(配套課件)【狀元橋】2022高考化學一輪總復習（新高考版）化學基本概念物質(zhì)的組成、性質(zhì)和分類1.物質(zhì)的組成元素是具有相同核電荷數(shù)（即質(zhì)子數(shù)）的一類原子的總稱。元素在自然界有游離態(tài)和化合態(tài)兩種存在形式。例如，氧氣中的氧元素以游離態(tài)存在，而水中的氧元素以化合態(tài)存在。分子是保持物質(zhì)化學性質(zhì)的最小微粒。由分子構(gòu)成的物質(zhì)有很多，如氫氣（\(H_2\)）、二氧化碳（\(CO_2\)）等。分子由原子通過共價鍵結(jié)合而成。原子是化學變化中的最小微粒。原子可以直接構(gòu)成物質(zhì)，如金屬單質(zhì)（鐵\(Fe\)、銅\(Cu\)等）、稀有氣體（氦氣\(He\)、氖氣\(Ne\)等）。離子是帶電荷的原子或原子團。陽離子如鈉離子\(Na^+\)、銨根離子\(NH_4^+\)；陰離子如氯離子\(Cl^\)、硫酸根離子\(SO_4^{2}\)。離子化合物就是由陰陽離子通過離子鍵結(jié)合而成的，如氯化鈉\(NaCl\)、硫酸鈉\(Na_2SO_4\)等。2.物質(zhì)的性質(zhì)物理性質(zhì)：物質(zhì)不需要發(fā)生化學變化就表現(xiàn)出來的性質(zhì)，如顏色、狀態(tài)、氣味、密度、熔點、沸點、溶解性等。例如，水是無色無味的液體，在標準大氣壓下，熔點是\(0^{\circ}C\)，沸點是\(100^{\circ}C\)?；瘜W性質(zhì)：物質(zhì)在化學變化中表現(xiàn)出來的性質(zhì)，如氧化性、還原性、酸性、堿性、穩(wěn)定性等。例如，鐵在潮濕的空氣中容易生銹，這體現(xiàn)了鐵具有還原性，能與空氣中的氧氣發(fā)生化學反應(yīng)。3.物質(zhì)的分類純凈物和混合物：純凈物是由一種物質(zhì)組成的，有固定的組成和性質(zhì)；混合物是由兩種或兩種以上物質(zhì)混合而成的，沒有固定的組成和性質(zhì)。例如，氧氣是純凈物，空氣是混合物。單質(zhì)和化合物：單質(zhì)是由同種元素組成的純凈物，分為金屬單質(zhì)（如鎂\(Mg\)、鋁\(Al\)）和非金屬單質(zhì)（如碳\(C\)、硫\(S\)）；化合物是由不同種元素組成的純凈物，可分為酸、堿、鹽、氧化物等。酸：電離時生成的陽離子全部是氫離子\(H^+\)的化合物。根據(jù)酸分子中是否含有氧原子，可分為含氧酸（如硫酸\(H_2SO_4\)、硝酸\(HNO_3\)）和無氧酸（如鹽酸\(HCl\)、氫硫酸\(H_2S\)）；根據(jù)酸分子電離出氫離子的個數(shù)，可分為一元酸（如鹽酸\(HCl\)）、二元酸（如硫酸\(H_2SO_4\)）和多元酸（如磷酸\(H_3PO_4\)）。堿：電離時生成的陰離子全部是氫氧根離子\(OH^\)的化合物。根據(jù)溶解性可分為可溶性堿（如氫氧化鈉\(NaOH\)、氫氧化鉀\(KOH\)）和難溶性堿（如氫氧化銅\(Cu(OH)_2\)、氫氧化鐵\(Fe(OH)_3\)）。鹽：由金屬離子（或銨根離子）和酸根離子組成的化合物。根據(jù)組成可分為正鹽（如氯化鈉\(NaCl\)、碳酸鈉\(Na_2CO_3\)）、酸式鹽（如碳酸氫鈉\(NaHCO_3\)）、堿式鹽（如堿式碳酸銅\(Cu_2(OH)_2CO_3\)）。氧化物：由兩種元素組成，其中一種是氧元素的化合物。根據(jù)氧化物的性質(zhì)可分為酸性氧化物（如二氧化碳\(CO_2\)、二氧化硫\(SO_2\)，能與堿反應(yīng)生成鹽和水）、堿性氧化物（如氧化鈉\(Na_2O\)、氧化銅\(CuO\)，能與酸反應(yīng)生成鹽和水）、兩性氧化物（如氧化鋁\(Al_2O_3\)，既能與酸反應(yīng)又能與堿反應(yīng)生成鹽和水）和不成鹽氧化物（如一氧化碳\(CO\)、一氧化氮\(NO\)，不能與酸或堿反應(yīng)生成鹽和水）。化學用語1.元素符號元素符號是用來表示元素的化學符號。國際上統(tǒng)一采用元素拉丁文名稱的第一個大寫字母來表示元素，如果幾種元素拉丁文名稱的第一個字母相同，就附加一個小寫字母來區(qū)別。例如，氫元素用\(H\)表示，氦元素用\(He\)表示。元素符號不僅可以表示一種元素，還可以表示該元素的一個原子。對于由原子直接構(gòu)成的物質(zhì)，元素符號還可以表示該物質(zhì)，如鐵\(Fe\)既表示鐵元素，又表示一個鐵原子，還表示鐵這種物質(zhì)。2.化學式化學式是用元素符號表示物質(zhì)組成的式子。它可以表示物質(zhì)的組成元素、各元素的原子個數(shù)比等。例如，水的化學式\(H_2O\)表示水由氫元素和氧元素組成，且氫原子和氧原子的個數(shù)比為\(2:1\)。常見的化學式書寫規(guī)則：單質(zhì)化學式的書寫：金屬單質(zhì)、固態(tài)非金屬單質(zhì)（除碘\(I_2\)外）、稀有氣體一般用元素符號表示；氣態(tài)非金屬單質(zhì)一般在元素符號右下角寫上表示分子中所含原子數(shù)的數(shù)字，如氫氣\(H_2\)、氧氣\(O_2\)?；衔锘瘜W式的書寫：根據(jù)元素的化合價來書寫。在化合物中，各元素正負化合價的代數(shù)和為零。例如，書寫氧化鋁的化學式，鋁元素的化合價為\(+3\)價，氧元素的化合價為\(2\)價，先寫出元素符號\(Al\)和\(O\)，然后根據(jù)化合價交叉法，得到氧化鋁的化學式為\(Al_2O_3\)。3.化學方程式化學方程式是用化學式來表示化學反應(yīng)的式子。它不僅表明了反應(yīng)物、生成物和反應(yīng)條件，還可以表示各物質(zhì)之間的質(zhì)量比和物質(zhì)的量之比。書寫化學方程式要遵循兩個原則：一是必須以客觀事實為基礎(chǔ)，不能憑空臆造事實上不存在的物質(zhì)和化學反應(yīng)；二是要遵守質(zhì)量守恒定律，等號兩邊各原子的種類和數(shù)目必須相等。例如，氫氣在氧氣中燃燒的化學方程式為\(2H_2+O_2\xlongequal{點燃}2H_2O\)，它表示氫氣和氧氣在點燃的條件下反應(yīng)生成水，每\(4\)份質(zhì)量的氫氣與\(32\)份質(zhì)量的氧氣反應(yīng)生成\(36\)份質(zhì)量的水，同時也表示\(2\)個氫分子與\(1\)個氧分子反應(yīng)生成\(2\)個水分子。4.離子方程式離子方程式是用實際參加反應(yīng)的離子符號來表示離子反應(yīng)的式子。書寫離子方程式的步驟：寫：寫出反應(yīng)的化學方程式。例如，碳酸鈉與鹽酸反應(yīng)的化學方程式為\(Na_2CO_3+2HCl=2NaCl+H_2O+CO_2\uparrow\)。拆：把易溶于水、易電離的物質(zhì)寫成離子形式，難溶的物質(zhì)、氣體和水等仍用化學式表示。上述反應(yīng)中，\(Na_2CO_3\)、\(HCl\)、\(NaCl\)可拆寫成離子形式，即\(2Na^++CO_3^{2}+2H^++2Cl^=2Na^++2Cl^+H_2O+CO_2\uparrow\)。刪：刪去方程式兩邊不參加反應(yīng)的離子，得到\(CO_3^{2}+2H^+=H_2O+CO_2\uparrow\)。查：檢查離子方程式兩邊各元素的原子個數(shù)和電荷總數(shù)是否相等。化學計量1.物質(zhì)的量物質(zhì)的量是國際單位制中七個基本物理量之一，符號為\(n\)，單位是摩爾（\(mol\)）。\(1mol\)任何粒子集體所含的粒子數(shù)與\(0.012kg^{12}C\)中所含的碳原子數(shù)相同，約為\(6.02\times10^{23}\)，這個數(shù)叫做阿伏加德羅常數(shù)，符號為\(N_A\)。物質(zhì)的量\(n\)、粒子數(shù)\(N\)和阿伏加德羅常數(shù)\(N_A\)之間的關(guān)系為\(n=\frac{N}{N_A}\)。例如，\(3.01\times10^{23}\)個水分子的物質(zhì)的量為\(n=\frac{3.01\times10^{23}}{6.02\times10^{23}mol^{1}}=0.5mol\)。2.摩爾質(zhì)量單位物質(zhì)的量的物質(zhì)所具有的質(zhì)量叫做摩爾質(zhì)量，符號為\(M\)，單位是\(g/mol\)。任何粒子的摩爾質(zhì)量在數(shù)值上等于該粒子的相對原子質(zhì)量或相對分子質(zhì)量，單位不同。例如，水的相對分子質(zhì)量為\(18\)，則水的摩爾質(zhì)量為\(18g/mol\)。物質(zhì)的量\(n\)、質(zhì)量\(m\)和摩爾質(zhì)量\(M\)之間的關(guān)系為\(n=\frac{m}{M}\)。例如，\(9g\)水的物質(zhì)的量為\(n=\frac{9g}{18g/mol}=0.5mol\)。3.氣體摩爾體積單位物質(zhì)的量的氣體所占的體積叫做氣體摩爾體積，符號為\(V_m\)，單位是\(L/mol\)。在標準狀況（\(0^{\circ}C\)，\(101kPa\)）下，氣體摩爾體積約為\(22.4L/mol\)。物質(zhì)的量\(n\)、氣體體積\(V\)和氣體摩爾體積\(V_m\)之間的關(guān)系為\(n=\frac{V}{V_m}\)。需要注意的是，該公式只適用于氣體，且使用時要注意條件是否為標準狀況。例如，在標準狀況下，\(44.8L\)氧氣的物質(zhì)的量為\(n=\frac{44.8L}{22.4L/mol}=2mol\)。4.物質(zhì)的量濃度物質(zhì)的量濃度是以單位體積溶液里所含溶質(zhì)\(B\)的物質(zhì)的量來表示溶液組成的物理量，符號為\(c_B\)，單位是\(mol/L\)。物質(zhì)的量濃度\(c_B\)、溶質(zhì)的物質(zhì)的量\(n_B\)和溶液體積\(V\)之間的關(guān)系為\(c_B=\frac{n_B}{V}\)。例如，將\(0.5mol\)氯化鈉溶于水配成\(1L\)溶液，則該溶液中氯化鈉的物質(zhì)的量濃度為\(c(NaCl)=\frac{0.5mol}{1L}=0.5mol/L\)。化學基本理論原子結(jié)構(gòu)與元素周期律1.原子結(jié)構(gòu)原子的組成：原子由原子核和核外電子構(gòu)成，原子核由質(zhì)子和中子構(gòu)成。質(zhì)子帶正電荷，中子不帶電，電子帶負電荷。質(zhì)子數(shù)\(Z\)決定元素的種類，質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)之和\(A\)（質(zhì)量數(shù)）決定原子的種類。原子表示為\(_Z^AX\)，其中\(zhòng)(X\)為元素符號。例如，\(_6^{12}C\)表示質(zhì)子數(shù)為\(6\)，質(zhì)量數(shù)為\(12\)的碳原子。核外電子排布：核外電子是分層排布的，離核越近，電子能量越低。電子層從內(nèi)到外依次用\(K\)、\(L\)、\(M\)、\(N\)等表示。各電子層最多容納的電子數(shù)為\(2n^2\)（\(n\)為電子層數(shù)），最外層電子數(shù)不超過\(8\)個（\(K\)層為最外層時不超過\(2\)個）。例如，鈉原子的核外電子排布為\(2\)、\(8\)、\(1\)。2.元素周期律元素周期表：元素周期表是元素周期律的具體表現(xiàn)形式。它有\(zhòng)(7\)個周期（\(3\)個短周期、\(3\)個長周期和\(1\)個不完全周期），\(18\)個縱行，分為\(16\)個族（\(7\)個主族、\(7\)個副族、\(1\)個\(0\)族和\(1\)個第Ⅷ族）。同一周期元素從左到右，原子半徑逐漸減小，金屬性逐漸減弱，非金屬性逐漸增強；同一主族元素從上到下，原子半徑逐漸增大，金屬性逐漸增強，非金屬性逐漸減弱。元素周期律的實質(zhì)：元素性質(zhì)的周期性變化是元素原子核外電子排布周期性變化的必然結(jié)果。例如，隨著原子序數(shù)的遞增，元素的原子最外層電子數(shù)呈現(xiàn)周期性變化，從而導致元素的金屬性和非金屬性、化合價等性質(zhì)也呈現(xiàn)周期性變化。元素周期律的應(yīng)用：根據(jù)元素在周期表中的位置，可以推測元素的性質(zhì)。例如，金屬與非金屬分界線附近的元素，既表現(xiàn)出一定的金屬性，又表現(xiàn)出一定的非金屬性，可用于制造半導體材料；位于元素周期表右上角的元素（除\(0\)族外）非金屬性較強，可用于尋找制取農(nóng)藥的元素。化學鍵與分子結(jié)構(gòu)1.化學鍵離子鍵：陰、陽離子之間通過靜電作用形成的化學鍵叫做離子鍵。離子鍵的形成條件是活潑金屬（如第ⅠA、ⅡA族金屬）與活潑非金屬（如第ⅥA、ⅦA族非金屬）之間易形成離子鍵。例如，氯化鈉中鈉離子\(Na^+\)和氯離子\(Cl^\)之間存在離子鍵。共價鍵：原子之間通過共用電子對所形成的化學鍵叫做共價鍵。共價鍵可分為極性共價鍵和非極性共價鍵。非極性共價鍵：由同種原子形成的共價鍵，共用電子對不偏向任何一個原子，如氫氣分子\(H_2\)中\(zhòng)(HH\)鍵是非極性共價鍵。極性共價鍵：由不同種原子形成的共價鍵，共用電子對偏向吸引電子能力較強的原子一方，如氯化氫分子\(HCl\)中\(zhòng)(HCl\)鍵是極性共價鍵。金屬鍵：金屬陽離子與自由電子之間的強烈相互作用叫做金屬鍵。金屬鍵存在于金屬單質(zhì)和合金中，它使金屬具有良好的導電性、導熱性和延展性。2.分子結(jié)構(gòu)分子的空間構(gòu)型：常見的分子空間構(gòu)型有直線形（如二氧化碳\(CO_2\)）、V形（如水\(H_2O\)）、三角錐形（如氨氣\(NH_3\)）、正四面體形（如甲烷\(CH_4\)）等。分子的空間構(gòu)型可以用價層電子對互斥理論來判斷。價層電子對包括成鍵電子對和孤電子對，價層電子對之間存在相互排斥作用，為了減小這種排斥作用，價層電子對會盡可能遠離，從而決定了分子的空間構(gòu)型。分子間作用力和氫鍵：分子間作用力是分子之間存在的一種較弱的相互作用，包括范德華力和氫鍵。范德華力隨分子相對質(zhì)量的增大而增大，它影響物質(zhì)的熔沸點、溶解性等物理性質(zhì)。氫鍵是一種特殊的分子間作用力，比范德華力強，但比化學鍵弱。氫鍵存在于含有\(zhòng)(NH\)、\(OH\)、\(FH\)鍵的分子之間，如水中存在氫鍵，使得水的熔沸點比同主族其他元素的氫化物高?；瘜W反應(yīng)與能量1.化學反應(yīng)中的能量變化焓變：化學反應(yīng)過程中所釋放或吸收的能量，叫做反應(yīng)熱，恒壓條件下的反應(yīng)熱又稱為焓變，符號為\(\DeltaH\)，單位是\(kJ/mol\)。當\(\DeltaH\lt0\)時，反應(yīng)為放熱反應(yīng)；當\(\DeltaH\