2021最新高中化学化学基本概念和基本理论

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1、第一部分化学基本概念和基本理论 一物质的组成、性质和分类： （一）掌握基本概念 1分子 分子是能够独立存在并保持物质化学性质的一种微粒。 （1）分子同原子、离子一样是构成物质的基本微粒 （2）按组成分子的原子个数可分为： 单原子分子如：He 、Ne 、Ar 、 Kr 双原子分子如：O2、H2 、HCl 、 NO 多原子分子如：H2O 、P4、 C6H12O6 2原子 原子是化学变化中的最小微粒。确切地说，在化学反应中原 子核不变，只有核外电子发生变化。 （1）原子是组成某些物质（如金刚石、晶体硅、二氧化硅 等原子晶体）和分子的基本微粒。 （2）原子是由原子核（中子、质子）和核外电子构成的。 3

2、离子 离子是指带电荷的原子或原子团。 （1）离子可分为： 阳离子： Li+ 、Na+ 、H+ 、 NH4+ 阴离子： Cl、 O2 、 OH 、 SO42 （2）存在离子的物质： 离子化合物中：NaCl 、CaCl2 、 Na2SO4 电解质溶液中：盐酸、NaOH溶液 金属晶体中：钠、铁、钾、铜 4元素 元素是具有相同核电荷数（即质子数） 的同类原子的总称。 （1）元素与物质、分子、原子的区别与联系：物质是由元 素组成的 （宏观看）；物质是由分子、 原子或离子构成的 （微 观看） 。 （2）某些元素可以形成不同的单质（性质、结构不同） 同素异形体。 （3）各种元素在地壳中的质量分数各不相同，占

3、前五位的 依次是： O、Si、Al、Fe、Ca。 5同位素 是指同一元素不同核素之间互称同位素，即具有相同质子 数，不同中子数的同一类原子互称同位素。如 H 有三种同位 素： 11H 、21H 、31H （氕、氘、氚） 。 6核素 核素是具有特定质量数、原子序数和核能态，而且其寿命足 以被观察的一类原子。 （1）同种元素、可以有若干种不同的核素同位素。 （2）同一种元素的各种核素尽管中子数不同，但它们的质 子数和电子数相同。核外电子排布相同，因而它们的化学性 质几乎是相同的。 7原子团 原子团是指多个原子结合成的集体，在许多反应中，原子团 作为一个集体参加反应。原子团有几下几种类型：根（如 S

4、O42- 、 OH、CH3COO等）、官能团（有机物分子中能反 映物质特殊性质的原子团，如 OH 、 NO2 、 COOH 等） 、 游离基（又称自由基、具有不成价电子的原子团，如甲基游 离基 CH3 ） 。 8基 化合物中具有特殊性质的一部分原子或原子团，或化合物分 子中去掉某些原子或原子团后剩下的原子团。 （1）有机物的官能团是决定物质主要性质的基，如醇的羟 基（ OH ）和羧酸的羧基（COOH ） 。 （2）甲烷（CH4 ）分子去掉一个氢原子后剩余部分（ CH3 ） 含有未成对的价电子，称甲基或甲基游离基，也包括单原子 的游离基（ Cl ） 。 基（羟基） 根 （ 氢 氧 根） 电 子

5、式 电性电中性带负电 存 在不 能 独 立 存能 独 立 存 于在，必须和其 他“基”或原 子团相结合 在 于 溶 液 或 离 子 化 合物中 9物理性质与化学性质 物理性质化学性质 概念 （ 宏 观） 物质不需要 发生化学变 化就能表现 出来的性质 物 质 在 发 生 化 学 变 化 时 表 现 出 来 的 性质 实质 （ 微 观） 物质的分子 组成和结构 没有发生改 变时呈现的 性质 物 质 的 分 子 组 成 和 结 构 发 生 改 变 时 呈现的性质 性 质 包 括 内 容 颜色、状态、 气味、味道、 密度、熔点、 沸点、溶解 性、导电性、 导热性等 一 般 指 跟 氢 气、氧气、金

6、属、非金属、 氧化物、酸、 碱、 盐能否发 生 反 应 及 热 稳定性等 9物理变化和化学变化 物理变化： 没有生成其他物质的变化，仅是物质形态的变化。 化学变化：变化时有其他物质生成，又叫化学反应。 化学变化的特征：有新物质生成伴有放热、发光、变色等现 象 化学变化本质：旧键断裂、新键生成或转移电子等。二者的 区别是：前者无新物质生成，仅是物质形态、状态的变化。 10溶解性 w.w.w.k.s.5.u.c.o.m 指物质在某种溶剂中溶解的能力。例如氯化钠易溶于水，却 难溶于无水乙醇、 苯等有机溶剂。 单质碘在水中溶解性较差， 却易溶于乙醇、苯等有机溶剂。苯酚在室温时仅微溶于水， 当温度大于7

7、0时，却能以任意比与水互溶（苯酚熔点为 43， 70时苯酚为液态） 。利用物质在不同温度或不同溶 剂中溶解性的差异，可以分离混合物或进行物质的提纯。 在上述物质溶解过程中，溶质与溶剂的化学组成没有发生变 化，利用简单的物理方法可以把溶质与溶剂分离开。还有一 种完全不同意义的溶解。例如，石灰石溶于盐酸，铁溶于稀 硫酸，氢氧化银溶于氨水等。这样的溶解中，物质的化学组 成发生了变化，用简单的物理方法不能把溶解的物质提纯出 来。 11液化 指气态物质在降低温度或加大压强的条件下转变成液体的 现象。在化学工业生产过程中，为了便于贮存、运输某些气 体物质，常将气体物质液化。 液化操作是在降温的同时加压，

8、液化使用的设备及容器必须能耐高压，以确保安全。常用的 几种气体液化后用途见下表。 气体 名称 液 化 后 名称 主要用途 空气 液 体 空 气 分 离 空 气 制 取 氧气、氮气、稀 有气体 氮气液氮冷冻剂 氯气液氯 自来水消毒剂， 制氯化铁、氯化 烷等 氨气液氨 制冷剂，用于氨 制冷机中 二氧 化硫 液 体 二 氧化硫 漂白剂 石油 气 液 化 石 油气 燃料 12金属性 元素的金属性通常指元素的原子失去价电子的能力。元素的 原子越易失去电子，该元素的金属性越强，它的单质越容易 置换出水或酸中的氢成为氢气，它的最高价氧化物的水化物 的碱性亦越强。元素的原子半径越大，价电子越少，越容易 失去电

9、子。在各种稳定的同位素中，铯元素的金属性最强， 氢氧化铯的碱性也最强。除了金属元素表现出不同强弱的金 属性，某些非金属元素也表现出一定的金属性，如硼、硅、 砷、碲等。 13非金属性 是指元素的原子在反应中得到（吸收）电子的能力。元素的 原子在反应中越容易得到电子。元素的非金属性越强，该元 素的单质越容易与H2 化合，生成的氢化物越稳定，它的最 高价氧化物的水化物（含氧酸）的酸性越强（氧元素、氟元 素除外）。 已知氟元素是最活泼的非金属元素。它与氢气在黑暗中就能 发生剧烈的爆炸反应，氟化氢是最稳定的氢化物。氧元素的 非金属性仅次于氟元素，除氟、氧元素外，氯元素的非金属 性也很强，它的最高价氧化物

10、（Cl2O7 ）的水化物高氯酸 （HClO4 ）是已知含氧酸中最强的一种酸。 金属性强弱非金属性强弱 最 高 价 氧 化 物 水 化 物 碱 性 强 弱 最高价氧化物水 化物酸性强弱 与水或酸反应， 置换出 H2 的易 与 H2 化合的易 难及生成氢化物 难稳定性 活 泼 金 属 能 从 盐 溶 液 中 置 换 出不活泼金属 活泼非金属单质 能置换出较不活 泼非金属单质 阳 离 子 氧 化 性 强 的 为 不 活 泼 金属，氧化性弱 的为活泼金属 阴离子还原性强 的 为 非 金 属 性 弱，还原性弱的 为非金属性强 原 电 池 中 负 极 为活泼金属， 正 极 为 不 活 泼 金 属 将金属氧

11、化成高 价的为非金属性 强的单质，氧化 成低价的为非金 属性弱的单质 电解时， 在阴极 先 析 出 的 为 不 活泼金属 电解时，在阳极 先产生的为非金 属性弱的单质 14氧化性 物质（单质或化合物）在化学反应中得到（吸引）电子的能 力称为物质的氧化性。非金属单质、金属元素高价态的化合 物、某些含氧酸及其盐一般有较强的氧化性。 非金属单质的氧化性强弱与元素的非金属性十分相似，元素 的非金属性越强，单质的氧化性也越强。氟是氧化性最强的 非金属单质。氧化性规律有：活泼金属阳离子的氧化性弱 于不活泼金属阳离子的氧化性，如 Na+ Ag+ ；变价金属 中，高价态的氧化性强于低价态的氧化性，如 Fe3+

12、 Fe2+ ， MnO4- MnO42 - MnO2 ；同种元素含氧酸的氧化性 往往是价态越高，氧化性越强，如HNO3 HNO2 ，浓度越 大，氧化性也越强， 如浓 HNO3 稀 HNO3, 浓 H2SO4 稀 H2SO4 。然而，也有例外，如氯元素的含氧酸，它们的氧化 性强弱顺序是HClO HClO2 HClO3 HClO4 。 15还原性 物质在化学反应中失去电子的能力称为该物质的还原性。金 属单质、大多数非金属单质和含有元素低价态的化合物都有 较强的还原性。物质还原性的强弱取决于该物质在化学反应 中失去电子能力的大小。 元素的金属性越强，金属单质的还原性也越强，金属单质还 原性顺序和金属

13、活动性顺序基本一致。元素的非金属性越 弱，非金属单质的还原性越强。元素若有多种价态的物质， 一般说来，价态降低，还原性越强。如含硫元素不同价态的 物质的还原性： H2S SSO2； 含磷元素物质的还原性PH3 P4PO33 - ；铁及其盐的还原性：FeFe2+ 等。 16挥发性 液态物质在低于沸点的温度条件下转变成气态的能力，以及 一些气体溶质从溶液中逸出的能力。具有较强挥发性的物质 大多是一些低沸点的液体物质，如乙醇、 乙醚、 丙酮、氯仿、 二硫化碳等。另外氨水、浓盐酸、浓硝酸等都具有很强的挥 发性。这些物质贮存时，应密闭保存并远离热源，防止受热 加快挥发。 17升华 在加热的条件下，固态物

14、质不经过液态直接变为气态的变 化。常见能升华的物质有I2、干冰（固态CO2 ） 、升华硫、 红磷、灰砷等。 18稳定性 是物质的化学性质的一种。它反映出物质在一定条件下发生 化学反应的难易程度。稳定性可分为热稳定性、光化学稳定 性和氧化还原稳定性。 越不活泼的物质，其化学稳定性越好。例如：苯在一般情况 下，化学性质比较稳定，所以，常用苯作萃取剂和有机反应 的介质。很多反应在水溶液中进行和水作溶剂，都是利用了 水的化学稳定性。 19混合物 由两种或多种物质混合而成的物质叫混合物； （1）混合物没有固定的组成，一般没有固定的熔沸点； （2）常见特殊名称的混合物：氨水、氯水、王水、天然水、 硬水、软

15、水、盐酸、浓硫酸、福尔马林、水玻璃；爆鸣气、 水煤气、天然气、焦炉气、高炉煤气、石油气、裂解气、空 气；合金；过磷酸钙、漂白粉、黑火药、铝热剂、水泥、铁 触媒、玻璃；煤、石油；石油、石油的各种馏分。 【注意】由同素异形体组成的物质为混合物如红磷和白磷。 由同位素原子组成的物质是纯净物如H2O 与 D2O 混合为纯 净物。 20单质 由同种元素组成的纯净物叫单质。如O2 、Cl2、N2 、Ar 、 金刚石、铁 (Fe)等。 HD 、16O 、18O也属于单质，单质分 为金属单质与非金属单质两种。 21化合物 由不同种元素组成的纯净物叫化合物。 从不同的分类角度化合物可分为多种类型，如离子化合物和

16、 共价化合物； 电解质和非电解质； 无机化合物和有机化合物； 酸、碱、盐和氧化物等。 22酸 电离理论认为：电解电离出的阳离子全部是H+ 的化合物叫 做酸。 常见强酸： HCIO4 、H2SO4 、HCl 、 HNO3 常见弱酸： H2SO3 、H3PO4 、HF、HClO 、H2CO3 、 H2SO3 、 CH3COOH 23碱 电离理论认为， 电解质电离时产生的阴离子全部是OH的化 合物叫碱。 常见强碱： NaOH 、KOH 、Ba(OH)2 、Ca(OH)2 常见弱碱：NH3 H2O、Al(OH)3 、 Fe(OH)3 24盐 电离时生成金属阳离子(或 NH4+) 和酸根离子的化合物叫做 盐。 盐的分类： 正盐：如：(NH4)2SO4、Na2SO4 酸式盐： 如NaHCO3、 NaH2PO4、 Na2HPO4 碱 式 盐 ： Cu2(O H)2CO3 复盐：KAl(SO4)2 12H2O 25氧化物 由两种元素组成，其中一种是氧的化合物叫氧化物。 （1）氧化物的分类方法按组成分： 金属氧化物： Na2O 、Al