化学思维导图手写,可助梳理知识体系。
高中化学思维导图手写
化学基本概念
概念 | 定义 | 举例 |
---|---|---|
物质的量 | 表示含有一定数目粒子的集合体,单位为摩尔(mol) | 1mol O₂ 含有约 6.02×10²³个氧分子 |
摩尔质量 | 单位物质的量的物质所具有的质量,单位为 g/mol,数值上等于该物质的相对原子质量或相对分子质量 | CO₂ 的摩尔质量为 44g/mol |
气体摩尔体积 | 单位物质的量的气体所占的体积,标准状况下约为 22.4L/mol | 标准状况下,2mol H₂ 的体积约为 44.8L |
物质的量浓度 | 以单位体积溶液里所含溶质 B 的物质的量来表示溶液组成的物理量,单位为 mol/L | 1L 1mol/L 的 NaCl 溶液中含有 1mol NaCl |
化学物质及其变化
(一)无机物
- 金属及其化合物
- 钠:性质活泼,与水剧烈反应生成 NaOH 和 H₂,燃烧生成 Na₂O₂。
- 铝:具有两性,既能与酸反应又能与强碱反应,氧化膜致密可阻止进一步氧化。
- 铁:有变价,Fe²⁺与 Fe³⁺相互转化,铁在潮湿环境中易生锈。
- 铜:不活泼金属,与浓硫酸、硝酸等在加热条件下反应。
- 非金属及其化合物
- 氯:Cl₂ 是黄绿色有毒气体,与水反应生成 HCl 和 HClO,具有强氧化性用于消毒、漂白等。
- 硫:S 通常为淡黄色固体,与金属反应生成硫化物,与氧气反应生成 SO₂。
- 氮:N₂ 化学性质稳定,但在高温高压催化剂下可合成氨,氨是重要化工原料,易溶于水形成碱性溶液。
- 碳:有石墨、金刚石等同素异形体,CO₂ 能参与光合作用、与碱反应等。
(二)有机物
- 烃
- 烷烃:通式 CnH₂n⁺₂,如甲烷 CH₄,结构稳定,是天然气主要成分,能发生取代反应。
- 烯烃:通式 CnH₂n,如乙烯 C₂H₄,含碳碳双键,能使酸性高锰酸钾褪色、发生加成聚合反应。
- 炔烃:通式 CnH₂n 2,如乙炔 C₂H₂,含碳碳三键,可用于焊接切割金属。
- 烃的衍生物
- 醇:如乙醇 C₂H₅OH,与钠反应放出 H₂,可被氧化为醛、酮等,能发生酯化反应。
- 酚:如苯酚,具有弱酸性,与浓溴水反应生成白色沉淀,可用于杀菌消毒。
- 醛:如甲醛 HCHO、乙醛 CH₃CHO,含醛基,易被氧化,是有机合成重要中间体。
- 羧酸:如乙酸 CH₃COOH,具有酸性,能与醇发生酯化反应,是食醋主要成分。
- 酯:如乙酸乙酯,具有果香气味,在酸性或碱性条件下可水解。
化学实验基础
(一)常见仪器使用
仪器 | 用途 | 注意事项 |
---|---|---|
试管 | 少量试剂的反应容器 | 加热时试管口不能对着人,液体不超过容积的 1/3 |
烧杯 | 配制溶液、较多量试剂反应 | 加热需垫石棉网,溶解固体时用玻璃棒搅拌 |
容量瓶 | 精确配制一定物质的量浓度溶液 | 只能用来配制溶液,不能长期储存,使用前需检查是否漏水 |
分液漏斗 | 分离互不相溶的液体混合物 | 使用前检查是否漏液,关闭活塞前需平衡气压 |
托盘天平 | 称量药品质量 | “左物右码”,精确到 0.1g,腐蚀性药品放玻璃器皿中称量 |
(二)实验基本操作
- 物质的量浓度溶液配制:计算、称量、溶解、冷却转移、洗涤、定容、摇匀等步骤,注意容量瓶的使用细节。
- 气体制备与收集:根据反应物状态和气体性质选择发生装置和收集方法,如固液常温型制 H₂、O₂,排水法或向上排空气法收集等,实验前需检查装置气密性。
化学反应原理
(一)化学反应速率
- 定义:用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。
- 影响因素:浓度越大、温度越高、催化剂(正催化剂)存在、增大接触面积等会使反应速率加快,固体浓度视为常数不影响速率。
(二)化学平衡
- 特征:逆、等、动、定、变,如合成氨反应达到平衡时 v(正)=v(逆),各物质浓度不再变化但反应未停止。
- 移动原理:勒夏特列原理,改变浓度、温度、压强等条件,平衡会向减弱这种改变的方向移动,用于解释工业生产中的条件控制。
(三)电解质溶液
- 强弱电解质:强电解质在水溶液中完全电离,如强酸、强碱、大部分盐;弱电解质部分电离,如弱酸、弱碱、水。
- 电离平衡:弱电解质电离过程达平衡,受温度、浓度等影响,例如醋酸稀释时电离度增大但溶液酸性减弱。
- 离子反应:有离子参加或生成的反应,书写离子方程式要符合客观事实、遵循守恒规律,用于分析溶液中的化学反应。
相关问题与解答
问题 1:如何判断一种物质是强电解质还是弱电解质? 解答:首先看物质类别,强酸、强碱、大部分盐属于强电解质;然后看其在水中的溶解性及电离程度,若完全溶解且几乎全部电离则为强电解质,若部分电离则为弱电解质,硫酸是强酸,在水溶液中完全电离,是强电解质;而醋酸是弱酸,在水中部分电离,属于弱电解质,还可以通过测量其溶液的导电性来判断,相同浓度下,强电解质溶液导电性强,但要注意有些难溶盐虽为强电解质但溶液导电性弱。
问题 2:在化学平衡移动中,如果增大反应物的浓度,平衡一定会正向移动吗? 解答:不一定,增大反应物浓度,平衡一般会向正反应方向移动,但如果反应物有多种,且其中一种反应物浓度增大而其他反应物浓度很小或后续反应受到限制时,情况可能不同,对于反应 N₂ + 3H₂ ⇌ 2NH₃,如果只增大 N₂的浓度,初始阶段平衡会正向移动,但随着反应进行,由于 H₂的量有限,可能无法使反应持续正向进行到底,最终达到的新平衡状态可能并非简单地一直正向移动,如果反应前后气体分子数相等且反应在固定容积容器中进行,增大一种反应物浓度虽然会使平衡正向移动,但达到新平衡时该反应物的转化率可能会降低。