=NaCl十H2O ,再发生:Na2CO3十HCI=NaHCO3 十NaCl 最后发生:NaHCO3+HCl=NaCl 十CO2十H2O 74.优先排布原理 在多电子原子里,电子的能量不相同。离核愈近,能量愈低。电子排布时,优先排布在能量较低的轨道上,待能量低的轨道排满之后,再依次排布到能量较高的轨道上去。75.优先挥发原理 当蒸发沸点不同的物质的混合物时:低沸点的物质优先挥发(有时亦可形成共沸物)。 将100克36%的盐酸蒸发掉10克水后关于盐酸浓度变小,因为HCl的

20、沸点比水低,当水被蒸发时,HCl已蒸发掉了。石油的分馏,先挥发出来的是沸点最低的汽油,其次是煤油、柴油、润滑油等。 76、优先鉴别原理 鉴别多种物质时:先用物理方法(看颜色,观状态,闻气味,观察溶解性),再用化学方法:固体物质一般先溶解配成溶液,再鉴别;用试纸鉴别气体要先润湿试纸。 78、增大反应物A的浓度,那么A的转化率不一定降低。对于有多种反应物参加反应的可逆反应,增加A的量,A的转化率一定降低;但对于反应:2NO2 (气)= N2O4(气)当它在固定容积的密闭容器中反应时,若增大NO2的浓度时,因体系内压强增大,从而时平衡向着气体体积减小的方向移动,及平衡向右移动。那么此时NO2的转化率

21、不是减小,而是增大了。 79、可逆反应按反应的系数比加入起始量,则反应过程中每种反应物的转化率均相等。 80、同分异构体 通式符合CnH2nO2的有机物可能是羧酸、酯、羟基醛 通式符合CnH2n-2的有机物可能是二烯烃、炔烃 五、化学性质 1、SO2能作漂白剂。SO2虽然能漂白一般的有机物,但不能漂白指示剂如石蕊试液。SO2 使品红褪色是因为漂白作用,SO2使溴水、高锰酸钾褪色是因为还原性,SO2使含酚酞的NaOH溶液褪色是因为溶于不生成酸。 2、SO2与Cl2通入水中虽然都有漂白性,但将二者以等物质的量混合后再通入水中则会失去漂白性, 3、往某溶液中逐滴加入稀盐酸,出现浑浊的物质: 第一种可

22、能为与Cl- 生成难溶物。包括:AgNO3 第二种可能为与H+反应生成难溶物。包括: 可溶性硅酸盐(SiO32-),离子方程式为:SiO32-+2H+=H2SiO3 苯酚钠溶液加盐酸生成苯酚浑浊液。 S2O32-离子方程式:S2O32-+2H+=S+SO2+H2O 一些胶体如Fe(OH)3(先是由于Fe(OH)3的胶粒带负电荷与加入的H+发生电荷中和使胶体凝聚,当然,若继续滴加盐酸至过量,该沉淀则会溶解。)若加HI溶液,最终会氧化得到I2。 AlO2-离子方程式:AlO2-+H+ +H2O=Al(OH)3当然,若继续滴加盐酸至过量,该沉淀则会溶解。 4、浓硫酸的作用: 浓硫酸与Cu反应强氧化性

23、、酸性实验室制取乙烯催化性、脱水性 实验室制取硝基苯催化剂、吸水剂酯化反应催化剂、吸水剂 蔗糖中倒入浓硫酸脱水性、强氧化性、吸水性 胆矾中加浓硫酸吸水性 5、能发生银镜反应的有机物不一定是醛.可能是: 醛;甲酸;甲酸盐;甲酸酯;葡萄糖;麦芽糖(均在碱性环境下进行) 6、既能与酸又能与碱反应的物质 显两性的物质:Al、Al2O3、Al(OH)3 弱酸的铵盐:(NH4)2CO3、(NH4)2SO3、(NH4)2S 等。 弱酸的酸式盐:NaHS、NaHCO3、NaHSO3等。 氨基酸。 若题目不指定强碱是NaOH,则用Ba(OH)2, Na2CO3、Na2SO3也可以。 7、有毒的气体:F2、HF、

24、Cl2、H2S、SO2、CO、NO2、NO、Br2(g)、HCN。 8、常温下不能共存的气体:H2S和SO2、H2S和Cl2、HI和Cl2、NH3和HCl、NO和O2、F2和H2。 9、其水溶液呈酸性的气体:HF、HCl、HBr、HI、H2S、SO2、CO2、NO2、Br2(g)。 10、可使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体:NH3。有漂白作用的气体:Cl2(有水时)和SO2,但两者同时使用时漂白效果减弱。检验Cl2常用淀粉碘化钾试纸,Cl2能使湿润的紫色石蕊试纸先变红后褪色。 11、能使澄清石灰水变浑浊的气体:CO2和SO2,但通入过量气体时沉淀又消失,鉴别用品红。 12、具有强氧化性的气体:F

25、2、Cl2、Br2(g)、NO2、O2、O3;具有强或较强还原性的气体:H2S、H2、CO、NH3、HI、HBr、HCl、NO,但其中H2、CO、HCl、NO、SO2能用浓硫酸干燥;SO2和N2既具有氧化性又具有还原性,。 13、与水可反应的气体:Cl2、F2、NO2、Br2(g)、CO2、SO2、NH3;其中Cl2、NO2、Br2 (g)与水的反应属于氧化还原反应(而且都是歧化反应),只有F2与水剧烈反应产生O2。 14、能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝的气体:Cl2、NO2、Br2(g)、O3。 15、能使溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色的气体:H2S、SO2、C2H4、C2H2、其它不饱和有机气体。 16、可导致酸雨的主要气体:SO2;NO2。导致光化学烟雾的主要气体:NO2等氮氧化物和烃类; 导致臭氧空洞的主要气体:氟氯烃(俗称氟利昂)和NO等氮氧化物;

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