【高考突破方案】化学识记手册 -讲义 高考化学一轮复习
文档属性
| 名称 | 【高考突破方案】化学识记手册 -讲义 高考化学一轮复习 |
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| 格式 | DOCX | ||
| 文件大小 | 2.9MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 通用版 | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2025-12-05 00:00:00 | ||
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文档简介
第一部分 基本概念
一、物质的组成、分类和性质
1．物质的组成
2．物质的分类
3．物质的转化
二、物质的变化
1．氧化还原反应
(1)氧化还原反应概念间关系
(2)常见氧化剂和还原剂
类别 分 类 实 例
常见氧化剂 ①活泼的非金属单质 卤素单质、O2、S等
②某些阳离子 H＋、Ag＋、Fe3+、Cu2+等
③含较高价态元素的物质 某些氧化物：MnO2、NO2、H2O2、Na2O2等。氧化性酸：浓硫酸、硝酸。某些盐：KMnO4、KClO3、FeCl3等
常见还原剂 ①活泼金属单质 Na、Mg、Al、Zn等
②非金属单质 H2、C、P等
③含较低价态元素的物质 某些氧化物：CO、SO2。还原性酸：HCl、H2S。某些盐：Na2S、FeCl2等
2.离子反应——强电解质与弱电解质
类别 强电解质 弱电解质
概念 在水溶液中完全电离成离子的电解质 在水溶液中只有部分电离成离子的电解质
化合 物类 别及 实例 ①强酸：如H2SO4、HCl、HNO3、HClO4等 ②强碱：如NaOH、KOH、Ba(OH)2等 ③大多数盐（包括可溶性盐和难溶性盐）：如NaCl、KNO3、BaSO4、(NH4)2SO4等 ①弱酸：如CH3COOH、H2CO3、H2SO3、HF、HClO、H2S等 ②弱碱：如NH3·H2O、Al(OH)3、Fe(OH)3等 ③极少数盐：如HgCl2、Hg2Cl2、(CH3COO)2Pb等 ④水：H2O
三、物质的量
1．以物质的量为中心，各物理量的相互关系
2．阿伏加德罗定律
同温同压同体积的任何气体都含有相同数目的分子。
对阿伏加德罗定律的理解要明确三点：①适用范围为气体；②三个“同”条件下，分子数才相同；③气体摩尔体积是阿伏加德罗定律的特例。
3．有关物质的量浓度的计算
(1)物质的量浓度与质量分数(ω)的换算公式
c＝
(2)饱和溶液的物质的量浓度与溶解度(S)的换算公式
c＝
(3)不同物质的量浓度溶液的混合计算
(4)标准状况下求气体溶于水后所得溶液的物质的量浓度的计算：
c＝
式中V为标准状况下气体体积(L)，V(H2O)为水的体积(L)，ρ为溶液的密度(g·mL-1)。
4．溶液中的溶质质量分数的计算
(1)ω＝×100%
(2)ω＝×100%（饱和溶液，溶解度为S）
第二部分 元素及其化合物
一、钠及其化合物
钠及其化合物间的转化图解
2．钠的性质和保存
(1)钠的物理性质
钠是一种银白色金属，熔点97.81 ℃，沸点882.9 ℃，密度0.97 g·cm-3，硬度小，可用小刀切割。
(2)钠的化学性质
①钠和氧气反应
4Na＋O2===2Na2O（白色固体） 2Na＋O2Na2O2（淡黄色固体）
②钠和水反应（滴有酚酞） 2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑
现象：钠浮在水面上，熔成闪亮的小球，四处游动，发出响声，溶液变红。
③钠和硫酸铜溶液
2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑ 2NaOH＋CuSO4===Cu(OH)2↓＋Na2SO4
现象：钠浮在液面上，熔成闪亮的小球四处游动，发出响声，溶液中有蓝色沉淀生成。
(3)钠的保存：实验室中钠保存在煤油中。
3．钠的化合物
(1)钠的氧化物
氧化钠(Na2O)属于碱性氧化物，具有碱性氧化物的通性，能和水等物质反应：Na2O＋H2O===2NaOH。过氧化钠是淡黄色的固体，具有强氧化性，能和水、二氧化碳反应，化学方程式为2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2。
(2)氢氧化钠（一元强碱）
氢氧化钠是一种易潮解的白色固体，能和酸、酸性氧化物、部分盐等反应。化学方程式有：
NaOH＋HCl===NaCl＋H2O
2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O
3NaOH＋FeCl3===Fe(OH)3↓＋3NaCl
NaOH＋NaHCO3===Na2CO3＋H2O
(3)盐（碳酸钠和碳酸氢钠）
a．碳酸钠是一种白色粉末，易溶于水，俗称纯碱或苏打。能和多种物质反应，例如：
Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑
Na2CO3＋CO2＋H2O===2NaHCO3
Na2CO3＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋2NaOH
Na2CO3＋BaCl2===BaCO3↓＋2NaCl
b．碳酸氢钠是一种白色固体，俗称小苏打，不稳定，能与酸、盐、碱等反应。化学方程式有：
2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑
NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2（比Na2CO3与盐酸反应剧烈，可以用于二者鉴别）
NaHCO3＋NaHSO4===Na2SO4＋H2O＋CO2↑
NaHCO3＋NaOH===Na2CO3＋H2O
碳酸钠可用于玻璃、造纸等工业。
碳酸氢钠是焙制糕点的发酵粉的主要成分之一，二者都可用作食用碱。
二、铁及其常见化合物
1．铁及其化合物转化图解
2．铁的性质
(1)铁的物理性质
铁是一种银白色金属，密度较大，熔点1535 ℃，沸点2750 ℃，具有良好的延展性和导热性，导电性比铜、铝差，纯铁的抗腐蚀能力相当强。
(2)铁的化学性质
①与非金属单质O2、Cl2、S等反应：3Fe＋2O2Fe3O4。
现象：铁在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色的四氧化三铁。
2Fe＋3Cl22FeCl3
现象：铁在氯气中剧烈燃烧，有棕色烟。
Fe＋SFeS
②铁和非氧化性酸反应：Fe＋2H＋===Fe2+＋H2↑。
③铁和氧化性酸反应
铁在常温下遇浓硝酸和浓硫酸会钝化，但在加热条件下能反应：
Fe＋6HNO3（浓）Fe(NO3)3＋3NO2↑＋3H2O
2Fe＋6H2SO4（浓）Fe2(SO4)3＋3SO2↑＋6H2O
3．Fe3+和Fe2+的检验
(1)Fe3+的检验
①向含有Fe3+的溶液中滴入KSCN溶液，溶液变红色。
②Fe3+遇到苯酚溶液呈紫色。
③Fe3+遇到碱会生成红褐色沉淀。
④Fe3+具有氧化性，也可选用还原剂检验。
(2)Fe2+的检验
①向含有Fe2+的溶液中滴入KSCN溶液，无明显现象，若通入Cl2，则溶液变成红色。
②滴加碱溶液，会产生以下现象：白色沉淀→灰绿色沉淀→红褐色沉淀。
三、镁及其化合物
1．镁及其化合物的转化图解
2.镁的性质和制备
(1)镁的物理性质
镁是一种银白色金属，在空气中表面易形成氧化膜，具有较强的抗腐蚀性，具有良好的导电、导热性，有“国防金属”的美誉。
(2)镁的化学性质
镁是一种活泼的金属，能与多种氧化剂反应，例如：
2Mg＋O22MgO（耀眼的白光） 3Mg＋N2Mg3N2
Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑ 2Mg＋CO22MgO＋C
(3)镁的制法
镁主要从海水中提取，海水中镁以离子形式存在，先制成Mg(OH)2，再得到MgCl2，通过电解MgCl2得到金属镁。表示如下：
Mg2+Mg(OH)2MgCl2Mg
四、铝及其化合物
1．铝及其化合物的转化图解
2．铝的物理性质
铝是一种银白色金属，密度较小，具有良好的导电、导热性，具有很强的延展性，可以制成铝箔、铝制炊具等。
3．铝的化学性质
铝具有很强的还原性，能与多种物质反应。例如：
2Al＋3Cl22AlCl3 4Al＋3O22Al2O3
2Al＋3H2SO4===Al2(SO4)3＋3H2↑
2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH4)]＋3H2↑
2Al＋Fe2O3Al2O3＋2Fe（铝热反应）
4．铝的常见化合物的性质
Al2O3和Al(OH)3都是两性化合物，既能与酸反应也能与碱反应，其离子方程式如下：
Al2O3＋6H＋===2Al3+＋3H2O Al2O3＋2OH－＋3H2O===2[Al(OH4)]－ Al(OH)3＋3H＋===Al3+＋3H2O Al(OH)3＋OH－===[Al(OH4)]－
在一定条件下，Al3+、Al(OH)3和[Al(OH4)]－能够相互转化。
5．铝的制备
工业上用电解氧化铝的方法制备：2Al2O34Al＋3O2↑。
五、氯及其化合物
1．氯及其化合物的转化图解
2．氯气的性质和用途
(1)氯气的物理性质
氯气是一种黄绿色有毒气体，有刺激性气味，可溶于水。1体积水约溶解2体积氯气。密度比空气大，易液化。
(2)氯气的化学性质
①氯气和氢气反应：H2＋Cl22HCl
现象：
a．H2在Cl2中安静地燃烧，有苍白色火焰，瓶口有白雾。
b．氢气和氯气的混合气体，光照会发生爆炸。
②氯气和水反应
氯气的水溶液叫氯水，是浅黄绿色溶液，溶解的氯气部分与水反应：Cl2＋H2O HCl＋HClO
氯气具有多种性质，例如：
a．氯水遇到石蕊溶液先变红后褪色。
b．氯水滴到硝酸银溶液中有白色沉淀。
HCl＋AgNO3===AgCl↓＋HNO3
c．氯水滴入Na2CO3溶液中会有气体产生。
2HCl＋Na2CO3===2NaCl＋H2O＋CO2↑
d．氯水具有漂白性，其中起作用的是次氯酸。
③氯水和碱液反应
Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O，该反应可用于氯气尾气吸收。
④氯气和盐反应，例如：2FeCl2＋Cl2===2FeCl3
Cl2＋Na2SO3＋H2O===Na2SO4＋2HCl
体现了氯气的氧化性。
⑤氯气和金属反应，例如：2Na＋Cl22NaCl
Cu＋Cl2CuCl2 2Fe＋3Cl22FeCl3
(3)用途：用于制造盐酸、有机溶剂和杀菌消毒剂等。
3．氯化氢(HCl)
(1)盐酸是一种无色、有刺激性气味的气体，易溶于水，其水溶液称为盐酸。
(2)盐酸是一种一元强酸，具有酸的通性。能发生如下反应：
①2HCl＋Zn===ZnCl2＋H2↑
②HCl＋NaOH===NaCl＋H2O
③2HCl＋CuO===CuCl2＋H2O
④MnO2＋4HCl（浓）MnCl2＋Cl2↑＋2H2O（实验室可用该反应制取氯气）
六、硫及其化合物
1．硫及其化合物的转化图解
2．硫的性质和用途
(1)物理性质
硫是一种淡黄色或黄色晶体，很脆，易研成粉末，不溶于水，微溶于酒精，易溶于CS2，硫有多种同素异形体，例如：单斜硫和斜方硫。
(2)化学性质
①硫的还原性：能和氧气反应。
S＋O2SO2
在空气中燃烧时有淡蓝色火焰，有刺激性气味的气体生成，而在氧气中燃烧有明亮的蓝紫色火焰。
②硫的氧化性：能与H2、Fe、Cu、Na等物质反应。
H2＋SH2S（硫化氢） Fe＋SFeS
2Cu＋SCu2S 2Na＋SNa2S
S＋Hg===HgS（可用于除去洒落的汞）
(3)硫的用途
硫可用于制硫酸、橡胶工业、焰火、植物生长的肥料等。
3．硫化氢(H2S)
硫化氢是一种无色、有臭鸡蛋气味的有毒气体，在水中的溶解度不大，具有酸的通性和还原性。
4．二氧化硫(SO2)
(1)物理性质
二氧化硫是一种无色、有刺激性气味的有毒气体，易溶于水，密度比空气大，可用向上排空气法收集。
(2)化学性质
①酸性氧化物的性质
a．与H2O反应。
H2O＋SO2 H2SO3（二元中强酸，是亚硫酸的酸酐）
b．与碱反应。
2NaOH＋SO2===Na2SO3＋H2O（用于SO2尾气吸收）
c．与碱性氧化物反应。
SO2＋CaO===CaSO3
d．与盐反应。
SO2＋Na2CO3===Na2SO3＋CO2 SO2＋CaSO3＋H2O===Ca(HSO3)2
②二氧化硫的还原性
2SO2＋O22SO3 Cl2＋SO2＋2H2O===H2SO4＋2HCl
5SO2＋2MnO＋2H2O===5SO＋2Mn2+＋4H＋
③二氧化硫的氧化性
2H2S＋SO2===3S＋2H2O
④二氧化硫的漂白性
能与有色化合物生成不稳定的无色化合物。例如，能使品红溶液褪色，加热又恢复红色。
5．硫酸的性质
(1)硫酸的物理性质
硫酸是一种无色黏稠的液体，具有强腐蚀性，易溶于水并放出大量的热，故稀释时应将浓硫酸沿容器壁注入水中，并不断用玻璃棒搅拌。浓硫酸具有很强的吸水性，可用作干燥剂。
(2)硫酸的化学性质
①酸的通性
②浓硫酸的特性
a．浓硫酸的脱水性
浓硫酸能将有机化合物中的氢和氧按水的组成比脱去。例如：用玻璃棒蘸取浓硫酸在纸上写字，纸会变黑。
b．强氧化性
常温下铁、铝在浓硫酸中会钝化，但加热时浓硫酸能和大多数金属反应，例如：Cu＋2H2SO4（浓）CuSO4＋SO2↑＋2H2O。
也可以和非金属单质或化合物反应，例如：
C＋2H2SO4（浓）CO2↑＋2SO2↑＋2H2O；
H2S＋H2SO4（浓）===S↓＋SO2↑＋2H2O。
所以不能用浓硫酸干燥还原性气体。
七、氮及其化合物
1．氮及其化合物的转化图解
氮气的性质和用途
(1)氮气的物理性质
氮气是一种无色无味的气体，难溶于水，密度比空气略小，只能用排水法收集。
(2)氮气的化学性质
①氮气的氧化性
N2＋3H22NH3（工业合成氨的原理）
N2＋3MgMg3N2
现象：镁在氮气中燃烧，生成白色固体。
②氮气的还原性：N2＋O22NO
(3)用途
氮气性质不活泼，可用作保护气，是工业合成氨的原料。
3．氨的性质和用途
(1)氨的物理性质
氨是一种无色、有刺激性气味的气体，密度为0.717 g/L，极易溶于水，1体积水约溶解700体积NH3，可用向下排空气法收集。
(2)氨的化学性质
①氨气溶于水（称为氨水）
NH3＋H2O NH3·H2O NH＋OH－
氨水中存在的分子有NH3、NH3·H2O、H2O，存在的离子有NH、OH－、H＋。
说明：
a．氨水的物质的量浓度以NH3计算。
b．氨水显碱性。
c．氨气可以做喷泉实验，喷泉形成的关键有：烧瓶必须是干燥的，装置不漏气，收集满氨气。除氨气外，其他气体只要选择合适的吸收剂形成压强差也可以形成喷泉，例如：CO2和NaOH溶液等。
②氨气和酸反应：NH3＋HCl===NH4Cl（白烟）
③氨气的还原性
a．NH3和O2反应：4NH3＋5O24NO＋6H2O
b．NH3和Cl2反应
2NH3＋3Cl2===N2＋6HCl NH3＋HCl===NH4Cl
可用浓氨水检验氯气管道是否漏气。
(3)用途：氨气可用作合成硝酸的原料、制冷剂、制氮肥。
4．氮的氧化物
(1)NO是一种无色有毒气体，难溶于水，密度比空气略大，故用排水法收集。
2NO＋O2===2NO2。
(2)NO2 是一种红棕色有刺激性气味的有毒气体，易溶于水，密度比空气大，可用向上排空气法收集。
3NO2＋H2O===2HNO3＋NO
(3)氮氧化物与氧气溶于水的反应
4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3 4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3
5．铵盐
(1)铵盐的物理性质
铵盐都是易溶于水的晶体。
(2)铵盐的化学性质
①铵盐的不稳定性
NH4ClNH3↑＋HCl↑ NH4HCO3NH3↑＋H2O＋CO2↑
②铵盐和碱反应（NH的检验）
a．NH＋OH－NH3↑＋H2O
用湿润的红色石蕊试纸检验生成的气体。
b．实验室制氨气
2NH4Cl＋Ca(OH)22NH3↑＋CaCl2＋2H2O
说明：
a．用固＋固加热装置，管口略向下倾斜。
b．用向下排空气法收集，管口放一团浸有稀硫酸的棉花，用于吸收多余的NH3。
c．用湿润的红色石蕊试纸或蘸有浓盐酸的玻璃棒验满。
6．硝酸(HNO3)
(1)硝酸的物理性质
硝酸是一种无色液体，易挥发，易溶于水，盛有浓硝酸的试剂瓶打开后瓶口有白雾。
(2)硝酸的化学性质
①酸的通性
a．使酸碱指示剂石蕊溶液变红。
b．与碱中和生成盐和水
NaOH＋HNO3===NaNO3＋H2O
c．与碱性氧化物反应
CuO＋2HNO3===Cu(NO3)2＋H2O
d．与盐反应
Na2CO3＋2HNO3===2NaNO3＋H2O＋CO2↑
CaCO3＋2HNO3===Ca(NO3)2＋CO2↑＋H2O
②硝酸的不稳定性
4HNO3（浓）4NO2↑＋O2↑＋2H2O
硝酸应保存在棕色试剂瓶中，置于阴凉处，通常浓硝酸显黄色是由于溶解了二氧化氮的缘故，消除的方法是通入氧气。
③硝酸的强氧化性
a．硝酸与除金、铂、钛外的大多数金属反应，浓硝酸常温下能使铁、铝钝化，但加热也反应。
Cu＋4HNO3（浓）===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O
3Cu＋8HNO3（稀）===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O
反应中硝酸表现了氧化性和酸性，且硝酸的浓度越大，氧化性越强，反应越剧烈。
b．和非金属单质反应，例如：
C＋4HNO3（浓）CO2↑＋4NO2↑＋2H2O
S＋6HNO3（浓）H2SO4＋6NO2↑＋2H2O
反应中硝酸只表现氧化性。
八、硅及其化合物
1．硅及其化合物的转化图解
2．硅的性质
(1)硅的物理性质
硅是一种深灰色固体，是一种半导体材料，有晶体硅和无定形硅等同素异形体。
(2)硅的化学性质稳定，但是也能和多种物质反应，例如：
Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑
Si＋4HF===SiF4↑＋2H2↑
(3)硅的制法
工业上以SiO2为原料制取硅。反应如下：
SiO2＋2CSi（粗硅）＋2CO↑ Si（粗硅）＋2Cl2SiCl4
SiCl4＋2H2Si（纯硅）＋4HCl
3．二氧化硅
(1)二氧化硅是一种无色透明的晶体，硬度很大，是制造光导纤维的原料。
(2)二氧化硅是一种酸性氧化物，但与水不会直接化合成硅酸，其性质有：
SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O（故盛放碱液的试剂瓶不能用玻璃塞）
SiO2＋3CSiC＋2CO↑
SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O
第三部分 化学反应原理
一、化学反应速率和化学平衡
1．化学反应速率及其影响因素
2．影响化学平衡的因素与勒夏特列原理
(1)条件改变与化学平衡的移动、化学反应速率之间的关系
(2)化学平衡移动原理
外界条件对化学平衡的影响可概括为一句话，即勒夏特列原理：如果改变影响平衡的一个条件（如浓度、压强或温度等），平衡就向着能够减弱这种改变的方向移动。
3．化学平衡常数
(1)化学平衡常数只与温度有关，与反应物或生成物的浓度无关。
(2)在化学平衡常数表达式中，水、乙醇等液态的浓度、固体物质的浓度不考虑。
(3)化学平衡常数表达式与化学方程式的书写方式有关，也就是说，同一化学反应，用不同的化学方程式表示时，化学平衡常数的表达式及相应的平衡常数是不同的。
(4)几个化学方程式相加、减，则总反应的平衡常数等于分步平衡常数之积或商。
(5)化学平衡常数可表示反应进行的程度。K越大，反应进行的程度越大，K＞105 时，可以认为该反应已经进行完全。转化率也能表示反应进行的程度，转化率不仅与温度有关，而且与起始条件有关。
二、溶液中的离子平衡
1．弱电解质的电离平衡
定义 在一定条件（如温度、浓度）下，当弱电解质分子电离成离子的速率和离子结合成分子的速率相等时，电离过程就达到了平衡状态
特征 动：v电离＝v结合≠0的动态平衡 定：条件一定，分子与离子浓度一定 变：条件改变，平衡破坏，发生移动
影响 因素 浓度 浓度越大，电离程度越小，在稀释溶液时，电离程度变大，但离子浓度一般会减小
温度 温度越高，电离程度越大，因电离是吸热过程，升温使平衡向吸热方向（电离方向）移动
同离子效应 醋酸溶液中加入醋酸钠晶体，平衡左移，电离程度减小
能发生反应的离子 醋酸溶液中加入NaOH，平衡右移，电离程度增大
2.水的电离与溶液的酸碱性
3．盐类的水解
实质 盐中弱酸根或弱碱阳离子与水电离出的H＋或OH－结合生成难电离的分子或离子，破坏了水的电离平衡
条件 ①有弱酸根或弱碱阳离子 ②溶于水
特征 可逆、微弱、吸热
水解平衡的移动 升温促进水解，H＋抑制阳离子水解，OH－抑制阴离子水解，遵循勒夏特列原理
规律 ①有弱才水解，无弱不水解，都弱都水解，越弱越水解，谁强显谁性 ②浓度越小，水解程度越大 ③温度越高，水解程度越大
表示方法 水解离子方程式： ①弱酸阴离子R－＋H2O HR＋OH－，分步书写 ②弱碱阳离子Mn＋＋nH2O M(OH)n＋nH＋，一步书写
应用 ①判断离子共存 ②判断溶液的酸碱性 ③判断不同弱电解质的相对强弱
4.电解质溶液中离子之间存在着三种守恒关系
(1)物料守恒
例如：Na2CO3溶液中，c(Na＋)＝2c（CO）＋2c（HCO）＋2c(H2CO3)。
(2)电荷守恒
例如：Na2CO3溶液中，c(Na＋)＋c(H＋)＝c（HCO）＋2c（CO）＋c(OH－)。
(3)质子守恒
例如：Na2CO3溶液中，c(OH－)＝c(H＋)＋c（HCO）＋2c(H2CO3)。
5．离子浓度的大小比较方法
(1)考虑水解因素，如Na2CO3溶液中，CO＋H2O HCO＋OH－，HCO＋H2O H2CO3＋OH－，所以，c(Na＋)>c（CO）>c(OH－)>c（HCO）。
(2)不同溶液中同一离子浓度比较要看溶液中其他离子对其的影响，如相同温度、相同浓度的①NH4Cl、②CH3COONH4、③NH4HSO4溶液中，c（NH）的大小关系为③>①>②。
(3)混合溶液中各离子浓度的比较要综合分析水解因素、电离因素。例如，相同温度、相同浓度的NH4Cl溶液和氨水混合液中，离子浓度的大小为c（NH）>c(Cl－)>c(OH－)>c(H＋)，即NH3·H2O电离程度>NH水解程度。
6．沉淀溶解平衡
定义 一定条件下，难溶电解质溶于水形成饱和溶液时，固体溶解速率和沉淀生成速率相等的状态
特征 “动”——v溶解≠0，v沉淀≠0 “等”——v溶解＝v沉淀 “定”——溶质的离子浓度保持不变 “变”——改变外界条件，溶解平衡移动，达到新的平衡
应 用 ①计算溶液中离子浓度 ②由溶液中离子浓度判断沉淀的溶解与生成方向 ③沉淀转化的原因及实验现象
溶 度 积 溶解平衡：AmBn(s) mAn＋(aq)＋nBm－(aq) 表达式：Ksp＝[c(A)n＋]m·[c(B)m－]n 应用：Q>Ksp：溶液中有沉淀析出 Q＝Ksp：沉淀与溶解处于平衡状态 Q三、化学反应与能量变化
1．化学反应的热效应
(1)盖斯定律：在一定条件下，化学反应的反应热只与反应体系的始态与终态有关，而与反应的途径无关。
(2)反应焓变的有关计算
①根据反应物和生成物的总能量计算：ΔH＝E（生成物）－E（反应物）。
②根据键能计算：ΔH＝反应物键能总和－生成物键能总和。
③根据盖斯定律计算。
2．原电池与电解池的区别
类别 原电池 电解池
定义 将化学能转化为电能的装置 将电能转化为化学能的装置
反应特征 自发进行 非自发进行
装置举例
形成条件 ①活动性不同的两电极 ②电解质溶液（电极插入其中并自发反应） ③形成闭合回路 ①两电极接直流电源 ②电解质溶液（电极插入其中） ③形成闭合回路
电极名称 负极：较活泼的金属 正极：较不活泼的金属（或能导电的非金属） 阴极：与电源负极相连 阳极：与电源正极相连
电极反应 正极：还原反应，Cu2+＋2e－===Cu 负极：氧化反应，Zn－2e－===Zn2+ 阴极：还原反应，2H＋＋2e－===H2↑ 阳极：氧化反应，2Cl－－2e－===Cl2↑
电子流向 负极正极 电源负极阴极 阳极电源正极
溶液中离子 移动方向 阳离子向正极移动 阴离子向负极移动 阳离子向阴极移动 阴离子向阳极移动
3.电解原理的应用
应用 铜的电解精炼 电镀铜 氯碱工业
电极材料 及电解质 阳极 粗铜 镀层金属铜 金属钛网
阴极 纯铜 镀件 碳钢网
电解质 CuSO4 含Cu2+的电解质 NaCl
电极 反应 阳极 Cu－2e－===Cu2+ Cu－2e－===Cu2+ 2Cl－－2e－===Cl2↑
阴极 Cu2+＋2e－===Cu Cu2+＋2e－===Cu 2H＋＋2e－===H2↑
总反应 — — 2NaCl＋2H2O 2NaOH＋H2↑＋Cl2↑
4.金属的腐蚀与电化学防护
第四部分 物质结构与性质
一、元素周期表、元素周期律
1．原子结构
2．元素周期表的结构
3．原子结构与元素周期表关系的规律
(1)电子层数＝周期数（电子层数决定了周期数）
(2)最外层电子数＝主族数＝最高正价数＝价电子数
(3)质子数＝原子序数
(4)负价绝对值＝8－主族数（限第ⅣA～ⅦA族）
(5)同主族元素的原子半径越大，越易失电子，还原性越强，金属性越强，形成的最高价氧化物对应水化物的碱性越强，其离子的氧化性越弱。
(6)同周期元素的原子半径越小，越易得电子，氧化性越强，非金属性越强，形成的气态氢化物越稳定，形成的最高价氧化物对应水化物的酸性越强，其离子的还原性越弱。
4．同周期、同主族元素性质的递变规律
内 容 同周期（从左到右） 同主族（从上到下）
原子半径 逐渐减小 逐渐增大
电子层结构 电子层数相同，最外层电子数增多 电子层数递增，最外层电子数相同
得电子能力 逐渐增强 逐渐减弱
失电子能力 逐渐减弱 逐渐增强
金属性 逐渐减弱 逐渐增强
非金属性 逐渐增强 逐渐减弱
主要化合价 最高正价递增，最低负价＝族序数－8 最高正价＝族序数（O、F除外）
最高价氧化物对应 水化物的酸碱性 酸性逐渐增强 碱性逐渐减弱 酸性逐渐减弱 碱性逐渐增强
非金属元素气态 氢化物的形成难 易及稳定性 气态氢化物的形成越来越容易，气态氢化物越来越稳定 气态氢化物的形成越来越困难，气态氢化物越来越不稳定
二、基态原子的核外电子排布、元素的电离能和电负性
1．原子核外电子的“三个原理”及其表示方法
(1)三个原理：能量最低原理、泡利原理、洪特规则。
(2)基态原子核外电子排布的表示方法
表示方法 以硫原子为例
电子排布式 1s22s22p63s23p4
简化电子排布式 [Ne]3s23p4
电子排布图 （轨道表示式）
价电子排布式 3s23p4
2.电离能的应用
3．电负性的应用
三、两大理论与分子的空间结构
1．分子的空间结构与杂化轨道理论
杂化轨道的要点：当原子成键时，原子的价电子轨道相互混杂，形成与原轨道数相等且能量相同的杂化轨道。杂化轨道数不同，轨道间的夹角不同，形成分子的空间结构不同。
杂化类型 杂化轨道数目 杂化轨道夹角 空间结构 实例
sp 2 180° 直线形 BeCl2
sp2 3 120° 平面三角形 BF3
sp3 4 109°28′ 正四面体形 CH4
2.分子的空间结构与价层电子对互斥模型
价层电子对互斥 (VSEPR) 模型说明的是价层电子对的空间结构，而分子的空间结构指的是成键电子对的空间结构，不包括孤电子对。
(1)当中心原子无孤电子对时，二者的空间结构一致。
(2)当中心原子有孤电子对时，二者的空间结构不一致。
价层电子对数 成键电子对数 孤电子对数 VSEPR模型 分子空间结构 实例
2 2 0 直线形 直线形 BeCl2
3 3 0 平面三角形 平面三角形 BF3
2 1 V形 SO2
4 4 0 四面体形 正四面体形 CH4
3 1 三角锥形 NH3
2 2 V形 H2O
3.中心原子杂化轨道类型和分子空间结构的相互判断
分子组成 （A为中心原子） 中心原子的 孤电子对数 中心原子的 杂化轨道类型 分子空 间结构 实例
AB2 0 sp 直线形 BeCl2
1 sp2 V形 SO2
2 sp3 V形 H2O
AB3 0 sp2 平面三角形 BF3
1 sp3 三角锥形 NH3
AB4 0 sp3 正四面体形 CH4
四、微粒间的作用与分子的性质
1．共价键
(1)共价键的类型
①按成键原子间共用电子对的数目分为单键、双键和三键。
②按共用电子对是否偏移分为极性键、非极性键。
③按原子轨道的重叠方式分为σ键和π键，前者的电子云具有轴对称性，后者的电子云具有镜像对称性。
(2)键参数
(3)等电子原理
原子总数、价电子总数均相同的分子或离子具有相似的化学键特征。物理性质相似，化学性质不同。
常见等电子体：
微粒 通式 价电子总数 空间结构
CO2、SCN－、NO、N AX2 16e－ 直线形
CO、NO、SO3 AX3 24e－ 平面三角形
SO2、O3、NO AX2 18e－ V形
SO、PO AX4 32e－ 正四面体形
PO、SO、ClO AX3 26e－ 三角锥形
CO、N2 AX 10e－ 直线形
CH4、NH AX4 8e－ 正四面体形
(4)配合物
如[Cu(NH3)4]SO4
2．分子性质
(1)分子空间结构与分子极性的关系
(2)分子构型与分子极性的关系：“相似相溶”规律。
(3)无机含氧酸分子的酸性
无机含氧酸可写成(HO)mROn，如果成酸元素R相同，则n值越大，R的正电性越高，使R—O—H中O的电子向R偏移，在水分子的作用下越容易电离出H＋，酸性越强，如酸性：HClO3．氢键
(1)强度：共价键>氢键>范德华力。
(2)影响强度的因素：对于A—H…B—，A、B的电负性越大，B原子的半径越小，氢键键能越大。
(3)对物质性质的影响：分子间氢键的存在，使物质的熔、沸点升高，在水中的溶解度增大。
五、微粒作用与晶体结构
1．离子键——离子晶体
(1)离子键：阴、阳离子通过静电作用形成的化学键。
①离子键强弱的判断：离子半径越小，离子所带电荷数越多，离子键越强，离子晶体的熔、沸点越高。
②离子键的强弱可以用晶格能的大小来衡量，晶格能是指气态离子形成1 mol离子晶体释放的能量。晶格能越大，离子晶体的熔、沸点越高，硬度越大。
(2)离子晶体：通过离子键作用形成的晶体。典型的离子晶体结构：
NaCl型晶体 CsCl型晶体
2.共价键——共价晶体
(1)共价晶体：所有原子间通过共价键结合成的晶体或相邻原子间以共价键相结合而形成三维骨架结构的晶体。
(2)典型的共价晶体有金刚石(C)、晶体硅(Si)、二氧化硅(SiO2 )。
(3)典型共价晶体结构
物质 金刚石 二氧化硅
结构 示意图
(4)共价键强弱和共价晶体熔、沸点大小的判断：原子半径越小，形成共价键的键长越短，共价键的键能越大，其晶体熔、沸点越高，如熔点：金刚石>碳化硅>晶体硅。
3．分子间作用力——分子晶体
(1)分子间作用力：把分子聚集在一起的作用力。分子间作用力比化学键弱得多，包括范德华力和氢键。
(2)①分子晶体：分子间以分子间作用力（范德华力、氢键）相结合形成的晶体。典型的分子晶体有干冰、冰，其晶体结构如下：
物质 干冰 冰
晶体 模型
②分子间作用力强弱和分子晶体熔、沸点大小的判断：组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，分子间作用力越大，熔、沸点越高。但存在分子间氢键时，分子晶体的熔、沸点往往反常地高。
(3)氢键影响物质的性质：增大物质的熔、沸点，增大物质的溶解性。表示方法：X—H…Y (N、O、F)。一般存在于氢化物中。
4．金属键——金属晶体
(1)金属键：金属阳离子和自由电子之间强烈的相互作用。
运用电子气理论可解释金属晶体的导电性、导热性和延展性。
晶体中的微粒 导电性 导热性 延展性
金属阳离子 和自由电子 自由电子在外加电场的作用下发生定向移动 自由电子与金属离子碰撞传递热量 晶体中各原子层相对滑动仍保持相互作用
(2)①金属晶体：通过金属键作用形成的晶体。
②金属键的强弱和金属晶体熔、沸点的变化规律：阳离子所带电荷数越多，半径越小，金属键越强，熔、沸点越高，如熔点NaNa>K>Rb>Cs。
5．四大晶体的区别
晶体类型 共价晶体 分子晶体 金属晶体 离子晶体
结构微粒 原子 分子 金属阳离子、 自由电子 阴、阳离子
微粒间 作用（力） 共价键 分子间 作用力 金属键 离子键
熔、沸点 很高 很低 一般较高， 少部分低 较高
硬度 很硬 一般较软 一般较硬， 少部分软 较硬
溶解性 难溶解 相似相溶 难溶（Na等 与水反应） 易溶于 极性溶剂
导电情况 不导电 （除硅外） 一般 不导电 良导体 固体不导电，熔融或溶于水后导电
实例 金刚石、 水晶、 碳化硅等 干冰、 冰、H2等 Na、Mg、 Al等 NaCl、CaCO3、 NaOH等
6.晶体熔、沸点高低的比较
不同类型晶体的熔、沸点高低一般规律：共价晶体＞离子晶体＞分子晶体。
第五部分 有机化学
一、烃
1．常见烃的分类
2．甲烷
(1)分子结构
分子式 元素组成 电子式 结构式
CH4 ω(C)：75% ω(H)：25%
空间结构 分子极性 球棍模型 空间填充模型
（正四面体，键角109°28′） 非极性分子
(2)化学性质
a．取代反应
b．氧化反应
CH4很稳定，常温下在空气中不被氧气氧化，也不使KMnO4溶液褪色，但CH4可以在空气或氧气中安静地燃烧：
CH4＋2O2CO2＋2H2O。
3．乙烯
(1)分子结构
分子式 最简式 结构简式 结构式 电子式
C2H4 CH2 CH2==CH2
球棍模型 空间填充模型 空间结构 分子极性
平面形，2个碳原子与4个氢原子处于同一个平面内（键角为120°） 非极性分子
(2)化学性质
乙烯分子中碳碳原子间以双键相结合，因而能发生加成、加聚反应，能使溴水和KMnO4（酸性）溶液褪色。
a．加成反应
CH2==CH2＋Br2―→CH2BrCH2Br（溴水褪色）。
CH2==CH2＋H2CH3—CH3。
CH2==CH2＋H2OCH3CH2OH（制乙醇）。
b．氧化反应：C2H4＋3O22CO2＋2H2O，乙烯能使酸化的KMnO4溶液褪色。
c．加聚反应：nCH2==CH2。
4．乙炔
(1)分子结构
分子式 最简式 结构式 电子式
C2H2 CH H—C≡C—H
球棍模型 空间填充模型 空间结构 分子极性
直线形 非极性分子
(2)化学性质
a．加成反应
CH≡CH＋Br2―→BrCH==CHBr
BrCH===CHBr＋Br2―→CHBr2CHBr2（溴水褪色）。
CH≡CH＋H2CH2==CH2。
CH≡CH＋HClCH2==CHCl（氯乙烯）。
nCH2==CHCl。
b．氧化反应：2C2H2＋5O24CO2＋2H2O，C2H2使酸性KMnO4溶液褪色。
5．苯
(1)分子结构
分子式 最简式 结构简式 分子极性
C6H6 CH 非极性分子
空间结构 空间填充模型
平面形，所有原子在同一平面上，键角是120°
(2)化学性质
①取代反应：＋Br2溴苯＋HBr。
硝化反应：＋HO—NO2硝基苯＋H2O。
磺化反应：＋HO—SO3H苯磺酸＋H2O。
②加成反应：＋3H2环己烷。
③氧化反应：2C6H6＋15O212CO2＋6H2O。
苯不能被高锰酸钾氧化。
二、烃的衍生物
1．常见烃的衍生物的分类
2．溴乙烷
(1)分子结构
分子式 电子式 结构式 结构简式 官能团
C2H5Br CH3CH2Br —Br
(2)化学性质
a．取代（水解）反应
反应条件：NaOH水溶液，加热。
C2H5—Br＋NaOHC2H5—OH＋NaBr。
b．消去反应
反应条件：强碱（NaOH或KOH）的乙醇溶液，加热。
＋NaOHCH2==CH2↑＋NaBr＋H2O。
有机化合物在一定条件下，从一个分子中脱去一个或几个小分子（如H2O、HX等），而生成含不饱和键化合物的反应，叫做消去反应。
3．乙醇
(1)分子结构
分子式 电子式 结构式 结构简式
C2H6O CH3CH2OH或C2H5OH
(2)化学性质
①乙醇与活泼金属的反应
2CH3CH2OH＋2Na―→2CH3CH2ONa＋H2↑。
②燃烧氧化
CH3CH2OH＋3O22CO2＋3H2O。
a．CH3CH2OH燃烧，火焰为淡蓝色。
b．烃的含氧衍生物燃烧通式为CxHyOz＋（x＋－）O2xCO2＋H2O。
③催化氧化 。
④脱水反应
CH3CH2OHCH2==CH2↑＋H2O（消去反应）。
2CH3CH2OHCH3CH2—O—CH2CH3＋H2O。
4．苯酚
(1)分子结构
分子式 结构简式 官能团
C6H6O —OH
(2)化学性质
①酸性
a．苯酚具有弱酸性，俗称石炭酸，在水溶液里发生如下电离：
H＋＋。
b．与Na反应：。
c．与NaOH反应：。
②取代反应
苯酚分子中苯环上的氢原子很容易被溴原子取代，生成2，4，6 三溴苯酚，反应的化学方程式为。
③显色反应
苯酚溶液中滴入FeCl3溶液显紫色，此反应可用于Fe3+和苯酚的相互检验。
5．乙醛
(1)分子结构
乙醛的分子式是C2H4O，结构式是，简写为CH3CHO。
(2)化学性质
①加成反应
CH3CHO＋H2CH3—CH2—OH（还原反应）。
有机物分子里加入氧原子或失去氢原子的反应属于氧化反应。有机物分子里加入氢原子或失去氧原子的反应属于还原反应。
②氧化反应
a．燃烧 2CH3CHO＋5O2―→4CO2＋4H2O。
b．催化氧化 2CH3CHO＋O22CH3COOH。
c．银镜反应
CH3CHO＋2[Ag(NH3)2]OH―→CH3COONH4＋2Ag↓＋3NH3＋H2O。
d．与新制的Cu(OH)2反应
CH3CHO＋2Cu(OH)2＋NaOHCH3COONa＋Cu2O↓＋3H2O。
(3)银氨溶液的制取
将稀氨水逐滴加入AgNO3溶液中：Ag＋＋NH3·H2O===AgOH↓＋NH。
AgOH溶解在过量的氨水中：AgOH＋2NH3·H2O===[Ag(NH3)2]OH＋2H2O。
银氨溶液呈碱性，有弱氧化性。
6．乙酸
(1)分子结构
分子式为C2H4O2，结构式为，简写为CH3COOH。
(2)化学性质
①酸性
乙酸是弱酸，具有酸的通性，其电离方程式为CH3COOH CH3COO－＋H＋。
②酯化反应
概念：酸和醇作用生成酯和水的反应叫做酯化反应。
。
该反应中，浓硫酸是催化剂，同时又是吸水剂。若将浓硫酸改为稀硫酸，则平衡向左移动。
③生成酸酐
7．酯
(1)水解反应：CH3COOC2H5＋H2OCH3COOH＋C2H5OH。
(2)酯的水解是酯化反应的逆反应。
(3)当有碱存在时，碱跟水解生成的酸发生中和反应，此时水解程度大。
三、生命中的基础有机物质
1．油脂
(1)油脂的组成和结构
①单甘油酯：R1、R2、R3相同。
②混甘油酯：R1、R2、R3不同。
③R1、R2、R3是高级脂肪烃基，可以是饱和的，也可以是不饱和的。
(2)化学性质
①油脂的氢化（硬化、还原）
②油脂的水解
酸性条件下水解
③碱性条件下水解（皂化）
2．糖类
(1)葡萄糖、果糖、蔗糖和麦芽糖的比较
名称 葡萄糖 果糖 蔗糖 麦芽糖
分子式 C6H12O6 C6H12O6 C12H22O11 C12H22O11
结构 特点 有—CHO 无—CHO 有 无—CHO 有—CHO
主要 性质 ①氧化成酸 ②还原成醇 ③酯化生成酯 ④发酵制乙醇 有还原性 ①无还原性 ②水解生成 葡萄糖和果糖 ①有还原性 ②水解生成葡萄糖
(2)淀粉和纤维素的比较
名称 淀粉 纤维素
分子式 (C6H10O5)n (C6H10O5)n
n值大小 大 更大
结构特点 无—CHO ①无—CHO；②有—OH
水解最终产物 葡萄糖 葡萄糖
性质差别 遇碘变蓝色 可发生酯化反应
是否为纯净物 否 否
是否为同分异构体 否
3.氨基酸的性质
(1)既能跟强碱反应又能跟强酸反应
＋NaOH―→＋H2O。
＋HCl―→。
(2)缩合反应
。
4．蛋白质的性质
(1)两性：在蛋白质分子中存在着没有缩合的羧基和氨基，既能跟酸反应，又能跟碱反应，具有两性。
(2)盐析：在蛋白质的溶液中加入某些浓的无机盐溶液，使蛋白质的溶解度降低而从溶液中析出。析出的蛋白质仍能溶于水，并不影响蛋白质的性质。
(3)变性
加热、酸、碱、重金属盐、紫外线、某些有机物（如乙醇、甲醛、苯酚）等都能使蛋白质发生变性。
(4)颜色反应
某些蛋白质沉淀黄色
(5)水解反应
蛋白质水解的最终产物是氨基酸
(6)灼烧
蛋白质被灼烧时，产生具有类似烧焦羽毛的特殊气味，这可用于鉴别蛋白质和其他有机合成材料。
一、物质的组成、分类和性质
1．物质的组成
2．物质的分类
3．物质的转化
二、物质的变化
1．氧化还原反应
(1)氧化还原反应概念间关系
(2)常见氧化剂和还原剂
类别 分 类 实 例
常见氧化剂 ①活泼的非金属单质 卤素单质、O2、S等
②某些阳离子 H＋、Ag＋、Fe3+、Cu2+等
③含较高价态元素的物质 某些氧化物：MnO2、NO2、H2O2、Na2O2等。氧化性酸：浓硫酸、硝酸。某些盐：KMnO4、KClO3、FeCl3等
常见还原剂 ①活泼金属单质 Na、Mg、Al、Zn等
②非金属单质 H2、C、P等
③含较低价态元素的物质 某些氧化物：CO、SO2。还原性酸：HCl、H2S。某些盐：Na2S、FeCl2等
2.离子反应——强电解质与弱电解质
类别 强电解质 弱电解质
概念 在水溶液中完全电离成离子的电解质 在水溶液中只有部分电离成离子的电解质
化合 物类 别及 实例 ①强酸：如H2SO4、HCl、HNO3、HClO4等 ②强碱：如NaOH、KOH、Ba(OH)2等 ③大多数盐（包括可溶性盐和难溶性盐）：如NaCl、KNO3、BaSO4、(NH4)2SO4等 ①弱酸：如CH3COOH、H2CO3、H2SO3、HF、HClO、H2S等 ②弱碱：如NH3·H2O、Al(OH)3、Fe(OH)3等 ③极少数盐：如HgCl2、Hg2Cl2、(CH3COO)2Pb等 ④水：H2O
三、物质的量
1．以物质的量为中心，各物理量的相互关系
2．阿伏加德罗定律
同温同压同体积的任何气体都含有相同数目的分子。
对阿伏加德罗定律的理解要明确三点：①适用范围为气体；②三个“同”条件下，分子数才相同；③气体摩尔体积是阿伏加德罗定律的特例。
3．有关物质的量浓度的计算
(1)物质的量浓度与质量分数(ω)的换算公式
c＝
(2)饱和溶液的物质的量浓度与溶解度(S)的换算公式
c＝
(3)不同物质的量浓度溶液的混合计算
(4)标准状况下求气体溶于水后所得溶液的物质的量浓度的计算：
c＝
式中V为标准状况下气体体积(L)，V(H2O)为水的体积(L)，ρ为溶液的密度(g·mL-1)。
4．溶液中的溶质质量分数的计算
(1)ω＝×100%
(2)ω＝×100%（饱和溶液，溶解度为S）
第二部分 元素及其化合物
一、钠及其化合物
钠及其化合物间的转化图解
2．钠的性质和保存
(1)钠的物理性质
钠是一种银白色金属，熔点97.81 ℃，沸点882.9 ℃，密度0.97 g·cm-3，硬度小，可用小刀切割。
(2)钠的化学性质
①钠和氧气反应
4Na＋O2===2Na2O（白色固体） 2Na＋O2Na2O2（淡黄色固体）
②钠和水反应（滴有酚酞） 2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑
现象：钠浮在水面上，熔成闪亮的小球，四处游动，发出响声，溶液变红。
③钠和硫酸铜溶液
2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑ 2NaOH＋CuSO4===Cu(OH)2↓＋Na2SO4
现象：钠浮在液面上，熔成闪亮的小球四处游动，发出响声，溶液中有蓝色沉淀生成。
(3)钠的保存：实验室中钠保存在煤油中。
3．钠的化合物
(1)钠的氧化物
氧化钠(Na2O)属于碱性氧化物，具有碱性氧化物的通性，能和水等物质反应：Na2O＋H2O===2NaOH。过氧化钠是淡黄色的固体，具有强氧化性，能和水、二氧化碳反应，化学方程式为2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2。
(2)氢氧化钠（一元强碱）
氢氧化钠是一种易潮解的白色固体，能和酸、酸性氧化物、部分盐等反应。化学方程式有：
NaOH＋HCl===NaCl＋H2O
2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O
3NaOH＋FeCl3===Fe(OH)3↓＋3NaCl
NaOH＋NaHCO3===Na2CO3＋H2O
(3)盐（碳酸钠和碳酸氢钠）
a．碳酸钠是一种白色粉末，易溶于水，俗称纯碱或苏打。能和多种物质反应，例如：
Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑
Na2CO3＋CO2＋H2O===2NaHCO3
Na2CO3＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋2NaOH
Na2CO3＋BaCl2===BaCO3↓＋2NaCl
b．碳酸氢钠是一种白色固体，俗称小苏打，不稳定，能与酸、盐、碱等反应。化学方程式有：
2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑
NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2（比Na2CO3与盐酸反应剧烈，可以用于二者鉴别）
NaHCO3＋NaHSO4===Na2SO4＋H2O＋CO2↑
NaHCO3＋NaOH===Na2CO3＋H2O
碳酸钠可用于玻璃、造纸等工业。
碳酸氢钠是焙制糕点的发酵粉的主要成分之一，二者都可用作食用碱。
二、铁及其常见化合物
1．铁及其化合物转化图解
2．铁的性质
(1)铁的物理性质
铁是一种银白色金属，密度较大，熔点1535 ℃，沸点2750 ℃，具有良好的延展性和导热性，导电性比铜、铝差，纯铁的抗腐蚀能力相当强。
(2)铁的化学性质
①与非金属单质O2、Cl2、S等反应：3Fe＋2O2Fe3O4。
现象：铁在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色的四氧化三铁。
2Fe＋3Cl22FeCl3
现象：铁在氯气中剧烈燃烧，有棕色烟。
Fe＋SFeS
②铁和非氧化性酸反应：Fe＋2H＋===Fe2+＋H2↑。
③铁和氧化性酸反应
铁在常温下遇浓硝酸和浓硫酸会钝化，但在加热条件下能反应：
Fe＋6HNO3（浓）Fe(NO3)3＋3NO2↑＋3H2O
2Fe＋6H2SO4（浓）Fe2(SO4)3＋3SO2↑＋6H2O
3．Fe3+和Fe2+的检验
(1)Fe3+的检验
①向含有Fe3+的溶液中滴入KSCN溶液，溶液变红色。
②Fe3+遇到苯酚溶液呈紫色。
③Fe3+遇到碱会生成红褐色沉淀。
④Fe3+具有氧化性，也可选用还原剂检验。
(2)Fe2+的检验
①向含有Fe2+的溶液中滴入KSCN溶液，无明显现象，若通入Cl2，则溶液变成红色。
②滴加碱溶液，会产生以下现象：白色沉淀→灰绿色沉淀→红褐色沉淀。
三、镁及其化合物
1．镁及其化合物的转化图解
2.镁的性质和制备
(1)镁的物理性质
镁是一种银白色金属，在空气中表面易形成氧化膜，具有较强的抗腐蚀性，具有良好的导电、导热性，有“国防金属”的美誉。
(2)镁的化学性质
镁是一种活泼的金属，能与多种氧化剂反应，例如：
2Mg＋O22MgO（耀眼的白光） 3Mg＋N2Mg3N2
Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑ 2Mg＋CO22MgO＋C
(3)镁的制法
镁主要从海水中提取，海水中镁以离子形式存在，先制成Mg(OH)2，再得到MgCl2，通过电解MgCl2得到金属镁。表示如下：
Mg2+Mg(OH)2MgCl2Mg
四、铝及其化合物
1．铝及其化合物的转化图解
2．铝的物理性质
铝是一种银白色金属，密度较小，具有良好的导电、导热性，具有很强的延展性，可以制成铝箔、铝制炊具等。
3．铝的化学性质
铝具有很强的还原性，能与多种物质反应。例如：
2Al＋3Cl22AlCl3 4Al＋3O22Al2O3
2Al＋3H2SO4===Al2(SO4)3＋3H2↑
2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH4)]＋3H2↑
2Al＋Fe2O3Al2O3＋2Fe（铝热反应）
4．铝的常见化合物的性质
Al2O3和Al(OH)3都是两性化合物，既能与酸反应也能与碱反应，其离子方程式如下：
Al2O3＋6H＋===2Al3+＋3H2O Al2O3＋2OH－＋3H2O===2[Al(OH4)]－ Al(OH)3＋3H＋===Al3+＋3H2O Al(OH)3＋OH－===[Al(OH4)]－
在一定条件下，Al3+、Al(OH)3和[Al(OH4)]－能够相互转化。
5．铝的制备
工业上用电解氧化铝的方法制备：2Al2O34Al＋3O2↑。
五、氯及其化合物
1．氯及其化合物的转化图解
2．氯气的性质和用途
(1)氯气的物理性质
氯气是一种黄绿色有毒气体，有刺激性气味，可溶于水。1体积水约溶解2体积氯气。密度比空气大，易液化。
(2)氯气的化学性质
①氯气和氢气反应：H2＋Cl22HCl
现象：
a．H2在Cl2中安静地燃烧，有苍白色火焰，瓶口有白雾。
b．氢气和氯气的混合气体，光照会发生爆炸。
②氯气和水反应
氯气的水溶液叫氯水，是浅黄绿色溶液，溶解的氯气部分与水反应：Cl2＋H2O HCl＋HClO
氯气具有多种性质，例如：
a．氯水遇到石蕊溶液先变红后褪色。
b．氯水滴到硝酸银溶液中有白色沉淀。
HCl＋AgNO3===AgCl↓＋HNO3
c．氯水滴入Na2CO3溶液中会有气体产生。
2HCl＋Na2CO3===2NaCl＋H2O＋CO2↑
d．氯水具有漂白性，其中起作用的是次氯酸。
③氯水和碱液反应
Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O，该反应可用于氯气尾气吸收。
④氯气和盐反应，例如：2FeCl2＋Cl2===2FeCl3
Cl2＋Na2SO3＋H2O===Na2SO4＋2HCl
体现了氯气的氧化性。
⑤氯气和金属反应，例如：2Na＋Cl22NaCl
Cu＋Cl2CuCl2 2Fe＋3Cl22FeCl3
(3)用途：用于制造盐酸、有机溶剂和杀菌消毒剂等。
3．氯化氢(HCl)
(1)盐酸是一种无色、有刺激性气味的气体，易溶于水，其水溶液称为盐酸。
(2)盐酸是一种一元强酸，具有酸的通性。能发生如下反应：
①2HCl＋Zn===ZnCl2＋H2↑
②HCl＋NaOH===NaCl＋H2O
③2HCl＋CuO===CuCl2＋H2O
④MnO2＋4HCl（浓）MnCl2＋Cl2↑＋2H2O（实验室可用该反应制取氯气）
六、硫及其化合物
1．硫及其化合物的转化图解
2．硫的性质和用途
(1)物理性质
硫是一种淡黄色或黄色晶体，很脆，易研成粉末，不溶于水，微溶于酒精，易溶于CS2，硫有多种同素异形体，例如：单斜硫和斜方硫。
(2)化学性质
①硫的还原性：能和氧气反应。
S＋O2SO2
在空气中燃烧时有淡蓝色火焰，有刺激性气味的气体生成，而在氧气中燃烧有明亮的蓝紫色火焰。
②硫的氧化性：能与H2、Fe、Cu、Na等物质反应。
H2＋SH2S（硫化氢） Fe＋SFeS
2Cu＋SCu2S 2Na＋SNa2S
S＋Hg===HgS（可用于除去洒落的汞）
(3)硫的用途
硫可用于制硫酸、橡胶工业、焰火、植物生长的肥料等。
3．硫化氢(H2S)
硫化氢是一种无色、有臭鸡蛋气味的有毒气体，在水中的溶解度不大，具有酸的通性和还原性。
4．二氧化硫(SO2)
(1)物理性质
二氧化硫是一种无色、有刺激性气味的有毒气体，易溶于水，密度比空气大，可用向上排空气法收集。
(2)化学性质
①酸性氧化物的性质
a．与H2O反应。
H2O＋SO2 H2SO3（二元中强酸，是亚硫酸的酸酐）
b．与碱反应。
2NaOH＋SO2===Na2SO3＋H2O（用于SO2尾气吸收）
c．与碱性氧化物反应。
SO2＋CaO===CaSO3
d．与盐反应。
SO2＋Na2CO3===Na2SO3＋CO2 SO2＋CaSO3＋H2O===Ca(HSO3)2
②二氧化硫的还原性
2SO2＋O22SO3 Cl2＋SO2＋2H2O===H2SO4＋2HCl
5SO2＋2MnO＋2H2O===5SO＋2Mn2+＋4H＋
③二氧化硫的氧化性
2H2S＋SO2===3S＋2H2O
④二氧化硫的漂白性
能与有色化合物生成不稳定的无色化合物。例如，能使品红溶液褪色，加热又恢复红色。
5．硫酸的性质
(1)硫酸的物理性质
硫酸是一种无色黏稠的液体，具有强腐蚀性，易溶于水并放出大量的热，故稀释时应将浓硫酸沿容器壁注入水中，并不断用玻璃棒搅拌。浓硫酸具有很强的吸水性，可用作干燥剂。
(2)硫酸的化学性质
①酸的通性
②浓硫酸的特性
a．浓硫酸的脱水性
浓硫酸能将有机化合物中的氢和氧按水的组成比脱去。例如：用玻璃棒蘸取浓硫酸在纸上写字，纸会变黑。
b．强氧化性
常温下铁、铝在浓硫酸中会钝化，但加热时浓硫酸能和大多数金属反应，例如：Cu＋2H2SO4（浓）CuSO4＋SO2↑＋2H2O。
也可以和非金属单质或化合物反应，例如：
C＋2H2SO4（浓）CO2↑＋2SO2↑＋2H2O；
H2S＋H2SO4（浓）===S↓＋SO2↑＋2H2O。
所以不能用浓硫酸干燥还原性气体。
七、氮及其化合物
1．氮及其化合物的转化图解
氮气的性质和用途
(1)氮气的物理性质
氮气是一种无色无味的气体，难溶于水，密度比空气略小，只能用排水法收集。
(2)氮气的化学性质
①氮气的氧化性
N2＋3H22NH3（工业合成氨的原理）
N2＋3MgMg3N2
现象：镁在氮气中燃烧，生成白色固体。
②氮气的还原性：N2＋O22NO
(3)用途
氮气性质不活泼，可用作保护气，是工业合成氨的原料。
3．氨的性质和用途
(1)氨的物理性质
氨是一种无色、有刺激性气味的气体，密度为0.717 g/L，极易溶于水，1体积水约溶解700体积NH3，可用向下排空气法收集。
(2)氨的化学性质
①氨气溶于水（称为氨水）
NH3＋H2O NH3·H2O NH＋OH－
氨水中存在的分子有NH3、NH3·H2O、H2O，存在的离子有NH、OH－、H＋。
说明：
a．氨水的物质的量浓度以NH3计算。
b．氨水显碱性。
c．氨气可以做喷泉实验，喷泉形成的关键有：烧瓶必须是干燥的，装置不漏气，收集满氨气。除氨气外，其他气体只要选择合适的吸收剂形成压强差也可以形成喷泉，例如：CO2和NaOH溶液等。
②氨气和酸反应：NH3＋HCl===NH4Cl（白烟）
③氨气的还原性
a．NH3和O2反应：4NH3＋5O24NO＋6H2O
b．NH3和Cl2反应
2NH3＋3Cl2===N2＋6HCl NH3＋HCl===NH4Cl
可用浓氨水检验氯气管道是否漏气。
(3)用途：氨气可用作合成硝酸的原料、制冷剂、制氮肥。
4．氮的氧化物
(1)NO是一种无色有毒气体，难溶于水，密度比空气略大，故用排水法收集。
2NO＋O2===2NO2。
(2)NO2 是一种红棕色有刺激性气味的有毒气体，易溶于水，密度比空气大，可用向上排空气法收集。
3NO2＋H2O===2HNO3＋NO
(3)氮氧化物与氧气溶于水的反应
4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3 4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3
5．铵盐
(1)铵盐的物理性质
铵盐都是易溶于水的晶体。
(2)铵盐的化学性质
①铵盐的不稳定性
NH4ClNH3↑＋HCl↑ NH4HCO3NH3↑＋H2O＋CO2↑
②铵盐和碱反应（NH的检验）
a．NH＋OH－NH3↑＋H2O
用湿润的红色石蕊试纸检验生成的气体。
b．实验室制氨气
2NH4Cl＋Ca(OH)22NH3↑＋CaCl2＋2H2O
说明：
a．用固＋固加热装置，管口略向下倾斜。
b．用向下排空气法收集，管口放一团浸有稀硫酸的棉花，用于吸收多余的NH3。
c．用湿润的红色石蕊试纸或蘸有浓盐酸的玻璃棒验满。
6．硝酸(HNO3)
(1)硝酸的物理性质
硝酸是一种无色液体，易挥发，易溶于水，盛有浓硝酸的试剂瓶打开后瓶口有白雾。
(2)硝酸的化学性质
①酸的通性
a．使酸碱指示剂石蕊溶液变红。
b．与碱中和生成盐和水
NaOH＋HNO3===NaNO3＋H2O
c．与碱性氧化物反应
CuO＋2HNO3===Cu(NO3)2＋H2O
d．与盐反应
Na2CO3＋2HNO3===2NaNO3＋H2O＋CO2↑
CaCO3＋2HNO3===Ca(NO3)2＋CO2↑＋H2O
②硝酸的不稳定性
4HNO3（浓）4NO2↑＋O2↑＋2H2O
硝酸应保存在棕色试剂瓶中，置于阴凉处，通常浓硝酸显黄色是由于溶解了二氧化氮的缘故，消除的方法是通入氧气。
③硝酸的强氧化性
a．硝酸与除金、铂、钛外的大多数金属反应，浓硝酸常温下能使铁、铝钝化，但加热也反应。
Cu＋4HNO3（浓）===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O
3Cu＋8HNO3（稀）===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O
反应中硝酸表现了氧化性和酸性，且硝酸的浓度越大，氧化性越强，反应越剧烈。
b．和非金属单质反应，例如：
C＋4HNO3（浓）CO2↑＋4NO2↑＋2H2O
S＋6HNO3（浓）H2SO4＋6NO2↑＋2H2O
反应中硝酸只表现氧化性。
八、硅及其化合物
1．硅及其化合物的转化图解
2．硅的性质
(1)硅的物理性质
硅是一种深灰色固体，是一种半导体材料，有晶体硅和无定形硅等同素异形体。
(2)硅的化学性质稳定，但是也能和多种物质反应，例如：
Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑
Si＋4HF===SiF4↑＋2H2↑
(3)硅的制法
工业上以SiO2为原料制取硅。反应如下：
SiO2＋2CSi（粗硅）＋2CO↑ Si（粗硅）＋2Cl2SiCl4
SiCl4＋2H2Si（纯硅）＋4HCl
3．二氧化硅
(1)二氧化硅是一种无色透明的晶体，硬度很大，是制造光导纤维的原料。
(2)二氧化硅是一种酸性氧化物，但与水不会直接化合成硅酸，其性质有：
SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O（故盛放碱液的试剂瓶不能用玻璃塞）
SiO2＋3CSiC＋2CO↑
SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O
第三部分 化学反应原理
一、化学反应速率和化学平衡
1．化学反应速率及其影响因素
2．影响化学平衡的因素与勒夏特列原理
(1)条件改变与化学平衡的移动、化学反应速率之间的关系
(2)化学平衡移动原理
外界条件对化学平衡的影响可概括为一句话，即勒夏特列原理：如果改变影响平衡的一个条件（如浓度、压强或温度等），平衡就向着能够减弱这种改变的方向移动。
3．化学平衡常数
(1)化学平衡常数只与温度有关，与反应物或生成物的浓度无关。
(2)在化学平衡常数表达式中，水、乙醇等液态的浓度、固体物质的浓度不考虑。
(3)化学平衡常数表达式与化学方程式的书写方式有关，也就是说，同一化学反应，用不同的化学方程式表示时，化学平衡常数的表达式及相应的平衡常数是不同的。
(4)几个化学方程式相加、减，则总反应的平衡常数等于分步平衡常数之积或商。
(5)化学平衡常数可表示反应进行的程度。K越大，反应进行的程度越大，K＞105 时，可以认为该反应已经进行完全。转化率也能表示反应进行的程度，转化率不仅与温度有关，而且与起始条件有关。
二、溶液中的离子平衡
1．弱电解质的电离平衡
定义 在一定条件（如温度、浓度）下，当弱电解质分子电离成离子的速率和离子结合成分子的速率相等时，电离过程就达到了平衡状态
特征 动：v电离＝v结合≠0的动态平衡 定：条件一定，分子与离子浓度一定 变：条件改变，平衡破坏，发生移动
影响 因素 浓度 浓度越大，电离程度越小，在稀释溶液时，电离程度变大，但离子浓度一般会减小
温度 温度越高，电离程度越大，因电离是吸热过程，升温使平衡向吸热方向（电离方向）移动
同离子效应 醋酸溶液中加入醋酸钠晶体，平衡左移，电离程度减小
能发生反应的离子 醋酸溶液中加入NaOH，平衡右移，电离程度增大
2.水的电离与溶液的酸碱性
3．盐类的水解
实质 盐中弱酸根或弱碱阳离子与水电离出的H＋或OH－结合生成难电离的分子或离子，破坏了水的电离平衡
条件 ①有弱酸根或弱碱阳离子 ②溶于水
特征 可逆、微弱、吸热
水解平衡的移动 升温促进水解，H＋抑制阳离子水解，OH－抑制阴离子水解，遵循勒夏特列原理
规律 ①有弱才水解，无弱不水解，都弱都水解，越弱越水解，谁强显谁性 ②浓度越小，水解程度越大 ③温度越高，水解程度越大
表示方法 水解离子方程式： ①弱酸阴离子R－＋H2O HR＋OH－，分步书写 ②弱碱阳离子Mn＋＋nH2O M(OH)n＋nH＋，一步书写
应用 ①判断离子共存 ②判断溶液的酸碱性 ③判断不同弱电解质的相对强弱
4.电解质溶液中离子之间存在着三种守恒关系
(1)物料守恒
例如：Na2CO3溶液中，c(Na＋)＝2c（CO）＋2c（HCO）＋2c(H2CO3)。
(2)电荷守恒
例如：Na2CO3溶液中，c(Na＋)＋c(H＋)＝c（HCO）＋2c（CO）＋c(OH－)。
(3)质子守恒
例如：Na2CO3溶液中，c(OH－)＝c(H＋)＋c（HCO）＋2c(H2CO3)。
5．离子浓度的大小比较方法
(1)考虑水解因素，如Na2CO3溶液中，CO＋H2O HCO＋OH－，HCO＋H2O H2CO3＋OH－，所以，c(Na＋)>c（CO）>c(OH－)>c（HCO）。
(2)不同溶液中同一离子浓度比较要看溶液中其他离子对其的影响，如相同温度、相同浓度的①NH4Cl、②CH3COONH4、③NH4HSO4溶液中，c（NH）的大小关系为③>①>②。
(3)混合溶液中各离子浓度的比较要综合分析水解因素、电离因素。例如，相同温度、相同浓度的NH4Cl溶液和氨水混合液中，离子浓度的大小为c（NH）>c(Cl－)>c(OH－)>c(H＋)，即NH3·H2O电离程度>NH水解程度。
6．沉淀溶解平衡
定义 一定条件下，难溶电解质溶于水形成饱和溶液时，固体溶解速率和沉淀生成速率相等的状态
特征 “动”——v溶解≠0，v沉淀≠0 “等”——v溶解＝v沉淀 “定”——溶质的离子浓度保持不变 “变”——改变外界条件，溶解平衡移动，达到新的平衡
应 用 ①计算溶液中离子浓度 ②由溶液中离子浓度判断沉淀的溶解与生成方向 ③沉淀转化的原因及实验现象
溶 度 积 溶解平衡：AmBn(s) mAn＋(aq)＋nBm－(aq) 表达式：Ksp＝[c(A)n＋]m·[c(B)m－]n 应用：Q>Ksp：溶液中有沉淀析出 Q＝Ksp：沉淀与溶解处于平衡状态 Q
1．化学反应的热效应
(1)盖斯定律：在一定条件下，化学反应的反应热只与反应体系的始态与终态有关，而与反应的途径无关。
(2)反应焓变的有关计算
①根据反应物和生成物的总能量计算：ΔH＝E（生成物）－E（反应物）。
②根据键能计算：ΔH＝反应物键能总和－生成物键能总和。
③根据盖斯定律计算。
2．原电池与电解池的区别
类别 原电池 电解池
定义 将化学能转化为电能的装置 将电能转化为化学能的装置
反应特征 自发进行 非自发进行
装置举例
形成条件 ①活动性不同的两电极 ②电解质溶液（电极插入其中并自发反应） ③形成闭合回路 ①两电极接直流电源 ②电解质溶液（电极插入其中） ③形成闭合回路
电极名称 负极：较活泼的金属 正极：较不活泼的金属（或能导电的非金属） 阴极：与电源负极相连 阳极：与电源正极相连
电极反应 正极：还原反应，Cu2+＋2e－===Cu 负极：氧化反应，Zn－2e－===Zn2+ 阴极：还原反应，2H＋＋2e－===H2↑ 阳极：氧化反应，2Cl－－2e－===Cl2↑
电子流向 负极正极 电源负极阴极 阳极电源正极
溶液中离子 移动方向 阳离子向正极移动 阴离子向负极移动 阳离子向阴极移动 阴离子向阳极移动
3.电解原理的应用
应用 铜的电解精炼 电镀铜 氯碱工业
电极材料 及电解质 阳极 粗铜 镀层金属铜 金属钛网
阴极 纯铜 镀件 碳钢网
电解质 CuSO4 含Cu2+的电解质 NaCl
电极 反应 阳极 Cu－2e－===Cu2+ Cu－2e－===Cu2+ 2Cl－－2e－===Cl2↑
阴极 Cu2+＋2e－===Cu Cu2+＋2e－===Cu 2H＋＋2e－===H2↑
总反应 — — 2NaCl＋2H2O 2NaOH＋H2↑＋Cl2↑
4.金属的腐蚀与电化学防护
第四部分 物质结构与性质
一、元素周期表、元素周期律
1．原子结构
2．元素周期表的结构
3．原子结构与元素周期表关系的规律
(1)电子层数＝周期数（电子层数决定了周期数）
(2)最外层电子数＝主族数＝最高正价数＝价电子数
(3)质子数＝原子序数
(4)负价绝对值＝8－主族数（限第ⅣA～ⅦA族）
(5)同主族元素的原子半径越大，越易失电子，还原性越强，金属性越强，形成的最高价氧化物对应水化物的碱性越强，其离子的氧化性越弱。
(6)同周期元素的原子半径越小，越易得电子，氧化性越强，非金属性越强，形成的气态氢化物越稳定，形成的最高价氧化物对应水化物的酸性越强，其离子的还原性越弱。
4．同周期、同主族元素性质的递变规律
内 容 同周期（从左到右） 同主族（从上到下）
原子半径 逐渐减小 逐渐增大
电子层结构 电子层数相同，最外层电子数增多 电子层数递增，最外层电子数相同
得电子能力 逐渐增强 逐渐减弱
失电子能力 逐渐减弱 逐渐增强
金属性 逐渐减弱 逐渐增强
非金属性 逐渐增强 逐渐减弱
主要化合价 最高正价递增，最低负价＝族序数－8 最高正价＝族序数（O、F除外）
最高价氧化物对应 水化物的酸碱性 酸性逐渐增强 碱性逐渐减弱 酸性逐渐减弱 碱性逐渐增强
非金属元素气态 氢化物的形成难 易及稳定性 气态氢化物的形成越来越容易，气态氢化物越来越稳定 气态氢化物的形成越来越困难，气态氢化物越来越不稳定
二、基态原子的核外电子排布、元素的电离能和电负性
1．原子核外电子的“三个原理”及其表示方法
(1)三个原理：能量最低原理、泡利原理、洪特规则。
(2)基态原子核外电子排布的表示方法
表示方法 以硫原子为例
电子排布式 1s22s22p63s23p4
简化电子排布式 [Ne]3s23p4
电子排布图 （轨道表示式）
价电子排布式 3s23p4
2.电离能的应用
3．电负性的应用
三、两大理论与分子的空间结构
1．分子的空间结构与杂化轨道理论
杂化轨道的要点：当原子成键时，原子的价电子轨道相互混杂，形成与原轨道数相等且能量相同的杂化轨道。杂化轨道数不同，轨道间的夹角不同，形成分子的空间结构不同。
杂化类型 杂化轨道数目 杂化轨道夹角 空间结构 实例
sp 2 180° 直线形 BeCl2
sp2 3 120° 平面三角形 BF3
sp3 4 109°28′ 正四面体形 CH4
2.分子的空间结构与价层电子对互斥模型
价层电子对互斥 (VSEPR) 模型说明的是价层电子对的空间结构，而分子的空间结构指的是成键电子对的空间结构，不包括孤电子对。
(1)当中心原子无孤电子对时，二者的空间结构一致。
(2)当中心原子有孤电子对时，二者的空间结构不一致。
价层电子对数 成键电子对数 孤电子对数 VSEPR模型 分子空间结构 实例
2 2 0 直线形 直线形 BeCl2
3 3 0 平面三角形 平面三角形 BF3
2 1 V形 SO2
4 4 0 四面体形 正四面体形 CH4
3 1 三角锥形 NH3
2 2 V形 H2O
3.中心原子杂化轨道类型和分子空间结构的相互判断
分子组成 （A为中心原子） 中心原子的 孤电子对数 中心原子的 杂化轨道类型 分子空 间结构 实例
AB2 0 sp 直线形 BeCl2
1 sp2 V形 SO2
2 sp3 V形 H2O
AB3 0 sp2 平面三角形 BF3
1 sp3 三角锥形 NH3
AB4 0 sp3 正四面体形 CH4
四、微粒间的作用与分子的性质
1．共价键
(1)共价键的类型
①按成键原子间共用电子对的数目分为单键、双键和三键。
②按共用电子对是否偏移分为极性键、非极性键。
③按原子轨道的重叠方式分为σ键和π键，前者的电子云具有轴对称性，后者的电子云具有镜像对称性。
(2)键参数
(3)等电子原理
原子总数、价电子总数均相同的分子或离子具有相似的化学键特征。物理性质相似，化学性质不同。
常见等电子体：
微粒 通式 价电子总数 空间结构
CO2、SCN－、NO、N AX2 16e－ 直线形
CO、NO、SO3 AX3 24e－ 平面三角形
SO2、O3、NO AX2 18e－ V形
SO、PO AX4 32e－ 正四面体形
PO、SO、ClO AX3 26e－ 三角锥形
CO、N2 AX 10e－ 直线形
CH4、NH AX4 8e－ 正四面体形
(4)配合物
如[Cu(NH3)4]SO4
2．分子性质
(1)分子空间结构与分子极性的关系
(2)分子构型与分子极性的关系：“相似相溶”规律。
(3)无机含氧酸分子的酸性
无机含氧酸可写成(HO)mROn，如果成酸元素R相同，则n值越大，R的正电性越高，使R—O—H中O的电子向R偏移，在水分子的作用下越容易电离出H＋，酸性越强，如酸性：HClO
(1)强度：共价键>氢键>范德华力。
(2)影响强度的因素：对于A—H…B—，A、B的电负性越大，B原子的半径越小，氢键键能越大。
(3)对物质性质的影响：分子间氢键的存在，使物质的熔、沸点升高，在水中的溶解度增大。
五、微粒作用与晶体结构
1．离子键——离子晶体
(1)离子键：阴、阳离子通过静电作用形成的化学键。
①离子键强弱的判断：离子半径越小，离子所带电荷数越多，离子键越强，离子晶体的熔、沸点越高。
②离子键的强弱可以用晶格能的大小来衡量，晶格能是指气态离子形成1 mol离子晶体释放的能量。晶格能越大，离子晶体的熔、沸点越高，硬度越大。
(2)离子晶体：通过离子键作用形成的晶体。典型的离子晶体结构：
NaCl型晶体 CsCl型晶体
2.共价键——共价晶体
(1)共价晶体：所有原子间通过共价键结合成的晶体或相邻原子间以共价键相结合而形成三维骨架结构的晶体。
(2)典型的共价晶体有金刚石(C)、晶体硅(Si)、二氧化硅(SiO2 )。
(3)典型共价晶体结构
物质 金刚石 二氧化硅
结构 示意图
(4)共价键强弱和共价晶体熔、沸点大小的判断：原子半径越小，形成共价键的键长越短，共价键的键能越大，其晶体熔、沸点越高，如熔点：金刚石>碳化硅>晶体硅。
3．分子间作用力——分子晶体
(1)分子间作用力：把分子聚集在一起的作用力。分子间作用力比化学键弱得多，包括范德华力和氢键。
(2)①分子晶体：分子间以分子间作用力（范德华力、氢键）相结合形成的晶体。典型的分子晶体有干冰、冰，其晶体结构如下：
物质 干冰 冰
晶体 模型
②分子间作用力强弱和分子晶体熔、沸点大小的判断：组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，分子间作用力越大，熔、沸点越高。但存在分子间氢键时，分子晶体的熔、沸点往往反常地高。
(3)氢键影响物质的性质：增大物质的熔、沸点，增大物质的溶解性。表示方法：X—H…Y (N、O、F)。一般存在于氢化物中。
4．金属键——金属晶体
(1)金属键：金属阳离子和自由电子之间强烈的相互作用。
运用电子气理论可解释金属晶体的导电性、导热性和延展性。
晶体中的微粒 导电性 导热性 延展性
金属阳离子 和自由电子 自由电子在外加电场的作用下发生定向移动 自由电子与金属离子碰撞传递热量 晶体中各原子层相对滑动仍保持相互作用
(2)①金属晶体：通过金属键作用形成的晶体。
②金属键的强弱和金属晶体熔、沸点的变化规律：阳离子所带电荷数越多，半径越小，金属键越强，熔、沸点越高，如熔点Na
5．四大晶体的区别
晶体类型 共价晶体 分子晶体 金属晶体 离子晶体
结构微粒 原子 分子 金属阳离子、 自由电子 阴、阳离子
微粒间 作用（力） 共价键 分子间 作用力 金属键 离子键
熔、沸点 很高 很低 一般较高， 少部分低 较高
硬度 很硬 一般较软 一般较硬， 少部分软 较硬
溶解性 难溶解 相似相溶 难溶（Na等 与水反应） 易溶于 极性溶剂
导电情况 不导电 （除硅外） 一般 不导电 良导体 固体不导电，熔融或溶于水后导电
实例 金刚石、 水晶、 碳化硅等 干冰、 冰、H2等 Na、Mg、 Al等 NaCl、CaCO3、 NaOH等
6.晶体熔、沸点高低的比较
不同类型晶体的熔、沸点高低一般规律：共价晶体＞离子晶体＞分子晶体。
第五部分 有机化学
一、烃
1．常见烃的分类
2．甲烷
(1)分子结构
分子式 元素组成 电子式 结构式
CH4 ω(C)：75% ω(H)：25%
空间结构 分子极性 球棍模型 空间填充模型
（正四面体，键角109°28′） 非极性分子
(2)化学性质
a．取代反应
b．氧化反应
CH4很稳定，常温下在空气中不被氧气氧化，也不使KMnO4溶液褪色，但CH4可以在空气或氧气中安静地燃烧：
CH4＋2O2CO2＋2H2O。
3．乙烯
(1)分子结构
分子式 最简式 结构简式 结构式 电子式
C2H4 CH2 CH2==CH2
球棍模型 空间填充模型 空间结构 分子极性
平面形，2个碳原子与4个氢原子处于同一个平面内（键角为120°） 非极性分子
(2)化学性质
乙烯分子中碳碳原子间以双键相结合，因而能发生加成、加聚反应，能使溴水和KMnO4（酸性）溶液褪色。
a．加成反应
CH2==CH2＋Br2―→CH2BrCH2Br（溴水褪色）。
CH2==CH2＋H2CH3—CH3。
CH2==CH2＋H2OCH3CH2OH（制乙醇）。
b．氧化反应：C2H4＋3O22CO2＋2H2O，乙烯能使酸化的KMnO4溶液褪色。
c．加聚反应：nCH2==CH2。
4．乙炔
(1)分子结构
分子式 最简式 结构式 电子式
C2H2 CH H—C≡C—H
球棍模型 空间填充模型 空间结构 分子极性
直线形 非极性分子
(2)化学性质
a．加成反应
CH≡CH＋Br2―→BrCH==CHBr
BrCH===CHBr＋Br2―→CHBr2CHBr2（溴水褪色）。
CH≡CH＋H2CH2==CH2。
CH≡CH＋HClCH2==CHCl（氯乙烯）。
nCH2==CHCl。
b．氧化反应：2C2H2＋5O24CO2＋2H2O，C2H2使酸性KMnO4溶液褪色。
5．苯
(1)分子结构
分子式 最简式 结构简式 分子极性
C6H6 CH 非极性分子
空间结构 空间填充模型
平面形，所有原子在同一平面上，键角是120°
(2)化学性质
①取代反应：＋Br2溴苯＋HBr。
硝化反应：＋HO—NO2硝基苯＋H2O。
磺化反应：＋HO—SO3H苯磺酸＋H2O。
②加成反应：＋3H2环己烷。
③氧化反应：2C6H6＋15O212CO2＋6H2O。
苯不能被高锰酸钾氧化。
二、烃的衍生物
1．常见烃的衍生物的分类
2．溴乙烷
(1)分子结构
分子式 电子式 结构式 结构简式 官能团
C2H5Br CH3CH2Br —Br
(2)化学性质
a．取代（水解）反应
反应条件：NaOH水溶液，加热。
C2H5—Br＋NaOHC2H5—OH＋NaBr。
b．消去反应
反应条件：强碱（NaOH或KOH）的乙醇溶液，加热。
＋NaOHCH2==CH2↑＋NaBr＋H2O。
有机化合物在一定条件下，从一个分子中脱去一个或几个小分子（如H2O、HX等），而生成含不饱和键化合物的反应，叫做消去反应。
3．乙醇
(1)分子结构
分子式 电子式 结构式 结构简式
C2H6O CH3CH2OH或C2H5OH
(2)化学性质
①乙醇与活泼金属的反应
2CH3CH2OH＋2Na―→2CH3CH2ONa＋H2↑。
②燃烧氧化
CH3CH2OH＋3O22CO2＋3H2O。
a．CH3CH2OH燃烧，火焰为淡蓝色。
b．烃的含氧衍生物燃烧通式为CxHyOz＋（x＋－）O2xCO2＋H2O。
③催化氧化 。
④脱水反应
CH3CH2OHCH2==CH2↑＋H2O（消去反应）。
2CH3CH2OHCH3CH2—O—CH2CH3＋H2O。
4．苯酚
(1)分子结构
分子式 结构简式 官能团
C6H6O —OH
(2)化学性质
①酸性
a．苯酚具有弱酸性，俗称石炭酸，在水溶液里发生如下电离：
H＋＋。
b．与Na反应：。
c．与NaOH反应：。
②取代反应
苯酚分子中苯环上的氢原子很容易被溴原子取代，生成2，4，6 三溴苯酚，反应的化学方程式为。
③显色反应
苯酚溶液中滴入FeCl3溶液显紫色，此反应可用于Fe3+和苯酚的相互检验。
5．乙醛
(1)分子结构
乙醛的分子式是C2H4O，结构式是，简写为CH3CHO。
(2)化学性质
①加成反应
CH3CHO＋H2CH3—CH2—OH（还原反应）。
有机物分子里加入氧原子或失去氢原子的反应属于氧化反应。有机物分子里加入氢原子或失去氧原子的反应属于还原反应。
②氧化反应
a．燃烧 2CH3CHO＋5O2―→4CO2＋4H2O。
b．催化氧化 2CH3CHO＋O22CH3COOH。
c．银镜反应
CH3CHO＋2[Ag(NH3)2]OH―→CH3COONH4＋2Ag↓＋3NH3＋H2O。
d．与新制的Cu(OH)2反应
CH3CHO＋2Cu(OH)2＋NaOHCH3COONa＋Cu2O↓＋3H2O。
(3)银氨溶液的制取
将稀氨水逐滴加入AgNO3溶液中：Ag＋＋NH3·H2O===AgOH↓＋NH。
AgOH溶解在过量的氨水中：AgOH＋2NH3·H2O===[Ag(NH3)2]OH＋2H2O。
银氨溶液呈碱性，有弱氧化性。
6．乙酸
(1)分子结构
分子式为C2H4O2，结构式为，简写为CH3COOH。
(2)化学性质
①酸性
乙酸是弱酸，具有酸的通性，其电离方程式为CH3COOH CH3COO－＋H＋。
②酯化反应
概念：酸和醇作用生成酯和水的反应叫做酯化反应。
。
该反应中，浓硫酸是催化剂，同时又是吸水剂。若将浓硫酸改为稀硫酸，则平衡向左移动。
③生成酸酐
7．酯
(1)水解反应：CH3COOC2H5＋H2OCH3COOH＋C2H5OH。
(2)酯的水解是酯化反应的逆反应。
(3)当有碱存在时，碱跟水解生成的酸发生中和反应，此时水解程度大。
三、生命中的基础有机物质
1．油脂
(1)油脂的组成和结构
①单甘油酯：R1、R2、R3相同。
②混甘油酯：R1、R2、R3不同。
③R1、R2、R3是高级脂肪烃基，可以是饱和的，也可以是不饱和的。
(2)化学性质
①油脂的氢化（硬化、还原）
②油脂的水解
酸性条件下水解
③碱性条件下水解（皂化）
2．糖类
(1)葡萄糖、果糖、蔗糖和麦芽糖的比较
名称 葡萄糖 果糖 蔗糖 麦芽糖
分子式 C6H12O6 C6H12O6 C12H22O11 C12H22O11
结构 特点 有—CHO 无—CHO 有 无—CHO 有—CHO
主要 性质 ①氧化成酸 ②还原成醇 ③酯化生成酯 ④发酵制乙醇 有还原性 ①无还原性 ②水解生成 葡萄糖和果糖 ①有还原性 ②水解生成葡萄糖
(2)淀粉和纤维素的比较
名称 淀粉 纤维素
分子式 (C6H10O5)n (C6H10O5)n
n值大小 大 更大
结构特点 无—CHO ①无—CHO；②有—OH
水解最终产物 葡萄糖 葡萄糖
性质差别 遇碘变蓝色 可发生酯化反应
是否为纯净物 否 否
是否为同分异构体 否
3.氨基酸的性质
(1)既能跟强碱反应又能跟强酸反应
＋NaOH―→＋H2O。
＋HCl―→。
(2)缩合反应
。
4．蛋白质的性质
(1)两性：在蛋白质分子中存在着没有缩合的羧基和氨基，既能跟酸反应，又能跟碱反应，具有两性。
(2)盐析：在蛋白质的溶液中加入某些浓的无机盐溶液，使蛋白质的溶解度降低而从溶液中析出。析出的蛋白质仍能溶于水，并不影响蛋白质的性质。
(3)变性
加热、酸、碱、重金属盐、紫外线、某些有机物（如乙醇、甲醛、苯酚）等都能使蛋白质发生变性。
(4)颜色反应
某些蛋白质沉淀黄色
(5)水解反应
蛋白质水解的最终产物是氨基酸
(6)灼烧
蛋白质被灼烧时，产生具有类似烧焦羽毛的特殊气味，这可用于鉴别蛋白质和其他有机合成材料。
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