《化学知识点》课件

化学知识点欢迎来到化学知识点系列课程本课程将为您提供化学基础知识的全面概述，从物质的基本分类到复杂的化学反应原理通过生动直观的讲解和大量实例，帮助您掌握化学的核心概念和应用无论您是化学初学者还是希望巩固知识的学生，这门课程都能满足您的需求化学是研究物质组成、结构、性质以及变化规律的自然科学它不仅是理解世界的基础，也是现代工业、医药、材料等领域发展的支柱让我们一起踏上这段探索微观世界奥秘的旅程概述与目录物质的分类与性质纯净物与混合物的区别，物理变化与化学变化的特征及实例分析原子构成原子基本结构，元素周期表，相对原子质量，同位素，离子与分子化学键基础离子键、共价键与金属键的特点，分子间作用力化学反应与应用化学方程式，反应类型，溶液与浓度，有机化学基础，实验技术本课程共八章，系统介绍从基础概念到实验应用的全过程每章包含若干小节，逐步深入，循序渐进课程设计遵循从简到难，从基础到应用的原则，帮助学生建立完整的化学知识体系第一章物质的分类与性质物质构成世界的基本单位纯净物与混合物基于组成的基本分类物理变化与化学变化基于是否生成新物质的分类第一章我们将学习物质的基本分类系统和性质从宏观角度理解纯净物与混合物的区别，掌握它们的特征和识别方法同时，我们将探讨物理变化与化学变化的本质区别，学会通过观察实验现象来正确判断变化类型这些基础知识是学习后续化学概念的必要前提，也是理解日常生活中各种物质现象的理论基础纯净物定义实例₂纯净物是由同一种物质组成的，•水（H O）₂具有确定的物理性质和化学性•氧气（O）质无论采用何种方法分离，都•金（Au）不能得到其他物质•食盐（NaCl）区分方法测定熔点、沸点等物理常数；通过光谱分析；利用相变过程中温度变化规律纯净物可进一步分为单质和化合物单质由同一种元素组成，如金、银、铜、氧气、氢气等；化合物由两种或两种以上的元素组成，如水、二氧化碳、氯化钠等在实验室中，很难获得绝对纯的物质，通常我们所说的纯净物是指杂质含量极低、可忽略不计的物质混合物混合物定义由两种或两种以上物质组成气体混合物如空气（氮气、氧气等）溶液₂如食盐水（NaCl+H O）混合物是日常生活中最常见的存在形式根据组成物质的状态和分散程度，混合物可分为不均匀混合物和均匀混合物不均匀混合物如泥水、花岗岩，各组分之间有明显界面；均匀混合物如食盐水、空气，各组分之间没有明显界面混合物的性质与其组成物质的性质有关，但又不完全相同混合物可以通过物理方法（如过滤、蒸馏、结晶、色谱等）分离成纯净物，这也是鉴别混合物的重要依据物理性质与化学性质物理性质化学性质物质本身没有发生变化，仍保持原有物质的特征物质与其他物质发生反应，生成新物质的特性•熔点、沸点•可燃性（如木材、煤能燃烧）•密度、硬度•酸碱性（如NaOH呈碱性）₄•导电性、热传导性•氧化性（如KMnO有强氧化性）₂•状态（固、液、气）•还原性（如H能还原许多金属氧化物）•颜色、气味•稳定性（如AgCl见光易分解）掌握物质的物理性质和化学性质对于识别、分离和利用物质至关重要物理性质通常是我们肉眼可以直接观察到的特征，而化学性质则需要通过化学反应来体现研究这些性质是化学科学的基本任务物理变化固态冰块形态，分子排列紧密有序液态水的形态，分子排列较松散气态水蒸气形态，分子排列极其松散物理变化是指物质只改变物理状态而不改变化学本质的变化在物理变化过程中，物质的组成和化学性质保持不变，只有物理性质（如形状、状态、体积等）发生变化物理变化的本质特征是没有新物质生成常见的物理变化包括熔化（如冰融化为水）、凝固（如水结冰）、汽化（如水沸腾为水蒸气）、液化（如水蒸气冷凝为水）、升华和凝华（如干冰的升华）、溶解（如糖溶于水）等物理变化通常比较容易逆转，如水的三态变化都可以通过改变温度条件实现相互转换化学变化原始物质木材、铁等起始物质变化过程燃烧、氧化等化学反应新物质生成灰烬、二氧化碳、铁锈等化学变化是指一种或几种物质转变为另一种或几种物质的过程在化学变化中，原有物质的组成和结构发生改变，形成了化学性质完全不同的新物质化学变化的本质是原子重新组合，形成新的化学键识别化学变化的常见现象包括颜色改变（如铜生锈变绿）、气体产生（如碳酸钙与酸反应产生二氧化碳）、沉淀形成（如碘化钾与硝酸铅反应生成黄色沉淀）、能量变化（如燃烧放热）、气味变化（如鸡蛋腐败）等化学变化通常难以简单逆转，往往需要进行另一次化学反应才能恢复第二章原子构成原子核电子由质子和中子组成，集中了原子的质围绕原子核运动，决定了原子的化学量性质电子层电子云不同能级的电子分布区域电子在原子中可能出现的空间区域第二章我们将深入探讨物质的微观世界，了解原子的基本构成和结构原子是化学变化的基本单位，了解原子结构对理解化学反应机制至关重要我们将重点介绍氢原子和氧原子模型，作为理解更复杂原子的基础通过本章学习，您将掌握元素、原子和分子的基本概念，为后续学习化学键、化学反应等内容打下坚实基础质子、中子、电子亚原子粒子相对质量电荷位置质子p1+1原子核中子n10原子核电子e1/1836-1核外原子是由原子核和核外电子组成的原子核位于原子中心，由带正电的质子和不带电的中子组成质子数决定了元素的种类，也称为原子序数中子数影响原子的质量但不改变元素的化学性质核外电子带负电荷，在核外空间围绕原子核高速运动，形成电子云电子分布在不同能级的轨道上，最外层电子称为价电子，它决定了原子的化学性质在正常原子中，质子数等于电子数，使整个原子呈电中性元素元素定义由相同质子数的原子构成的物质种类，是化学上不能再分解为更简单物质的基本物质元素周期表按照原子序数（质子数）递增排列的元素表格，反映了元素性质的周期性变化规律元素分布目前已知118种元素，其中94种在自然界中存在，24种是人工合成的地壳中含量最多的是氧O、硅Si和铝Al元素周期表是化学中最重要的工具之一，由俄国科学家门捷列夫于1869年提出现代周期表将元素按照周期（横行）和族（纵列）排列，同一周期的元素原子核外最外层电子层数相同，同一族的元素最外层电子数相同，因此化学性质相似周期表中，元素可分为金属元素（左侧和中部）、非金属元素（右上角）和类金属元素（中间过渡区域）随着科学技术的发展，人类不断合成新的超重元素，丰富着周期表的内容元素符号命名元素符号是用一个或两个字母表示某种元素的国际通用符号由瑞典化学家贝采里乌斯于1814年提出，目前已成为全球通用的化学语言元素符号的命名规则包括单个或两个拉丁字母，第一个字母大写，第二个字母小写多数元素符号来源于元素的拉丁名或希腊名，如钠Na，来自拉丁名Natrium、铁Fe，来自拉丁名Ferrum、铜Cu，来自拉丁名Cuprum、金Au，来自拉丁名Aurum、银Ag，来自拉丁名Argentum少数元素用科学家或地名命名，如钆Gd，纪念化学家Gadolin、锫Tb，纪念瑞典小镇Ytterby等相对原子质量同位素定义碳同位素应用同一元素的不同原子，具有相同的质子¹²C（6个质子，6个中子）、¹³C（6个放射性同位素如¹⁴C用于考古测年，核医数（原子序数），但中子数不同，导致质子，7个中子）和¹⁴C（6个质子，8个学中使用同位素如¹³¹I治疗甲状腺疾病，⁹⁹ᵐ质量数不同的原子称为同位素中子）是碳的三种常见同位素Tc用于医学成像同位素具有相同的化学性质（因为有相同数量的价电子），但物理性质略有不同（如密度、熔点等）同位素可分为稳定同位素和放射性同位素两大类稳定同位素在自然界长期存在，而放射性同位素会通过放射性衰变转变为其他元素₂重水（D O，其中D是氢的同位素氘）具有与普通水不同的物理性质，如密度更大、冰点更高等同位素技术在现代科学研究、医学诊断、工业生产中有广泛应用离子阳离子阴离子原子失去电子形成的带正电荷的粒子原子得到电子形成的带负电荷的粒子⁺⁻⁻⁻•Na→Na+e（钠原子失去1个电子）•Cl+e→Cl（氯原子得到1个电子）⁺⁻⁻⁻•Mg→Mg²+2e（镁原子失去2个电子）•O+2e→O²（氧原子得到2个电子）⁺⁻⁻⁻•Al→Al³+3e（铝原子失去3个电子）•N+3e→N³（氮原子得到3个电子）离子是带电的原子或原子团形成离子的本质是原子为了获得稳定的电子结构（通常是外层电子达到8个，即满足八电子规则），通过得失电子形成的带电粒子金属元素倾向于失去电子形成阳离子，非金属元素倾向于得到电子形成阴离子₄⁺₃⁻₄⁻多原子离子是由多个原子组成的带电粒子，如铵根离子（NH）、硝酸根离子（NO）、硫酸根离子（SO²）等离子在溶液或熔融态中能自由移动，是导电的基本单位离子化合物通常具有高熔点、易溶于水等特性分子水分子₂二氧化碳分子₂甲烷分子₄H OCOCH由2个氢原子和1个氧原子通过共价键结合形由1个碳原子和2个氧原子通过共价键结合形由1个碳原子和4个氢原子通过共价键结合形成呈

104.5°的V字形结构，是极性分子成呈180°的直线形结构，是非极性分子成呈正四面体结构，是非极性分子分子是由两个或多个原子通过化学键结合形成的独立存在的微粒它是许多物质的基本结构单元，例如水、氧气、二氧化碳、甲烷等都是以分子形式存在的分子的几何构型（原子的空间排布）由中心原子的杂化轨道类型决定₂₂₂₂分子可分为同分子（由同种原子组成，如O、N）和异分子（由不同种原子组成，如H O、CO）极性分子（如水）由于电荷分布₄不均匀而具有正负极性，非极性分子（如CH）电荷分布均匀分子间通过分子间力（如氢键、范德华力）相互作用化学式化学式类型表示内容举例₂₂₆₁₂₆分子式分子中各元素及其原子H O,CO,C H O数结构式原子间连接方式H-O-H,O=C=O电子式包括成键电子对H:O:H⁺⁻⁺₂离子式阳离子和阴离子构成Na Cl,Ca²OH₂实验式最简整数比CH O葡萄糖₆₁₂₆C H O的实验式化学式是用元素符号和数字表示物质组成的符号式其中，元素符号表示元素种类，₂下标数字表示原子个数如水的化学式H O表示1个水分子由2个氢原子和1个氧原子₂组成；二氧化碳的化学式CO表示1个二氧化碳分子由1个碳原子和2个氧原子组成在化合物中，通常将金属元素、氢元素或铵根写在前面，非金属元素和酸根写在后面对于含多原子基团的化合物，如果该基团在化学式中出现多次，则用括号括起₂来，并在括号右下角标注数字，如CaOH表示1个钙离子和2个氢氧根离子分子、原子、离子的区别分子由两个或多个原子结合形成2•电中性粒子原子•通过共价键连接•可独立存在物质的基本构成单位₂₂₂•如H O,O,CO等•电中性粒子离子•由原子核和电子组成•可独立存在（稀有气体）带电的原子或原子团•多数情况下不稳定，倾向于结合•带正电（阳离子）或负电（阴离子）•由原子得失电子形成•通常不独立存在，形成离子化合物⁺⁻₄⁻•如Na,Cl,SO²等原子、分子、离子是化学中最基本的微粒类型，它们之间存在本质区别原子是元素的基本单位，具有该元素的基本特性；分子是化合物或某些单质的基本单位，具有该物质的化学性质；离子是带电的原子或原子团，通常以离子晶体形式存在在化学反应中，这些微粒扮演着不同角色原子通过得失电子或共享电子形成化学键；分子可以通过断旧键、成新键参与反应；离子则通过电荷间相互作用结合或分离理解这三种微粒的特点和关系，对掌握化学变化的本质至关重要第三章化学键基础离子键共价键金属键金属原子和非金属原子之间通过得失电子形成非金属原子之间通过共享电子对形成的化学金属原子之间形成的化学键，由金属阳离子和₂₂的电荷吸引力，如氯化钠NaCl形成离子晶键，如氧气O、水H O形成分子或原自由移动的价电子构成形成金属晶体，具有体，具有高熔点、高沸点，固态绝缘但液态或子晶体，物理性质多样，通常熔点沸点较低，延展性、导电性、导热性和金属光泽等特点溶液导电等特点不导电化学键是原子结合成分子或晶体的作用力，它的形成原理是原子通过结合获得更稳定的电子构型（通常是满足八电子规则）理解化学键的类型和特点，是解释物质性质和化学反应机理的基础本章将详细介绍三种主要化学键的形成机制、结构特点和对物质性质的影响，以及分子间作用力的相关知识通过学习，您将能够从微观角度理解宏观物质性质的形成原因离子键金属原子如钠原子Na，容易失去电子电子转移电子从金属转移到非金属非金属原子如氯原子Cl，容易得到电子离子晶体阳离子和阴离子形成晶格结构离子键是通过静电引力将带正电的阳离子和带负电的阴离子结合在一起形成的化学键它通常存在于金属元素和非金属元素之间，其中金属倾向于失去电子形成阳离子，非金属倾向于获得电子形成阴离子⁺以氯化钠NaCl为例钠原子Na的电子构型为2,8,1，通过失去1个电子形成Na离子，获得稳定的⁻8电子结构；氯原子Cl的电子构型为2,8,7，通过得到1个电子形成Cl离子，同样获得稳定的8电子⁺⁻结构形成的Na和Cl离子通过静电引力相互吸引，形成三维的离子晶体结构共价键原子接近1两个原子靠近电子共享原子间形成共享电子对分子形成3形成稳定分子结构共价键是原子之间通过共享电子对形成的化学键通常发生在非金属元素之间，这些元素通过共享电子来达到稳定的电子构型根据共享电子对的数量，共价键可分为单键、双键和三键单键共享一对电子（如H-H），双键共享两对电子（如O=O），三键共享三对电子（如N≡N）₂以氢分子H为例两个氢原子各有1个电子，通过共享这两个电子，形成一个电子对，同时每个氢原子都能感受到2个电子（达到氦的稳定构₂型）氧分子O中，两个氧原子各贡献2个未配对电子，形成两对共享电子对，即双键共价键具有方向性，这决定了分子的几何形状，进而影响分子的物理和化学性质金属键°30%600C铁的可延展率铜的导热性铁可在不断裂的情况下延展至原长度的30%铜的导热系数约400W/m•K96%银的导电性相对于国际退火铜标准的电导率金属键是金属元素原子之间形成的一种特殊化学键，其本质是金属阳离子与自由移动的价电子之间的相互作用金属原子的最外层电子（价电子）容易脱离原子，形成自由移动的电子海，而失去电子的金属原子则变成带正电荷的离子，排列成规则的晶格结构这些正离子被周围的负电子云牢固地胶合在一起金属键赋予金属许多独特的物理性质良好的延展性和可塑性（因为金属晶格中的原子层可以相互滑动而不断键）；优异的导电性和导热性（由于自由电子可以自由移动）；金属光泽（由于自由电子能吸收并再发射可见光）；高熔点和沸点（因为金属键通常较强）不同金属的性质差异主要取决于金属离子的性质和自由电子的密度分子间作用力氢键F-H...F,O-H...O,N-H...N等分子间形成的特殊相互作用力，强度约为共价键的1/10偶极偶极作用力-极性分子之间由于永久偶极矩而产生的相互作用力，如HCl分子间范德华力包括色散力（伦敦力）和诱导力，存在于所有分子之间的弱相互作用力分子间作用力是分子之间的相互吸引力，它们决定了物质的物理性质，如熔点、沸点、溶解性等氢键是最强的分子间作用力之一，发生在氢原子与高电负性原子（F、O、N）之间，是一种特殊的偶极-偶极作用力水的高熔点和沸点就是氢键作用的典型例子在冰的结构中，水分子通过氢键形成开放式的六边形网状结构，导致冰的密度小于水，这是自然界中的一个重要现象分子间作用力的强弱顺序通常为氢键偶极-偶极作用力范德华力理解这些作用力对解释物质的溶解性、沸点变化趋势以及某些生物分子（如DNA、蛋白质）的结构稳定性至关重要第四章元素与化合物单质₂由同一种元素组成的纯净物，如氧气O、铜Cu、硫S等化合物₂₂由两种或两种以上元素按一定比例组成的纯净物，如水H O、二氧化碳CO、氯化钠NaCl等合成与分解化合物可通过元素或简单物质合成得到，也可通过分解反应分解为更简单的物质第四章我们将系统学习常见的单质和化合物，了解它们的分类、性质和用途元素以单质形式存在时，可表现出与其在化合物中完全不同的性质例如，金属钠是一种活泼的银白色金属，而在氯化钠中，钠以离子形式存在，性质温和化合物是化学变化的产物，具有确定的组成和性质通过研究化合物的组成和结构，我们可以理解物质世界的多样性和复杂性本章将重点介绍金属和非金属元素、各类氧化物以及酸、碱、盐等无机物，同时简要介绍有机物的基本概念和特点金属、非金属元素金属元素非金属元素在元素周期表的左侧和中部，约占元素总数的80%在元素周期表的右上角，约占元素总数的20%•物理性质有金属光泽，导电导热，延展性强•物理性质无金属光泽，多数不导电，脆性•化学性质易失去电子形成阳离子，氧化性弱•化学性质易得到电子形成阴离子，氧化性强•常见代表钠Na、铁Fe、铜Cu、银Ag、金Au•常见代表氧O、氯Cl、硫S、碳C、氮N₂₂•存在形式多数以单质形式存在（如Fe块）•存在形式多以分子形式存在（如O、Cl）金属和非金属是元素的两大主要类别，它们在性质上有明显区别二者的分界并不绝对，在周期表中存在一条之字形分界线，其附近的元素如硼B、硅Si、锗Ge、砷As、锑Sb、碲Te等被称为半金属（或类金属），兼具金属和非金属的某些特性从周期表位置看，金属性从左到右减弱，从上到下增强；非金属性则从左到右增强，从上到下减弱了解元素的金属性或非金属性，有助于预测其化学性质和在化合物中的行为例如，金属元素通常形成碱性氧化物，而非金属元素则形成酸性氧化物氧化物碱性氧化物酸性氧化物两性氧化物中性氧化物酸、碱、盐酸碱含有氢离子且能电离出氢离子的化含有氢氧根离子且能电离出氢氧根合物按离解度分为强酸（如离子的化合物如NaOH、KOH₂₄₂HCl、H SO）和弱酸（如（强碱）、CaOH（弱碱）₂₃H CO）能使pH试纸变红，能使pH试纸变蓝，手感滑腻，与与金属反应放出氢气，与碱反应生酸反应生成盐和水成盐和水盐由酸的氢离子被金属离子或铵根离子取代而形成的化合物如NaCl（氯化₄₂₃钠）、CaSO（硫酸钙）、Na CO（碳酸钠）等酸和碱是两类具有相反性质的物质，它们之间的反应称为中和反应，生成盐和水酸碱的强弱可以用pH值来衡量pH值小于7的溶液呈酸性，pH值等于7的溶液呈中性，pH值大于7的溶液呈碱性盐类通常是由金属阳离子和酸根阴离子组成的离子化合物根据形成盐的酸碱性质，盐₃可分为中性盐（如NaCl）、酸式盐（如NaHCO）和碱式盐（如₂₂₃Cu OHCO）盐类是生活中常见的物质，如食盐（NaCl）用于调味，硫酸铜₄₃（CuSO）用于农业杀菌，碳酸钙（CaCO）是大理石和石灰石的主要成分有机物和无机物特征有机物无机物元素组成主要含C和H，可含O、N、包含各种元素组合S、P等化学键类型主要是共价键离子键、共价键、金属键熔沸点通常较低通常较高溶解性多数不溶于水，溶于有机溶多数溶于水剂反应速率通常较慢通常较快代表例子甲烷、乙醇、葡萄糖氯化钠、硫酸、氧化铁有机化合物是含碳的化合物，但一般将一氧化碳、二氧化碳、碳酸盐、碳化物等简单含碳化合物归为无机物有机化合物种类繁多（已知超过1000万种），结构复杂多样，是生命体的基本组成物质无机物一般结构较简单，包括元素、氧化物、酸、碱、盐等它们在自然界和工业生产中广泛存在有机化学和无机化学是化学的两大分支学科，它们研究对象不同但相互联系随着科学发展，两者的界限日益模糊，如有机金属化合物就兼具有机物和无机物的特点第五章化学反应与方程式化学方程式反应物与生成物的定量关系反应类型合成、分解、置换、复分解反应特征吸热/放热、速率、可逆性化学反应是物质的化学性质发生改变的过程，其特征是生成新物质化学方程式是用化学式表示化学反应的式子，它不仅表明参加反应的物质和生成的物质，还表示它们之间的定量关系一个完整的化学方程式包括反应物、生成物、物理状态符号和反应条件等信息本章我们将学习四种基本类型的化学反应，掌握如何书写和配平化学方程式，以及如何从离子角度理解某些反应过程同时，我们会探讨影响化学反应速率的因素及能量变化规律，为后续学习化学平衡和热力学打下基础化合反应反应物反应物反应条件生成物A B₂₂₂如氢气H如氧气O如点燃如水H O化合反应是指两种或两种以上的物质结合生成一种新物质的反应化合反应的一般类型可表示为A+B→AB化合反应通常伴随着能量释放，绝大多数化合反应是放热反应典型的化合反应包括₂₂₂₂₂₃

1.元素与元素的化合2H+O=点燃=2H O，4Fe+3O=点燃=2Fe O₂₂

2.元素与化合物的化合2CO+O=点燃=2CO₃₂₂₄

3.化合物与化合物的化合SO+H O→H SO₂₂化合反应在工业生产和日常生活中非常常见，如金属燃烧生成金属氧化物、合成氨工业（N+3H=高温高压催化剂=₃2NH）、石灰石煅烧生成生石灰等理解化合反应的规律有助于我们预测物质之间的相互作用，并应用于工业合成和化学实验中分解反应生成多种物质外加条件单一化合物如氧气和水、氧化钙和二氧化碳等较简如加热、光照、催化剂等提供活化能或单的物质₂₂₃如过氧化氢H O、碳酸钙CaCO降低活化能等不稳定化合物分解反应是一种或一类物质分解成两种或两种以上简单物质的反应，与化合反应正好相反分解反应的一般类型可表示为AB→A+B多数分解反应需要外加条件（如加热、电解、光照等），而且大多数是吸热反应典型的分解反应包括₂₂₂₂₂

1.过氧化氢的分解2H O=MnO=2H O+O，这是一种含氧化合物的分解，常用于实验室制取少量氧气₃₂

2.碳酸盐的热分解CaCO=高温=CaO+CO，这是石灰石煅烧生成生石灰的反应₂₂₂

3.电解水2H O=电解=2H↑+O↑，通过电能使水分解为氢气和氧气₂₂₆₁₂₆₂

4.光合作用6CO+6H O=光能,叶绿素=C H O+6O，严格来说这是一个复杂的化学反应系统置换反应置换反应是一种元素置换出化合物中另一种元素而生成新的元素和新的化合物的反应一般类型可表示为A+BC→AC+B置换反应通常发生在单质和化合物之间，常见的置换反应包括金属置换金属和非金属置换非金属两类₄₄金属置换金属的经典例子是Zn+CuSO→ZnSO+Cu，其中锌（活泼金属）置换出硫酸铜溶液中的铜（不活泼金属）这类反应遵循金属活动性顺序KNaCaMgAlZnFeSnPbHCuHgAgAu，位置靠前的金属能置换出₂₂位置靠后的金属离子非金属置换非金属的例子Cl+2KBr→2KCl+Br，其中氯置换出溴化钾中的溴非金属活动性顺序FOClBrIS复分解反应沉淀反应气体反应中和反应₂₃两种可溶性盐反应生成不溶性盐沉淀，如生成难溶气体逸出，如Na SO+2HCl酸与碱反应生成盐和水，如HCl+NaOH→₂₃₂₃₂₂₂Na CO+CaCl→2NaCl+CaCO↓→2NaCl+H O+SO↑NaCl+H O复分解反应是两种化合物相互交换成分，生成两种新化合物的反应一般类型可表示为AB+CD→AD+CB复分解反应通常发生在电解质溶液中，发生条件是反应后至少有一种产物从溶液中移除（形成沉淀、气体或弱电解质）₃₃复分解反应在化学实验和工业生产中应用广泛例如，通过AgNO与NaCl的复分解反应制备AgCl沉淀；通过CaCO与HCl的反应制₂备CO气体；通过强酸与强碱的中和反应制备各种盐类分析复分解反应是否能发生，需要了解沉淀规律、气体生成条件及弱电解质形成条件化学方程式配平步骤一写出反应物和生成物的化学式₂₂₃如Al+O→Al O步骤二清点各元素原子数左边Al1个，O2个；右边Al2个，O3个3步骤三通过调整系数使两边原子数相等₂₂₃4Al+3O→2Al O步骤四验证配平结果左边Al4个，O6个；右边Al4个，O6个化学方程式配平是基于质量守恒定律，即化学反应前后各元素的原子数不变配平方法通常采用系数法，即在化学式前添加适当的系数，使反应前后各元素的原子数相等配平时应注意保持化学式的完整性，不能改变化学式中的下标对于复杂的氧化还原反应，可采用电子转移法（氧化数法或半反应法）进行配平例如，配平₄₂₄₄₄₂₄₃₂₄₂KMnO+H SO+FeSO→MnSO+Fe SO+K SO+H O这一反应，需要考虑Mn的氧化数从+7变为+2，Fe的氧化数从+2变为+3，通过电子得失平衡来确定系数关系正确配平的化学方程式是化学计算的基础，也是深入理解化学反应本质的重要工具离子方程式分子方程式离子方程式表示反应物和生成物的完整化学式表示实际参与反应的离子₂⁺⁻₂NaOH+HCl→NaCl+H OH+OH→H O₃₃⁺⁻AgNO+NaCl→AgCl↓+NaNO Ag+Cl→AgCl↓离子方程式是用离子符号表示的化学方程式，它能更准确地反映电解质溶液中的反应本质在离子方程式中，强电解质（强酸、强碱、可溶性盐）写成离子形式，弱电解质、难溶物、水和气体则写成分子形式离子方程式突出了真正参与反应的离子，省略了未参与反应的旁观离子₃₃₃⁺₃⁻⁺以AgNO与NaCl反应为例分子方程式为AgNO+NaCl→AgCl↓+NaNO；完全离子方程式为Ag+NO+Na+⁻⁺₃⁻⁺⁻Cl→AgCl↓+Na+NO；净离子方程式（消去旁观离子后）为Ag+Cl→AgCl↓净离子方程式清晰地表明，该反应的本质是银离子与氯离子结合形成难溶的氯化银沉淀，而钠离子和硝酸根离子并未参与实际反应能量变化与速率第六章溶液与浓度溶液溶质均

一、稳定的混合物被溶解的物质浓度溶剂43表示溶质与溶液比例溶解其他物质的物质溶液是由一种或几种物质（溶质）均匀分散在另一种物质（溶剂）中所形成的均

一、稳定的混合物溶液是最常见的均匀混合物，如食盐水、空气、合金等在溶液中，溶质以分子、原子或离子的形式分散在溶剂中，粒子间距小于100纳米，因此溶液不会沉淀，也不能通过普通滤纸分离本章我们将学习溶液的基本组成、溶解度概念，以及溶液浓度的表示方法和计算还将介绍电解质与非电解质的区别，以及酸碱中和反应的原理和应用这些知识对理解化学反应、进行定量分析以及实验室工作都至关重要溶解度36g180g在水中的溶解度糖在水中的溶解度NaCl100g100g20℃时较稳定，随温度变化不大20℃时，能溶解大量蔗糖

0.0016g₂在水中的溶解度O100g20℃时，气体溶解度非常小溶解度是指在一定温度下，某物质在一定量溶剂中达到饱和状态时的溶解量通常表示为在100克溶剂中所溶解的溶质的克数溶解度受多种因素影响，其中温度是最重要的因素之一大多数固体物质的溶解度随温度升高而增大（如硝酸钾），但也有例外（如氢氧化钙）；气体的溶解度则随温度升高而减小压力对气体的溶解度有显著影响气体的溶解度随压力增大而增大（亨利定律）这就是为什么开启碳酸饮料瓶盖（减小压力）时会有气泡逸出根据溶解度，可将溶液分为不饱和溶液（溶质量小于溶解度）、饱和溶液（溶质量等于溶解度）和过饱和溶液（溶质量大于溶解度，不稳定状态）溶解度对物质的提纯、结晶、萃取等工艺有重要指导意义浓度计算浓度表示方法定义单位计算公式质量分数溶质质量与溶液%ω=m溶质/m溶质量之比液×100%物质的量浓度溶质物质的量与mol/L c=n溶质/V溶液溶液体积之比溶度溶质质量与溶剂g/g S=m溶质/m溶质量之比剂溶液浓度是表示溶液中溶质含量的量度，是溶液的重要特性常用的浓度表示方法有质量分数、物质的量浓度和溶度质量分数最为直观，常用于实验室配制溶液；物质的量浓度则在化学计算和反应中更为便利；溶度主要用于表示溶解度例如，配制10%的氯化钠溶液100克，需要称取10克氯化钠和90克水计算1mol/L的硫酸溶液500毫升中含有的硫酸质量n=c×V=1mol/L×

0.5L=

0.5mol，m=n×₁₁M=

0.5mol×98g/mol=49g溶液稀释时，遵循溶质量不变原则，即c×V=₂₂c×V浓度计算在化学实验、化工生产以及医药配制中都有广泛应用电解质与非电解质强电解质弱电解质非电解质在水溶液中几乎完全电离的物质，如NaCl、在水溶液中部分电离的物质，如在水溶液中不电离的物质，如蔗糖、乙醇、尿₃₃₂HCl、NaOH等电导率高，灯泡明亮CH COOH、NH•H O等电导率低，灯素等不导电，灯泡不亮泡微亮电解质是在溶液或熔融状态下能导电的物质，它们在溶液中电离出正负离子根据电离程度，电解质可分为强电解质和弱电解质强电解质在水溶液中几乎完全电离，离子浓度高，导电能力强；弱电解质在水溶液中只部分电离，存在电离平衡，导电能力弱电解质溶液的导电能力与溶液中的离子浓度、离子电荷量和离子迁移速率有关在相同浓度下，离子浓度越高、离子价数越大、离子迁移速率越⁺⁺大，溶液导电能力越强电解质理论是理解酸碱性质、盐类水解、缓冲溶液以及电化学反应的基础在生物体中，电解质如Na、K、⁺⁻Ca²、Cl对维持细胞内外离子平衡和神经传导至关重要酸碱中和反应酸⁺如盐酸HCl，解离出H碱⁻如氢氧化钠NaOH，解离出OH盐如氯化钠NaCl水⁺⁻₂H与OH结合生成H O⁺⁻酸碱中和反应是酸和碱相互作用形成盐和水的反应其本质是H和OH结合生成水分子⁺⁻₂H+OH→H O这一反应是放热的，通常伴随着pH值的变化和热量释放酸碱中和反应是最基本的化学反应之一，广泛应用于化学分析、工业生产和日常生活完全中和时，溶液中酸和碱的物质的量之比等于它们化学计量比例如，HCl和NaOH的中和₂反应HCl+NaOH→NaCl+H O，它们的物质的量之比为1:1但对于多元酸或多元碱，比₂₄₂₄₂例会发生变化，如H SO+2NaOH→Na SO+2H O，酸碱物质的量之比为1:2中和滴定是分析化学中的重要方法，可用于准确测定溶液的酸碱浓度酸碱指示剂酸碱指示剂是能随溶液pH值变化而改变颜色的物质，通常是弱酸或弱碱性有机染料它们在特定的pH范围内发生颜色变化，这个范围称为指示剂的变色范围不同指示剂有不同的变色范围，选择合适的指示剂对准确判断溶液的酸碱性至关重要常用的酸碱指示剂包括石蕊（在pH=7左右变色，酸性溶液中呈红色，碱性溶液中呈蓝色）；酚酞（在pH=

8.2-10范围内变色，酸性和中性溶液中无色，碱性溶液中呈粉红色）；甲基橙（在pH=

3.1-

4.4范围内变色，酸性溶液中呈红色，碱性溶液中呈黄色）；广泛pH试纸（能显示不同pH值对应的不同颜色）酸碱指示剂在酸碱滴定中用于判断终点，也用于实验室快速检测溶液的酸碱性第七章有机化学基础含碳化合物₂有机物是含碳的化合物，但一般不包括CO、CO、碳酸盐等简单含碳物质分子结构特点分子结构复杂，以共价键为主，存在同分异构现象，熔沸点较低官能团₂决定有机物化学性质的原子团，如羟基-OH、羧基-COOH、氨基-NH等反应特点反应速率较慢，条件较温和，常有并行反应发生，反应机理复杂有机化学是研究有机化合物的组成、结构、性质和变化规律的化学分支有机物种类繁多（已知超过2000万种），是构成生命的重要物质基础它们广泛应用于医药、农药、染料、材料、能源等领域，与人类生活息息相关本章我们将学习有机化学的基础知识，了解烃类（烷烃、烯烃、炔烃）的结构和性质，认识常见含氧有机物（如乙醇、乙酸）的特点和用途，以及简要了解高分子化合物（如聚合物、蛋白质）的基本概念这些知识将帮助我们理解生活中常见有机物的性质和应用烷、烯、炔烷烃烯烃炔烃₂₂₂ₙ₊₂ₙₙ₋₂通式CnH通式CnH通式CnH₄₂₆₂₄₃₆₂₂代表甲烷CH、乙烷C H代表乙烯C H、丙烯C H代表乙炔C H特点C原子以单键连接，饱和烃特点含C=C双键，不饱和烃特点含C≡C三键，不饱和烃性质化学性质不活泼，主要反应为取性质化学性质活泼，易发生加成反应性质化学性质非常活泼，可发生加成代反应和燃烧和燃烧用途塑料、合成橡胶原料用途燃料、有机合成原料用途焊接、有机合成烃是仅由碳和氢组成的有机化合物，是有机物中最基本的一类根据碳原子间连接方式的不同，烃可分为烷烃（只含C-C单键）、烯烃（含C=C双键）和炔烃（含C≡C三键）烃是石油、天然气的主要成分，也是许多有机合成的起始原料烷烃的构型多样，可形成直链、支链和环状结构，导致同分异构现象普遍存在烯烃和炔烃由于不饱和键的存在，化学活性明显增强，易发生加成反应这些不饱和烃在聚合反应中尤其重要，是合成塑料、橡胶等高分子材料的基础燃烧是烃类最重要的反应之一，完全燃烧生成二氧化碳和水，是重要的能源来源乙醇、乙酸₂₅₃特性乙醇C HOH乙酸CH COOH物理状态无色透明液体无色液体，有刺激性气味沸点

78.3℃118℃溶解性与水任意比混溶易溶于水酸碱性中性弱酸性主要用途溶剂、消毒剂、燃料食品添加剂、有机合成乙醇（酒精）是最简单的仲醇，含有-OH羟基它可通过发酵法（葡萄糖在酵母作用下发酵）或工业合成法（乙烯的水合反应）制备乙醇是良好的溶剂，能溶解许多有机物和一些无机物；可发生氧化反应（生成乙醛和乙酸）、酯化反应（与酸反应生成酯）等乙醇在医疗上用作消毒剂，在工业上用作溶剂和燃料添加剂乙酸（醋酸）是最简单的羧酸，含有-COOH羧基它存在于醋中（约5%浓度），可通过乙醇氧化或工业合成获得乙酸是弱酸，能与金属、碱、碳酸盐反应生成盐；与醇反应生成酯（如乙酸乙酯，具有水果香味）乙酸广泛用于食品工业（醋、防腐剂）、纺织工业（染料固色）和有机合成理解乙醇和乙酸的结构和性质，有助于我们认识含氧有机物的一般规律高分子（聚合物）合成高分子₂₂通过人工合成的大分子，如聚乙烯-CH-CH-n、聚氯乙烯、尼龙等具有轻质、耐用、绝缘等特性，广泛用于塑料、纤维、橡胶制品天然高分子自然界中存在的大分子，如蛋白质、核酸、多糖等是生命活动的物质基础，具有特定的生物功能，如催化、信息传递、结构支持等环保与回收合成高分子难降解，可能造成环境污染发展可降解材料和建立有效回收体系是解决此问题的关键生物基高分子是未来发展方向高分子化合物（聚合物）是由许多相同或不同的小分子（单体）通过共价键连接形成的大分子根据来源，可分为天然高分子（如蛋白质、淀粉、纤维素、天然橡胶）和合成高分子（如聚乙烯、聚氯乙烯、尼龙、聚酯）根据合成方式，可分为加聚物（单体直接相连）和缩聚物（单体间失去小分子如水）高分子材料具有独特的性能，如力学性能优良、耐腐蚀、绝缘、质轻等，因此在现代生活中应用广泛塑料袋使用的聚乙烯是由乙烯单体加聚而成；衣物纤维如涤纶是由对苯二甲酸与乙二醇缩聚而成；蛋白质是由氨基酸通过肽键连接的生物大分子，是生命活动的重要物质基础随着科技发展，智能高分子、生物可降解高分子等新型材料不断涌现，开拓了高分子应用的新领域第八章化学实验基础实验准备了解实验原理，穿戴防护装备，检查仪器完好，准备材料和试剂基本操作溶液配制、过滤、蒸馏、滴定、气体制备与收集等基本技能掌握安全规范遵守实验室规则，正确处理废液，应对紧急情况，维护实验环境化学实验是化学学习的重要组成部分，通过实验可以验证理论知识，培养实验技能，发展科学思维进行化学实验需要掌握基本操作技能，了解常用仪器的使用方法，遵守安全规范本章将介绍常见的实验基本操作、安全注意事项以及典型实验案例分析在实验室中，常用的玻璃仪器包括试管、烧杯、量筒、滴管、漏斗等；常用的加热设备有酒精灯、电热板等；常用的测量仪器有天平、pH计等进行实验时，必须穿戴适当的防护装备（如实验服、防护眼镜、手套），了解紧急处理措施（如洗眼器、紧急喷淋、灭火器的位置和使用方法），遵循先稀释后加酸的原则等安全规范典型实验举例实验装置搭建如氧气制备需要试管、导管、集气瓶等装置正确连接反应过程观察记录颜色变化、气体产生、沉淀形成等现象产物检验如用带火星的木条检验氧气（复燃现象）结果分析解释现象、计算结果、得出结论₄₂₂制备氧气是一个经典的化学实验通常使用高锰酸钾（KMnO）或双氧水（HO）作为原料以₂₂₂₂₂₂双氧水为例，在二氧化锰（MnO）催化下分解2HO=MnO=2HO+O↑实验中需要观察的现象包括加入催化剂后溶液剧烈起泡、集气瓶中水被排出、带火星的木条伸入集气瓶后复燃通过这一实验，我们可以学习气体制备与收集技术，了解催化剂的作用，掌握气体性质的检验方法乙醇的蒸馏提纯是另一个重要实验实验装置包括蒸馏烧瓶、温度计、冷凝管和接收器通过控制温度（乙醇沸点

78.3℃），可将乙醇从乙醇水溶液中分离出来实验中需要注意安全（乙醇易燃）、温度控制和冷却水的正确连接方向这一实验展示了混合物分离的物理方法，体现了组分沸点差异在分离中的应用通过记录温度变化和收集不同馏分，可以验证恒沸混合物的性质化学在生活与前沿领域的应用医药领域能源领域材料领域药物分子设计、靶向给药系统、生物医用材料新型太阳能电池、锂离子电池、氢能源利用化学为解决石墨烯、超导材料、智能材料纳米材料展现出优异抗生素、抗癌药物和疫苗的研发依赖于化学合成和分能源危机提供解决方案，新型催化剂提高能源转化效的光、电、热、力学性能，生物兼容材料推动医疗设析技术精准医疗时代，化学在疾病诊断和治疗中扮率，储能材料延长能源使用寿命可再生能源的高效备进步，环境友好材料促进可持续发展新材料是科演关键角色利用离不开化学技术支持技革命的物质基础绿色化学是当代化学发展的重要方向，其核心理念是从源头减少污染，提高原子经济性，使用安全试剂和溶剂，设计高能效过程，使用可再生原料，避免化学衍生物，优先使用催化反应而非计量反应绿色化学促进了循环经济的发展，改变了传统的开采-制造-使用-废弃线性模式，转向资源高效利用的循环模式化学在解决全球挑战中扮演重要角色应对气候变化（碳捕获技术、减少温室气体排放）；保障粮食安全（改良肥料、作物保护）；提供清洁水源（水处理技术、水质监测）；防治疾病（新药研发、个性化医疗）随着人工智能、大数据等技术与化学的融合，计算化学、化学信息学等新兴领域快速发展，加速了新物质的发现和设计，为人类社会进步提供源源不断的创新动力总结与复习物质基础变化规律原子结构、元素周期表化学反应类型化学键、分子结构化学平衡、反应速率实验技能物质分类基本操作与安全无机物与有机物现象观察与分析常见物质性质本课程系统介绍了化学的基础知识，从物质的分类与性质、原子构成、化学键理论到化学反应、溶液性质和有机化学基础，构建了完整的化学知识体系这些知识点相互联系、层层递进，共同揭示了物质变化的本质规律学习化学需要注重理论与实践的结合，培养科学思维和实验能力考试中应关注概念准确性、方程式书写、计算过程规范性，以及实验设计和现象解释建议通过制作知识图谱、归纳重点反应、定期复习和实验操作练习来巩固所学内容记住，化学不仅是一门学科，更是理解世界和改造世界的强大工具希望大家能将化学知识应用于解决实际问题，为创建可持续发展的未来贡献力量。