1、高中化學知識框架一、化學基本概念和基本理論（一）物質的分類（二）組成原子的粒子間的關系 核電荷數(shù)（Z）=核內質子數(shù)=核外電子數(shù) 質量數(shù)（A）=質子數(shù)（Z）中子數(shù)（N） （三）元素周期律與周期表 （四）化學鍵與分子結構（五）晶體類型與性質 晶體類型性質比較離子晶體分子晶體原子晶體金屬晶體結構組成粒子陰、陽離子分子原子金屬陽離子和自由電子粒子間作用離子鍵范德華力共價鍵金屬鍵物理性質熔沸點較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極性溶劑，難溶于非極性溶劑極性分子易溶于極性溶劑不溶于任何溶劑難溶（鈉等與水反應）導電性晶體不導電；能溶于水的其水溶液導電；熔化導電晶體不導電，水溶液可

2、導電；熔化不導電不良（半導體Si）良導體（導電傳熱）典型實例NaCl、NaOHNa2O、CaCO3干冰、白磷冰、硫磺金剛石、SiO2晶體硅、SiCNa、Mg、AlFe、Cu、Zn（六）化學反應類型（七）氧化還原反應的有關概念的相互關系（口訣：升失氧化還原劑，降得還原氧化劑）（八）離子反應（九）化學反應中的能量變化（10） 溶液與膠體（十一）化學反應速率（12） 化學平衡1、化學平衡 化學平衡常數(shù)的計算：對于可逆化學反應 mA+nBpC+qD在一定溫度下達到化學平衡時，其平衡常數(shù)表達式為： 在書寫平衡常數(shù)表達式時，要注意以下問題： 純液體、固體的濃度視為1?；瘜W平衡常數(shù)表達式與化學方程

3、式的書寫方式有關。同一個化學反應，由于書寫的方式不同，各反應物、生成物的化學計量數(shù)不同，平衡常數(shù)就不同。但是這些平衡常數(shù)可以相互換算。不同的化學平衡體系，其平衡常數(shù)不一樣。平衡常數(shù)大，說明生成物的平衡濃度較大，反應物的平衡濃度相對較小，即表明反應進行得較完全。因此，平衡常數(shù)的大小可以表示反應進行的程度。 同一個反應，平衡常數(shù)只與溫度有關，溫度不變，平衡常數(shù)不變。一般認為K>105反應較完全（即不可逆反應），K<10(-5)反應很難進行（即不反應）。2、轉化率=反應的量/起始的量3、平衡的移動4、等效平衡 即：兩個平衡的所有對應平衡量(包括正逆反應速率、各組分的物質的量分數(shù)、物質的量

4、濃度、氣體體積分數(shù)、質量分數(shù)等)完全相等。等效平衡狀態(tài)的分類和判斷：   （1）恒溫恒壓下，改變起始加入物質的物質的量，只要按化學計量數(shù)，換算成同一半邊的物質的物質的量之比與原平衡相同，則達平衡后與原平衡等效 （2） 恒溫恒容下，改變起始加入物質的物質的量，如通過可逆反應的化學計量數(shù)換算成方程式同一半邊的物質的物質的量與原平衡相等，則達平衡后與原平衡等效    5、 化學平衡圖像（1）濃度時間圖像（如圖1）：根據(jù)物質的變化趨勢與變化量確定化學反應方程式，然后由方程式的特點根據(jù)平衡移動理論判斷溫度、壓強對A

5、物質轉化率的影響。（2）w、溫度、壓強與時間關系圖（如圖2）“先拐先平”，即曲線中先出現(xiàn)拐點，則該曲線所示條件下先出現(xiàn)平衡，該曲線所示溫度或壓強較大。（3）Y、壓強與溫度關系圖（如圖3）：分析時應“定一議二”，即圖像中有三個變量時，先固定一個量去討論另兩個量的關系，如等壓線、等溫線等。然后結合化學反應方程式運用平衡移動理論分析判斷。 （十三）弱電解質的電離平衡（十四）水的電離和溶液的酸堿性1、水的電離（1）水分子能夠發(fā)生極弱電離，存在有電離平衡（任何溶液中由水電離的c (H+)與c (OH )總是相等的）H2O+H2O H3O+ OH 簡寫為H2O H+ OH （2）水的離子積常數(shù) 一定溫度下

6、，無論是稀酸、稀堿或鹽溶液中室溫時KW c (H+)·c (OH ) =1×10-14 KW只與溫度有關，而與該弱電解質的濃度無關。 水的電離是個吸熱過程，故溫度升高，水的KW增大。 水的離子積不僅適用于純水，也適用于酸、堿、鹽稀溶液（3）影響水的電離平衡的因素：酸、堿、水解鹽等。2、溶液的酸堿性和pH（1） 常溫pH=7（中性） pH7 （酸性） pH7（堿性）（2） pH測定方法：pH試紙、酸堿指示劑、pH計（3）溶液pH的計算方法 酸溶液：n (H+)c(H+)pH 堿溶液：n (OH ) c (OH ) c(H+)=1×10-14/ c (OH ) pH

7、酸堿混合：pH=7 n (H+)= n (OH )=1×10-7mol/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、溶液的pH與c(H+)變化關系強酸溶液：c(H+)稀釋10n倍，pH增大n個單位（pH7 ）。強堿溶液：c(OH)稀釋10n倍，pH減小n個單位（pH7 ） pH相同的強酸與弱酸（或強堿與弱堿）：稀釋相同倍數(shù)，強酸（或強堿）的pH變化大（十五）鹽類的水解（十六）酸堿中和滴定（十七）沉淀溶解平衡（十八

8、）電化學二、元素與化合物（一）堿金屬（2） 鹵素 （三）氧族元素（四）碳族元素（5） 氮族元素（6） 幾種重要的金屬三、有機化學基礎（一）烴烴的結構與性質總結分類通式結構特點化學性質物理性質同分異構烷烴CnH2n+2(n1)C-C單鍵鏈烴與鹵素取代反應(光照)燃燒裂化反應一般隨分子中碳原子數(shù)的增多，沸點升高，液態(tài)時密度增大。氣態(tài)碳原子數(shù)為14。不溶于水，液態(tài)烴密度比水的小碳鏈異構烯烴CnH2n(n2)含一個CC鍵鏈烴與鹵素、H：、H2O等發(fā)生加成反應加聚反應氧化反應：燃燒，被KMnO4酸性溶液氧化碳鏈異構位置異構炔烴CnH2n-2(n2)含一個CC鍵鏈烴加成反應氧化反應：燃燒，被KMnO4酸性

9、溶液氧化碳鏈異構位置異構苯及其同系物CnH2n-6(n6)含一個苯環(huán)側鏈為烷烴基取代反應：鹵代、硝化、磺化加成反應氧化反應：燃燒，苯的同系物能被KMnO4酸性溶液氧化簡單的同系物常溫下為液態(tài)；不溶于水，密度比水的小側鏈大小及相對位置產生的異構（二）烴的衍生物1、烴的衍生物結構、通式、化學性質鑒別類別官能團結構特點通式化學性質鹵代烴-X（鹵素原子）C-X鍵在一定條件下斷裂CnH2n+1O2（飽和一元）(1)NaOH水溶液加熱,取代反應(2)NaOH醇溶液加熱,消去反應醇-OH（羥基）(1)OH與烴基直接相連(2)OH上氫原子活潑CnH2n+2O2（飽和一元）(1)取代：脫水成醚,醇鈉,醇與羧酸成

10、酯,鹵化成鹵代烴(2)氧化成醛(CH2OH)(3)消去成烯醛(1)醛基上有碳氧雙鍵(2)醛基只能連在烴基鏈端CnH2nO2（飽和一元）(1)加成：加H2成醇(2)氧化：成羧酸羧(1)COOH可電離出H+(2)COOH難加成CnH2nO（飽和一元）(1)酸性：具有酸的通性(2)酯化：可看作取代酯,必須是烴基CnH2nO2（飽和一元）水解成醇和羧酸酚(1)羥基與苯環(huán)直接相連(2)OH上的H比醇活潑(3)苯環(huán)上的H比苯活潑(1)易取代：與溴水生成2,4,6-三溴苯酚(2)顯酸性(3)顯色：遇Fe3+變紫色2、代表物質轉化關系（3） 糖類、油脂、蛋白質1、糖類類別葡萄糖蔗糖淀粉纖維素分子式（C6H12

11、O6）（C12H22O11）（C6H10O5）（C6H10O5）結構特點多羥基醛分子中無醛基，非還原性糖由幾百到幾千個葡萄糖單元構成的天然高分子化合物由幾千個葡萄糖單元構成的天然高分子化合物主要性質白色晶體，溶于水有甜味。既有氧化性，又有還原性，還可發(fā)生酯化反應，并能發(fā)酵生成乙無色晶體，溶于水有甜味。無還原性，能水解生成葡萄糖和果糖白色粉末，不溶于冷水，部分溶于熱水。能水解最終生成葡萄糖；遇淀粉變藍色；無還原性無色無味固體.不溶于水及有機溶劑。能水解生成葡萄糖.能發(fā)生酯化反應，無還原性重要用途營養(yǎng)物質、制糖果、作還原劑食品食品、制葡萄糖、乙醇造紙、制炸藥、人造纖維2、油脂通式物理性質化學性質密

12、度比水小，不溶于水，易溶于汽油、乙醚、苯等多種有機溶劑中。1.水解：酸性條件堿性條件皂化反應2.氫化（硬化）3、蛋白質和氨基酸類別氨基酸蛋白質結構特點分子中既有酸性基(羧基)又有堿性基(氨基)，是兩性物質由不同的氨基酸相互結合而形成的高分子化合物。分子中有羧基和氨基，也是兩性物質主要性質既能和酸反應，又能和堿反應分子間能相互結合而形成高分子化合物具有兩性在酸或堿或酶作用下水解，最終得多種氨基酸鹽析變性有些蛋白質遇濃HNO3呈黃色燃燒產生燒焦羽毛的氣味蛋白質溶液為膠體（四）合成材料（有機高分子化合物）基本概念基本概念單體結構單元（鏈節(jié)）聚合度高聚物含義能合成高分子化合物的小分子，一般是不飽和的或

13、含有兩個或更多官能團的小分子高聚物分子中具有代表性的、重復出現(xiàn)的最小部分每個高分子里鏈節(jié)的重復次數(shù)由單體聚合而成的相對分子質量較大的化合物，相對分子質量高達數(shù)千至數(shù)萬以上實例（以聚乙烯為例）CH2=CH2CH2CH2n結構與性質線型高分子體型（網狀）高分子結構分子中的原子以共價鍵相互聯(lián)結成一條很長的卷曲狀態(tài)的“鏈”分子鏈與分子鏈之間還有許多共價鍵交聯(lián)起來，形成三度空間的網狀結構溶解性能緩慢溶解于適當溶劑很難溶解，但往往有一定程度的脹大性能具熱塑性，無固定熔點具熱固性，受熱不熔化特性強度大、可拉絲、吹薄膜、絕緣性好強度大、絕緣性好，有可塑性四、化學計算（一）物質的量及氣體摩爾體積的計算 n= n

14、= n= n=c·V （二）相對原子質量、相對分子質量及確定化學式的計算（三）物質溶解度、溶液濃度的計算（四）pH及有關氫離子濃度、氫氧根離子濃度的計算（五）化學反應方程式的有關計算五、化學實驗（一）化學實驗基本操作（二）常見氣體及其他物質的實驗室制備1、氣體發(fā)生裝置固體+固體·加熱固體+液體·不加熱固(或液)體+液體·加熱圖4-1圖4-2圖4-32、常見氣體的制備制取氣體反應原理(反應條件、化學方程式)裝置類型收集方法注意事項O22KClO32KCl+3O2或2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2固體+固體·加熱排水法檢查裝置氣密性。裝固體

15、的試管口要略向下傾斜。先均勻加熱，后固定在放藥品處加熱。用排水法收集，停止加熱前，應先把導氣管撤離水面，才能熄滅酒精燈NH32NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3+2H2O向下排氣法Cl2MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2+2H2O固 液體 體+ +液 液體 體·加熱向上排氣法同上、條內容。液體與液體加熱，反應器內應添加碎瓷片以防暴沸。氯氣有毒，尾氣要用堿液吸收。制取乙烯溫度應控制在170左右NO3Cu+8HNO3(稀)3Cu(NO3)2+2NO+4H2O排水法C2H4CH3CH2OHCH2=CH2+H2OH2Zn+H2SO4(稀)=ZnSO4+H2固體+液體

16、83;不加熱檢查裝置氣密性。使用長頸漏斗時，要把漏斗頸插入液面以下。使用啟普發(fā)生器時，反應物固體應是塊狀，且不溶于水(H2、CO2、H2S可用)。制取乙炔要用分液漏斗，以控制反應速率。H2S劇毒，應在通風櫥中制備，或用堿液吸收尾氣。不可用濃H2SO4向下排氣法或排水法C2H2CaC2+2H2OCa(OH)2+CHCHCO2CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2+H2O向上排氣法NO2Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO3)2+2NO2+2H2OH2SFeS+H2SO4(稀)=FeSO4+H2S3、氣體的干燥 干燥是用適宜的干燥劑和裝置除去氣體中混有的少量水分。常用裝置有干燥管(內裝固體干燥劑)

17、、洗氣瓶(內裝液體干燥劑)。 所選用的干燥劑不能與所要保留的氣體發(fā)生反應。常用干燥劑及可被干燥的氣體如下： (1)濃硫酸(酸性干燥劑)：N2、O2、H2、Cl2、CO、CO2、SO2、HCl、NO、NO2、CH4、C2H4、C2H2等(不可干燥還原性或堿性氣體)。 (2)P2O5(酸性干燥劑)：可干燥H2S、HBr、HI及濃硫酸能干燥的氣體(不可干燥NH3等)。 (3)無水CaCl2(中性干燥劑)：可干燥除NH3以外的其他氣體(NH3能與CaCl2反應生成絡合物CaCl2·8NH3)。 (4)堿石灰(堿性干燥劑)：可干燥NH3及中性氣體(N2、O2、H2、CO、NO、CH4、C2H4

18、、C2H2等)。不能干燥酸性氣體。 (5)硅膠(酸性干燥劑)：可干燥Cl2、O2、H2、CO2、CH4、C2H4、C2H2(硅膠能吸附水，也易吸附其他極性分子，只能干燥非極性分子氣體)。(6)其他：如生石灰、NaOH也可用于干燥NH3及中性氣體(不可干燥有酸性或能與之作用的氣體)。（三）物質的分離提純1、物理分離提純法方法適用范圍主要儀器舉例注意事項過濾固體與液體分離漏斗、燒杯、玻璃棒、鐵架臺(帶鐵圈)、濾紙粗鹽提純時，把粗鹽溶于水，經過過濾，把不溶于水的固體雜質除去要“一貼二低三靠”必要時要洗滌沉淀物(在過濾器中進行)定量實驗的過濾要“無損”結晶重結晶混合物中各組分在溶劑中的溶解度隨溫度變化

19、不同燒杯及過濾儀器硝酸鉀溶解度隨溫度變化大，氯化鈉溶解度隨溫度變化小，可用該法從氯化鈉和硝酸鉀的混合物中提純硝酸鉀一般先配較高溫度的飽和溶液，然后降溫結晶結晶后過濾，分離出晶體升華混合物中某一成分在一定溫度下可直接變?yōu)闅怏w，再冷卻成固體酒精燈、大燒杯、圓底燒瓶、鐵架臺(帶鐵圈)、石棉網粗碘中碘與鉀、鈉、鈣、鎂的碘化物混雜，利用碘易升華的特性，可將碘與雜質分離(升華物質的集取方法不作要求)蒸發(fā)分離溶于溶劑中的溶質蒸發(fā)皿、三角架、酒精燈、玻璃棒從食鹽水溶液中提取食鹽晶體溶質須不易分解、不易水解、不易被氧氣氧化蒸發(fā)過程應不斷攪拌近干時停止加熱，余熱蒸干蒸餾分餾利用沸點不同以分離互溶液體混合物蒸餾燒瓶

20、、冷凝管、酒精燈、錐形瓶、牛角管、溫度計、鐵架臺(帶鐵圈、鐵夾)、石棉網等制取蒸餾水，除去水中雜質。除酒精中水(加生石灰)，乙醇和乙酸(先加NaOH蒸餾，后加濃H2SO4蒸餾)；石油分餾溫度計水銀球在蒸餾燒瓶支管口處加沸石(碎瓷片)注意冷凝管水流方向應下進上出不可蒸干分液兩種互不相溶的液體的分離分液漏斗(有圓筒形、圓球形、圓錐形)除溴乙烷中乙醇(先水洗)，水、苯的分離，除乙酸乙酯中乙酸(加飽和Na2CO3洗)上層液體從上口倒出，下層液體從下口放出萃取利用溶質在兩種互不相溶的溶劑中的溶解度不同，用一種溶劑把溶質從它與另一種溶劑所組成的溶液里提取出來可在燒杯、試管等中進行，一般在分液漏斗中(為便于

21、萃取后分液)CCl4把溶于水里的Br2萃取出來萃取后要再進行分液對萃取劑的要求：與原溶劑互不混溶、不反應；溶質在其中的溶解度比在原溶劑中大；溶質不與萃取劑反應；兩溶劑密度差別大萃取后得到的仍是溶液，一般再通過分餾等方法進一步分離滲析用半透膜使離子或小分子從膠體中分離出來(提純膠體)半透膜、燒杯等除去Fe(OH)3膠體中的HCl要不斷更換燒杯中的水或改用流水，以提高滲析效果溶解雜質與被提純的物質在溶解性上有明顯差異的混合物分液裝置或洗氣裝置或過濾裝置溴乙烷中的乙醇；Cl2中的HCl；CaCO3中的NaCl固體先研細攪拌或振蕩易溶氣體溶解要防倒吸必要吋加熱注意后續(xù)操作鹽析利用某些物質在加某些無機鹽

22、時，其溶解度降低而凝聚的性質來分離物質燒杯、玻璃棒以及過濾儀器從皂化液中分離肥皂、甘油；蛋白質的鹽析注意無機鹽的選用少量鹽能促進蛋白質的溶解，重金屬鹽使蛋白質變性鹽析后過濾2、化學分離提純 化學法要同時考慮到各組成成分及雜質的化學性質和特點，利用它們之間的差別加以分離提純。一般原則是：引入試劑一般只跟雜質反應；后續(xù)試劑應能除去過量的前一試劑；不引進新雜質；雜質與試劑生成的物質易與被提純物分離(狀態(tài)類型不同)；過程簡單，現(xiàn)象明顯，純度要高；盡可能將雜質轉化為所需物質；除去多種雜質時應考慮加入試劑的合理順序；如遇到極易溶解于水的氣體時，應防止倒吸現(xiàn)象發(fā)生。在進行化學分離提純時，進行完必要的化學處理

23、后，要適時實施某些物理法操作(如過濾、分液等)。 試劑的選擇或采取的措施是最為關鍵的，它要根據(jù)除雜的一般原則，分析雜質的狀態(tài)類型來確定。原物質和雜質均為氣體時，一般不選用氣體作為除雜的試劑，而選用固體或液體試劑；原物質和雜質均為可溶于水的固體(或溶液)時，雜質的除去，要根據(jù)原物質與雜質中陰陽離子的異同，選擇適當試劑，把雜質中與原物質不相同的陽離子或陰離子轉變成沉淀、氣體、水或原物質。試劑一般選用可溶于水的固體物質或溶液，也可選用氣體或不溶于水的物質；原物質和雜質至少有一種不溶物時，雜質的除去一般不選用固體試劑，而是選用氣體或液體試劑，也可采用直接加熱、灼燒等方法除去雜質。 (1)加熱分解法：如NaCl中混有少量NH4HCO3，加熱使NH4HCO3分解。 (2)氧化還原法：利用氧化還原反應將雜質或氧化或還原，轉化為易分離物質。如除去苯中的少量甲苯，就可利用甲苯與酸性高錳酸鉀反應，生成苯甲酸，再加堿生成水溶性苯甲酸鈉，從而與苯分離；又如，除去CO2中的少量O2，可將氣體通過熱的銅網。 (3)沉淀法：將雜質轉變?yōu)槌恋沓サ姆椒?。如除去CO2中