《快乐考生》2014届高考化学一轮复习（理教材 析考点 悟规律 赢高考）

《快乐考生》2014届高考化学一轮复习（理教材析考点悟规律赢高考）化学基本概念物质的组成、性质和分类1.物质的组成物质由原子、分子或离子构成。原子是化学变化中的最小微粒，分子是保持物质化学性质的最小微粒。离子是带电荷的原子或原子团。例如，金属由原子直接构成，如铁（Fe）；大多数共价化合物由分子构成，如水（H₂O）；离子化合物由离子构成，如氯化钠（NaCl）。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。游离态是元素以单质形式存在，如氧气（O₂）中的氧元素；化合态是元素以化合物形式存在，如二氧化碳（CO₂）中的氧元素和碳元素。2.物质的性质物质的性质包括物理性质和化学性质。物理性质是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、熔点、沸点、密度、溶解性等。化学性质是物质在化学变化中表现出来的性质，如可燃性、氧化性、还原性、酸碱性等。例如，铁能在氧气中燃烧生成四氧化三铁，这体现了铁的可燃性，属于化学性质；而铁的密度是7.86g/cm³，这是铁的物理性质。3.物质的分类纯净物和混合物：纯净物由一种物质组成，有固定的组成和性质；混合物由两种或多种物质混合而成，没有固定的组成和性质。例如，蒸馏水是纯净物，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，分为金属单质和非金属单质。化合物是由不同种元素组成的纯净物，可分为无机化合物和有机化合物。无机化合物又可分为氧化物、酸、碱、盐等。氧化物：根据性质可分为酸性氧化物、碱性氧化物、两性氧化物和不成盐氧化物。酸性氧化物能与碱反应生成盐和水，如二氧化碳（CO₂）；碱性氧化物能与酸反应生成盐和水，如氧化钙（CaO）；两性氧化物既能与酸反应又能与碱反应生成盐和水，如氧化铝（Al₂O₃）；不成盐氧化物既不与酸反应也不与碱反应，如一氧化碳（CO）。化学用语1.元素符号元素符号表示一种元素，还表示这种元素的一个原子。例如，“H”表示氢元素，也表示一个氢原子。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H₂O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。3.化学方程式化学方程式是用化学式表示化学反应的式子。书写化学方程式要遵循质量守恒定律，即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2H₂+O₂$\stackrel{点燃}{=\!=\!=}$2H₂O。4.离子方程式离子方程式是用实际参加反应的离子符号表示离子反应的式子。书写离子方程式时，要将易溶于水、易电离的物质写成离子形式，难溶物、难电离的物质、气体、单质和氧化物等仍用化学式表示。例如，碳酸钠与盐酸反应的离子方程式为CO₃²⁻+2H⁺=CO₂↑+H₂O。氧化还原反应1.氧化还原反应的本质和特征氧化还原反应的本质是电子的转移（得失或偏移），特征是反应前后元素的化合价发生变化。化合价升高的物质发生氧化反应，是还原剂，具有还原性；化合价降低的物质发生还原反应，是氧化剂，具有氧化性。例如，在反应2Na+Cl₂$\stackrel{点燃}{=\!=\!=}$2NaCl中，钠元素的化合价从0升高到+1，钠发生氧化反应，钠是还原剂；氯元素的化合价从0降低到1，氯气发生还原反应，氯气是氧化剂。2.氧化还原反应的规律守恒规律：氧化还原反应中，得失电子总数相等，化合价升降总数相等。利用守恒规律可以进行氧化还原反应的配平和相关计算。强弱规律：氧化性：氧化剂＞氧化产物；还原性：还原剂＞还原产物。例如，在反应Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu中，氧化性：Cu²⁺＞Fe²⁺，还原性：Fe＞Cu。价态规律：元素处于最高价态时，只有氧化性；处于最低价态时，只有还原性；处于中间价态时，既有氧化性又有还原性。例如，硫元素的常见价态有2、0、+4、+6，H₂S中硫元素为2价，只有还原性；SO₃中硫元素为+6价，只有氧化性；S和SO₂中硫元素分别为0价和+4价，既有氧化性又有还原性。离子反应1.离子反应的条件离子反应发生的条件是生成沉淀、气体、弱电解质或发生氧化还原反应。例如，硝酸银溶液与氯化钠溶液反应生成氯化银沉淀：Ag⁺+Cl⁻=AgCl↓；碳酸钠溶液与盐酸反应生成二氧化碳气体：CO₃²⁻+2H⁺=CO₂↑+H₂O；醋酸与氢氧化钠溶液反应生成弱电解质醋酸钠和水：CH₃COOH+OH⁻=CH₃COO⁻+H₂O。2.离子共存问题判断离子能否大量共存，需要考虑离子之间是否发生反应。常见的不能大量共存的情况有：生成沉淀：如Ba²⁺与SO₄²⁻、Ca²⁺与CO₃²⁻等。生成气体：如H⁺与CO₃²⁻、NH₄⁺与OH⁻等。生成弱电解质：如H⁺与CH₃COO⁻、OH⁻与H⁺等。发生氧化还原反应：如Fe³⁺与I⁻、MnO₄⁻与Fe²⁺等。化学基本理论物质结构元素周期律1.原子结构原子由原子核和核外电子构成，原子核由质子和中子构成。质子数决定元素的种类，质子数和中子数共同决定原子的种类。原子的核外电子分层排布，遵循能量最低原理、泡利不相容原理和洪特规则。电子层数越多，电子离核越远，能量越高。例如，钠原子（Na）的核外电子排布为2、8、1。2.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（横行），其中1、2、3为短周期，4、5、6、7为长周期；有18个族（纵行），其中7个主族（ⅠAⅦA）、7个副族（ⅠBⅦB）、1个0族和1个第Ⅷ族。元素在周期表中的位置与原子结构密切相关，周期数等于电子层数，主族序数等于最外层电子数。3.元素周期律元素的性质随着原子序数的递增而呈周期性变化，这就是元素周期律。主要表现为：原子半径：同周期元素从左到右原子半径逐渐减小，同主族元素从上到下原子半径逐渐增大。金属性和非金属性：同周期元素从左到右金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强；同主族元素从上到下金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱。金属性越强，其单质与水或酸反应越剧烈，最高价氧化物对应的水化物碱性越强；非金属性越强，其单质与氢气反应越容易，气态氢化物越稳定，最高价氧化物对应的水化物酸性越强。化学反应与能量1.化学反应中的能量变化化学反应中既有物质变化，又有能量变化。化学反应中的能量变化主要表现为热量的变化，分为放热反应和吸热反应。常见的放热反应有燃烧反应、中和反应、金属与酸的反应等；常见的吸热反应有氢氧化钡晶体与氯化铵晶体的反应、大多数分解反应等。2.热化学方程式热化学方程式是表示化学反应中物质变化和能量变化的化学方程式。书写热化学方程式时，要注明反应物和生成物的状态，注明反应热的数值、单位和符号。例如，氢气在氧气中燃烧的热化学方程式为2H₂(g)+O₂(g)=2H₂O(l)△H=571.6kJ/mol。3.盖斯定律盖斯定律指出，化学反应的反应热只与反应的始态和终态有关，而与反应的途径无关。利用盖斯定律可以计算一些难以直接测量的反应热。例如，已知C(s)+O₂(g)=CO₂(g)△H₁=393.5kJ/mol，CO(g)+1/2O₂(g)=CO₂(g)△H₂=283.0kJ/mol，求C(s)+1/2O₂(g)=CO(g)的反应热△H₃。根据盖斯定律，△H₃=△H₁△H₂=393.5kJ/mol(283.0kJ/mol)=110.5kJ/mol。化学反应速率和化学平衡1.化学反应速率化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢的物理量，通常用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。其计算公式为v=△c/△t，单位为mol/(L·s)或mol/(L·min)。影响化学反应速率的因素有内因和外因。内因是反应物的性质，外因主要有浓度、温度、压强、催化剂等。增大反应物浓度、升高温度、增大压强（对于有气体参加的反应）、使用催化剂等都能加快化学反应速率。2.化学平衡化学平衡是指在一定条件下的可逆反应中，正反应速率和逆反应速率相等，反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态。化学平衡是一种动态平衡，达到平衡时，反应仍在进行。判断化学平衡的标志有：正反应速率等于逆反应速率；各物质的浓度不再变化；对于有颜色变化的反应，颜色不再改变等。3.化学平衡的移动当外界条件（浓度、温度、压强等）发生改变时，化学平衡会发生移动。勒夏特列原理指出，如果改变影响平衡的一个条件（如浓度、温度、压强等），平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。例如，增大反应物浓度，平衡向正反应方向移动；升高温度，平衡向吸热反应方向移动；增大压强，平衡向气体体积减小的方向移动。电解质溶液1.弱电解质的电离平衡弱电解质在水溶液中部分电离，存在电离平衡。例如，醋酸（CH₃COOH）在水溶液中的电离方程式为CH₃COOH$\rightleftharpoons$CH₃COO⁻+H⁺。影响电离平衡的因素有温度、浓度等。升高温度，电离平衡向电离方向移动；加水稀释，电离平衡向电离方向移动。2.水的电离和溶液的酸碱性水是一种极弱的电解质，能发生微弱的电离：H₂O$\rightleftharpoons$H⁺+OH⁻。水的离子积常数Kw=c(H⁺)·c(OH⁻)，只与温度有关，温度升高，Kw增大。溶液的酸碱性取决于c(H⁺)和c(OH⁻)的相对大小，当c(H⁺)=c(OH⁻)时，溶液呈中性；当c(H⁺)>c(OH⁻)时，溶液呈酸性；当c(H⁺)<c(OH⁻)时，溶液呈碱性。溶液的酸碱度常用pH表示，pH=lgc(H⁺)。3.盐类的水解盐类的水解是指在水溶液中盐电离出的离子与水电离出的H⁺或OH⁻结合生成弱电解质的反应。盐类水解的规律是“有弱才水解，无弱不水解，谁强显谁性，越弱越水解”。例如，醋酸钠（CH₃COONa）是强碱弱酸盐，CH₃COO⁻会水解：CH₃COO⁻+H₂O$\rightleftharpoons$CH₃COOH+OH⁻，溶液呈碱性。影响盐类水解的因素有温度、浓度、外加酸碱等。升高温度、稀释溶液、加入能促进水解的物质等都能促进盐类的水解。4.难溶电解质的溶解平衡难溶电解质在水溶液中存在溶解平衡。例如，氯化银（AgCl）在水中存在溶解平衡：AgCl(s)$\rightleftharpoons$Ag⁺(aq)+Cl⁻(aq)。溶度积常数Ksp是难溶电解质沉淀溶解平衡的平衡常数，它只与温度有关。当Qc>Ksp时，有沉淀生成；当Qc=Ksp时，达到溶解平衡；当Qc<Ksp时，沉淀溶解。常见无机物及其应用金属及其化合物1.钠及其化合物钠：钠是一种银白色金属，质地柔软，密度比水小，熔点低。钠具有强还原性，能与氧气、水、酸等发生反应。例如，钠与水反应的化学方程式为2Na+2H₂O=2NaOH+H₂↑。氧化钠和过氧化钠：氧化钠（Na₂O）是白色固体，属于碱性氧化物，能与水、二氧化碳等反应。过氧化钠（Na₂O₂）是淡黄色固体，具有强氧化性，能与水、二氧化碳反应生成氧气，可作为呼吸面具和潜水艇中的供氧剂。反应方程式分别为2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑，2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂。碳酸钠和碳酸氢钠：碳酸钠（Na₂CO₃）俗称纯碱、苏打，碳酸氢钠（NaHCO₃）俗称小苏打。碳酸钠的热稳定性比碳酸氢钠强，碳酸氢钠受热易分解：2NaHCO₃$\stackrel{\triangle}{=\!=\!=}$Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O。两者都能与酸反应，但碳酸氢钠与酸反应更剧烈。2.铝及其化合物铝：铝是一种银白色金属，具有良好的导电性、导热性和延展性。铝既能与酸反应又能与碱反应，是一种两性金属。反应方程式分别为2Al+6HCl=2AlCl₃+3H₂↑，2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑。氧化铝和氢氧化铝：氧化铝（Al₂O₃）是两性氧化物，能与酸和碱反应。氢氧化铝（Al(OH)₃）是两性氢氧化物，既能与酸反应又能与碱反应。氢氧化铝受热易分解：2Al(OH)₃$\stackrel{\triangle}{=\!=\!=}$Al₂O₃+3H₂O。3.铁及其化合物铁：铁是一种银白色金属，具有金属的通性。铁在不同条件下与氧气反应可生成不同的氧化物，如在空气中缓慢氧化生成铁锈（主要成分是Fe₂O₃·xH₂O），在氧气中燃烧生成四氧化三铁（Fe₃O₄）。铁能与酸、盐等发生反应。