内容正文:
高一化学期末核心必背知识清单
专题01 必背概念清单
目录
第五章 化工生产中的重要非金属元素
第六章 化学反应与能量
第七章 有机化合物
第八章 化学与可持续发展
第五章 化工生产中的重要非金属元素
清单01硫及其化合物
1.硫单质(S):俗称硫黄,黄色晶体,难溶于水,微溶于酒精,易溶于二硫化碳;位于元素周期表第三周期第ⅥA族,常见化合价为-2、0、+4、+6;既有氧化性(与Fe、Cu、H2反应生成低价态硫化物),又有还原性(与O2反应生成SO2)。
2.二氧化硫(SO2):无色、有刺激性气味的有毒气体,密度比空气大,易溶于水(1:40);具有酸性氧化物性质、强还原性、弱氧化性和漂白性(漂白品红溶液,加热可恢复原色,不能漂白酸碱指示剂)。
3.三氧化硫(SO3):酸性氧化物,能与水反应生成硫酸(SO3+H2O=H2SO4),与碱、碱性氧化物反应生成硫酸盐。
4.硫酸(H2SO4):工业制备三步:硫黄/黄铁矿燃烧生成SO2→SO2催化氧化生成SO3→SO3用98.3%浓硫酸吸收生成浓硫酸;浓硫酸具有吸水性(作干燥剂)、脱水性(使蔗糖变黑)、强氧化性(与Cu、C反应,Fe、Al常温下钝化)。
5.硫酸根离子(SO42-)检验:先加稀盐酸(排除Ag+、CO32-、SO32-干扰),无明显现象后加BaCl2溶液,若产生白色沉淀,证明存在SO42-。
6.不同价态含硫物质转化:-2价(H2S、S2-、HS-,只有还原性)、0价(S,既有氧化性又有还原性)、+4价(SO2、H2SO3、HSO3-、SO32-,既有氧化性又有还原性)、+6价(H2SO4,只有氧化性)。
清单02氮及其化合物
1.氮气(N2):无色无味气体,难溶于水,化学性质稳定(N≡N键牢固);可与Mg、H2、O2反应(放电或高温条件下生成NO)。
2.氮的固定:将游离态的氮转化为化合态氮的过程,分为自然固氮(闪电、根瘤菌)和人工固氮(合成氨)。
3.一氧化氮(NO):无色有毒气体,难溶于水,易被氧气氧化为NO2;二氧化氮(NO2):红棕色有刺激性气味有毒气体,易溶于水,与水反应生成HNO3和NO(3NO2+H2O=2HNO3+NO)。
4.硝酸(HNO3):浓硝酸呈黄色(分解生成NO2),具有强酸性、强氧化性(与Cu、C反应,常温下使Fe、Al钝化);实验室保存需密封、避光、低温。
5.氨(NH3):无色有刺激性气味气体,密度比空气小,极易溶于水(1:700),易液化(作制冷剂);与水反应生成NH3·H2O(弱碱),与HCl反应生成NH4Cl(白烟现象)。
6.铵盐(NH4+):易溶于水,受热易分解;与碱反应生成NH3(实验室制氨气原理);NH4+检验:加浓NaOH溶液加热,产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。
清单03无机非金属材料
1.硅酸盐材料:玻璃(主要成分SiO2、Na2SiO3、CaSiO3)、陶瓷、水泥,属于传统无机非金属材料。
2.新型无机非金属材料:半导体材料(硅)、耐高温材料(氧化铝)、生物陶瓷等,具有特殊性能。
3.硅(Si):半导体材料,位于元素周期表第三周期第ⅣA族,太阳电池材料、芯片材料;
二氧化硅(SiO2):硬度大、熔点高,不溶于水,能与NaOH溶液、氢氟酸反应(SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O),光导纤维(导光不导电)。
第六章化学反应与能量
清单01化学反应与能量变化
1.化学反应的能量变化:分为放热反应(反应物总能量>生成物总能量,如燃烧、酸碱中和)和吸热反应(反应物总能量<生成物总能量,如CaCO3分解、C与CO2反应)。
2.反应热(焓变):用ΔH表示,单位kJ/mol;放热反应ΔH<0,吸热反应ΔH>0。
3.热化学方程式:标注物质状态(g、l、s、aq),注明ΔH的数值和单位,化学计量数可表示物质的量,与ΔH成正比。
4.燃烧热:1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量;中和热:强酸与强碱的稀溶液发生中和反应生成1molH2O时放出的热量(约57.3kJ/mol)。
清单02化学反应的速率与限度
1.化学反应速率:单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加,单位mol/(L·min)或mol/(L·s);影响因素:温度(升高温度,速率加快)、浓度(增大浓度,速率加快)、压强(有气体参与,增大压强,速率加快)、催化剂(加快反应速率,不影响平衡)、接触面积。
2.化学反应限度(化学平衡):可逆反应达到的一种状态,此时正反应速率=逆反应速率,反应物和生成物浓度不再变化;平衡状态可通过浓度、压强、温度等条件改变而移动(勒夏特列原理)。
3.可逆反应:在同一条件下,既能向正反应方向进行,又能向逆反应方向进行的反应(如SO2与O2的催化氧化、N2与H2合成氨)。
清单03 化学能与电能
1.原电池:将化学能转化为电能的装置,构成条件:两个活泼性不同的电极、电解质溶液、闭合回路、自发的氧化还原反应。
2.电极反应:负极(活泼金属):失电子,发生氧化反应;正极(不活泼金属或石墨):得电子,发生还原反应;电子从负极经导线流向正极,电流方向相反。
3.常见原电池:铜锌原电池(Zn为负极,Cu为正极,电解质溶液为稀硫酸);实用电池:干电池、铅蓄电池、锂电池、燃料电池。
第七章有机化合物
清单01 认识有机化合物
1.有机化合物:通常指含碳元素的化合物(除CO、CO₂、碳酸盐等无机物),种类繁多,易燃烧、难溶于水、熔点低。
2.同系物:结构相似,分子组成相差1个或多个“-CH₂-”原子团的物质(如甲烷、乙烷、丙烷)。
3.同分异构体:分子式相同但结构不同的化合物(如丁烷有2种同分异构体);同分异构现象是有机物种类繁多的重要原因。
4.甲烷(CH₄):最简单的有机物,正四面体结构,性质稳定,不与强酸、强碱、强氧化剂反应;能发生取代反应(与Cl₂在光照下生成CH₃Cl、CH₂Cl₂等)。
清单02 乙烯与有机高分子材料
1.乙烯(C2H4):平面结构,含碳碳双键(C=C),性质活泼,能发生加成反应(与Br2、H2、HX、H2O等)、加聚反应(生成聚乙烯);是重要的化工原料,可催熟果实。
2.烯烃:含碳碳双键的烃,通式CnH2n(n≥2),性质与乙烯相似。
3.有机高分子材料:分为天然高分子(淀粉、纤维素、蛋白质)和合成高分子(塑料、合成纤维、合成橡胶);塑料分为热塑性塑料(如聚乙烯)和热固性塑料(如酚醛树脂)。
清单03 乙醇与乙酸
1.乙醇(C2H5OH):俗称酒精,易溶于水,易挥发;含羟基(-OH),能与Na反应生成H₂,能发生催化氧化(Cu/Ag加热,生成乙醛),能与乙酸发生酯化反应。
2.乙酸(CH3COOH):俗称醋酸,弱酸,具有酸的通性(使石蕊变红、与碱反应、与碳酸盐反应);含羧基(-COOH),能与乙醇发生酯化反应(浓硫酸作催化剂和吸水剂,加热条件下生成乙酸乙酯)。
3.酯化反应:酸与醇生成酯和水的反应,遵循“酸脱羟基,醇脱氢”的规律。
清单04 基本营养物质
1.糖类:分为单糖(葡萄糖、果糖,C6H12O6)、二糖(蔗糖、麦芽糖,C12H22O11)、多糖(淀粉、纤维素,(C6H10O5)ₙ,n值不同,不互为同分异构体);葡萄糖能发生银镜反应、与新制Cu(OH)2悬浊液反应(生成砖红色沉淀)。
2.油脂:高级脂肪酸与甘油形成的酯,能发生水解反应(酸性条件下生成脂肪酸和甘油,碱性条件下生成肥皂和甘油,称为皂化反应)。
3.蛋白质:由氨基酸脱水缩合形成,含C、H、O、N等元素;能发生水解反应(最终生成氨基酸)、盐析(可逆,用于提纯)、变性(不可逆,如加热、加重金属盐)、颜色反应(与浓硝酸作用变黄)。
第八章化学与可持续发展
清单01自然资源的开发利用
1.金属矿物的开发利用:常见金属冶炼方法(热分解法、热还原法、电解法);如Hg、Ag用热分解法,Fe、Cu用热还原法,Na、Mg、Al用电解法。
2.海水资源的开发利用:海水淡化(蒸馏法、电渗析法、离子交换法),海水提溴、提碘,海水提镁。
3.化石燃料的利用:煤、石油、天然气,属于不可再生资源;煤的干馏(化学变化)、石油的分馏(物理变化)、裂化和裂解(化学变化,获得乙烯、丙烯等化工原料)。
清单02化学品的合理使用
1.化肥:氮肥(NH4Cl、NH4NO3、CO(NH2)2)、磷肥、钾肥,合理使用避免土壤污染和水体富营养化。
2.农药:分类(杀虫剂、杀菌剂、除草剂),合理使用,减少对环境和人体的危害。
3.食品添加剂:分为着色剂、调味剂、防腐剂、营养强化剂,严格按标准使用,禁止滥用。
清单03 环境保护与绿色化学
1.环境问题:空气污染(SO2、NO2、PM2.5等)、水体污染(重金属离子、农药、化肥等)、土壤污染。
2.绿色化学:核心是从源头上减少和消除环境污染,原子利用率100%(反应物全部转化为生成物)。
3.环境保护措施:减少化石燃料使用,开发新能源(太阳能、风能、氢能等),垃圾分类处理,污水处理达标排放。
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高一化学期末核心必背知识清单
专题01 必背概念清单
目录
第五章 化工生产中的重要非金属元素
第六章 化学反应与能量
第七章 有机化合物
第八章 化学与可持续发展
第五章 化工生产中的重要非金属元素
清单01硫及其化合物
1.硫单质(S):俗称 , 色晶体, 溶于水, 溶于酒精, 溶于二硫化碳;位于元素周期表第三周期第ⅥA族,常见化合价为-2、0、+4、+6;既有氧化性(与Fe、Cu、H2反应生成低价态硫化物),又有还原性(与O2反应生成 )。
2.二氧化硫(SO2): 色、有 的有毒气体,密度比空气 , 溶于水(1:40);具有酸性氧化物性质、强还原性、弱氧化性和漂白性(漂白品红溶液,加热可 ,不能漂白酸碱指示剂)。
3.三氧化硫(SO3):酸性氧化物,能与水反应生成 (SO3+H2O=H2SO4),与碱、碱性氧化物反应生成硫酸盐。
4.硫酸(H2SO4):工业制备三步:硫黄/黄铁矿燃烧生成SO2→SO2催化氧化生成SO3→SO3用98.3%浓硫酸吸收生成浓硫酸;浓硫酸具有 性(作干燥剂)、 性(使蔗糖变黑)、 性(与Cu、C反应,Fe、Al常温下 )。
5.硫酸根离子(SO42-)检验:先加稀盐酸(排除Ag+、CO32-、SO32-干扰),无明显现象后加BaCl2溶液,若产生白色沉淀,证明存在SO42-。
6.不同价态含硫物质转化:-2价(H2S、S2-、HS-,只有 性)、0价(S,既有氧化性又有还原性)、+4价(SO2、H2SO3、HSO3-、SO32-,既有氧化性又有还原性)、+6价(H2SO4,只有 性)。
清单02氮及其化合物
1.氮气(N2): 色 味 体, 溶于水,化学性质 ( 键牢固);可与Mg、H2、O2反应(放电或高温条件下生成 )。
2.氮的固定:将游离态的氮转化为化合态氮的过程,分为 固氮(闪电、根瘤菌)和 固氮(合成氨)。
3.一氧化氮(NO): 色 毒 体, 溶于水,易被氧气氧化为 ;二氧化氮(NO2):红棕色 气味有 气体, 溶于水,与水反应生成HNO3和NO(3NO2+H2O=2HNO3+NO)。
4.硝酸(HNO3):浓硝酸呈 色(分解生成NO2),具有强酸性、强氧化性(与Cu、C反应,常温下使Fe、Al钝化);实验室保存需 。
5.氨(NH3): 色有 气体,密度比空气 , 溶于水(1:700),易 (作制冷剂);与水反应生成 (弱碱),与HCl反应生成 (白烟现象)。
6.铵盐(NH4+): 溶于水,受热易 ;与碱反应生成 (实验室制氨气原理);NH4+检验: 。
清单03无机非金属材料
1.硅酸盐材料: (主要成分SiO2、Na2SiO3、CaSiO3)、 、 ,属于传统无机非金属材料。
2. 材料:半导体材料(硅)、耐高温材料(氧化铝)、生物陶瓷等,具有特殊性能。
3.硅(Si):半导体材料,位于元素周期表第三周期第ⅣA族,太阳电池材料、芯片材料;
二氧化硅(SiO2):硬度大、熔点高,不溶于水,能与NaOH溶液、氢氟酸反应(SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O),光导纤维(导光不导电)。
第六章化学反应与能量
清单01化学反应与能量变化
1.化学反应的能量变化:分为 热反应(反应物总能量>生成物总能量,如燃烧、酸碱中和)和 热反应(反应物总能量<生成物总能量,如CaCO3分解、C与CO2反应)。
2.反应热(焓变):用ΔH表示,单位kJ/mol;放热反应ΔH 0,吸热反应ΔH 0。
3.热化学方程式:标注物质状态(g、l、s、aq),注明ΔH的数值和单位,化学计量数可表示物质的量,与ΔH成 比。
4.燃烧热:1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量;中和热:强酸与强碱的稀溶液发生中和反应生成1molH2O时放出的热量(约57.3kJ/mol)。
清单02化学反应的速率与限度
1.化学反应速率:单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加,单位mol/(L·min)或mol/(L·s);影响因素:温度(升高温度,速率 )、浓度(增大浓度,速率 )、压强(有气体参与,增大压强,速率 )、催化剂( 反应速率,不影响平衡)、接触面积。
2.化学反应限度(化学平衡):可逆反应达到的一种状态,此时正反应速率 逆反应速率,反应物和生成物浓度不再变化;平衡状态可通过浓度、压强、温度等条件改变而移动(勒夏特列原理)。
3.可逆反应:在同一条件下,既能向正反应方向进行,又能向逆反应方向进行的反应(如SO2与O2的催化氧化、N2与H2合成氨)。
清单03 化学能与电能
1.原电池:将 能转化为 能的装置,构成条件:两个活泼性不同的电极、电解质溶液、闭合回路、自发的氧化还原反应。
2.电极反应: 极(活泼金属):失电子,发生氧化反应; 极(不活泼金属或石墨):得电子,发生还原反应;电子从 极经导线流向 极,电流方向相反。
3.常见原电池:铜锌原电池(Zn为负极,Cu为正极,电解质溶液为稀硫酸);实用电池:干电池、铅蓄电池、锂电池、燃料电池。
第七章有机化合物
清单01 认识有机化合物
1.有机化合物:通常指含碳元素的化合物(除CO、CO₂、碳酸盐等无机物),种类繁多,易燃烧、难溶于水、熔点低。
2.同系物:结构相似,分子组成相差1个或多个“ ”原子团的物质(如甲烷、乙烷、丙烷)。
3.同分异构体:分子式相同但结构不同的化合物(如丁烷有2种同分异构体);同分异构现象是有机物种类繁多的重要原因。
4.甲烷(CH₄):最简单的有机物, 结构,性质稳定,不与强酸、强碱、强氧化剂反应;能发生
反应(与Cl₂在光照下生成CH₃Cl、CH₂Cl₂等)。
清单02 乙烯与有机高分子材料
1.乙烯(C2H4): 结构,含碳碳双键(C=C),性质活泼,能发生 反应(与Br2、H2、HX、H2O等)、 反应(生成聚乙烯);是重要的化工原料,可催熟果实。
2.烯烃:含碳碳双键的烃,通式 ,性质与乙烯相似。
3.有机高分子材料:分为天然高分子(淀粉、纤维素、蛋白质)和合成高分子(塑料、合成纤维、合成橡胶);塑料分为热塑性塑料(如聚乙烯)和热固性塑料(如酚醛树脂)。
清单03 乙醇与乙酸
1.乙醇(C2H5OH):俗称 , 溶于水, 挥发;含羟基(-OH),能与Na反应生成 ,能发生催化氧化(Cu/Ag加热,生成乙醛),能与乙酸发生 反应。
2.乙酸(CH3COOH):俗称醋酸,弱酸,具有酸的通性(使石蕊变红、与碱反应、与碳酸盐反应);含羧基(-COOH),能与乙醇发生酯化反应(浓硫酸作催化剂和吸水剂,加热条件下生成乙酸乙酯)。
3.酯化反应:酸与醇生成酯和水的反应,遵循“酸脱羟基,醇脱氢”的规律。
清单04 基本营养物质
1.糖类:分为 (葡萄糖、果糖,C6H12O6)、 (蔗糖、麦芽糖,C12H22O11)、 (淀粉、纤维素,(C6H10O5)ₙ,n值不同,不互为同分异构体);葡萄糖能发生银镜反应、与新制Cu(OH)2悬浊液反应(生成砖红色沉淀)。
2.油脂:高级脂肪酸与甘油形成的酯,能发生水解反应(酸性条件下生成脂肪酸和甘油,碱性条件下生成肥皂和甘油,称为 反应)。
3.蛋白质:由氨基酸 形成,含 等元素;能发生水解反应(最终生成氨基酸)、 (可逆,用于提纯)、 (不可逆,如加热、加重金属盐)、颜色反应(与浓硝酸作用变黄)。
第八章化学与可持续发展
清单01自然资源的开发利用
1.金属矿物的开发利用:常见金属冶炼方法( 法、 法、 法);如Hg、Ag用 法,Fe、Cu用 法,Na、Mg、Al用 法。
2.海水资源的开发利用:海水淡化(蒸馏法、电渗析法、离子交换法),海水提溴、提碘,海水提镁。
3.化石燃料的利用:煤、石油、天然气,属于 资源;煤的干馏( 变化)、石油的分馏( 变化)、裂化和裂解( 变化,获得乙烯、丙烯等化工原料)。
清单02化学品的合理使用
1.化肥:氮肥(NH4Cl、NH4NO3、CO(NH2)2)、磷肥、钾肥,合理使用避免土壤污染和水体富营养化。
2.农药:分类(杀虫剂、杀菌剂、除草剂),合理使用,减少对环境和人体的危害。
3.食品添加剂:分为着色剂、调味剂、防腐剂、营养强化剂,严格按标准使用,禁止滥用。
清单03 环境保护与绿色化学
1.环境问题:空气污染(SO2、NO2、PM2.5等)、水体污染(重金属离子、农药、化肥等)、土壤污染。
2.绿色化学:核心是从源头上减少和消除环境污染,原子利用率 (反应物全部转化为生成物)。
3.环境保护措施:减少化石燃料使用,开发新能源(太阳能、风能、氢能等),垃圾分类处理,污水处理达标排放。
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