《化学的世界复习》课件

化学的世界复习欢迎进入化学的奇妙世界！本次复习将全面覆盖化学基础知识，从原子分子结构到化学反应原理，从元素周期表到实验操作技巧我们将系统地梳理化学与日常生活的紧密联系，探索化学在现代科技中的重要作用化学学科简介化学的定义学科交叉现代科技中的地位化学是研究物质组成、结构、性质以及化学与物理学在能量转换和物质结构上变化规律的自然科学它探索物质间的紧密相连，与生物学在生命过程解释上相互作用及其在能量转换过程中的行相辅相成，与地质学在地球物质循环中为，是连接微观世界与宏观现象的重要相互支持现代科学研究中，学科交叉桥梁已成为推动科技进步的关键力量物质的分类物质构成世界的基础纯净物与混合物根据组成的复杂性划分单质与化合物纯净物的细分类别物质可分为纯净物和混合物两大类纯净物具有固定的组成和性质，可进一步分为单质和化合物单质由同种元素组成，如氧气O₂、铁Fe；化合物由不同元素组成，如水H₂O、二氧化碳CO₂常见实验仪器和用途容器类仪器量取类仪器分离类仪器烧杯适用于溶解、混合和加热溶液，但不量筒用于测量液体的体积，但精度不如容适合精确量取容量根据需求从50mL至量瓶使用时需在液面最低处读数，且需2000mL不等锥形瓶适合盛装、混合和与视线保持水平移液管和滴定管则用于加热液体，细长的瓶颈设计可防止液体飞更精确的定量转移和控制液体，使用前需溅，适合于滴定实验进行洗涤和预润分子、原子、离子原子分子原子是构成物质的最基本单分子是保持物质化学性质的位，具有确定的质量和体最小粒子，由两个或多个原积汉斯·克劳茨的最小粒子通过化学键结合而成如子观点首次提出了物质由水分子H₂O由两个氢原子微小不可分的粒子组成的概和一个氧原子组成，具有特念，为原子理论奠定了基定的空间构型和性质础离子原子的结构能级与轨道核外电子电子分布在不同能级和轨道中，围绕原子核运动，质量极小但决主量子数决定能级，副量子数决原子核定了原子的化学性质电子在不定轨道形状电子排布遵循先同能级的分布遵循能量最低原理近后远、先单后双的原则电中性原则位于原子中心，体积极小但质量和泡利不相容原理集中，由质子和中子组成质子完整原子中，质子数等于电子带正电，中子不带电，共同决定数，正负电荷相互抵消，整体呈了原子的核电荷数和质量数电中性这一基本特性保证了物质世界的稳定性元素周期表概览历史发展从拉伏瓦锡到门捷列夫的突破性贡献基本格局七个周期、十八个主族的现代排布元素分类金属、非金属与类金属的区别元素周期表是化学家的地图，反映了元素间的系统关系它的核心理念是根据原子序数递增排列元素，同时体现出元素性质的周期性变化现代周期表包含了118种已知元素，每个元素在表中的位置揭示了其电子构型和化学行为主族元素（

1、2族和13-18族）与过渡元素（3-12族）展现出截然不同的特性1族碱金属极易失去电子，而17族卤素则倾向于获得电子，18族惰性气体通常化学性质不活泼这种规律性为化学反应预测提供了重要依据元素的周期性原子半径同周期从左到右减小，同主族从上到下增大金属性同周期从左到右减弱，同主族从上到下增强非金属性同周期从左到右增强，同主族从上到下减弱电离能同周期从左到右增大，同主族从上到下减小元素周期性变化的本质源于其电子层结构原子半径变化反映了核电荷对电子的吸引力，而金属性与非金属性则与原子得失电子的能力密切相关这些规律性为理解化学反应和预测元素行为提供了理论基础电负性作为重要的周期性指标，反映了原子吸引共用电子对能力的强弱电负性越大，越容易获得电子，表现出更强的非金属性氟气是电负性最大的元素，铯和钫则电负性最小，展现出强烈的金属性常见元素及其用途氢氧碳氮H OC N宇宙中最丰富的元素，是生命活动的必需元素，参有机化学的核心，能形成构成蛋白质的重要元素，组成水和有机物的基础与呼吸过程工业上用于无数化合物不同同素异在肥料生产中不可或缺在工业上用于合成氨、油钢铁冶炼、废水处理和医形体如金刚石、石墨、富液氮因其超低温特性，在脂加氢和制取清洁能源疗救助氧气在航空航天勒烯展现出截然不同的性食品冷冻、医学样本保存液态氢作为火箭燃料，代领域也有重要应用，是火质，在材料、电子和能源和超导技术中发挥着关键表了未来清洁能源的发展箭发射的重要氧化剂领域有广泛应用作用方向分子的结构与性质分子的几何构型分子极性分子的空间排布决定了其物理化由键的极性和分子几何形状共同学性质如CH₄呈正四面体构决定极性分子如水分子，因其型，NH₃呈三角锥构型，H₂O呈弯曲结构使得分子一端带部分正弯曲构型这些构型直接影响了电荷，另一端带部分负电荷，产分子的极性、沸点和溶解性等重生了偶极矩，这解释了水的高沸要特性点和强溶解能力分子间作用力包括氢键、范德华力、偶极-偶极作用等氢键是最强的分子间作用力之一，在DNA双螺旋结构和蛋白质折叠中起关键作用分子间作用力直接影响物质的熔点、沸点和溶解性离子的形成与分类金属原子易失去外层电子，转变为带正电的阳离子如钠原子Na失去一个电子形成Na⁺离子，钙原子Ca失去两个电子形成Ca²⁺离子2非金属原子倾向于获得电子，形成带负电的阴离子如氯原子Cl得到一个电子形成Cl⁻离子，氧原子O得到两个电子形成O²⁻离子3多原子离子由多个原子组成的带电粒子如铵根离子NH₄⁺、硝酸根离子NO₃⁻、硫酸根离子SO₄²⁻等，在溶液中作为一个整体参与反应离子的形成遵循得失八电子稳定构型原则，即原子通过得失电子达到最外层有8个电子的稳定状态（氦为2个电子）离子在溶液和晶体中按照正负电荷相互吸引排列，形成离子化合物，如氯化钠NaCl、碳酸钙CaCO₃等常见离子的检验℃650钠离子火焰反应钠盐的火焰呈明亮的黄色，即使含量极微也能检出5mg/L氯离子银测试氯离子遇银离子形成白色氯化银沉淀，日光下会变紫

0.1%铁离子测定铁III离子与硫氰化钾生成血红色的硫氰化铁溶液⁻⁶10铜离子灵敏度铜离子在氨水中形成深蓝色的络合物，可检出极微量铜离子检验是分析化学的基础，通过特定的化学反应可以快速判断溶液中是否存在某种离子火焰反应是一种常用的金属离子检验方法，不同金属离子会使火焰呈现特征颜色，如锂离子使火焰呈鲜红色，钾离子呈淡紫色，钙离子呈砖红色沉淀反应则是另一种重要的检验方法，特定离子间会形成特征性的沉淀如铁III离子与氢氧根形成红褐色沉淀，铜II离子与氢氧根形成蓝色沉淀现代分析中还采用了光谱分析、色谱法等精确手段进行离子鉴定与定量化学式的表示方法元素符号分子式化学元素的简写标识，如H表示氢，O表示氧，表示物质分子中所含元素及其原子个数，如C表示碳H₂O、C₆H₁₂O₆结构式离子方程式显示分子中原子间连接方式和空间排布，如H-表示离子间的反应，如H⁺+OH⁻→H₂OO-H化学式是化学语言的核心，通过规范的符号系统表达物质组成与反应过程分子式只表示分子的组成，而结构式则进一步展示了原子间的连接方式，更全面地反映了分子的特性例如，C₂H₅OH的结构式清晰地展示了乙醇分子中的羟基-OH，这对解释其溶解性和反应性至关重要离子方程式则重点显示离子之间的反应，特别适合描述水溶液中的反应过程例如，铵根离子与氢氧根离子反应生成氨气和水的方程式NH₄⁺+OH⁻→NH₃↑+H₂O，清晰地展示了反应的实质掌握各类化学式的书写规则，是理解化学反应和解决化学问题的基础相对原子质量、相对分子质量化学反应类型总览化合反应两种或多种简单物质结合生成一种新物质的反应如2Mg+O₂→2MgO（镁与氧气反应生成氧化镁）；N₂+3H₂→2NH₃（氮气与氢气反应生成氨气）这类反应通常伴随着能量的释放，属于放热反应分解反应一种物质分解成两种或多种较简单物质的反应如2H₂O→2H₂+O₂（水在电解条件下分解为氢气和氧气）；CaCO₃→CaO+CO₂（碳酸钙受热分解为氧化钙和二氧化碳）多数分解反应需要吸收能量才能进行置换反应一种单质置换出化合物中的另一种元素的反应如Fe+CuSO₄→FeSO₄+Cu（铁置换出硫酸铜溶液中的铜）；Cl₂+2KBr→2KCl+Br₂（氯气置换出溴化钾中的溴）置换反应的进行与金属活动性顺序密切相关复分解反应两种化合物相互交换成分生成两种新化合物的反应如AgNO₃+NaCl→AgCl↓+NaNO₃（硝酸银与氯化钠反应生成氯化银沉淀和硝酸钠）；H₂SO₄+BaOH₂→BaSO₄↓+2H₂O（硫酸与氢氧化钡反应生成硫酸钡沉淀和水）离子反应与离子方程式离子反应本质离子反应实质上是溶液中的阴、阳离子之间发生的反应这些反应主要有三种情况生成难溶性沉淀、生成难电离的弱电解质、生成气体例如，Pb²⁺与I⁻反应生成黄色PbI₂沉淀，H⁺与CO₃²⁻反应生成不稳定的H₂CO₃，进而分解为H₂O和CO₂离子方程式书写规则首先写出完整的化学方程式，然后将强电解质拆分为离子形式，弱电解质、沉淀、气体和水保持分子式最后，删去方程式两边相同的离子（即旁观离子），得到净离子方程式例如，AgNO₃+NaCl→AgCl↓+NaNO₃的离子方程式为Ag⁺+Cl⁻→AgCl↓常见错误与注意事项编写离子方程式时常见的错误包括忘记标注物理状态符号、错误地将沉淀或气体拆分为离子、漏掉氢氧化物中的电荷等此外，还需注意某些复杂情况，如强氧化剂与强还原剂共存时，离子方程式需考虑电子转移过程氧化还原反应基础氧化还原反应是化学反应中最基本的类型之一，其本质是电子的转移过程在氧化还原反应中，失去电子的物质被氧化，其氧化数升高；得到电子的物质被还原，其氧化数降低如在Fe+CuSO₄→FeSO₄+Cu反应中，Fe的氧化数从0升高到+2（被氧化），Cu²⁺的氧化数从+2降低到0（被还原）氧化剂是指在反应中使其他物质氧化的物质，自身被还原，如KMnO₄、K₂Cr₂O₇、H₂O₂等还原剂则是使其他物质还原的物质，自身被氧化，如H₂、CO、Fe等氧化还原反应广泛存在于自然界和生产生活中，如光合作用、呼吸作用、燃烧反应、电池放电等过程都属于氧化还原反应能量变化与化学反应放热反应吸热反应反应过程中释放能量，最终产物的能量反应过程中吸收能量，最终产物的能量低于反应物典型如燃烧反应、中和反高于反应物典型如光合作用、大多数应和大多数化合反应放热反应通常更分解反应和某些置换反应吸热反应通容易自发进行，如碳与氧气反应生成二常需要持续供能才能进行，如碳酸钙分氧化碳时放出热量C+O₂→CO₂+解CaCO₃+热量→CaO+CO₂这热量这类反应往往能够维持自身进类反应在室温下通常难以自发进行，需行，一旦启动便可持续要外界能量输入影响反应能量变化的因素包括温度、压力、催化剂等温度升高通常会加快反应速率，但对平衡常数的影响取决于反应的热效应催化剂能够降低反应的活化能，加快反应速率，但不改变反应的热效应和最终平衡状态能量变化的研究对工业生产、节能减排和新能源开发都具有重要意义化学方程式书写与配平确定反应物与生成物明确参与反应的物质和反应产生的新物质，准确写出它们的化学式配平原子数调整化学式前的系数，使方程式两边各元素的原子数相等检查电荷守恒对于离子反应，确保反应前后的总电荷保持不变标注物理状态使用符号s、l、g、aq分别表示固体、液体、气体和水溶液化学方程式是用化学式表示化学反应的方式，它不仅表明反应中涉及的物质，还通过系数反映物质的量的比例关系配平化学方程式的基本原则是质量守恒和电荷守恒，即反应前后各元素的原子数和总电荷必须保持不变对于复杂的氧化还原反应，可采用电子转移法（即半反应法）进行配平首先将反应分为氧化半反应和还原半反应，分别配平，然后将电子转移数配平，最后将两个半反应式相加得到总反应式例如，在酸性条件下KMnO₄氧化FeSO₄的反应可通过此方法有效配平物质的量与阿伏加德罗常数阿伏加德罗常数阿伏加德罗常数（NA）是表示1摩尔物质中所含基本粒子（原子、分子或离子）数目的物理常数，其值为

6.02×10²³mol⁻¹这一巨大的数字反映了微观粒子的极小尺度，也是连接宏观质量与微观粒子数的关键桥梁物质的量mol物质的量是表示物质基本粒子多少的物理量，以摩尔mol为单位1摩尔物质中含有的粒子数等于阿伏加德罗常数例如，1摩尔水H₂O含有

6.02×10²³个水分子，1摩尔铁Fe含有

6.02×10²³个铁原子实际应用物质的量概念在化学计量中起着核心作用，用于计算反应物消耗量、产物生成量及反应热效应等在实验室合成和工业生产中，物质的量被广泛用于确定原料配比和产品产率，是化学计算的基础工具摩尔质量及其计算18g/mol水₂H O2×1+16=18g/mol44g/mol二氧化碳₂CO12+2×16=44g/mol98g/mol硫酸₂₄H SO2×1+32+4×16=98g/mol

58.5g/mol氯化钠NaCl23+

35.5=

58.5g/mol摩尔质量是指1摩尔物质的质量，单位为克/摩尔g/mol计算摩尔质量的方法是将分子或化合物中各元素的相对原子质量乘以其原子个数，然后求和对于离子化合物，需考虑其化学式所代表的最简整数比摩尔质量是连接微观世界与宏观世界的重要桥梁，它使我们能够通过可测量的宏观质量来确定物质的微观粒子数在实际应用中，摩尔质量用于各种化学计算，如根据反应方程式计算反应物需求量或产物生成量，计算溶液的物质的量浓度等掌握摩尔质量的概念和计算方法是化学学习的基础气体摩尔体积与条件溶液的物理性质溶液胶体溶质均匀分散在溶剂中形成的均一混合物，分散相微粒在分散介质中的分散系统，微微粒直径小于1nm2粒直径介于1-100nm之间丁达尔效应悬浊液4光束通过胶体时，其路径变得可见，而通固体微粒悬浮于液体中的非均匀混合物，过溶液时不可见微粒直径大于100nm溶液与胶体和悬浊液的主要区别在于分散微粒的大小和系统的稳定性溶液中的溶质微粒最小，系统最稳定，不会自然沉降，也不会被普通滤纸过滤胶体具有界面效应和光学特性，如丁达尔效应，可通过超滤膜分离悬浊液则不稳定，静置后会沉降，能被普通滤纸过滤溶液的物理性质受到溶质种类和浓度的影响，表现为沸点升高、凝固点降低、蒸气压降低和渗透压等现象这些依数性质的大小与溶液中溶质粒子的数目成正比，与溶质的种类无关，是研究溶液性质的重要内容饱和溶液与溶解度温度°C KNO₃溶解度g/100g水NaCl溶解度g/100g水气体溶解度趋势浓度的计算质量分数质量分数概念理解质量分数ω表示溶质质量占溶液总质量的百分比，计算公式为ω=m溶质/m溶液×100%质量分数是溶液浓度的表示方法之一，常用于实验室和工业生产中例如，ω=10%的氯化钠溶液表示100克溶液中含有10克氯化钠和90克水溶液配制计算配制特定质量分数的溶液需要计算所需溶质和溶剂的质量如需配制500克ω=5%的硫酸钠溶液，需要溶质硫酸钠m=500g×5%=25g，溶剂水的质量m=500g-25g=475g在实际操作中，需先称取25克硫酸钠，溶于少量水中，再加水至总质量为500克溶液浓度转换不同浓度表示方法之间需要进行转换，如质量分数与物质的量浓度之间的换算已知质量分数可计算物质的量浓度c=ρ×ω/M，其中ρ为溶液密度，M为溶质摩尔质量例如，15%的氢氧化钠溶液ρ=

1.16g/mL的物质的量浓度为c=

1.16×15%/40=

0.435mol/L稀释与混合问题稀释基本原理稀释过程中，溶质的质量保持不变，只是增加了溶剂的量，使溶液总体积增大，浓度降低稀释公式可表示为c₁V₁=c₂V₂或m₁=m₂，其中c为物质的量浓度，V为体积，m为溶质质量例如，将100mL

0.5mol/L的盐酸稀释至250mL，最终浓度为c₂=c₁V₁/V₂=

0.5×100/250=

0.2mol/L溶液混合计算不同浓度的同种溶液混合时，总溶质质量等于各部分溶质质量之和对于质量分数，可用公式m混ω混=m₁ω₁+m₂ω₂对于物质的量浓度，若混合后体积可叠加，则c混V混=c₁V₁+c₂V₂例如，混合100g5%和200g10%的氯化钠溶液，混合后的质量分数为ω混=100×5%+200×10%/100+200=

8.33%溶液浓缩原理浓缩是稀释的逆过程，通过蒸发部分溶剂使溶液浓度增加浓缩过程中溶质质量保持不变，溶液质量减少若初始溶液质量为m₁，质量分数为ω₁，蒸发溶剂质量为m蒸，则浓缩后的质量分数为ω₂=m₁ω₁/m₁-m蒸例如，蒸发300g5%氯化钠溶液中的100g水，浓缩后的质量分数为ω₂=300×5%/300-100=

7.5%酸碱盐基础酸的定义与特性碱的定义与特性酸是能够释放氢离子H⁺的物碱是能够接受氢离子或释放氢质，水溶液呈酸性，能使紫色氧根离子OH⁻的物质，水溶石蕊试纸变红常见的酸包括液呈碱性，能使红色石蕊试纸盐酸HCl、硫酸H₂SO₄、硝酸变蓝常见的碱包括氢氧化钠HNO₃和醋酸CH₃COOH等NaOH、氢氧化钾KOH和氢酸根据电离程度可分为强酸和氧化钙CaOH₂等碱根据电弱酸，如盐酸为强酸，醋酸为离程度和溶解度可分为强碱和弱酸弱碱，如氢氧化钠为强碱，氨水为弱碱盐的定义与特性盐是酸和碱反应的产物，由金属离子或铵根离子与酸根离子组成常见的盐包括氯化钠NaCl、硫酸铜CuSO₄和碳酸钙CaCO₃等盐的水溶液根据其组成可呈中性、酸性或碱性，这与盐的水解过程有关酸碱中和反应酸碱中和反应是一类重要的化学反应，其实质是氢离子H⁺和氢氧根离子OH⁻结合生成水分子的过程H⁺+OH⁻→H₂O从宏观角度看，酸和碱反应生成盐和水例如，盐酸和氢氧化钠反应HCl+NaOH→NaCl+H₂O；硫酸和氢氧化钙反应H₂SO₄+CaOH₂→CaSO₄+2H₂O中和反应通常伴随能量释放，是一种放热反应在实验室中，可通过滴定法测定酸碱浓度，使用酸碱指示剂（如酚酞、甲基橙）观察反应终点在日常生活中，酸碱中和反应有广泛应用，如用碱性物质（如小苏打、氢氧化铝）中和胃酸缓解胃痛，用石灰水中和土壤酸性，以及使用小苏打灭火等常见酸碱盐的性质盐的水解现象典型盐的特性反应盐的水解是指盐溶于水后，其阴、阳离不同种类的盐具有独特的化学性质碳子与水发生的反应，导致溶液呈现酸酸盐遇酸生成二氧化碳（如CaCO₃+性、碱性或中性水解程度取决于组成2HCl→CaCl₂+H₂O+CO₂↑）；硫化盐的酸碱强弱强酸+强碱→中性盐物遇酸生成硫化氢（如FeS+2HCl→（如NaCl）；弱酸+强碱→碱性盐（如FeCl₂+H₂S↑）；亚硫酸盐遇酸生成二Na₂CO₃）；强酸+弱碱→酸性盐（如氧化硫（如Na₂SO₃+2HCl→2NaCl+NH₄Cl）；弱酸+弱碱→视相对强弱决H₂O+SO₂↑）这些特征反应是鉴别相定（如CH₃COONH₄）应离子的重要方法盐的性质还与其溶解度密切相关不同盐的溶解度差异很大，如氯化钠、硝酸盐通常易溶于水，而碳酸钙、硫酸钡等则难溶于水这些溶解度特性是分离和纯化化合物的重要依据例如，可通过控制温度使难溶盐结晶分离，或利用溶解度差异进行分步沉淀分离混合物中的不同离子金属活动性顺序钾、钠、钙K NaCa活动性极强，能与冷水反应放出氢气2镁、铝、锌Mg AlZn活动性较强，能与热水或酸反应放出氢气铁、锡、铅Fe SnPb活动性中等，能与酸反应但不与水反应氢、铜、汞H CuHg活动性弱，不能置换出氢气银、铂、金Ag PtAu活动性极弱，化学性质稳定金属活动性顺序是按照金属的化学活泼性由强到弱排列的序列，也称为金属置换顺序这一顺序反映了金属失去电子的难易程度，活动性越强的金属越容易失去电子，形成阳离子在实际应用中，活动性顺序可用于预测金属与酸、水的反应以及金属间的置换反应根据金属活动性顺序，位于氢前面的金属能与酸反应放出氢气；位于铜前面的金属能置换出硫酸铜溶液中的铜；位于铁前面的金属能置换出硫酸亚铁溶液中的铁这一规律在分析金属置换反应时非常有用，例如判断Zn+CuSO₄→ZnSO₄+Cu能否发生（能，因为锌比铜活泼）典型金属的物理化学性质铁铜Fe Cu铁是最重要的工程金属，具有较高的硬铜是优良的导电导热金属，呈红色，熔度和强度，熔点为1538°C化学性点为1083°C化学性质在常温下与质与氧气、湿空气反应生成铁锈氧气反应缓慢，形成氧化铜；不与稀硫Fe₂O₃·nH₂O；与稀酸反应放出氢气；酸、稀盐酸反应，但能溶于浓硝酸和热高温下与水蒸气反应生成四氧化三铁浓硫酸铜主要用于电线电缆、电子元铁的应用广泛，包括钢铁制造、机械设件和装饰艺术品等方面备和建筑结构等铝Al铝是轻质金属，密度小，熔点为660°C，具有良好的延展性化学性质铝表面有致密的氧化膜Al₂O₃保护，使其抗氧化性能好；能与酸、强碱反应放出氢气；热铝粉燃烧放出大量热能铝广泛应用于航空航天、建筑材料和包装材料等领域金属的合金化是改善金属性能的重要方法合金是金属与其他元素的混合物，具有不同于纯金属的性质常见合金包括钢（铁和碳的合金，强度高）、黄铜（铜和锌的合金，耐腐蚀）、青铜（铜和锡的合金，硬度高）、不锈钢（铁、铬、镍的合金，抗腐蚀）非金属及其重要化合物氧气₂二氧化碳₂过氧化氢₂₂OCOH O氧气是无色无味的气体，能支持燃烧，是二氧化碳是无色气体，不支持燃烧，密度过氧化氢是一种无色液体，具有强氧化呼吸和燃烧的必需物质制法包括高锰酸大于空气可通过碳酸盐与酸反应制备性，不稳定，易分解为水和氧气2H₂O₂钾加热分解、过氧化氢在二氧化锰催化下CaCO₃+2HCl→CaCl₂+H₂O+CO₂↑→2H₂O+O₂↑这一分解反应在催化剂分解等用途广泛，包括医疗、冶金、废二氧化碳是重要的温室气体，也是植物光如二氧化锰作用下加速进行3%的过氧水处理等领域氧气的主要化合物有水合作用的原料实际应用包括碳酸饮料生化氢溶液常用作消毒剂和伤口清洁剂，高H₂O和多种氧化物，如二氧化碳CO₂、产、干冰制造和灭火器等固态二氧化碳浓度过氧化氢用于漂白剂和火箭推进剂氧化钙CaO等干冰直接升华为气体，常用作制冷剂水和生活中的化学水的特殊性质水的净化与检测水是生命的基础，具有多种独特性质水的净化包括沉淀、过滤、消毒等步水的极性使其成为优良的溶剂，能溶解骤常用混凝剂如明矾Al₂SO₄₃帮助多种极性物质；水的高比热容使其温度悬浮物沉降；活性炭用于吸附有机污染变化缓慢，有利于维持生物体温度相对物；氯化处理和紫外线消毒用于杀灭微恒定；水结冰时体积膨胀的特性对地质生物水质检测指标包括硬度、pH作用和生态系统有重要影响值、溶解氧、重金属含量等，可通过滴定法、分光光度法等进行测定硬水与软水的区别主要在于钙、镁离子含量，硬水中钙镁离子含量高永久硬度由硫酸盐引起，煮沸不能去除；暂时硬度由碳酸氢盐引起，煮沸可去除硬水的判别方法包括肥皂试验（硬水中肥皂难以起泡）和化学试剂检测（如用EDTA滴定测定总硬度）软化硬水的方法有煮沸法（仅去除暂时硬度）、加入碳酸钠（除去永久硬度）和离子交换法（通过树脂交换钙镁离子）空气的成分和作用氮气N₂氧气O₂氩气Ar二氧化碳CO₂其他气体人体与有机化学蛋白质由氨基酸组成的高分子化合物1脂肪由甘油和脂肪酸组成的酯类化合物碳水化合物3包括单糖、双糖和多糖的有机物核酸4DNA和RNA，携带遗传信息的生物大分子有机化学是研究含碳化合物的化学分支，与生命过程密切相关碳水化合物是人体主要能源来源，如葡萄糖C₆H₁₂O₆通过呼吸作用分解释放能量；淀粉是植物储能物质，由多个葡萄糖单元连接而成；纤维素是植物细胞壁的主要成分，人体不能消化但可促进肠道蠕动蛋白质是生命活动的主要承担者，由20种基本氨基酸以不同顺序和比例组成，具有特定的三维结构蛋白质的功能多种多样，包括催化反应（酶）、运输物质（血红蛋白）、免疫防御（抗体）和结构支持（胶原蛋白）等脂肪是重要的能量储存形式和细胞膜组成部分，每克脂肪氧化可释放约38千焦的能量，是碳水化合物能量的两倍多常见有机物甲烷与乙醇——甲烷₄乙醇₂₅应用与危害CHC HOH甲烷是最简单的烷烃，分子中四个氢原子乙醇是常见的一元醇，分子中含有特征性甲烷主要用作燃料和有机化工原料，但泄以正四面体构型连接在碳原子周围其物的羟基-OH其物理性质包括无色透漏时易引起爆炸，且作为温室气体对气候理性质包括无色无味气体，难溶于水，明液体，有特殊气味，易溶于水，熔点-变化有不利影响乙醇广泛用于消毒医熔点-182°C，沸点-164°C化学性质方114°C，沸点78°C化学性质方面，乙疗、溶剂、燃料（如汽油添加剂乙醇汽面，甲烷可发生燃烧反应CH₄+2O₂→醇可发生氧化反应（如在酸性条件下被高油）和饮料工业过量饮用含乙醇饮料可CO₂+2H₂O+热量，是天然气的主要成锰酸钾氧化为乙醛或乙酸）和酯化反应导致急性中毒，长期酗酒则可能导致肝损分和重要的温室气体（与有机酸反应生成酯）伤和神经系统损害农业中的化学化学肥料农药土壤改良包括氮肥（如尿素CONH₂₂、硝酸包括杀虫剂、杀菌剂和除草剂等现化学方法用于改善土壤理化性质，如铵NH₄NO₃）、磷肥（如过磷酸钙代农药开发注重高效、低毒和易降解施用石灰CaO或石灰石CaCO₃中CaH₂PO₄₂·H₂O）和钾肥（如氯化特性，如有机磷农药和生物农药农和酸性土壤，施用石膏钾KCl）合理施用化肥可提高作药使用需遵循安全间隔期规定，防止CaSO₄·2H₂O改良碱性土壤，使用物产量，但过量使用会导致土壤板农产品中农药残留超标绿色防控技腐植酸等有机物质增加土壤肥力土结、水体富营养化和农产品硝酸盐含术如生物防治、物理防治逐渐成为农壤检测技术为精准施肥和土壤改良提量过高等问题药使用的补充或替代方案供科学依据能源与可持续发展化石能源包括煤、石油、天然气，燃烧产生CO₂过渡能源如天然气、核能，碳排放较低可再生能源如太阳能、风能、水能，清洁无污染未来能源如氢能、核聚变，高效零排放化石能源是当前全球主要能源来源，但面临资源有限和环境污染双重挑战煤炭燃烧产生二氧化硫、氮氧化物和颗粒物等污染物；石油开采和运输可能造成生态破坏；天然气虽相对清洁但仍产生温室气体过渡能源如核能虽无碳排放但存在安全风险和核废料处理问题可再生能源是实现可持续发展的关键太阳能通过光伏电池和光热系统转换为电能或热能；风能通过风力发电机组高效发电；生物质能可转化为生物燃料；氢能被视为理想的清洁能源载体，燃烧只产生水未来能源系统将是多元化的综合体系，化学在能源转换、储存和利用中发挥着核心作用环境保护中的化学水污染治理大气污染控制化学方法在水处理中应用广泛混凝法脱硫技术主要包括石灰石-石膏法利用Al₂SO₄₃、FeCl₃等混凝剂使胶体CaCO₃+SO₂+1/2O₂+2H₂O→污染物凝聚沉淀；氧化法使用Cl₂、CaSO₄·2H₂O+CO₂，可达到90%以上O₃、H₂O₂等氧化剂降解有机污染物；的脱硫效率脱硝技术主要采用选择性吸附法利用活性炭去除色度和异味；离催化还原SCR法，使用NH₃在催化剂子交换法用于硬水软化和重金属去除作用下还原NOx为N₂VOCs挥发性有先进处理技术如膜分离、电化学处理等机物控制采用吸附、燃烧和催化氧化等提高了水处理效率多种方法绿色化学是环境化学的新发展方向，强调从源头预防污染其12项原则包括防止废物产生、原子经济性、减少有毒化学品使用、设计更安全的化学品和过程、使用可再生原料、提高能效等绿色化学的应用领域包括绿色溶剂开发、原子经济性反应设计、生物催化和可降解材料等，为实现经济发展与环境保护的双赢提供了新思路实验探究方法做出假设提出问题针对问题提出可验证的科学假设2基于观察和已有知识，提出明确的科学问题设计实验设计合理的实验方案检验假设5分析结论收集数据分析数据并得出科学结论执行实验并客观记录实验数据变量控制是科学实验的核心原则在设计实验时，应明确自变量（实验中主动改变的因素）、因变量（随自变量变化而变化的因素）和控制变量（保持不变的因素）只有控制好其他变量，才能确定自变量与因变量之间的关系例如，研究温度对溶解度的影响时，应保持溶质种类、溶剂种类和压力等因素不变数据记录与处理要求客观、准确、完整实验数据应包括原始记录、数据表格和必要的图表数据分析方法包括平均值计算、误差分析和图形表示等科学结论要基于数据证据，且应说明结论的适用范围和局限性科学探究是一个循环过程，新结论往往会引发新的问题和假设，促进科学知识的不断发展常见实验安全与操作危险化学品分类实验室安全规范根据危险特性，化学品分为易燃易实验前应了解所用化学品的性质和爆品（如乙醇、汽油）、强氧化剂危险性；穿戴适当的防护装备（如（如高锰酸钾、浓硫酸）、强酸强实验服、护目镜）；严格按照操作碱（如盐酸、氢氧化钠）、毒害品规程进行实验；禁止用口吸取任何（如汞化合物、氰化物）和腐蚀品试剂；注意易燃物远离火源；强酸（如浓硫酸、浓硝酸）等不同类强碱稀释时应酸入水，沿壁倒；别的危险化学品需分开存放，并采实验完毕及时清洗仪器和双手取相应的安全措施应急处理措施化学品溅到皮肤或眼睛立即用大量清水冲洗至少15分钟；吸入有毒气体立即转移到通风处，严重时进行人工呼吸；误食化学品根据性质采取相应急救措施，并立即就医；火灾使用合适的灭火器材（如二氧化碳、干粉）灭火，切勿用水扑灭油类或电气火灾化学计算类型归纳类3物质的量计算包括质量、体积与物质的量的换算种4浓度计算质量分数、物质的量浓度、溶解度、体积分数步5化学方程式计算反应物用量、产物生成量、反应进度计算个6常见化学反应计算氧化还原、酸碱中和、沉淀、气体反应解题技巧与易错点提示物质的量计算中常见错误包括单位换算不当（如kg与g、L与mL的混淆）和忽略物质状态（如标准状况下气体摩尔体积为

22.4L/mol）解题时，首先明确已知条件与目标，选择合适的公式和转换关系，注意单位的统一性，最后检查结果的合理性化学方程式计算的关键是找准转换桥梁，即反应物与产物之间的物质的量关系当反应涉及多种物质时，应找出限制反应的物质（即过量反应物），然后计算其他物质的反应量对于含有杂质或纯度的问题，需明确计算基于纯净物质还是混合物的总量产率计算中应区分理论产量与实际产量，产率=实际产量/理论产量×100%化学方程式与实际应用氨的合成1N₂+3H₂⇌2NH₃+热量接触法制硫酸22SO₂+O₂→2SO₃+热量高炉炼铁Fe₂O₃+3CO→2Fe+3CO₂+热量氨的合成采用哈伯法，在高温400-500°C、高压20-30MPa和铁催化剂条件下进行工业上采用循环流程，未反应的氮气和氢气回收再利用氨是重要的化工原料，用于生产硝酸、尿素和其他氮肥合成氨工艺的发展极大地提高了农业生产力，推动了绿色革命硫酸制备的接触法是重要的工业过程首先，硫或硫化物经燃烧生成二氧化硫；然后在五氧化二钒V₂O₅催化下，二氧化硫氧化为三氧化硫；最后，三氧化硫溶于浓硫酸形成发烟硫酸，再加水稀释得到所需浓度的硫酸硫酸是化工生产的万能酸，用于肥料、药品、电池和纺织等多个领域现代硫酸厂注重三废处理和余热利用，体现了绿色化工理念近年真题及易错分析化学计算类题型方程式书写类题型实验设计类题型此类题目常见错误包括单位换算不当，此类题目常见错误包括遗漏反应条件标此类题目常见错误包括实验仪器选择不如忘记kg与g的转换；化学计量数计算错注；离子方程式中强电解质未电离或弱电当；实验步骤顺序混乱；实验现象描述不误，如忘记系数关系；反应条件判断有解质错误电离；氧化还原反应氧化数计算准确；安全措施考虑不全面解题建议误，如忽略溶解度对产率的影响解题建有误解题建议先确定反应类型（酸熟悉常用仪器性能与用途；理解实验原议仔细审题，明确已知条件与所求量；碱、氧化还原等）；准确写出物质化学理，思考各步骤的必要性；准确描述实验检查单位一致性；注意反应的限制条件式；注意标注物质状态；检查原子数与电现象，包括颜色、气体、沉淀等；注意安（如温度、压力、催化剂等）荷平衡全问题与操作规范科学素养与化学思维科学思维是指运用科学方法解决问题的思维方式，其核心包括实证性（基于观察和实验证据）、逻辑性（思维过程合乎逻辑）、怀疑精神（不盲目接受结论，持续质疑和验证）和开放性（愿意接受新证据并修正原有观点）化学学科通过其特有的原子分子观和元素周期律等理论体系，培养学生从微观角度解释宏观现象的能力批判性思维在化学学习中表现为分析问题时考虑多种可能性；评估信息的可靠性和相关性；识别和检验假设；寻找证据支持或反驳结论；认识到科学结论的暂时性和局限性日常生活中，这种思维方式有助于我们辨别伪科学信息（如某些夸大功效的神奇化学产品），做出基于证据的理性决策（如化学品使用与环境保护的平衡）拓展前沿化学技术纳米材料技术绿色化学与催化技术纳米材料是指至少一维尺寸在1-绿色化学强调设计无毒或低毒的100纳米范围内的材料，具有独化学品和过程，减少废物产生和特的表面效应、小尺寸效应和量能源消耗现代催化技术是实现子效应碳纳米管、石墨烯和量绿色化学的关键，通过降低反应子点等纳米材料在电子、医药和活化能提高反应效率和选择性能源领域有广泛应用例如，纳例如，酶催化反应在温和条件下米二氧化钛用于自清洁玻璃，纳进行，金属有机框架材料MOFs米银应用于抗菌材料，纳米载药作为多相催化剂可实现高效和可系统用于靶向药物递送循环使用人工智能与化学人工智能在化学研究中的应用日益广泛，包括新材料设计、反应路径预测和药物发现等机器学习算法可分析海量化学数据，发现人类难以察觉的规律；计算机模拟可预测分子性质和反应行为，降低实验成本和风险例如，基于AI的药物设计系统可快速筛选潜在活性分子，大幅缩短新药研发周期温馨复习小贴士规划与组织制定合理的复习时间表，按知识模块有序复习学习方法结合思维导图、概念图等工具系统整理知识点练习与反馈通过做题检验掌握程度，及时改正错误知识联系建立知识点之间的逻辑联系，形成知识网络记忆策略建议化学学习既需要理解又需要记忆对于元素周期表、常见离子和化合物等基础知识，可采用记忆口诀、联想记忆等方法；对于化学反应，理解反应原理比单纯记忆更有效；利用视觉化工具（如颜色标记、图形符号）强化记忆；适当间隔复习，避免遗忘应对考试技巧考试前一天保持充足睡眠，避免熬夜突击；考试时先通览全卷，合理分配时间；碰到难题不要过度纠结，先解决有把握的问题；答题时注意书写工整，特别是化学式和化学方程式；计算题要写出必要的过程和单位；多角度思考问题，灵活运用所学知识化学学习贵在理解和应用，而非机械记忆自测练习题

（一）

1.下列物质中，属于混合物的是（）A.蒸馏水B.氧气C.食盐水D.二氧化碳

2.镁条在空气中燃烧的化学方程式是（）A.2Mg+O₂→2MgO B.Mg+O₂→MgO₂C.Mg+O→MgO D.Mg+1/2O₂→MgO

3.100g水中最多能溶解40g某盐，则该盐在该温度下的溶解度为（）A.40g B.40%C.

28.6%D.

28.6g

4.质量为12g的碳完全燃烧需要（）A.16g氧气B.32g氧气C.

11.2L氧气D.

22.4L氧气

5.下列离子方程式正确的是（）A.H⁺+OH⁻→H₂O B.NaCl+AgNO₃→AgCl+NaNO₃C.Na⁺+Cl⁻→NaCl D.H₂SO₄+2NaOH→Na₂SO₄+2H₂O简要解析

1.C（食盐水由水和氯化钠组成，是混合物；蒸馏水、氧气和二氧化碳都是纯净物）

2.A（镁燃烧生成氧化镁，2Mg+O₂→2MgO是配平的正确方程式）

3.C（溶解度=溶质质量/溶剂质量×100%=40g/100g×100%=40g/100g=40g溶质/100g水，或写成百分比形式为

28.6%）

4.B（根据方程式C+O₂→CO₂，碳和氧气的摩尔比为1:1，12g碳为1mol，需要1mol氧气，即32g）

5.A（选项A是正确的离子方程式；B、D是分子方程式；C是错误的，Na⁺和Cl⁻共存于溶液中不会形成沉淀）自测练习题

（二）

1.实验室制取并收集氧气的正确装置是（）A.向上排空气法B.向下排空气法C.排水法D.排油法

2.为测定某未知溶液的pH值，应选择的指示剂是（）A.紫色石蕊试纸B.酚酞试液C.广范pH试纸D.甲基橙

3.计算20°C时，将

5.85g氯化钠溶于100g水中，所得溶液的质量分数是多少？

4.中和10mL

0.1mol/L的盐酸需要几mL

0.05mol/L的氢氧化钠溶液？

5.分析某化合物X由碳、氢、氧三种元素组成

0.1mol该化合物完全燃烧需要

0.35mol氧气，生成

0.3mol二氧化碳和

0.3mol水求该化合物的分子式简要解析

1.C（氧气不溶于水，密度大于空气，可用排水法收集）

2.C（广范pH试纸可测定溶液的具体pH值，其他指示剂只能判断是酸性还是碱性）

3.质量分数=

5.85g÷

5.85g+100g×100%=

5.53%

4.根据中和反应HCl+NaOH→NaCl+H₂O，nHCl=c×V=

0.1mol/L×10mL=1mmol，nNaOH=nHCl=1mmol，所需VNaOH=n÷c=1mmol÷

0.05mol/L=20mL

5.设分子式为CₓHᵧOᵤ，由燃烧反应CₓHᵧOᵤ+x+y/4-z/2O₂→xCO₂+y/2H₂O，得x=3，y=6，z=3，分子式为C₃H₆O₃复习总结与答疑原子结构与元素周期律掌握原子构成、电子排布和元素周期性变化规律化学反应原理理解四大反应类型、离子反应和氧化还原反应机制化学计量计算熟练应用物质的量、浓度和化学方程式进行计算实验技能掌握常见仪器使用、实验设计和安全操作规范实际应用了解化学在生活、工业和环保中的重要应用化学学习不仅是记忆知识点，更重要的是建立化学思维要学会用三维思维看待化学问题宏观层面关注物质性质和变化现象；微观层面理解原子分子结构和电子转移；符号层面熟练运用化学用语和方程式化学知识点之间存在内在联系，如元素周期表是联系元素性质的纽带，化学反应类型是理解各种变化的框架面对复杂的化学问题，要善于分析和综合分析时将问题分解为已知的基本原理；综合时将这些原理融会贯通，构建完整的解决方案持续实践是提高化学能力的关键，通过实验操作、习题练习和生活观察，将知识转化为能力希望同学们保持对化学的好奇心和探索精神，在化学的世界中不断发现和创新。