高中必修化學(xué)核心知識(shí)點(diǎn)梳理與鞏固練習(xí)化學(xué)作為一門(mén)研究物質(zhì)組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及其變化規(guī)律的基礎(chǔ)自然科學(xué)，在高中階段的學(xué)習(xí)中占據(jù)著重要地位。必修部分的內(nèi)容更是為后續(xù)深入學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，它涵蓋了從微觀粒子到宏觀物質(zhì)，從基本概念到化學(xué)反應(yīng)規(guī)律的多方面知識(shí)。本文旨在梳理高中必修化學(xué)的核心知識(shí)點(diǎn)，并輔以針對(duì)性的習(xí)題與解析，幫助同學(xué)們更好地理解和掌握這部分內(nèi)容。一、化學(xué)計(jì)量在實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用化學(xué)計(jì)量是化學(xué)研究的基礎(chǔ)工具，它將宏觀可測(cè)量的物理量與微觀粒子的數(shù)量聯(lián)系起來(lái)。物質(zhì)的量（n）是國(guó)際單位制中七個(gè)基本物理量之一，單位為摩爾（mol）。1摩爾任何粒子的集合體所含有的粒子數(shù)與0.012kg碳-12中所含的碳原子數(shù)相同，這個(gè)數(shù)稱為阿伏加德羅常數(shù)（N?）。物質(zhì)的量、阿伏加德羅常數(shù)與粒子數(shù)（N）之間的關(guān)系為n=N/N?。摩爾質(zhì)量（M）指單位物質(zhì)的量的物質(zhì)所具有的質(zhì)量，單位是g/mol。數(shù)值上，摩爾質(zhì)量等于該粒子的相對(duì)原子質(zhì)量或相對(duì)分子質(zhì)量。物質(zhì)的量（n）、質(zhì)量（m）和摩爾質(zhì)量（M）的關(guān)系為n=m/M。氣體摩爾體積（V?）則是單位物質(zhì)的量的氣體所占的體積，單位為L(zhǎng)/mol。在標(biāo)準(zhǔn)狀況（0℃，101kPa）下，任何氣體的摩爾體積約為22.4L/mol。物質(zhì)的量（n）、氣體體積（V）和氣體摩爾體積（V?）的關(guān)系為n=V/V?。需要注意的是，氣體摩爾體積的應(yīng)用對(duì)象是氣體，且狀況對(duì)其數(shù)值影響顯著。物質(zhì)的量濃度（c）用于表示單位體積溶液里所含溶質(zhì)B的物質(zhì)的量，單位是mol/L。其計(jì)算公式為c=n/V（V為溶液體積）。一定物質(zhì)的量濃度溶液的配制是重要的實(shí)驗(yàn)操作，涉及儀器的選擇（容量瓶、燒杯、玻璃棒、膠頭滴管、托盤(pán)天平或量筒）、步驟（計(jì)算、稱量或量取、溶解或稀釋、冷卻、轉(zhuǎn)移、洗滌、定容、搖勻）以及誤差分析等多個(gè)方面。鞏固練習(xí)1：下列說(shuō)法中正確的是（）A.1mol任何物質(zhì)都含有6.02×1023個(gè)分子B.標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1mol任何氣體的體積都約為22.4LC.摩爾質(zhì)量就是該物質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量或相對(duì)原子質(zhì)量D.將40gNaOH溶于1L水中，所得溶液的物質(zhì)的量濃度為1mol/L解析：A選項(xiàng)錯(cuò)誤，物質(zhì)不一定由分子構(gòu)成，還可能由原子或離子構(gòu)成，如金屬銅由銅原子構(gòu)成，氯化鈉由鈉離子和氯離子構(gòu)成。B選項(xiàng)正確，標(biāo)準(zhǔn)狀況下，氣體摩爾體積約為22.4L/mol，1mol任何氣體（包括混合氣體）的體積都約為22.4L。C選項(xiàng)錯(cuò)誤，摩爾質(zhì)量在數(shù)值上等于該物質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量或相對(duì)原子質(zhì)量，但單位不同，摩爾質(zhì)量的單位是g/mol，而相對(duì)原子/分子質(zhì)量無(wú)單位。D選項(xiàng)錯(cuò)誤，將40gNaOH（物質(zhì)的量為1mol）溶于1L水中，所得溶液的體積并非恰好為1L，因此物質(zhì)的量濃度不是1mol/L。正確的做法是將40gNaOH溶于水并稀釋至溶液體積為1L。答案：B二、物質(zhì)的分類及其變化對(duì)物質(zhì)進(jìn)行科學(xué)分類是研究物質(zhì)性質(zhì)的重要方法。根據(jù)組成和性質(zhì)，我們可以將物質(zhì)分為純凈物和混合物。純凈物又可分為單質(zhì)和化合物。單質(zhì)包括金屬單質(zhì)和非金屬單質(zhì)；化合物則可分為氧化物、酸、堿、鹽等。分散系是指一種或幾種物質(zhì)分散在另一種物質(zhì)中所形成的體系。根據(jù)分散質(zhì)粒子直徑的大小，分散系可分為溶液（小于1nm）、膠體（1nm-100nm）和濁液（大于100nm）。膠體具有丁達(dá)爾效應(yīng)，這是區(qū)別膠體與溶液的常用物理方法。當(dāng)一束光線通過(guò)膠體時(shí)，會(huì)在垂直于光線的方向觀察到一條光亮的“通路”?；瘜W(xué)變化的本質(zhì)是有新物質(zhì)生成。從微觀角度看，是舊化學(xué)鍵的斷裂和新化學(xué)鍵的形成。根據(jù)反應(yīng)前后物質(zhì)的種類和數(shù)量變化，化學(xué)反應(yīng)可分為化合反應(yīng)、分解反應(yīng)、置換反應(yīng)和復(fù)分解反應(yīng)，這是我們熟悉的四種基本反應(yīng)類型。從另一個(gè)角度，根據(jù)反應(yīng)中是否有電子轉(zhuǎn)移（得失或偏移），化學(xué)反應(yīng)可以分為氧化還原反應(yīng)和非氧化還原反應(yīng)。氧化還原反應(yīng)的特征是元素化合價(jià)的升降，本質(zhì)是電子轉(zhuǎn)移。在氧化還原反應(yīng)中，得到電子（或電子對(duì)偏向）的物質(zhì)是氧化劑，發(fā)生還原反應(yīng)；失去電子（或電子對(duì)偏離）的物質(zhì)是還原劑，發(fā)生氧化反應(yīng)。離子反應(yīng)是指有離子參加或生成的化學(xué)反應(yīng)。電解質(zhì)在水溶液中或熔融狀態(tài)下能夠電離出自由移動(dòng)的離子，從而發(fā)生離子反應(yīng)。離子反應(yīng)方程式的書(shū)寫(xiě)是重點(diǎn)，它能更本質(zhì)地表示化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行。書(shū)寫(xiě)時(shí)，需注意將易溶的強(qiáng)電解質(zhì)拆寫(xiě)成離子形式，難溶物、弱電解質(zhì)、氣體、單質(zhì)、氧化物等則保留化學(xué)式，并遵循質(zhì)量守恒和電荷守恒。鞏固練習(xí)2：下列關(guān)于物質(zhì)分類和反應(yīng)類型的說(shuō)法正確的是（）A.純堿（Na?CO?）屬于堿B.碘酒、豆?jié){、霧均為膠體C.置換反應(yīng)一定是氧化還原反應(yīng)D.復(fù)分解反應(yīng)可能是氧化還原反應(yīng)解析：A選項(xiàng)錯(cuò)誤，純堿（Na?CO?）是由鈉離子和碳酸根離子構(gòu)成的化合物，屬于鹽類，而非堿。堿是指在水溶液中電離出的陰離子全部是氫氧根離子的化合物。B選項(xiàng)錯(cuò)誤，碘酒是碘的酒精溶液，分散質(zhì)粒子直徑小于1nm，屬于溶液；豆?jié){和霧的分散質(zhì)粒子直徑在1nm-100nm之間，屬于膠體。C選項(xiàng)正確，置換反應(yīng)是一種單質(zhì)和一種化合物反應(yīng)生成另一種單質(zhì)和另一種化合物的反應(yīng)，反應(yīng)過(guò)程中一定伴隨著元素化合價(jià)的變化，因此一定是氧化還原反應(yīng)。D選項(xiàng)錯(cuò)誤，復(fù)分解反應(yīng)是兩種化合物相互交換成分生成另外兩種化合物的反應(yīng)，反應(yīng)過(guò)程中元素化合價(jià)沒(méi)有變化，因此一定不是氧化還原反應(yīng)。答案：C三、金屬及其化合物金屬元素在自然界中分布廣泛，其單質(zhì)和化合物在生產(chǎn)生活中應(yīng)用十分普遍。鈉、鋁、鐵、銅是必修階段重點(diǎn)學(xué)習(xí)的金屬元素。鈉是一種活潑的金屬，密度比水小，熔點(diǎn)低。常溫下與氧氣反應(yīng)生成氧化鈉（Na?O），加熱或點(diǎn)燃時(shí)則生成過(guò)氧化鈉（Na?O?）。鈉與水劇烈反應(yīng)，生成氫氧化鈉和氫氣，反應(yīng)現(xiàn)象可以概括為“浮、熔、游、響、紅”。過(guò)氧化鈉是一種淡黃色固體，可作為供氧劑和漂白劑。碳酸鈉（Na?CO?）和碳酸氫鈉（NaHCO?）是鈉的重要碳酸鹽，它們?cè)谌芙庑?、熱穩(wěn)定性、與酸反應(yīng)的速率等方面存在差異，這些差異在實(shí)際應(yīng)用中具有重要意義。鋁是地殼中含量最多的金屬元素。鋁是一種銀白色金屬，具有良好的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和延展性。鋁在空氣中能與氧氣反應(yīng)，形成一層致密的氧化鋁薄膜，從而阻止內(nèi)部的鋁進(jìn)一步被氧化，因此鋁具有一定的抗腐蝕性能。鋁既能與酸反應(yīng)，也能與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)生成氫氣，表現(xiàn)出兩性。氧化鋁（Al?O?）是典型的兩性氧化物，氫氧化鋁（Al(OH)?）是典型的兩性氫氧化物，它們都既能與酸反應(yīng)又能與強(qiáng)堿反應(yīng)。鐵是應(yīng)用最廣泛的金屬。鐵是銀白色金屬，具有良好的導(dǎo)電導(dǎo)熱性。鐵在潮濕的空氣中易生銹，主要成分是Fe?O?·xH?O。鐵能與氧氣、氯氣等非金屬單質(zhì)反應(yīng)，也能與酸、某些鹽溶液發(fā)生置換反應(yīng)。鐵元素常見(jiàn)的化合價(jià)有+2價(jià)和+3價(jià)。Fe2?的溶液呈淺綠色，F(xiàn)e3?的溶液呈黃色。Fe2?和Fe3?之間可以相互轉(zhuǎn)化，F(xiàn)e3?具有氧化性，F(xiàn)e2?既有氧化性又有還原性。檢驗(yàn)Fe3?常用KSCN溶液，溶液會(huì)變?yōu)檠t色。鞏固練習(xí)3：現(xiàn)有A、B、C、D四種物質(zhì)，它們可能是Na?CO?、NaOH、FeCl?、AlCl?溶液中的一種。進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：①A與B反應(yīng)有紅褐色沉淀生成；②A與C反應(yīng)有白色沉淀生成，繼續(xù)加入A，沉淀溶解；③A與D反應(yīng)無(wú)明顯現(xiàn)象。則A、B、C、D依次為（）A.NaOH、FeCl?、AlCl?、Na?CO?B.FeCl?、NaOH、AlCl?、Na?CO?C.NaOH、AlCl?、FeCl?、Na?CO?D.FeCl?、Na?CO?、AlCl?、NaOH解析：首先，根據(jù)實(shí)驗(yàn)①“A與B反應(yīng)有紅褐色沉淀生成”，紅褐色沉淀是Fe(OH)?的特征顏色，因此A和B中必定含有Fe3?和OH?。在所給物質(zhì)中，F(xiàn)eCl?提供Fe3?，NaOH提供OH?。所以A和B可能是NaOH和FeCl?中的一種。接著看實(shí)驗(yàn)②“A與C反應(yīng)有白色沉淀生成，繼續(xù)加入A，沉淀溶解”。能溶解于過(guò)量A的白色沉淀，我們考慮到Al(OH)?的兩性，它能與強(qiáng)堿反應(yīng)生成偏鋁酸鹽而溶解。因此，若A為NaOH（強(qiáng)堿），則C為AlCl?，二者反應(yīng)先生成Al(OH)?白色沉淀，繼續(xù)加入NaOH，沉淀溶解生成NaAlO?；若A為FeCl?，則與AlCl?不反應(yīng)，與Na?CO?反應(yīng)可能生成復(fù)雜的雙水解沉淀，但不會(huì)是白色沉淀且溶解于過(guò)量FeCl?。因此初步判斷A為NaOH，C為AlCl?，那么B就是FeCl?。再看實(shí)驗(yàn)③“A（NaOH）與D反應(yīng)無(wú)明顯現(xiàn)象”。NaOH與Na?CO?不反應(yīng)，無(wú)明顯現(xiàn)象；而NaOH與FeCl?反應(yīng)有紅褐色沉淀（已確定B是FeCl?），與AlCl?反應(yīng)有白色沉淀（已確定C是AlCl?）。因此D應(yīng)為Na?CO?。答案：A四、非金屬及其化合物非金屬元素同樣構(gòu)成了豐富多彩的物質(zhì)世界。硅、氯、硫、氮是必修階段重點(diǎn)學(xué)習(xí)的非金屬元素。硅在地殼中的含量?jī)H次于氧。硅是一種親氧元素，在自然界中主要以二氧化硅（SiO?）和硅酸鹽的形式存在。二氧化硅是一種堅(jiān)硬難熔的固體，具有酸性氧化物的通性，但不與水反應(yīng)。它能與氫氟酸反應(yīng)，這一特性常用于刻蝕玻璃。硅酸鹽是構(gòu)成地殼巖石的主要成分，其組成復(fù)雜，常用氧化物的形式來(lái)表示其組成。氯氣是一種黃綠色、有刺激性氣味的有毒氣體，密度比空氣大，能溶于水。氯氣的化學(xué)性質(zhì)非?；顫?，具有強(qiáng)氧化性。氯氣與水反應(yīng)生成鹽酸和次氯酸（HClO），次氯酸具有強(qiáng)氧化性、漂白性和不穩(wěn)定性。氯氣可用于自來(lái)水的殺菌消毒。工業(yè)上常用氯氣和氫氧化鈉溶液反應(yīng)制取漂白液（有效成分為NaClO），和石灰乳反應(yīng)制取漂白粉或漂粉精（有效成分為Ca(ClO)?）。硫是一種淡黃色固體。硫的氧化物中，二氧化硫（SO?）是一種無(wú)色、有刺激性氣味的有毒氣體，易溶于水，水溶液呈酸性。SO?具有漂白性，但這種漂白是可逆的。二氧化硫和三氧化硫（SO?）都是酸性氧化物。硫酸是一種重要的含氧酸，具有強(qiáng)酸性、吸水性、脫水性和強(qiáng)氧化性。氮?dú)馐强諝獾闹饕煞?，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定。在一定條件下，氮?dú)饽芘c氧氣、氫氣等發(fā)生反應(yīng)。氨（NH?）是一種無(wú)色、有刺激性氣味的氣體，極易溶于水，水溶液呈堿性。氨的催化氧化是工業(yè)制硝酸的基礎(chǔ)。銨鹽都易溶于水，與堿共熱可產(chǎn)生氨氣，這是實(shí)驗(yàn)室制取氨氣和檢驗(yàn)銨根離子的常用方法。硝酸是一種具有強(qiáng)氧化性的強(qiáng)酸，能與絕大多數(shù)金屬（金、鉑除外）和許多非金屬發(fā)生氧化還原反應(yīng)。鞏固練習(xí)4：下列有關(guān)非金屬及其化合物的說(shuō)法正確的是（）A.二氧化硅常用于制造太陽(yáng)能電池B.氯氣和二氧化硫均可用于漂白，若二者按等物質(zhì)的量混合，漂白效果會(huì)更好C.濃硫酸具有吸水性，因此可用作干燥劑，但不能干燥氨氣D.銨鹽受熱都易分解，且都能生成氨氣解析：A選項(xiàng)錯(cuò)誤，常用于制造太陽(yáng)能電池的是晶體硅，而非二氧化硅。二氧化硅常用于制造光導(dǎo)纖維。B選項(xiàng)錯(cuò)誤，氯氣和二氧化硫按等物質(zhì)的量混合時(shí)，會(huì)發(fā)生反應(yīng)：Cl?+SO?+2H?O=H?SO?+2HCl。生成的硫酸和鹽酸都沒(méi)有漂白性，因此漂白效果會(huì)喪失。C選項(xiàng)正確，濃硫酸具有吸水性，可以干燥中性或酸性氣體，但由于其酸性，不能干燥堿性氣體如氨氣（NH?），二者會(huì)發(fā)生反應(yīng)。D選項(xiàng)錯(cuò)誤，銨鹽受熱一般易分解，但并非都能生成氨氣。例如，硝酸銨（NH?NO?）在不同溫度下分解產(chǎn)物不同，可能生成N?O、NO?等氣體，而不一定有氨氣生成。答案：C五、化學(xué)反應(yīng)與能量化學(xué)反應(yīng)不僅有物質(zhì)的變化，還伴隨著能量的變化?；瘜W(xué)反應(yīng)中放出或吸收的能量通常主要表現(xiàn)為熱量的變化，據(jù)此可將化學(xué)反應(yīng)分為放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)。放熱反應(yīng)是指反應(yīng)過(guò)程中釋放熱量的反應(yīng)，反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量；吸熱反應(yīng)則是吸收熱量的反應(yīng)，反應(yīng)物的總能量低于生成物的總能量。化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化在生活和生產(chǎn)中有著廣泛的應(yīng)用。例如，燃料的燃燒是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能的過(guò)程，而光合作用則是將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能儲(chǔ)存在有機(jī)物中?；瘜W(xué)能還可以與電能相互轉(zhuǎn)化。原電池是將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的裝置。其工作原理是基于氧化還原反應(yīng)，較活潑的金屬作為負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，失去電子；較不活潑的金屬或?qū)щ姷姆墙饘僮鳛檎龢O，溶液中的陽(yáng)離子在正極上得到電子發(fā)生還原反應(yīng)。電子通過(guò)導(dǎo)線從負(fù)極流向正極，從而產(chǎn)生電流。銅鋅原電池是最典型的例子。鞏固練習(xí)5：關(guān)于化學(xué)反應(yīng)與能量的說(shuō)法正確的是（）A.需要加熱才能發(fā)生的反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng)B.化學(xué)反應(yīng)中的能量變化都表現(xiàn)為熱量的變化C.在原電池中，負(fù)極材料的金屬活動(dòng)性一定比正極材料強(qiáng)D.相同條件下，等量的氫氣和氧氣分別完全燃燒生成液態(tài)水和氣態(tài)水，前者放出的熱量多解析：A選項(xiàng)錯(cuò)誤，反應(yīng)條件與反應(yīng)是吸熱還是放熱沒(méi)有必然聯(lián)系。例如，鋁熱反應(yīng)需要高溫引發(fā)，但屬于放熱反應(yīng)；氯化銨與氫氧化鋇的反應(yīng)不需要加熱，但屬于吸熱反應(yīng)。B選項(xiàng)錯(cuò)誤，化學(xué)反應(yīng)中的能量變化除了表現(xiàn)為熱量變化外，還可以表現(xiàn)為光能、電能等其他形式的能量變化。C選項(xiàng)錯(cuò)誤，在原電池中，通常是負(fù)極材料的金屬活動(dòng)性比正極強(qiáng)，但這不是絕對(duì)的。例如，在燃料電池中，電極材料本身不參與反應(yīng)，其活動(dòng)性與電池正負(fù)極無(wú)關(guān)，而是由通入的氣體（燃料和氧化劑）決定。D選項(xiàng)正確，氣態(tài)水液化成液態(tài)水時(shí)會(huì)放出熱量。因此，相同條件下，等量的氫氣和氧氣完全燃燒生成液態(tài)水時(shí)，放出的總熱量等于生成氣態(tài)水放出的熱量加上氣態(tài)水液化放出的熱量，故前者放出的熱量多。答案：D六、化學(xué)與生活、環(huán)境化學(xué)來(lái)源于生活，又服務(wù)于生活?；瘜W(xué)知識(shí)在改善人類生活質(zhì)量、保護(hù)環(huán)境等方面發(fā)揮著重要作用。例如，合理使用化肥和農(nóng)藥可以提高農(nóng)作物產(chǎn)量；金屬的冶煉和腐蝕防護(hù)與材料科學(xué)密切相關(guān)；食品添加劑的合理使用可以改善食品的品質(zhì)和保質(zhì)期，但需嚴(yán)格遵守國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)，