高中化学知识框架.docx

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1、高中化学学问框架一、化学根本概念和根本理论一物质分类二组成原子粒子间关系 核电荷数Z=核内质子数=核外电子数 质量数A=质子数Z中子数N 三元素周期律与周期表 四化学键与分子构造五晶体类型与性质 晶体类型性质比较离子晶体分子晶体原子晶体金属晶体构造组成粒子阴、阳离子分子原子金属阳离子和自由电子粒子间作用离子键范德华力共价键金属键物理性质熔沸点较高低很高有高有低硬度硬而脆小大有大有小、有延展性溶解性易溶于极性溶剂，难溶于非极性溶剂极性分子易溶于极性溶剂不溶于任何溶剂难溶钠等与水反响导电性晶体不导电；能溶于水其水溶液导电；熔化导电晶体不导电，水溶液可导电；熔化不导电不良半导体Si良导体导电传热典型

2、实例NaCl、NaOHNa2O、CaCO3干冰、白磷冰、硫磺金刚石、SiO2晶体硅、SiCNa、Mg、AlFe、Cu、Zn六化学反响类型七氧化复原反响有关概念互相关系口诀：升失氧化复原剂，降得复原氧化剂八离子反响九化学反响中能量变更（十） 溶液与胶体十一化学反响速率（十二） 化学平衡1、化学平衡 化学平衡常数计算：对于可逆化学反响mA+nBpC+qD在肯定温度下到达化学平衡时，其平衡常数表达式为： 在书写平衡常数表达式时，要留意以下问题： 纯液体、固体浓度视为1。化学平衡常数表达式与化学方程式书写方式有关。同一个化学反响，由于书写方式不同，各反响物、生成物化学计量数不同，平衡常数就不同。但是这

3、些平衡常数可以互相换算。不同化学平衡体系，其平衡常数不一样。平衡常数大，说明生成物平衡浓度较大，反响物平衡浓度相对较小，即说明反响进展得较完全。因此，平衡常数大小可以表示反响进展程度。 同一个反响，平衡常数只与温度有关，温度不变，平衡常数不变。一般认为K105反响较完全即不行逆反响，K10(-5)反响很难进展即不反响。2、转化率=反响量/起始量3、平衡挪动4、等效平衡 即：两个平衡全部对应平衡量(包括正逆反响速率、各组分物质量分数、物质量浓度、气体体积分数、质量分数等)完全相等。等效平衡状态分类和推断：1恒温恒压下，变更起始参与物质物质量，只要按化学计量数，换算成同一半边物质物质量之比与原平衡

4、一样，那么达平衡后与原平衡等效2恒温恒容下，变更起始参与物质物质量，如通过可逆反响化学计量数换算成方程式同一半边物质物质量与原平衡相等，那么达平衡后与原平衡等效5、 化学平衡图像1浓度时间图像如图1：依据物质变更趋势与变更量确定化学反响方程式，然后由方程式特点依据平衡挪动理论推断温度、压强对A物质转化率影响。2w、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，那么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。3Y、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，先固定一个量去探讨另两个量关系，如等压线、等温线等。然后结合化学反响方程式运用平衡挪动理论分析

5、推断。 十三弱电解质电离平衡十四水电离和溶液酸碱性1、水电离1水分子可以发生极弱电离，存在有电离平衡任何溶液中由水电离c (H+)与c (OH )总是相等H2O+H2O H3O+ OH 简写为H2O H+ OH 2水离子积常数 肯定温度下，无论是稀酸、稀碱或盐溶液中室温时KW c (H+)c (OH ) =110-14 KW只与温度有关，而与该弱电解质浓度无关。 水电离是个吸热过程，故温度上升，水KW增大。 水离子积不仅适用于纯水，也适用于酸、碱、盐稀溶液3影响水电离平衡因素：酸、碱、水解盐等。2、溶液酸碱性和pH1 常温pH=7中性 pH7 酸性 pH7碱性（2） pH测定方法：pH试纸、酸

6、碱指示剂、pH计3溶液pH计算方法 酸溶液：n (H+)c(H+)pH 碱溶液：n (OH ) c (OH ) c(H+)=110-14/ c (OH ) pH 酸碱混合：pH=7 n (H+)= n (OH )=110-7mol/L pH7 n (H+)n (OH ) c (OH )= n (OH ) - n (H+)/V混合液c(H+)pH pH7 n (H+) n (OH ) c(H+)= n (H+)- n (OH ) /V混合液pH3、溶液pH与c(H+)变更关系强酸溶液：c(H+)稀释10n倍，pH增大n个单位pH7 。强碱溶液：c(OH)稀释10n倍，pH减小n个单位pH7 pH

7、一样强酸与弱酸或强碱与弱碱：稀释一样倍数，强酸或强碱pH变更大十五盐类水解十六酸碱中和滴定十七沉淀溶解平衡十八电化学二、元素与化合物一碱金属（二） 卤素 三氧族元素四碳族元素（五） 氮族元素（六） 几种重要金属三、有机化学根底一烃烃构造与性质总结分类通式构造特点化学性质物理性质同分异构烷烃CnH2n+2(n1)C-C单键链烃与卤素取代反响(光照)燃烧裂化反响一般随分子中碳原子数增多，沸点上升，液态时密度增大。气态碳原子数为14。不溶于水，液态烃密度比水小碳链异构烯烃CnH2n(n2)含一个CC键链烃与卤素、H：、H2O等发生加成反响加聚反响氧化反响：燃烧，被KMnO4酸性溶液氧化碳链异构位置异

8、构炔烃CnH2n-2(n2)含一个CC键链烃加成反响氧化反响：燃烧，被KMnO4酸性溶液氧化碳链异构位置异构苯及其同系物CnH2n-6(n6)含一个苯环侧链为烷烃基取代反响：卤代、硝化、磺化加成反响氧化反响：燃烧，苯同系物能被KMnO4酸性溶液氧化简洁同系物常温下为液态；不溶于水，密度比水小侧链大小及相对位置产生异构二烃衍生物1、烃衍生物构造、通式、化学性质鉴别类别官能团构造特点通式化学性质卤代烃-X卤素原子C-X键在肯定条件下断裂CnH2n+1O2饱和一元(1)NaOH水溶液加热,取代反响(2)NaOH醇溶液加热,消去反响醇-OH羟基(1)OH与烃基干脆相连(2)OH上氢原子活泼CnH2n+

9、2O2饱和一元(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(CH2OH)(3)消去成烯醛(1)醛基上有碳氧双键(2)醛基只能连在烃基链端CnH2nO2饱和一元(1)加成：加H2成醇(2)氧化：成羧酸羧(1)COOH可电离出H+(2)COOH难加成CnH2nO饱和一元(1)酸性：具有酸通性(2)酯化：可看作取代酯,必需是烃基CnH2nO2饱和一元水解成醇和羧酸酚(1)羟基与苯环干脆相连(2)OH上H比醇活泼(3)苯环上H比苯活泼(1)易取代：与溴水生成2,4,6-三溴苯酚(2)显酸性(3)显色：遇Fe3+变紫色2、代表物质转化关系（三） 糖类、油脂、蛋白质1、糖类类别葡萄

10、糖蔗糖淀粉纤维素分子式C6H12O6C12H22O11C6H10O5C6H10O5构造特点多羟基醛分子中无醛基，非复原性糖由几百到几千个葡萄糖单元构成自然高分子化合物由几千个葡萄糖单元构成自然高分子化合物主要性质白色晶体，溶于水有甜味。既有氧化性，又有复原性，还可发生酯化反响，并能发酵生成乙无色晶体，溶于水有甜味。无复原性，能水解生成葡萄糖和果糖白色粉末，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；无复原性无色无味固体.不溶于水及有机溶剂。能水解生成葡萄糖.能发生酯化反响，无复原性重要用处养分物质、制糖果、作复原剂食品食品、制葡萄糖、乙醇造纸、制炸药、人造纤维2、油脂通式物理

11、性质化学性质密度比水小，不溶于水，易溶于汽油、乙醚、苯等多种有机溶剂中。1.水解：酸性条件碱性条件皂化反响2.氢化硬化3、蛋白质和氨基酸类别氨基酸蛋白质构造特点分子中既有酸性基(羧基)又有碱性基(氨基)，是两性物质由不同氨基酸互相结合而形成高分子化合物。分子中有羧基和氨基，也是两性物质主要性质既能和酸反响，又能和碱反响分子间能互相结合而形成高分子化合物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有些蛋白质遇浓HNO3呈黄色燃烧产生烧焦羽毛气味蛋白质溶液为胶体四合成材料有机高分子化合物根本概念根本概念单体构造单元链节聚合度高聚物含义能合成高分子化合物小分子，一般是不饱和或含有两个或更

12、多官能团小分子高聚物分子中具有代表性、重复出现最小部分每个高分子里链节重复次数由单体聚合而成相对分子质量较大化合物，相对分子质量高达数千至数万以上实例以聚乙烯为例CH2=CH2CH2CH2n构造与性质线型高分子体型网状高分子构造分子中原子以共价键互相联结成一条很长卷曲状态“链分子链与分子链之间还有很多共价键交联起来，形成三度空间网状构造溶解性能缓慢溶解于适当溶剂很难溶解，但往往有肯定程度胀大性能具热塑性，无固定熔点具热固性，受热不熔化特性强度大、可拉丝、吹薄膜、绝缘性好强度大、绝缘性好，有可塑性四、化学计算一物质量及气体摩尔体积计算 n= n= n= n=cV 二相对原子质量、相对分子质量及确

13、定化学式计算三物质溶解度、溶液浓度计算四pH及有关氢离子浓度、氢氧根离子浓度计算五化学反响方程式有关计算五、化学试验一化学试验根本操作二常见气体及其他物质试验室制备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4-1图4-2图4-32、常见气体制备制取气体反响原理(反响条件、化学方程式)装置类型搜集方法考前须知O22KClO32KCl+3O2或2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2固体+固体加热排水法检查装置气密性。装固体试管口要略向下倾斜。先匀称加热，后固定在放药品处加热。用排水法搜集，停顿加热前，应先把导气管撤离水面，才能熄灭酒精灯NH32NH4Cl+Ca(OH)

14、2CaCl2+2NH3+2H2O向下排气法Cl2MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2+2H2O固 液体 体+ +液 液体 体加热向上排气法同上、条内容。液体与液体加热，反响器内应添加碎瓷片以防暴沸。氯气有毒，尾气要用碱液汲取。制取乙烯温度应限制在170左右NO3Cu+8HNO3(稀)3Cu(NO3)2+2NO+4H2O排水法C2H4CH3CH2OHCH2=CH2+H2OH2Zn+H2SO4(稀)=ZnSO4+H2固体+液体不加热检查装置气密性。运用长颈漏斗时，要把漏斗颈插入液面以下。运用启普发生器时，反响物固体应是块状，且不溶于水(H2、CO2、H2S可用)。制取乙炔要用分液漏斗，以限制

15、反响速率。H2S剧毒，应在通风橱中制备，或用碱液汲取尾气。不行用浓H2SO4向下排气法或排水法C2H2CaC2+2H2OCa(OH)2+CHCHCO2CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2+H2O向上排气法NO2Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2+2H2OH2SFeS+H2SO4(稀)=FeSO4+H2S3、气体枯燥 枯燥是用相宜枯燥剂和装置除去气体中混有少量水分。常用装置有枯燥管(内装固体枯燥剂)、洗气瓶(内装液体枯燥剂)。 所选用枯燥剂不能与所要保存气体发生反响。常用枯燥剂及可被枯燥气体如下： (1)浓硫酸(酸性枯燥剂)：N2、O2、H2、Cl2、CO、CO2、SO2、H

16、Cl、NO、NO2、CH4、C2H4、C2H2等(不行枯燥复原性或碱性气体)。 (2)P2O5(酸性枯燥剂)：可枯燥H2S、HBr、HI及浓硫酸能枯燥气体(不行枯燥NH3等)。 (3)无水CaCl2(中性枯燥剂)：可枯燥除NH3以外其他气体(NH3能与CaCl2反响生成络合物CaCl28NH3)。 (4)碱石灰(碱性枯燥剂)：可枯燥NH3及中性气体(N2、O2、H2、CO、NO、CH4、C2H4、C2H2等)。不能枯燥酸性气体。 (5)硅胶(酸性枯燥剂)：可枯燥Cl2、O2、H2、CO2、CH4、C2H4、C2H2(硅胶能吸附水，也易吸附其他极性分子，只能枯燥非极性分子气体)。(6)其他：如生

17、石灰、NaOH也可用于枯燥NH3及中性气体(不行枯燥有酸性或能与之作用气体)。三物质别离提纯1、物理别离提纯法方法适用范围主要仪器举例考前须知过滤固体与液体别离漏斗、烧杯、玻璃棒、铁架台(带铁圈)、滤纸粗盐提纯时，把粗盐溶于水，经过过滤，把不溶于水固体杂质除去要“一贴二低三靠必要时要洗涤沉淀物(在过滤器中进展)定量试验过滤要“无损结晶重结晶混合物中各组分在溶剂中溶解度随温度变更不同烧杯及过滤仪器硝酸钾溶解度随温度变更大，氯化钠溶解度随温度变更小，可用该法从氯化钠和硝酸钾混合物中提纯硝酸钾一般先配较高温度饱和溶液，然后降温结晶结晶后过滤，别离出晶体升华混合物中某一成分在肯定温度下可干脆变为气体，

18、再冷却成固体酒精灯、大烧杯、圆底烧瓶、铁架台(带铁圈)、石棉网粗碘中碘与钾、钠、钙、镁碘化物混杂，利用碘易升华特性，可将碘与杂质别离(升华物质集取方法不作要求)蒸发别离溶于溶剂中溶质蒸发皿、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顿加热，余热蒸干蒸馏分馏利用沸点不同以别离互溶液体混合物蒸馏烧瓶、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H2SO4蒸馏)；石油分馏温度计水银球在蒸馏烧瓶支管口处加沸石(碎瓷片)

19、留意冷凝管水流方向应下进上出不行蒸干分液两种互不相溶液体别离分液漏斗(有圆筒形、圆球形、圆锥形)除溴乙烷中乙醇(先水洗)，水、苯别离，除乙酸乙酯中乙酸(加饱和Na2CO3洗)上层液体从上口倒出，下层液体从下口放出萃取利用溶质在两种互不相溶溶剂中溶解度不同，用一种溶剂把溶质从它与另一种溶剂所组成溶液里提取出来可在烧杯、试管等中进展，一般在分液漏斗中(为便于萃取后分液)CCl4把溶于水里Br2萃取出来萃取后要再进展分液对萃取剂要求：与原溶剂互不混溶、不反响；溶质在其中溶解度比在原溶剂中大；溶质不与萃取剂反响；两溶剂密度差异大萃取后得到仍是溶液，一般再通过分馏等方法进一步别离渗析用半透膜使离子或小分

20、子从胶体中别离出来(提纯胶体)半透膜、烧杯等除去Fe(OH)3胶体中HCl要不断更换烧杯中水或改用流水，以进步渗析效果溶解杂质与被提纯物质在溶解性上有明显差异混合物分液装置或洗气装置或过滤装置溴乙烷中乙醇；Cl2中HCl；CaCO3中NaCl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留意后续操作盐析利用某些物质在加某些无机盐时，其溶解度降低而凝合性质来别离物质烧杯、玻璃棒以及过滤仪器从皂化液中别离肥皂、甘油；蛋白质盐析留意无机盐选用少量盐能促进蛋白质溶解，重金属盐使蛋白质变性盐析后过滤2、化学别离提纯 化学法要同时考虑到各组成成分及杂质化学性质和特点，利用它们之间差异加以别离提纯。一般

21、原那么是：引入试剂一般只跟杂质反响；后续试剂应能除去过量前一试剂；不引进新杂质；杂质与试剂生成物质易与被提纯物别离(状态类型不同)；过程简洁，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参与试剂合理依次；如遇到极易溶解于水气体时，应防止倒吸现象发生。在进展化学别离提纯时，进展完必要化学处理后，要适时施行某些物理法操作(如过滤、分液等)。 试剂选择或实行措施是最为关键，它要依据除杂一般原那么，分析杂质状态类型来确定。原物质和杂质均为气体时，一般不选用气体作为除杂试剂，而选用固体或液体试剂；原物质和杂质均为可溶于水固体(或溶液)时，杂质除去，要依据原物质与杂质中阴阳离子异同

22、，选择适当试剂，把杂质中与原物质不一样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固体物质或溶液，也可选用气体或不溶于水物质；原物质和杂质至少有一种不溶物时，杂质除去一般不选用固体试剂，而是选用气体或液体试剂，也可采纳干脆加热、灼烧等方法除去杂质。 (1)加热分解法：如NaCl中混有少量NH4HCO3，加热使NH4HCO3分解。 (2)氧化复原法：利用氧化复原反响将杂质或氧化或复原，转化为易别离物质。如除去苯中少量甲苯，就可利用甲苯与酸性高锰酸钾反响，生成苯甲酸，再加碱生成水溶性苯甲酸钠，从而与苯别离；又如，除去CO2中少量O2，可将气体通过热铜网。 (3)沉淀法：将杂质转

23、变为沉淀除去方法。如除去CO2中H2S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方法。如除去NaCl固体中Na2CO3固体，可参与HCl将其中转变为CO2气体。 (5)酸、碱法：利用杂质和酸或碱反响，将不溶物转变成可溶物；将气体杂质也可转入酸、碱中汲取来进展提纯。如除去CuS中FeS就可采纳参与盐酸，使之充分溶解，利用FeS和盐酸反响而不与CuS反响特点来使两者别离。 (6)络合法：有些物质可将其转化为络合物到达别离目。如BaSO4中AgCl可通过参与浓氨水，使AgCl转化为可溶Ag(NH3)2Cl除去。 (7)转化法：利用某些化学反响原

24、理，将杂质转化为所需物质，如NaHCO3溶液中含Na2CO3可通足量CO2转化，CaO中含CaCO3，可加热使之转化等。有机物别离一般不用此法，如除去乙酸乙酯中混有乙酸，假如采纳参与乙醇及催化剂(稀硫酸)并加热方法，试图将乙酸转化为乙酸乙酯，这是适得其反。其一是参与试剂难以除去；其二是有机反响缓慢、困难，副反响多，该反响又是可逆反响，不行能反响究竟将乙酸除尽。 (8)水解法：当溶液中杂质存在水解平衡，而用其他方法难以除之，可用参与相宜试剂以破坏水解平衡，使杂质转化为沉淀或气体而除去。如：MgCl2中FeCl3，可用加MgO、Mg(OH)2、MgCO3等，降低H+浓度，促进Fe3+水解为Fe(OH)3，而不能加NaOH和NH3H2O等。 (9)其他：如AlCl3溶液中混有FeCl3，可利用Al(OH)3两性，先加过量氢氧化钠溶液，过滤，在滤液中通足量CO2，再过滤，在滤渣Al(OH)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。 3、物质检验六、化学工业学问一合成氨二石油化工三氯碱工业四硫酸工业制法