(配套课件)-【状元桥】2022高考化学一轮总复习（新高考版）

(配套课件)【状元桥】2022高考化学一轮总复习（新高考版）化学基本概念物质的组成、性质和分类1.物质的组成元素是具有相同核电荷数（即质子数）的一类原子的总称。元素在自然界有游离态和化合态两种存在形式。例如，氧气中的氧元素以游离态存在，而水中的氧元素以化合态存在。分子是保持物质化学性质的最小微粒。由分子构成的物质有很多，如氢气（\(H_2\)）、二氧化碳（\(CO_2\)）等。分子由原子通过共价键结合而成。原子是化学变化中的最小微粒。原子可以直接构成物质，如金属单质（铁\(Fe\)、铜\(Cu\)等）、稀有气体（氦气\(He\)、氖气\(Ne\)等）。离子是带电荷的原子或原子团。阳离子如钠离子\(Na^+\)、铵根离子\(NH_4^+\)；阴离子如氯离子\(Cl^\)、硫酸根离子\(SO_4^{2}\)。离子化合物就是由阴阳离子通过离子键结合而成的，如氯化钠\(NaCl\)、硫酸钠\(Na_2SO_4\)等。2.物质的性质物理性质：物质不需要发生化学变化就表现出来的性质，如颜色、状态、气味、密度、熔点、沸点、溶解性等。例如，水是无色无味的液体，在标准大气压下，熔点是\(0^{\circ}C\)，沸点是\(100^{\circ}C\)。化学性质：物质在化学变化中表现出来的性质，如氧化性、还原性、酸性、碱性、稳定性等。例如，铁在潮湿的空气中容易生锈，这体现了铁具有还原性，能与空气中的氧气发生化学反应。3.物质的分类纯净物和混合物：纯净物是由一种物质组成的，有固定的组成和性质；混合物是由两种或两种以上物质混合而成的，没有固定的组成和性质。例如，氧气是纯净物，空气是混合物。单质和化合物：单质是由同种元素组成的纯净物，分为金属单质（如镁\(Mg\)、铝\(Al\)）和非金属单质（如碳\(C\)、硫\(S\)）；化合物是由不同种元素组成的纯净物，可分为酸、碱、盐、氧化物等。酸：电离时生成的阳离子全部是氢离子\(H^+\)的化合物。根据酸分子中是否含有氧原子，可分为含氧酸（如硫酸\(H_2SO_4\)、硝酸\(HNO_3\)）和无氧酸（如盐酸\(HCl\)、氢硫酸\(H_2S\)）；根据酸分子电离出氢离子的个数，可分为一元酸（如盐酸\(HCl\)）、二元酸（如硫酸\(H_2SO_4\)）和多元酸（如磷酸\(H_3PO_4\)）。碱：电离时生成的阴离子全部是氢氧根离子\(OH^\)的化合物。根据溶解性可分为可溶性碱（如氢氧化钠\(NaOH\)、氢氧化钾\(KOH\)）和难溶性碱（如氢氧化铜\(Cu(OH)_2\)、氢氧化铁\(Fe(OH)_3\)）。盐：由金属离子（或铵根离子）和酸根离子组成的化合物。根据组成可分为正盐（如氯化钠\(NaCl\)、碳酸钠\(Na_2CO_3\)）、酸式盐（如碳酸氢钠\(NaHCO_3\)）、碱式盐（如碱式碳酸铜\(Cu_2(OH)_2CO_3\)）。氧化物：由两种元素组成，其中一种是氧元素的化合物。根据氧化物的性质可分为酸性氧化物（如二氧化碳\(CO_2\)、二氧化硫\(SO_2\)，能与碱反应生成盐和水）、碱性氧化物（如氧化钠\(Na_2O\)、氧化铜\(CuO\)，能与酸反应生成盐和水）、两性氧化物（如氧化铝\(Al_2O_3\)，既能与酸反应又能与碱反应生成盐和水）和不成盐氧化物（如一氧化碳\(CO\)、一氧化氮\(NO\)，不能与酸或碱反应生成盐和水）。化学用语1.元素符号元素符号是用来表示元素的化学符号。国际上统一采用元素拉丁文名称的第一个大写字母来表示元素，如果几种元素拉丁文名称的第一个字母相同，就附加一个小写字母来区别。例如，氢元素用\(H\)表示，氦元素用\(He\)表示。元素符号不仅可以表示一种元素，还可以表示该元素的一个原子。对于由原子直接构成的物质，元素符号还可以表示该物质，如铁\(Fe\)既表示铁元素，又表示一个铁原子，还表示铁这种物质。2.化学式化学式是用元素符号表示物质组成的式子。它可以表示物质的组成元素、各元素的原子个数比等。例如，水的化学式\(H_2O\)表示水由氢元素和氧元素组成，且氢原子和氧原子的个数比为\(2:1\)。常见的化学式书写规则：单质化学式的书写：金属单质、固态非金属单质（除碘\(I_2\)外）、稀有气体一般用元素符号表示；气态非金属单质一般在元素符号右下角写上表示分子中所含原子数的数字，如氢气\(H_2\)、氧气\(O_2\)。化合物化学式的书写：根据元素的化合价来书写。在化合物中，各元素正负化合价的代数和为零。例如，书写氧化铝的化学式，铝元素的化合价为\(+3\)价，氧元素的化合价为\(2\)价，先写出元素符号\(Al\)和\(O\)，然后根据化合价交叉法，得到氧化铝的化学式为\(Al_2O_3\)。3.化学方程式化学方程式是用化学式来表示化学反应的式子。它不仅表明了反应物、生成物和反应条件，还可以表示各物质之间的质量比和物质的量之比。书写化学方程式要遵循两个原则：一是必须以客观事实为基础，不能凭空臆造事实上不存在的物质和化学反应；二是要遵守质量守恒定律，等号两边各原子的种类和数目必须相等。例如，氢气在氧气中燃烧的化学方程式为\(2H_2+O_2\xlongequal{点燃}2H_2O\)，它表示氢气和氧气在点燃的条件下反应生成水，每\(4\)份质量的氢气与\(32\)份质量的氧气反应生成\(36\)份质量的水，同时也表示\(2\)个氢分子与\(1\)个氧分子反应生成\(2\)个水分子。4.离子方程式离子方程式是用实际参加反应的离子符号来表示离子反应的式子。书写离子方程式的步骤：写：写出反应的化学方程式。例如，碳酸钠与盐酸反应的化学方程式为\(Na_2CO_3+2HCl=2NaCl+H_2O+CO_2\uparrow\)。拆：把易溶于水、易电离的物质写成离子形式，难溶的物质、气体和水等仍用化学式表示。上述反应中，\(Na_2CO_3\)、\(HCl\)、\(NaCl\)可拆写成离子形式，即\(2Na^++CO_3^{2}+2H^++2Cl^=2Na^++2Cl^+H_2O+CO_2\uparrow\)。删：删去方程式两边不参加反应的离子，得到\(CO_3^{2}+2H^+=H_2O+CO_2\uparrow\)。查：检查离子方程式两边各元素的原子个数和电荷总数是否相等。化学计量1.物质的量物质的量是国际单位制中七个基本物理量之一，符号为\(n\)，单位是摩尔（\(mol\)）。\(1mol\)任何粒子集体所含的粒子数与\(0.012kg^{12}C\)中所含的碳原子数相同，约为\(6.02\times10^{23}\)，这个数叫做阿伏加德罗常数，符号为\(N_A\)。物质的量\(n\)、粒子数\(N\)和阿伏加德罗常数\(N_A\)之间的关系为\(n=\frac{N}{N_A}\)。例如，\(3.01\times10^{23}\)个水分子的物质的量为\(n=\frac{3.01\times10^{23}}{6.02\times10^{23}mol^{1}}=0.5mol\)。2.摩尔质量单位物质的量的物质所具有的质量叫做摩尔质量，符号为\(M\)，单位是\(g/mol\)。任何粒子的摩尔质量在数值上等于该粒子的相对原子质量或相对分子质量，单位不同。例如，水的相对分子质量为\(18\)，则水的摩尔质量为\(18g/mol\)。物质的量\(n\)、质量\(m\)和摩尔质量\(M\)之间的关系为\(n=\frac{m}{M}\)。例如，\(9g\)水的物质的量为\(n=\frac{9g}{18g/mol}=0.5mol\)。3.气体摩尔体积单位物质的量的气体所占的体积叫做气体摩尔体积，符号为\(V_m\)，单位是\(L/mol\)。在标准状况（\(0^{\circ}C\)，\(101kPa\)）下，气体摩尔体积约为\(22.4L/mol\)。物质的量\(n\)、气体体积\(V\)和气体摩尔体积\(V_m\)之间的关系为\(n=\frac{V}{V_m}\)。需要注意的是，该公式只适用于气体，且使用时要注意条件是否为标准状况。例如，在标准状况下，\(44.8L\)氧气的物质的量为\(n=\frac{44.8L}{22.4L/mol}=2mol\)。4.物质的量浓度物质的量浓度是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，符号为\(c_B\)，单位是\(mol/L\)。物质的量浓度\(c_B\)、溶质的物质的量\(n_B\)和溶液体积\(V\)之间的关系为\(c_B=\frac{n_B}{V}\)。例如，将\(0.5mol\)氯化钠溶于水配成\(1L\)溶液，则该溶液中氯化钠的物质的量浓度为\(c(NaCl)=\frac{0.5mol}{1L}=0.5mol/L\)。化学基本理论原子结构与元素周期律1.原子结构原子的组成：原子由原子核和核外电子构成，原子核由质子和中子构成。质子带正电荷，中子不带电，电子带负电荷。质子数\(Z\)决定元素的种类，质子数和中子数之和\(A\)（质量数）决定原子的种类。原子表示为\(_Z^AX\)，其中\(X\)为元素符号。例如，\(_6^{12}C\)表示质子数为\(6\)，质量数为\(12\)的碳原子。核外电子排布：核外电子是分层排布的，离核越近，电子能量越低。电子层从内到外依次用\(K\)、\(L\)、\(M\)、\(N\)等表示。各电子层最多容纳的电子数为\(2n^2\)（\(n\)为电子层数），最外层电子数不超过\(8\)个（\(K\)层为最外层时不超过\(2\)个）。例如，钠原子的核外电子排布为\(2\)、\(8\)、\(1\)。2.元素周期律元素周期表：元素周期表是元素周期律的具体表现形式。它有\(7\)个周期（\(3\)个短周期、\(3\)个长周期和\(1\)个不完全周期），\(18\)个纵行，分为\(16\)个族（\(7\)个主族、\(7\)个副族、\(1\)个\(0\)族和\(1\)个第Ⅷ族）。同一周期元素从左到右，原子半径逐渐减小，金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强；同一主族元素从上到下，原子半径逐渐增大，金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱。元素周期律的实质：元素性质的周期性变化是元素原子核外电子排布周期性变化的必然结果。例如，随着原子序数的递增，元素的原子最外层电子数呈现周期性变化，从而导致元素的金属性和非金属性、化合价等性质也呈现周期性变化。元素周期律的应用：根据元素在周期表中的位置，可以推测元素的性质。例如，金属与非金属分界线附近的元素，既表现出一定的金属性，又表现出一定的非金属性，可用于制造半导体材料；位于元素周期表右上角的元素（除\(0\)族外）非金属性较强，可用于寻找制取农药的元素。化学键与分子结构1.化学键离子键：阴、阳离子之间通过静电作用形成的化学键叫做离子键。离子键的形成条件是活泼金属（如第ⅠA、ⅡA族金属）与活泼非金属（如第ⅥA、ⅦA族非金属）之间易形成离子键。例如，氯化钠中钠离子\(Na^+\)和氯离子\(Cl^\)之间存在离子键。共价键：原子之间通过共用电子对所形成的化学键叫做共价键。共价键可分为极性共价键和非极性共价键。非极性共价键：由同种原子形成的共价键，共用电子对不偏向任何一个原子，如氢气分子\(H_2\)中\(HH\)键是非极性共价键。极性共价键：由不同种原子形成的共价键，共用电子对偏向吸引电子能力较强的原子一方，如氯化氢分子\(HCl\)中\(HCl\)键是极性共价键。金属键：金属阳离子与自由电子之间的强烈相互作用叫做金属键。金属键存在于金属单质和合金中，它使金属具有良好的导电性、导热性和延展性。2.分子结构分子的空间构型：常见的分子空间构型有直线形（如二氧化碳\(CO_2\)）、V形（如水\(H_2O\)）、三角锥形（如氨气\(NH_3\)）、正四面体形（如甲烷\(CH_4\)）等。分子的空间构型可以用价层电子对互斥理论来判断。价层电子对包括成键电子对和孤电子对，价层电子对之间存在相互排斥作用，为了减小这种排斥作用，价层电子对会尽可能远离，从而决定了分子的空间构型。分子间作用力和氢键：分子间作用力是分子之间存在的一种较弱的相互作用，包括范德华力和氢键。范德华力随分子相对质量的增大而增大，它影响物质的熔沸点、溶解性等物理性质。氢键是一种特殊的分子间作用力，比范德华力强，但比化学键弱。氢键存在于含有\(NH\)、\(OH\)、\(FH\)键的分子之间，如水中存在氢键，使得水的熔沸点比同主族其他元素的氢化物高。化学反应与能量1.化学反应中的能量变化焓变：化学反应过程中所释放或吸收的能量，叫做反应热，恒压条件下的反应热又称为焓变，符号为\(\DeltaH\)，单位是\(kJ/mol\)。当\(\DeltaH\lt0\)时，反应为放热反应；当\(\DeltaH\