2026年高考化学二轮复习:高考系统复习整合知识点清单_第1页
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第第页2026年高考化学二轮复习:高考系统复习整合知识点清单第一部分:化学基本概念与理论一、物质的组成、分类与变化1.1物质的微观层次结构物质是由微观粒子构成的复杂体系,其结构层次为:原子:化学变化中的最小微粒,由原子核和核外电子构成。原子核包含质子和中子,质子数决定元素种类。分子:保持物质化学性质的最小微粒,由原子通过化学键结合而成。分子间存在分子间作用力。离子:带电的原子或原子团,包括阳离子(如Na⁺、NH₄⁺)和阴离子(如Cl⁻、SO₄²⁻)。原子团:多个原子结合成的集团,在化学反应中作为一个整体参加反应,如OH⁻、NO₃⁻、CO₃²⁻等。高考重点:同位素、同素异形体、同系物、同分异构体“四同”概念的辨析:同位素:质子数相同、中子数不同的同种元素的不同原子,如¹H、²H、³H同素异形体:同种元素形成的不同单质,如O₂与O₃、金刚石与石墨、红磷与白磷同系物:结构相似,分子组成相差一个或若干个CH₂原子团的有机物,如CH₄与C₂H₆同分异构体:分子式相同、结构不同的化合物,包括构造异构和立体异构1.2物质分类的三大体系1.2.1纯净物与混合物纯净物:由同种物质组成,有固定熔沸点,包括单质和化合物混合物:由两种或以上物质混合而成,无固定熔沸点常见混合物:空气、溶液、胶体、合金、石油、煤、天然纤维、合成材料等1.2.2单质、氧化物、酸、碱、盐的系统分类单质:金属、非金属、稀有气体氧化物(按性质分类):酸性氧化物:与碱反应生成盐和水,如CO₂、SO₂、P₂O₅碱性氧化物:与酸反应生成盐和水,如Na₂O、CaO、Fe₂O₃两性氧化物:既与酸又与碱反应,如Al₂O₃、ZnO不成盐氧化物:不与酸、碱反应,如CO、NO酸:按是否含氧分为含氧酸和无氧酸;按电离出H⁺数目分为一元酸、二元酸、多元酸;按酸性强弱分为强酸、中强酸、弱酸碱:按溶解性分为可溶性碱和难溶性碱;按碱性强弱分为强碱、弱碱盐:正盐:酸与碱完全中和产物,如NaCl、Na₂CO₃酸式盐:含可电离H⁺的盐,如NaHCO₃、NaHSO₄碱式盐:含OH⁻的盐,如Cu₂(OH)₂CO₃复盐:电离时产生两种阳离子,如KAl(SO₄)₂·12H₂O1.2.3无机物与有机物的划分无机物:除碳的氧化物、碳酸及其盐、氰化物、硫氰化物外的所有不含碳化合物,以及上述特例有机物:含碳化合物(除上述特例),但包括CO、CO₂、碳酸盐等传统上归为无机物1.3物质的性质与变化1.3.1物理变化与化学变化的本质区别物理变化:没有新物质生成的变化,如状态变化、形状变化化学变化:有新物质生成的变化,常伴随发光、发热、颜色改变、生成沉淀或气体等现象判断依据:是否有化学键的断裂和生成1.3.2四种基本反应类型化合反应:A+B→AB,多变一分解反应:AB→A+B,一变多置换反应:A+BC→AC+B(单质与化合物反应生成新单质和新化合物)复分解反应:AB+CD→AD+CB(两种化合物交换成分)高考高频考点:氧化还原反应与四种基本反应类型的关系置换反应全部是氧化还原反应化合反应和分解反应部分属于氧化还原反应(有单质参与的化合、有单质生成的分解)复分解反应全部不是氧化还原反应1.3.3离子反应与氧化还原反应离子反应发生的条件:生成沉淀、气体、水或弱电解质氧化还原反应本质:电子的转移(得失或偏移)氧化还原反应四大概念:氧化剂(得电子,化合价降低,被还原,生成还原产物)还原剂(失电子,化合价升高,被氧化,生成氧化产物)氧化性(得电子能力)与还原性(失电子能力)氧化产物与还原产物1.4化学用语与化学计量1.4.1化学用语的正确书写元素符号:一大二小原则,如Cu、Fe、Cl化学式:分子式:表示分子真实组成,如H₂O、CO₂实验式(最简式):原子个数最简比,如CH₂O(葡萄糖和甲醛的实验式)电子式:用小黑点或叉号表示最外层电子,注意离子化合物与共价化合物的区别结构式:表示原子连接顺序和方式,注意单键、双键、三键结构简式:省略部分单键的简化结构式,如CH₃CH₂OH键线式:用线条表示碳骨架,端点、交点表示碳原子,H原子省略1.4.2化学方程式书写原则必须以客观事实为基础必须遵守质量守恒定律注明必要的反应条件(加热、催化剂等)用↑表示气体,用↓表示沉淀可逆反应用可逆符号⇌热化学方程式需注明物质状态和ΔH的“+”“-”1.4.3阿伏伽德罗常数及其应用阿伏伽德罗≈6.02×10²³mol⁻¹与阿伏伽德罗定律关系:同温同压下,相同体积的任何气体含有相同数目的分子高考常考陷阱:气体体积与状况:22.4L/mol只适用于标准状况(0℃,101kPa)下的气体物质状态:标准状况下SO₃为固体,水为液体,不能使用气体摩尔体积微粒数目:注意分子中的原子数、离子化合物中的离子数氧化还原反应电子转移:如Na₂O₂与CO₂反应,1molNa₂O₂转移1mol电子溶液中的粒子:注意弱电解质的电离、盐类水解、胶体粒子数目1.4.4物质的量浓度计算基本公式:c=n/V稀释公式:c₁V₁=c₂V₂混合溶液浓度计算质量分数与物质的量浓度换算:c=1000ρw/M气体溶于水的浓度计算,注意体积变化二、物质结构与元素周期律2.1原子结构深层次解析2.1.1原子组成与微粒间数量关系原子中:质子数(Z)=核电荷数=原子序数质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N)中性原子:核外电子数=质子数阳离子Xⁿ⁺:核外电子数=质子数-n阴离子Xⁿ⁻:核外电子数=质子数+n同位素的相对原子质量计算:元素的相对原子质量=各同位素相对原子质量×丰度之和近似相对原子质量=各同位素质量数×丰度之和2.1.2核外电子排布三大原理能量最低原理:电子先填入能量低的轨道,再填入能量高的轨道能级顺序:1s→2s→2p→3s→3p→4s→3d→4p→5s→4d→5p→6s→4f→5d→6p→7s→5f→6d...记忆口诀:1s;2s2p;3s3p;4s3d4p;5s4d5p;6s4f5d6p;7s5f6d7p泡利不相容原理:一个原子轨道最多容纳2个自旋方向相反的电子各电子层最多容纳电子数:2n²各能级最多容纳电子数:s-2,p-6,d-10,f-14洪特规则:电子在等价轨道上排布时,尽可能分占不同轨道且自旋平行特例:等价轨道全充满(p⁶、d¹⁰、f¹⁴)、半充满(p³、d⁵、f⁷)、全空状态更稳定高考常考电子排布式:24号Cr:[Ar]3d⁵4s¹(半充满更稳定)29号Cu:[Ar]3d¹⁰4s¹(全充满更稳定)常见离子电子排布:Fe²⁺[Ar]3d⁶,Fe³⁺[Ar]3d⁵,Cu⁺[Ar]3d¹⁰,Cu²⁺[Ar]3d⁹2.1.3原子结构与元素性质关系原子半径:同周期从左到右减小(核电荷增加,电子层不变);同主族从上到下增大(电子层增加)电离能:气态电中性基态原子失去一个电子所需能量同周期从左到右增大,同主族从上到下减小特例:ⅡA>ⅢA(ns²全满稳定),ⅤA>ⅥA(np³半满稳定)电子亲和能:气态原子获得一个电子所释放的能量同周期从左到右增大,同主族从上到下减小特例:N、P、As等因p轨道半满稳定,电子亲和能较小电负性:原子吸引电子的能力同周期从左到右增大,同主族从上到下减小F(4.0)最大,Cs(0.7)最小,用于判断化学键类型2.2元素周期表精细解析2.2.1周期表结构“三短三长一不全”短周期:第1-3周期,元素种类数:2、8、8长周期:第4-6周期,元素种类数:18、18、32不完全周期:第7周期,目前有32种元素2.2.2元素分区与外围电子构型s区:ⅠA、ⅡA族,ns¹⁻²p区:ⅢA-ⅦA、0族,ns²np¹⁻⁶(He为1s²)d区:ⅢB-ⅦB、Ⅷ族,(n-1)d¹⁻⁹ns¹⁻²(Pd例外,4d¹⁰)ds区:ⅠB、ⅡB族,(n-1)d¹⁰ns¹⁻²f区:镧系、锕系,(n-2)f⁰⁻¹⁴(n-1)d⁰⁻²ns²2.2.3元素周期律的具体表现金属性与非金属性:金属性:原子失电子能力,同周期减弱,同主族增强非金属性:原子得电子能力,同周期增强,同主族减弱判断依据:金属性:单质与水/酸反应置换氢的难易;最高价氧化物对应水化物的碱性;金属活动性顺序非金属性:单质与氢气化合难易;气态氢化物稳定性;最高价氧化物对应水化物的酸性;非金属活动性顺序化合价规律:主族元素:最高正价=主族序数(O、F除外)非金属:最低负价=主族序数-8过渡元素:有可变价态2.2.4“位-构-性”三角关系解题技巧已知元素在周期表中的位置,可推断:原子结构(电子层数、最外层电子数)元素性质(金属性、非金属性、化合价)单质及化合物性质已知元素原子结构,可推断:在周期表中的位置元素性质已知元素单质或化合物性质,可推断:元素性质原子结构在周期表中的位置高考经典题型:根据原子序数推断元素1-20号元素:熟悉各元素位置稀有气体定位法:0族元素原子序数2、10、18、36、54、86同族上下相差:第1-2周期相差8,第3-4周期相差18,第4-5周期相差18,第5-6周期相差322.3化学键与分子间作用力2.3.1化学键类型的判断离子键:活泼金属(ⅠA、ⅡA)与活泼非金属(ⅥA、ⅦA)之间离子化合物中可能含共价键,如NaOH(Na⁺与OH⁻离子键,O-H共价键)共价键:非金属元素之间极性键:不同种原子之间,电子对偏移非极性键:同种原子之间,电子对不偏移金属键:金属单质或合金中配位键:一方提供孤电子对,一方提供空轨道形成的特殊共价键,如NH₄⁺、H₃O⁺2.3.2电子式书写易错点离子化合物:阴离子加括号并标电荷,如Na⁺[:Cl:]⁻共价化合物:不加括号不标电荷,共用电子对写在中间,如H:Cl:复杂离子:注意原子间连接顺序,如OH⁻电子式:[:O:H]⁻注意:NH₄⁺中N-H有一个是配位键,但书写时用共价键表示2.3.3分子空间构型判断价层电子对互斥理论(VSEPR):计算中心原子价层电子对数=σ键电子对数+孤电子对数σ键电子对数=配位原子数孤电子对数=(中心原子价电子数-配位原子提供电子数)/2(氧族元素作配体时不提供电子)价层电子对数σ键电子对数孤电子对数空间构型实例220直线形BeCl₂,CO₂330平面三角形BF₃321V形SO₂440正四面体CH₄,NH₄⁺431三角锥形NH₃422V形H₂O550三角双锥PCl₅660正八面体SF₆杂化轨道理论:sp杂化:直线形,180°,如BeCl₂、CO₂、C₂H₂sp²杂化:平面三角形,120°,如BF₃、C₂H₄、苯sp³杂化:四面体,109°28′,如CH₄、NH₃、H₂O2.3.4分子间作用力与物质性质范德华力:存在于所有分子之间,影响物质的熔沸点、溶解度组成和结构相似的物质,相对分子质量越大,范德华力越大,熔沸点越高同分异构体中,支链越多,分子间作用力越小,熔沸点越低氢键:特殊的分子间作用力,比化学键弱,比范德华力强形成条件:与电负性大、半径小的原子(F、O、N)相连的H对物质性质的影响:熔沸点升高:HF>HCl,H₂O>H₂S,NH₃>PH₃溶解性:NH₃、乙醇易溶于水密度:冰的密度小于水2.4晶体结构综合2.4.1四种晶体类型的比较晶体类型构成粒子粒子间作用典型实例物理性质离子晶体阴、阳离子离子键NaCl、CsCl、CaO硬而脆,熔沸点高,固态不导电,熔融或溶于水导电原子晶体原子共价键金刚石、SiO₂、SiC硬度大,熔沸点高,不导电,难溶于常见溶剂分子晶体分子分子间作用力(含氢键)干冰、冰、I₂、蔗糖熔沸点低,硬度小,不导电(除分子晶体酸溶于水导电)金属晶体金属阳离子和自由电子金属键所有金属单质及合金有金属光泽,导电导热,有延展性,熔沸点差异大2.4.2典型晶体结构分析NaCl型:面心立方晶格,Na⁺和Cl⁻配位数均为6,每个晶胞含4个NaCl单元CsCl型:简单立方晶格,Cs⁺和Cl⁻配位数均为8,每个晶胞含1个CsCl单元金刚石型:每个C原子sp³杂化,与4个C原子形成共价键,键角109°28′石墨型:层状结构,层内每个C原子sp²杂化,形成六元环,层间范德华力干冰型:面心立方晶格,CO₂分子位于顶点和面心金属堆积方式:面心立方最密堆积(Cu、Ag、Au):配位数12,空间利用率74%六方最密堆积(Mg、Zn、Ti):配位数12,空间利用率74%体心立方堆积(Na、K、Fe):配位数8,空间利用率68%2.4.3晶胞计算常见题型晶体密度计算:ρ=(Z×M)/(N_A×a³)Z:一个晶胞中的粒子数M:摩尔质量(g/mol)N_A:阿伏伽德罗常数a:晶胞边长(cm)粒子间距离计算:根据几何关系计算空间利用率计算:晶胞中粒子总体积/晶胞体积×100%三、化学反应原理3.1化学反应与能量变化3.1.1反应热计算三大方法根据键能计算:ΔH=反应物总键能-生成物总键能根据盖斯定律计算:通过已知反应热计算未知反应热原则:反应式可以加减,ΔH也相应加减技巧:目标方程=已知方程×系数后加减根据燃烧热计算:ΔH=反应物燃烧热之和-生成物燃烧热之和根据生成热计算:ΔH=生成物生成热之和-反应物生成热之和3.1.2热化学方程式书写注意事项注明物质状态:s(固)、l(液)、g(气)、aq(溶液)ΔH单位:kJ/mol,放热为负,吸热为正系数可以是整数或分数,系数与ΔH数值对应注意反应条件:如25℃、101kPa通常不写,其他条件需注明3.1.3能源与能量转换常见能源:化石燃料(煤、石油、天然气)、氢能、太阳能、生物质能、核能能量转换形式:化学能→热能(燃烧)、化学能→电能(原电池)、电能→化学能(电解池)新能源开发:高效、清洁、可再生3.2化学反应速率深度解析3.2.1化学反应速率的影响因素量化分析浓度影响:对于基元反应,v=kc^m(A)c^n(B)反应级数:m+n,通过实验测定速率常数k:与温度有关,与浓度无关温度影响:阿伦尼乌斯公式温度每升高10℃,反应速率增加2-4倍活化能Ea越大,温度对速率影响越显著催化剂影响:降低活化能,同等程度改变正逆反应速率正催化剂:加快反应速率负催化剂(抑制剂):减慢反应速率压强影响:对有气体参与的反应恒温恒容:充入惰性气体,总压增大但分压不变,速率不变恒温恒压:充入惰性气体,体积增大浓度减小,速率减慢3.2.2速率方程与反应机理基元反应:一步完成的反应,反应级数与化学计量数一致非基元反应:分多步进行的反应,总反应速率由慢反应决定(决速步)反应机理推测:通过实验测定反应级数推断反应步骤高考常见题型:根据实验数据计算反应速率比较不同条件下反应速率大小分析浓度-时间图、速率-时间图通过速率方程推断反应机理3.3化学平衡全面突破3.3.1化学平衡状态的判断标志直接标志:v(正)=v(逆)≠0间接标志:各组分浓度保持不变各组分质量、物质的量、质量分数等保持不变有颜色变化的体系颜色不再变化对于气体反应,恒温恒容时压强不变;恒温恒压时密度不变;总物质的量不变时平均相对分子质量不变绝热体系温度不变注意:有些量始终不变不能作为判断依据(如密度、平均相对分子质量等要看具体条件)3.3.2化学平衡常数应用表达式书写:浓度平衡常数Kc:代入平衡浓度,固体、纯液体不写入压强平衡常数Kp:代入平衡分压注意:同一反应,化学计量数不同,K值不同K只与温度有关:吸热反应升温K增大,放热反应升温K减小判断反应方向:Q(浓度商)<K,反应正向进行;Q=K,平衡状态;Q>K,反应逆向进行计算平衡转化率:转化率=(初始浓度-平衡浓度)/初始浓度×100%多重平衡规则:反应3=反应1+反应2,则K3=K1×K23.3.3化学平衡移动综合分析浓度影响:增加反应物浓度或减少生成物浓度,平衡正向移动增加生成物浓度或减少反应物浓度,平衡逆向移动压强影响(仅对有气体体积变化的反应):增压,平衡向气体体积减小方向移动减压,平衡向气体体积增大方向移动注意:恒温恒容充入惰性气体,分压不变,平衡不移动温度影响:升温,平衡向吸热方向移动降温,平衡向放热方向移动催化剂影响:同等改变正逆反应速率,不改变平衡状态勒夏特列原理应用:平衡移动只能“减弱”不能“消除”外界条件改变3.3.4等效平衡的三种情况恒温恒容,反应前后气体体积不等:极值等量,平衡等效恒温恒容,反应前后气体体积相等:极值等比,平衡等效恒温恒压:极值等比,平衡等效3.3.5化学平衡图像分析速率-时间图:判断平衡移动方向浓度-时间图:判断反应物、生成物,计算反应速率含量-条件图:温度、压强、催化剂等对平衡的影响转化率-条件图:分析最佳反应条件3.4水溶液中的离子平衡3.4.1弱电解质电离平衡电离度α:α=(已电离分子数/初始分子数)×100%影响因素:温度(升温α增大)、浓度(稀释α增大)电离常数K:K只与温度有关,与浓度无关多元弱酸分步电离:K₁>>K₂>>K₃,溶液酸性由第一步电离决定同离子效应:加入含有共同离子的强电解质,抑制电离盐效应:加入不含共同离子的强电解质,略微促进电离3.4.2水的电离酸碱中和滴定指示剂选择:强酸强碱用酚酞或甲基橙;强酸弱碱用甲基橙;弱酸强碱用酚酞滴定曲线:突跃范围、滴定终点、指示剂变色范围误差分析:仪器误差、操作误差、读数误差3.4.3盐类水解规律与应用水解规律口诀:有弱才水解,无弱不水解;越弱越水解,谁强显谁性;同强显中性,双弱具体定。影响水解因素:温度:水解吸热,升温促进水解浓度:稀释促进水解酸碱度:加酸抑制强酸弱碱盐水解,促进强碱弱酸盐水解;加碱相反双水解反应:弱酸弱碱盐相互促进水解,可能完全水解,如Al³⁺与CO₃²⁻、HCO₃⁻、S²⁻、AlO₂⁻盐类水解应用:判断溶液酸碱性配制易水解盐溶液(如FeCl₃加盐酸抑制水解)泡沫灭火器原理:Al³⁺+3HCO₃⁻=Al(OH)₃↓+3CO₂↑纯碱去油污:加热促进CO₃²⁻水解,碱性增强明矾净水:Al³⁺水解生成Al(OH)₃胶体吸附杂质3.4.4沉淀溶解平衡沉淀生成方法:加沉淀剂:如加Na₂S除去Cu²⁺调节pH:如加OH⁻调节pH除去Fe³⁺同离子效应:加入含共同离子的物质,使溶解度降低沉淀溶解方法:生成弱电解质:如CaCO₃溶于盐酸发生氧化还原反应:如CuS溶于硝酸生成配合物:如AgCl溶于氨水3.4.5离子反应与离子共存离子反应发生的条件:生成难溶物:如BaSO₄、AgCl、CaCO₃等生成难电离物质:如水、弱酸、弱碱生成气体:如CO₂、SO₂、H₂S等发生氧化还原反应:如Fe³⁺与I⁻、MnO₄⁻与Fe²⁺等发生双水解反应:如Al³⁺与AlO₂⁻、HCO₃⁻等生成配合物:如Fe³⁺与SCN⁻离子共存问题常见限制条件:无色溶液:排除Cu²⁺(蓝)、Fe²⁺(浅绿)、Fe³⁺(黄)、MnO₄⁻(紫红)等酸性溶液:不能大量存在OH⁻、CO₃²⁻、HCO₃⁻、S²⁻、SO₃²⁻、AlO₂⁻等碱性溶液:不能大量存在H⁺、NH₄⁺、Mg²⁺、Al³⁺、Fe²⁺、Fe³⁺、Cu²⁺等特定要求:如“因氧化还原反应不能共存”、“因双水解不能共存”等3.5电化学基础3.5.1原电池工作原理与应用原电池构成条件:两个活性不同的电极电解质溶液闭合回路自发氧化还原反应电极反应书写:负极:失电子,氧化反应,活泼金属或还原性物质正极:得电子,还原反应,不活泼金属、非金属或氧化性物质常见化学电源:锌锰干电池:负极Zn,正极MnO₂,电解质NH₄Cl铅酸蓄电池:负极Pb,正极PbO₂,电解质H₂SO₄氢氧燃料电池:负极H₂,正极O₂,电解质KOH溶液锂离子电池:负极LiCoO₂等,正极石墨等,电解质有机溶剂金属腐蚀与防护:化学腐蚀:金属与干燥气体或非电解质直接反应电化学腐蚀(主要形式):形成原电池析氢腐蚀:酸性环境中,负极Fe-2e⁻=Fe²⁺,正极2H⁺+2e⁻=H₂↑吸氧腐蚀:中性或碱性环境中,负极2Fe-4e⁻=2Fe²⁺,正极O₂+2H₂O+4e⁻=4OH⁻防护方法:改变金属结构、覆盖保护层、电化学保护(牺牲阳极、外加电流)3.5.2电解池工作原理与应用电解池构成:直流电源、两个电极、电解质溶液电极反应:阳极:与电源正极相连,失电子,氧化反应阴极:与电源负极相连,得电子,还原反应放电顺序:阳极:活泼金属电极>S²⁻>I⁻>Br⁻>Cl⁻>OH⁻>含氧酸根阴极:Ag⁺>Fe³⁺>Cu²⁺>H⁺>Pb²⁺>Fe²⁺>Zn²⁺电解应用:氯碱工业:电解饱和食盐水,阳极2Cl⁻-2e⁻=Cl₂↑,阴极2H₂O+2e⁻=H₂↑+2OH⁻电镀:待镀件作阴极,镀层金属作阳极,含镀层金属离子的溶液作电解质电解精炼:粗铜作阳极,纯铜作阴极,CuSO₄溶液作电解质电冶金:电解熔融化合物冶炼活泼金属(Na、Mg、Al)3.5.3金属活动性顺序与电化学关系KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu原电池:较活泼金属作负极,较不活泼金属作正极电解池:阳极金属(除Pt、Au外)优先放电溶解3.5.4电化学计算电子守恒法:电路中通过的电量相等串联电路:各电极通过电子数相等并联电路:各支路电子数之和等于总电子数计算关系:通过1mol电子,阳极溶解或阴极析出物质的量:Ag1mol,Cu0.5mol,O₂0.25mol,Cl₂0.5mol,H₂0.5mol法拉第定律:电极上析出物质的质量与通过电量成正比第二部分:元素及其化合物一、金属元素及其化合物1.1碱金属(ⅠA族)1.1.1钠及其化合物钠单质:物理性质:银白色金属,质软,密度小(0.97g/cm³),熔点低(97.8℃)化学性质:强还原性与O₂反应:常温4Na+O₂=2Na₂O(白色);加热2Na+O₂=Na₂O₂(淡黄色)与Cl₂反应:2Na+Cl₂=2NaCl(白烟)与S反应:2Na+S=Na₂S(研磨爆炸)与H₂O反应:2Na+2H₂O=2NaOH+H₂↑(浮、熔、游、响、红)与酸反应:先与酸反应,2Na+2H⁺=2Na⁺+H₂↑与盐溶液反应:先与水反应,生成NaOH再与盐反应钠的氧化物:氧化钠(Na₂O):碱性氧化物,与H₂O反应生成NaOH,与CO₂反应生成Na₂CO₃过氧化钠(Na₂O₂):淡黄色固体,强氧化性,漂白剂、供氧剂与水反应:2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑(放热)与CO₂反应:2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂(用于呼吸面具)与酸反应:2Na₂O₂+4HCl=4NaCl+2H₂O+O₂↑钠的氢氧化物(NaOH):俗称烧碱、火碱、苛性钠,强碱,易潮解,有腐蚀性与酸性氧化物、酸、两性氧化物、两性氢氧化物、盐等反应钠盐:碳酸钠(Na₂CO₃):俗称纯碱、苏打,白色粉末,易溶于水,水溶液碱性与酸反应:Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑与碱反应:Na₂CO₃+Ca(OH)₂=CaCO₃↓+2NaOH与盐反应:Na₂CO₃+BaCl₂=BaCO₃↓+2NaCl稳定性:稳定,加热不分解碳酸氢钠(NaHCO₃):俗称小苏打,白色晶体,溶解度比Na₂CO₃小与酸反应:NaHCO₃+HCl=NaCl+H₂O+CO₂↑(比Na₂CO₃快)与碱反应:NaHCO₃+NaOH=Na₂CO₃+H₂O热稳定性:2NaHCO₃=Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑(加热)相互转化:Na₂CO₃+CO₂+H₂O=2NaHCO₃鉴别Na₂CO₃和NaHCO₃:加热:产生气体的是NaHCO₃加酸:反应更剧烈的是NaHCO₃加CaCl₂溶液:产生沉淀的是Na₂CO₃焰色反应:钠:黄色钾:紫色(透过蓝色钴玻璃观察)其他金属元素也有特征焰色,用于定性分析1.1.2钾及其化合物性质与钠相似,但更活泼钾的化合物:KOH、K₂CO₃、KHCO₃等,性质与钠盐相似钾肥:KCl、K₂SO₄、K₂CO₃等1.1.3碱金属通性与递变原子半径逐渐增大金属性逐渐增强熔点、沸点逐渐降低密度逐渐增大(K反常)1.2碱土金属(ⅡA族)1.2.1镁及其化合物镁单质:物理性质:银白色金属,密度小(1.74g/cm³),硬度较小化学性质:与O₂反应:2Mg+O₂=2MgO(发出耀眼白光)与N₂反应:3Mg+N₂=Mg₃N₂与CO₂反应:2Mg+CO₂=2MgO+C(用于灭火)与H₂O反应:Mg+2H₂O=Mg(OH)₂+H₂↑(缓慢)与酸反应:Mg+2H⁺=Mg²⁺+H₂↑镁的化合物:氧化镁(MgO):高熔点,制耐火材料氢氧化镁[Mg(OH)₂]:难溶性中强碱,用于制胃药氯化镁(MgCl₂):易潮解,制金属镁原料1.2.2钙及其化合物钙单质:比镁活泼,与水剧烈反应钙的化合物:氧化钙(CaO):俗称生石灰,与水反应CaO+H₂O=Ca(OH)₂(放热)氢氧化钙[Ca(OH)₂]:俗称熟石灰、消石灰,微溶于水碳酸钙(CaCO₃):大理石、石灰石主要成分,难溶于水与酸反应:CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑热分解:CaCO₃=CaO+CO₂↑(高温)硫酸钙(CaSO₄):石膏CaSO₄·2H₂O,加热得熟石膏2CaSO₄·H₂O1.2.3硬水及其软化硬水:含较多Ca²⁺、Mg²⁺的水暂时硬度:由Ca(HCO₃)₂、Mg(HCO₃)₂引起,煮沸可除去Ca(HCO₃)₂=CaCO₃↓+H₂O+CO₂↑永久硬度:由CaSO₄、MgSO₄、CaCl₂、MgCl₂引起,煮沸不能除去硬水软化方法:煮沸法:只除去暂时硬度药剂法:加石灰纯碱法Ca(HCO₃)₂+Ca(OH)₂=2CaCO₃↓+2H₂OMg(HCO₃)₂+2Ca(OH)₂=Mg(OH)₂↓+2CaCO₃↓+2H₂OMgSO₄+Ca(OH)₂=Mg(OH)₂↓+CaSO₄CaSO₄+Na₂CO₃=CaCO₃↓+Na₂SO₄离子交换法:用离子交换树脂,如2NaR+Ca²⁺=CaR₂+2Na⁺1.3铝及其化合物1.3.1铝单质物理性质:银白色金属,密度小(2.7g/cm³),导电导热性好化学性质:与O₂反应:4Al+3O₂=2Al₂O₃(致密氧化膜,抗腐蚀)与酸反应:2Al+6H⁺=2Al³⁺+3H₂↑(常温下浓HNO₃、浓H₂SO₄钝化)与碱反应:2Al+2NaOH+6H₂O=2Na[Al(OH)₄]+3H₂↑(四羟基合铝酸钠)与氧化物反应:铝热反应2Al+Fe₂O₃=Al₂O₃+2Fe(高温)1.3.2铝的化合物氧化铝(Al₂O₃):两性氧化物:Al₂O₃+6H⁺=2Al³⁺+3H₂O;Al₂O₃+2OH⁻+3H₂O=2[Al(OH)₄]⁻用途:耐火材料、冶炼铝原料氢氧化铝[Al(OH)₃]:两性氢氧化物:Al(OH)₃+3H⁺=Al³⁺+3H₂O;Al(OH)₃+OH⁻=[Al(OH)₄]⁻制备:Al³⁺+3NH₃·H₂O=Al(OH)₃↓+3NH₄⁺(不用强碱,因会溶解)受热分解:2Al(OH)₃=Al₂O₃+3H₂O铝盐:硫酸铝钾[KAl(SO₄)₂·12H₂O]:俗称明矾,净水原理Al³⁺+3H₂O⇌Al(OH)₃(胶体)+3H⁺偏铝酸钠(NaAlO₂):实际为Na[Al(OH)₄],与酸反应生成Al(OH)₃沉淀1.3.3Al³⁺、Al(OH)₃、AlO₂⁻相互转化Al³⁺→Al(OH)₃:加适量碱或氨水Al(OH)₃→Al³⁺:加酸Al(OH)₃→AlO₂⁻:加过量强碱AlO₂⁻→Al(OH)₃:通CO₂或加弱酸Al³⁺→AlO₂⁻:加过量强碱AlO₂⁻→Al³⁺:加过量强酸高考常考图像:向铝盐中滴加NaOH溶液或向NaOH溶液中滴加铝盐的图像1.4铁及其化合物1.4.1铁单质物理性质:银白色金属,有延展性,能被磁铁吸引化学性质:与O₂反应:3Fe+2O₂=Fe₃O₄(点燃);铁在空气中生锈(Fe₂O₃·xH₂O)与非金属反应:2Fe+3Cl₂=2FeCl₃(点燃);Fe+S=FeS(加热)与水蒸气反应:3Fe+4H₂O(g)=Fe₃O₄+4H₂(高温)与酸反应:非氧化性酸:Fe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑氧化性酸:常温下浓H₂SO₄、浓HNO₃钝化;稀HNO₃生成Fe³⁺和NO与盐反应:Fe+Cu²⁺=Fe²⁺+Cu;Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺1.4.2铁的氧化物氧化亚铁(FeO):黑色粉末,不稳定,易被氧化氧化铁(Fe₂O₃):红棕色粉末,俗称铁红,用于颜料四氧化三铁(Fe₃O₄):黑色晶体,有磁性,可视为FeO·Fe₂O₃1.4.3铁的氢氧化物氢氧化亚铁[Fe(OH)₂]:白色沉淀,易被氧化4Fe(OH)₂+O₂+2H₂O=4Fe(OH)₃(白色→灰绿色→红褐色)氢氧化铁[Fe(OH)₃]:红褐色沉淀,受热分解2Fe(OH)₃=Fe₂O₃+3H₂O1.4.4铁盐与亚铁盐Fe²⁺:浅绿色,还原性与碱反应:Fe²⁺+2OH⁻=Fe(OH)₂↓(白色)氧化反应:2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl⁻;4Fe²⁺+O₂+4H⁺=4Fe³⁺+2H₂O还原性检验:加KSCN不变色,再加氯水变红色Fe³⁺:黄色,氧化性与碱反应:Fe³⁺+3OH⁻=Fe(OH)₃↓(红褐色)氧化反应:2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺;2Fe³⁺+Cu=2Fe²⁺+Cu²⁺检验:加KSCN变血红色;加苯酚显紫色水解:Fe³⁺+3H₂O⇌Fe(OH)₃+3H⁺(加热促进水解,配制时加酸抑制)1.4.5Fe²⁺与Fe³⁺相互转化Fe²⁺→Fe³⁺:加氧化剂(Cl₂、Br₂、HNO₃、H₂O₂、KMnO₄等)Fe³⁺→Fe²⁺:加还原剂(Fe、Cu、I⁻、S²⁻等)1.4.6铁的配合物亚铁氰化钾K₄[Fe(CN)₆]:黄色,俗称黄血盐铁氰化钾K₃[Fe(CN)₆]:红色,俗称赤血盐硫氰化铁[Fe(SCN)]²⁺:血红色,用于Fe³⁺检验1.5铜及其化合物1.5.1铜单质物理性质:紫红色金属,导电导热性好化学性质:与O₂反应:2Cu+O₂=2CuO(加热);2Cu+O₂+H₂O+CO₂=Cu₂(OH)₂CO₃(铜绿)与硫反应:2Cu+S=Cu₂S(加热)与氧化性酸反应:Cu+2H₂SO₄(浓)=CuSO₄+SO₂↑+2H₂O(加热)3Cu+8HNO₃(稀)=3Cu(NO₃)₂+2NO↑+4H₂OCu+4HNO₃(浓)=Cu(NO₃)₂+2NO₂↑+2H₂O1.5.2铜的化合物氧化铜(CuO):黑色,碱性氧化物氧化亚铜(Cu₂O):红色,用于制船底防污漆氢氧化铜[Cu(OH)₂]:蓝色,受热分解Cu(OH)₂=CuO+H₂O硫酸铜(CuSO₄):白色,吸水变蓝CuSO₄+5H₂O=CuSO₄·5H₂O铜盐毒性:铜盐使蛋白质变性,用于杀菌消毒1.5.3铜的冶炼高温冶炼:Cu₂S+O₂=2Cu+SO₂湿法冶炼:Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu1.6其他过渡金属1.6.1铬及其化合物铬单质:银白色金属,硬度大,抗腐蚀铬的化合物:Cr₂O₃(绿色)、Cr(OH)₃(灰绿色)、K₂Cr₂O₇(橙红色,强氧化剂)1.6.2锰及其化合物锰单质:灰白色金属高锰酸钾(KMnO₄):紫黑色晶体,强氧化剂,酸性条件下还原为Mn²⁺,中性或碱性还原为MnO₂1.6.3锌及其化合物锌单质:青白色金属,两性,与酸、碱反应都放出H₂氧化锌(ZnO):白色,两性氧化物氢氧化锌[Zn(OH)₂]:白色,两性氢氧化物二、非金属元素及其化合物2.1卤族元素(ⅦA族)2.1.1卤素单质性质递变颜色:F₂(淡黄绿色)→Cl₂(黄绿色)→Br₂(红棕色)→I₂(紫黑色)状态:气态(F₂、Cl₂)→液态(Br₂)→固态(I₂)熔沸点:逐渐升高溶解性:水中溶解度逐渐减小,有机溶剂中溶解度大氧化性:F₂>Cl₂>Br₂>I₂与H₂反应:F₂(冷暗处爆炸)→Cl₂(光照爆炸)→Br₂(加热反应)→I₂(加热可逆)2.1.2氯及其化合物氯气(Cl₂):物理性质:黄绿色气体,有刺激性气味,有毒,密度比空气大化学性质:与金属反应:2Fe+3Cl₂=2FeCl₃(棕黄色烟);Cu+Cl₂=CuCl₂(棕黄色烟)与非金属反应:H₂+Cl₂=2HCl(光照爆炸)与水反应:Cl₂+H₂O⇌HCl+HClO(次氯酸有漂白、杀菌作用)与碱反应:Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O(制漂白液);2Cl₂+2Ca(OH)₂=CaCl₂+Ca(ClO)₂+2H₂O(制漂白粉)与还原性物质反应:Cl₂+2FeCl₂=2FeCl₃;Cl₂+2KI=2KCl+I₂氯的含氧酸及其盐:酸性:HClO₄>HClO₃>HClO₂>HClO氧化性:HClO>HClO₂>HClO₃>HClO₄热稳定性:HClO₄>HClO₃>HClO₂>HClO漂白粉:有效成分Ca(ClO)₂,原理Ca(ClO)₂+CO₂+H₂O=CaCO₃↓+2HClO氯离子检验:加AgNO₃溶液生成白色沉淀,加稀硝酸不溶解2.1.3溴、碘及其化合物溴单质:红棕色液体,易挥发,保存时加水液封碘单质:紫黑色固体,易升华,遇淀粉变蓝色卤素离子的检验:Cl⁻:加AgNO₃和稀HNO₃,白色沉淀Br⁻:加AgNO₃和稀HNO₃,淡黄色沉淀;加氯水后加CCl₄,CCl₄层呈橙红色I⁻:加AgNO₃和稀HNO₃,黄色沉淀;加氯水后加CCl₄,CCl₄层呈紫红色2.1.4卤素互化物与拟卤素卤素互化物:如ICl、BrF₃等拟卤素:(CN)₂、(SCN)₂等,性质与卤素相似2.2氧族元素(ⅥA族)2.2.1氧族元素性质递变非金属性:O>S>Se>Te单质氧化性:O₂>S氢化物稳定性:H₂O>H₂S>H₂Se>H₂Te氢化物还原性:H₂O<H₂S<H₂Se<H₂Te最高价氧化物对应水化物酸性:H₂SO₄>H₂SeO₄>H₂TeO₄2.2.2氧与臭氧氧气(O₂):无色无味气体,助燃性臭氧(O₃):物理性质:淡蓝色气体,有鱼腥味化学性质:强氧化性,2O₃=3O₂用途:消毒、漂白、吸收紫外线2.2.3硫及其化合物硫单质:同素异形体:正交硫(菱形硫)、单斜硫化学性质:与金属反应:Fe+S=FeS;2Cu+S=Cu₂S;Hg+S=HgS(除汞)与非金属反应:S+O₂=SO₂;S+H₂=H₂S与氧化性酸反应:S+2H₂SO₄(浓)=3SO₂↑+2H₂O;S+6HNO₃(浓)=H₂SO₄+6NO₂↑+2H₂O硫化氢(H₂S):物理性质:无色有臭鸡蛋味气体,剧毒化学性质:不稳定性:H₂S=H₂+S(300℃)可燃性:2H₂S+3O₂=2SO₂+2H₂O(足量O₂);2H₂S+O₂=2S+2H₂O(不足O₂)还原性:2H₂S+SO₂=3S+2H₂O;H₂S+Cl₂=S+2HCl水溶液(氢硫酸):弱酸,与碱、盐反应二氧化硫(SO₂):物理性质:无色有刺激性气味气体,有毒,易液化,易溶于水化学性质:酸性氧化物:SO₂+H₂O⇌H₂SO₃;SO₂+2NaOH=Na₂SO₃+H₂O还原性:2SO₂+O₂⇌2SO₃(催化剂);SO₂+Cl₂+2H₂O=H₂SO₄+2HCl氧化性:SO₂+2H₂S=3S+2H₂O漂白性:与有色物质结合生成不稳定的无色物质,加热复色三氧化硫(SO₃):无色固体,易挥发,酸性氧化物,与水剧烈反应生成H₂SO₄硫酸(H₂SO₄):物理性质:无色油状液体,98.3%浓硫酸密度1.84g/cm³,沸点338℃,高沸点酸稀硫酸性质:具有酸的通性浓硫酸特性:吸水性:作干燥剂,不能干燥碱性气体(NH₃)和还原性气体(H₂S、HI)脱水性:使有机物脱水碳化,C₁₂H₂₂O₁₁=12C+11H₂O(浓硫酸)强氧化性:与金属反应:Cu+2H₂SO₄(浓)=CuSO₄+SO₂↑+2H₂O(加热)与非金属反应:C+2H₂SO₄(浓)=CO₂↑+2SO₂↑+2H₂O(加热)钝化:常温下浓硫酸使Fe、Al表面生成致密氧化膜硫酸的制备:接触法,4FeS₂+11O₂=2Fe₂O₃+8SO₂;2SO₂+O₂⇌2SO₃;SO₃+H₂O=H₂SO₄硫酸盐:硫酸钙(CaSO₄):石膏,用于制水泥、模型硫酸钡(BaSO₄):重晶石,用于医疗钡餐,不溶于酸硫酸铜(CuSO₄·5H₂O):胆矾,用于农药、电镀硫酸亚铁(FeSO₄·7H₂O):绿矾,用于补血剂、净水剂硫酸铝钾[KAl(SO₄)₂·12H₂O]:明矾,净水剂2.2.4SO₄²⁻检验:先加稀盐酸酸化,再加BaCl₂溶液,生成白色沉淀2.3氮族元素(ⅤA族)2.3.1氮族元素性质递变非金属性:N>P>As>Sb>Bi单质氧化性:N₂>P(白磷)氢化物稳定性:NH₃>PH₃>AsH₃氢化物还原性:NH₃<PH₃<AsH₃最高价氧化物对应水化物酸性:HNO₃>H₃PO₄>H₃AsO₄2.3.2氮及其化合物氮气(N₂):结构:N≡N,键能大,化学性质稳定化学性质:与H₂反应:N₂+3H₂⇌2NH₃(高温高压催化剂)与O₂反应:N₂+O₂=2NO(放电)与金属反应:3Mg+N₂=Mg₃N₂(点燃)氨(NH₃):物理性质:无色有刺激性气味气体,易液化,极易溶于水(1:700)化学性质:与水反应:NH₃+H₂O⇌NH₃·H₂O⇌NH₄⁺+OH⁻(一元弱碱)与酸反应:NH₃+HCl=NH₄Cl(白烟);2NH₃+H₂SO₄=(NH₄)₂SO₄还原性:4NH₃+5O₂=4NO+6H₂O(催化剂加热);2NH₃+3Cl₂=N₂+6HCl络合反应:Ag⁺+2NH₃=[Ag(NH₃)₂]⁺实验室制法:2NH₄Cl+Ca(OH)₂=CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O工业制法:合成氨,N₂+3H₂⇌2NH₃(高温高压,铁触媒)铵盐:物理性质:都是晶体,易溶于水化学性质:不稳定性:NH₄Cl=NH₃↑+HCl↑(加热);NH₄HCO₃=NH₃↑+CO₂↑+H₂O与碱反应:NH₄⁺+OH⁻=NH₃↑+H₂O(用于检验NH₄⁺)氮的氧化物:NO:无色气体,难溶于水,易被氧化2NO+O₂=2NO₂NO₂:红棕色气体,易溶于水,3NO₂+H₂O=2HNO₃+NON₂O:笑气,麻醉剂N₂O₄:无色气体,与NO₂共存2NO₂⇌N₂O₄硝酸(HNO₃):物理性质:无色有刺激性气味液体,易挥发,常用浓硝酸浓度69%化学性质:酸性:具有酸的通性不稳定性:4HNO₃=4NO₂↑+O₂↑+2H₂O(光照或加热,保存在棕色瓶中)强氧化性:与金属反应:除Au、Pt外,大多数金属能被氧化浓硝酸:常温下Fe、Al钝化浓硝酸与铜:Cu+4HNO₃(浓)=Cu(NO₃)₂+2NO₂↑+2H₂O稀硝酸与铜:3Cu+8HNO₃(稀)=3Cu(NO₃)₂+2NO↑+4H₂O与非金属反应:C+4HNO₃(浓)=CO₂↑+4NO₂↑+2H₂O王水:浓盐酸与浓硝酸体积比3:1,能溶解Au、Pt工业制法:氨氧化法,4NH₃+5O₂=4NO+6H₂O;2NO+O₂=2NO₂;3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO硝酸盐:物理性质:都是晶体,易溶于水化学性质:不稳定性:2KNO₃=2KNO₂+O₂↑(加热)2Cu(NO₃)₂=2CuO+4NO₂↑+O₂↑(加热)2AgNO₃=2Ag+2NO₂↑+O₂↑(加热)2.3.3磷及其化合物磷单质:同素异形体:白磷(剧毒,易燃,保存在水中)、红磷(无毒,较稳定)化学性质:与O₂反应:4P+5O₂=2P₂O₅(点燃,白磷自燃)与Cl₂反应:2P+3Cl₂=2PCl₃(不足);2P+5Cl₂=2PCl₅(足量)磷的氧化物:P₂O₅(磷酸酐),白色固体,强吸湿性,用作干燥剂磷酸(H₃PO₄):物理性质:无色晶体,有吸湿性,无毒化学性质:三元中强酸,可形成正盐、一氢盐、二氢盐磷酸盐:Ca₃(PO₄)₂(磷矿石),难溶于水;Ca(H₂PO₄)₂(过磷酸钙),可溶于水2.3.4NH₄⁺检验:加NaOH溶液加热,用湿润红色石蕊试纸检验,变蓝色2.4碳族元素(ⅣA族)2.4.1碳族元素性质递变非金属性:C>Si>Ge>Sn>Pb金属性:C<Si<Ge<Sn<Pb最高价氧化物对应水化物酸性:H₂CO₃>H₂SiO₃>Ge(OH)₄>Sn(OH)₄>Pb(OH)₄2.4.2碳及其化合物碳单质:同素异形体:金刚石(原子晶体,硬度最大)、石墨(混合型晶体,导电)、C₆₀(分子晶体)化学性质:还原性:C+2CuO=2Cu+CO₂↑(高温);C+H₂O(g)=CO+H₂(水煤气)氧化性:C+2H₂=CH₄(高温)碳的氧化物:CO:无色无味有毒气体,还原性,与血红蛋白结合CO₂:无色无味气体,酸性氧化物,不支持燃烧实验室制法:CaCO₃+2HCl=CaCl₂+CO₂↑+H₂O工业制法:煅烧石灰石CaCO₃=CaO+CO₂↑碳酸与碳酸盐:碳酸(H₂CO₃):弱二元酸,不稳定碳酸盐:溶解性:Na₂CO₃、K₂CO₃、(NH₄)₂CO₃易溶;其余难溶热稳定性:碱金属碳酸盐>碱土金属碳酸盐>过渡金属碳酸盐与酸反应:CO₃²⁻+2H⁺=CO₂↑+H₂O;HCO₃⁻+H⁺=CO₂↑+H₂O相互转化:CO₃²⁻+CO₂+H₂O=2HCO₃⁻2.4.3硅及其化合物硅单质:晶体硅:原子晶体,半导体材料化学性质:常温下稳定,加热时与O₂、Cl₂等反应二氧化硅(SiO₂):物理性质:原子晶体,硬度大,熔点高化学性质:酸性氧化物:SiO₂+2NaOH=Na₂SiO₃+H₂O;SiO₂+CaO=CaSiO₃(高温)与氢氟酸反应:SiO₂+4HF=SiF₄↑+2H₂O(刻蚀玻璃)硅酸与硅酸盐:硅酸(H₂SiO₃):难溶弱酸,可制硅胶硅酸钠(Na₂SiO₃):水溶液俗称水玻璃,用作粘合剂、防火材料硅酸盐工业:水泥:主要原料石灰石、黏土,主要成分硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙玻璃:主要原料纯碱、石灰石、石英,主要成分Na₂SiO₃、CaSiO₃、SiO₂陶瓷:主要原料黏土2.4.4CO₃²⁻与HCO₃⁻检验:CO₃²⁻:加酸生成气体,通入澄清石灰水变浑浊HCO₃⁻:加热生成气体,通入澄清石灰水变浑浊;或加酸生成气体,但加CaCl₂溶液无沉淀第三部分:有机化学基础一、有机化学基本概念与理论1.1有机物的特点与成键特点:种类繁多(碳原子四价、成键多样、同分异构);多数易燃;熔点较低;难溶于水,易溶于有机溶剂;反应慢、复杂、副反应多。碳原子成键特征:四价、共价键(单、双、三键)、碳链可长可短(直链、支链、环状)。1.2有机物的分类按碳骨架分:链状化合物(脂肪烃及其衍生物)环状化合物脂环化合物:环内不含苯环芳香化合物:含苯环的化合物按官能团分(核心分类方式):官能团类别官能团名称与结构典型化合物类别实例碳碳双键>C=C<烯烃乙烯CH₂=CH₂碳碳三键-C≡C-炔烃乙炔CH≡CH卤素原子-X(X=F,Cl,Br,I)卤代烃氯乙烷CH₃CH₂Cl羟基-OH醇乙醇CH₃CH₂OH-OH(连苯环)酚苯酚C₆H₅OH醚键-O-醚乙醚CH₃CH₂OCH₂CH₃醛基-CHO醛乙醛CH₃CHO羰基>C=O酮丙酮CH₃COCH₃羧基-COOH羧酸乙酸CH₃COOH酯基-COO-酯乙酸乙酯CH₃COOC₂H₅氨基-NH₂胺甲胺CH₃NH₂硝基-NO₂硝基化合物硝基苯C₆H₅NO₂磺酸基-SO₃H磺酸苯磺酸C₆H₅SO₃H1.3同系物与同分异构体(高考核心)同系物:结构相似,分子组成上相差一个或若干个CH₂原子团的有机物。特点:符合同一通式,化学性质相似,物理性质随碳数递增有规律变化。同分异构体:分子式相同,结构不同的化合物。构造异构:碳链异构:如丁烷(CH₃CH₂CH₂CH₃)与异丁烷((CH₃)₃CH)位置异构:官能团位置不同,如1-丙醇与2-丙醇。官能团异构(重点!):烯烃与环烷烃:CₙH₂ₙ炔烃、二烯烃、环烯烃:CₙH₂ₙ₋₂醇与醚:CₙH₂ₙ₊₂O醛与酮:CₙH₂ₙO羧酸与酯:CₙH₂ₙO₂芳香醇、芳香醚、酚:如C₇H₈O(苯甲醇、苯甲醚、邻/间/对甲酚)葡萄糖与果糖:C₆H₁₂O₆立体异构(了解):顺反异构:碳碳双键上两个碳原子连接的两个原子或基团不同。对映异构(手性异构):分子与其镜像不能重叠,如乳酸。1.4有机物的命名(IUPAC系统命名法)选主链:选含官能团的最长碳链为主链。编号:从靠近官能团(或支链)的一端开始编号。写名称:支链(取代基)位置-支链数目与名称-官能团位置-母体名称。示例:CH₃CH(CH₃)CH₂CH₂OH→3-甲基-1-丁醇苯环上取代基位置:邻(o-)、间(m-)、对(p-)。1.5有机反应基本类型取代反应:有机物分子中的原子或原子团被其他原子或原子团代替的反应。包括:卤代、硝化、磺化、酯化、水解、醇解、氨解等。加成反应:有机物分子中的不饱和键两端原子与其他原子或原子团直接结合的反应。包括:加H₂、X₂、HX、H₂O、HCN等。消去反应:有机物在一定条件下从一个分子中脱去一个小分子(如H₂O、HX等)生成不饱和化合物的反应。如醇脱水、卤代烃脱卤化氢。聚合反应:由小分子生成高分子化合物的反应。加聚反应:不饱和化合物通过加成反应聚合。特点:产物中只有高分子,无小分子生成,高分子链节与单体组成相同。缩聚反应:单体间通过缩合反应聚合,同时生成小分子(H₂O、NH₃等)。特点:产物中既有高分子也有小分子,高分子链节与单体组成不同。氧化反应与还原反应(有机视角):氧化:加氧或去氢。如醇→醛→羧酸;烯烃、炔烃被KMnO₄氧化;有机物的燃烧。还原:加氢或去氧。如醛、酮→醇;硝基苯→苯胺。裂化与裂解:长链烃在高温下断裂成短链烃的过程。深度裂化称为裂解。二、重要烃类及其性质2.1烷烃(CₙH₂ₙ₊₂)通式与结构:C-C单键,sp³杂化,四面体构型。化学性质:较稳定,主要发生取代反应和氧化反应(燃烧)。卤代反应(自由基取代反应):条件:光照或加热。机理:链引发(Cl₂→2Cl·)、链增长(Cl·+CH₄→HCl+·CH₃;·CH₃+Cl₂→CH₃Cl+Cl·)、链终止。产物:混合物(一氯、多氯代烷)。2.2烯烃(CₙH₂ₙ)通式与结构:含>C=C<双键,sp²杂化,平面结构。化学性质(由双键决定):加成反应(主要性质):加H₂(还原,Ni催化):CH₂=CH₂+H₂→CH₃CH₃加X₂(Br₂/CCl₄用于检验):CH₂=CH₂+Br₂→CH₂BrCH₂Br加HX:马氏规则:氢加到含氢较多的碳上。CH₃CH=CH₂+HBr→CH₃CHBrCH₃加H₂O(水合,酸催化):CH₂=CH₂+H₂O→CH₃CH₂OH加HCN:制腈类。氧化反应:被酸性KMnO₄氧化:使KMnO₄褪色,用于检验。生成羧酸、酮或CO₂。催化氧化:2CH₂=CH₂+O₂→2CH₃CHO(Ag催化)。燃烧。加聚反应:nCH₂=CH₂→[CH₂-CH₂]ₙ(聚乙烯)。二烯烃(如1,3-丁二烯):两种加成方式:1,2-加成和1,4-加成。2.3炔烃(CₙH₂ₙ₋₂)通式与结构:含-C≡C-三键,sp杂化,直线形。化学性质:加成反应:可逐步进行,先加一分子生成烯烃,再加成生成烷烃。加H₂:HC≡CH+H₂→CH₂=CH₂→CH₃CH₃加X₂、HX、H₂O(Hg²⁺催化)等。氧化反应:被KMnO₄氧化,使其褪色。炔化物的生成(弱酸性):端基炔(-C≡CH)的H有弱酸性,可与活泼金属(Na)或银氨溶液、亚铜氨溶液反应。鉴别端基炔:HC≡CH+2[Ag(NH₃)₂]⁺→AgC≡CAg↓(白色乙炔银)+2NH₄⁺+2NH₃HC≡CH+2[Cu(NH₃)₂]⁺→CuC≡CCu↓(红棕色乙炔亚铜)+2NH₄⁺+2NH₃2.4芳香烃(以苯C₆H₆为例)结构:平面正六边形,sp²杂化,大π键,介于单双键之间的特殊键。化学性质:易取代,难加成,难氧化(苯环稳定)。取代反应(苯环特性):卤代:C₆H₆+Br₂→C₆H₅Br+HBr(FeBr₃催化)硝化:C₆H₆+HNO₃→C₆H₅NO₂+H₂O(浓H₂SO₄,50-60℃)磺化:C₆H₆+H₂SO₄(浓)→C₆H₅SO₃H+H₂O(70-80℃)烷基化/酰基化(傅-克反应):C₆H₆+CH₃CH₂Cl→C₆H₅CH₂CH₃+HCl(AlCl₃催化)C₆H₆+CH₃COCl→C₆H₅COCH₃+HCl(AlCl₃催化)加成反应(需特殊条件):加H₂:C₆H₆+3H₂→C₆H₁₂(环己烷)(Ni,加热)加Cl₂:C₆H₆+3Cl₂→C₆H₆Cl₆(六六六)(紫外线)氧化反应:苯环稳定:不被KMnO₄等强氧化剂氧化。侧链氧化:与苯环直接相连的碳上有H时,侧链可被酸性KMnO₄氧化成羧基。用于鉴别苯与苯的同系物。C₆H₅-CH₃→C₆H₅-COOH三、烃的衍生物及其性质3.1卤代烃(R-X)化学性质:由于极性C-X键,卤原子活泼。取代反应(水解):R-X+NaOH(水)→R-OH+NaX(制醇)消去反应:R-CH₂-CH₂X+NaOH(醇)→R-CH=CH₂+NaX+H₂O扎伊采夫规则:主要生成双键碳上连接烷基较多的烯烃。与金属反应:格氏试剂制备:R-X+Mg→RMgX(无水乙醚中)鉴别:先加NaOH水溶液加热,再加HNO₃酸化,最后加AgNO₃溶液,观察沉淀颜色(AgCl白,AgBr淡黄,AgI黄)。3.2醇(R-OH)化学性质(由羟基决定):与活泼金属反应:2CH₃CH₂OH+2Na→2CH₃CH₂ONa+H₂↑取代反应:与HX反应:CH₃CH₂OH+HBr→CH₃CH₂Br+H₂O(制卤代烃)分子间脱水成醚:2CH₃CH₂OH→CH₃CH₂OCH₂CH₃(乙醚)+H₂O(浓H₂SO₄,140℃)消去反应(分子内脱水成烯):CH₃CH₂OH→CH₂=CH₂+H₂O(浓H₂SO₄,170℃)氧化反应:催化氧化:2CH₃CH₂OH+O₂→2CH₃CHO+2H₂O(Cu,加热)被强氧化剂氧化:酸性KMnO₄或K₂Cr₂O₇。醇的氧化规律:伯醇(R-CH₂OH)→醛→羧酸仲醇(>CHOH)→酮叔醇(>C(OH)-)难氧化酯化反应:CH₃COOH+CH₃CH₂OH⇌CH₃COOC₂H₅+H₂O(浓H₂SO₄,加热)3.3酚(Ar-OH,以苯酚C₆H₅OH为例)化学性质:羟基受苯环影响,酸性增强;苯环受羟基影响,更易取代。弱酸性:C₆H₅OH⇌C₆H₅O⁻+H⁺(酸性比H₂CO₃弱)C₆H₅OH+NaOH→C₆H₅ONa+H₂OC₆H₅ONa+CO₂+H₂O→C₆H₅OH+NaHCO₃(不生成Na₂CO₃)取代反应(苯环上,邻对位定位):与浓溴水反应:C₆H₅OH+3Br₂→C₆H₂Br₃OH↓(白色)+3HBr(用于检验苯酚)显色反应:与FeCl₃溶液反应显紫色。用于检验酚羟基。氧化:易被空气氧化而显粉红色。缩聚反应:与甲醛反应生成酚醛树脂。3.4醛(R-CHO)和酮(R-CO-R‘)化学性质(由羰基>C=O决定):加成反应(亲核加成):加H₂(还原):R-CHO+H₂→R-CH₂OH(Ni,加热)加HCN:制羟基腈。氧化反应(醛的特性):银镜反应:R-CHO+2[Ag(NH₃)₂]⁺+2OH⁻→R-COO⁻+2Ag↓+3NH₃+H₂O(用于检验醛基)斐林/班氏反应:R-CHO+2Cu(OH)₂+NaOH→R-COONa+Cu₂O↓(砖红)+3H₂O(用于检验脂肪醛)被弱氧化剂(新制Cu(OH)₂、银氨溶液)氧化是醛的特性,酮不能。被强氧化剂(酸性KMnO₄)氧化:醛→羧酸;酮难氧化。α-H的反应:羟醛缩合:有α-H的醛在稀碱作用下生成β-羟基醛。3.5羧酸(R-COOH)化学性质(由羧基决定):酸性:R-COOH⇌R-COO⁻+H⁺(比碳酸强)酯化反应:R-COOH+R'-OH⇌R-COO-R'+H₂O(浓H₂SO₄催化,可逆)机理:酸脱羟基,醇脱氢。还原反应:R-COOH→R-CH₂OH(LiAlH₄等强还原剂)α-H的卤代:红磷催化下,与Cl₂、Br₂发生α-H取代。3.6酯(R-COO-R’)化学性质:水解反应(取代反应)。酸性水解:R-COO-R'+H₂O⇌R-COOH+R'-OH(稀H₂SO₄,可逆)碱性水解(皂化):R-COO-R'+NaOH→R-COONa+R'-OH(完全)油脂:高级脂肪酸甘油酯。碱性水解(皂化)制肥皂和甘油。四、生命物质与高分子4.1糖类单糖:葡萄糖(C₆H₁₂O₆)、果糖(与葡萄糖同分异构)。葡萄糖性质:还原性:含醛基,能发生银镜反应、斐林反应。加成反应:与H₂加成生成己六醇。酯化反应:与酸反应生成酯。发酵制乙醇:C₆H₁₂O₆→2C₂H₅OH+2CO₂二糖:蔗糖(无醛基,非还原性糖)、麦芽糖(有醛基,还原性糖)。多糖:淀粉、纤维素[(C₆H₁₀O₅)ₙ]。淀粉:遇碘变蓝(检验);水解最终产物为葡萄糖。纤维素:每个葡萄糖单元有3个-OH,可制硝酸纤维、醋酸纤维。4.2氨基酸与蛋白质氨基酸:同时含-NH₂和-COOH。两性化合物(既与酸又与碱反应)。蛋白质:盐析:加浓无机盐溶液使蛋白质析出,可逆,用于分离提纯。变性:加热、强酸、强碱、重金属盐、紫外线等使蛋白质变性,不可逆。颜色反应:与浓HNO₃反应显黄色(蛋白质中含苯环的氨基酸)。灼烧有烧焦羽毛气味(鉴别蛋白质与合成纤维)。水解:最终产物为氨基酸。4.3合成高分子加聚反应单体判断:“单双键互换法”,高分子链中每两个碳原子为一单元,还原双键。缩聚反应类型:酚醛树脂:苯酚+甲醛。聚酯(如PET):二元酸+二元醇。聚酰胺(如尼龙-66):二元酸+二元胺。氨基酸自缩聚:生成多肽或蛋白质。五、有机推断与合成(高考压轴)推断突破口:根据性质推断官能团。根据反应条件推断反应类型。根据转化关系(“网”)推断物质类别。根据数据(分子式、不饱和度、相对分子质量差)推断结构。合成路线设计:正向合成(从原料到目标)。逆向合成(从目标倒推原料)。保护官能团,选择合适路线。第四部分:化学实验一、化学实验基本操作与安全1.1常用仪器与使用加热仪器:酒精灯(外焰加热)、酒精喷灯、水浴锅(<100℃均匀加热)。计量仪器:托盘天平(精度0.1g):左物右码。量筒(粗略量取液体,不加热,不配溶液)。容量瓶(精确配制一定体积溶液,检漏、不加热、不存放)。滴定管(酸式-玻璃活塞,盛酸、氧化剂;碱式-橡胶管,盛碱)。移液管。分离提纯仪器:普通漏斗、分液漏斗(萃取分液)、蒸馏烧瓶、冷凝管(直形、球形)、蒸发皿、坩埚。其他:试管、烧杯、锥形瓶、玻璃棒、胶头滴管、药匙、石棉网、三角架、泥三角、坩埚钳、试管夹、试管架、干燥管、U形管等。1.2基本操作药品取用:固体-药匙/纸槽;液体-倾倒/滴加。加热:固体-试管口略向下倾斜;液体-不超过容积1/3,45°角,管口不对人。溶解与稀释:搅拌、振荡、加热促进溶解。浓硫酸稀释:酸入水,沿器壁,慢慢倒,不断搅。仪器洗涤:标准-内壁水均匀附着,不聚滴不成股流下。1.3实验安全与事故处理防火防爆:可燃气体(H₂、CO、CH₄等)点燃前验纯。油类、有机溶剂着火用湿布或沙土盖灭。防中毒:制有毒气体(Cl₂、SO₂、H₂S、NO₂等)在通风橱中进行。防灼伤:浓酸沾肤:立即用大量水冲洗,再用3%-5%NaHCO₃溶液洗。浓碱沾肤:立即用大量水冲洗,再用2%硼酸或醋酸溶液洗。酸/碱溅入眼:立即用大量水冲洗,边洗边眨,就医。意外处理:烫伤(冷水冲洗,涂烫伤膏);割伤(消毒包扎);火灾(酒精灯打翻着火,湿布盖灭)。二、物质的分离、提纯与检验2.1物理方法过滤:固-液分离。一贴二低三靠。蒸发结晶:从溶液中提取溶解度随温度变化不大的固体(如NaCl)。降温结晶(冷却热饱和溶液):提取溶解度随温度变化大的固体(如KNO₃)。蒸馏/分馏:分离沸点不同的液体混合物。温度计水银球与支管口下沿平齐,加沸石防暴沸。萃取分液:利用溶质在互不相溶溶剂中溶解度不同。萃取剂选择:与原溶剂互不相溶;溶质在萃取剂中溶解度更大。操作:检漏→装液→振荡(放气)→静置→分液。升华:分离易升华物质(I₂、SiO₂与NH₄Cl等)。渗析:分离胶体与溶液(如提纯Fe(OH)₃胶体)。盐析:分离高级脂肪酸盐、蛋白质等。2.2化学方法气化法:杂质转为气体逸出(如NaCl中Na₂CO₃,加盐酸)。沉淀法:加入试剂使杂质沉淀(如NaCl中Na₂SO₄,加BaCl₂)。转化法:将杂质转化为被提纯物(如NaHCO₃中Na₂CO₃,通CO₂)。酸碱法:利用酸碱性差异(如Cu粉中Al粉,加NaOH溶液)。氧化还原法:利用氧化还原性差异(如FeCl₂中FeCl₃,加铁粉)。2.3常见物质检验气体检验(见第一部分)。离子检验(见第一部分)。有机官能团检验(见有机化学部分)。三、物质的制备与性质实验3.1常见气体的实验室制法气体反应原理(化学方程式)发生装置收集装置干燥验满/验纯注意事项O₂​2KClO₃=2KCl+3O₂↑(MnO₂,Δ)固+固Δ排水法

向上排空气浓H₂SO₄

或P₂O₅带火星木条复燃KClO₃纯净,防爆炸H₂​Zn+H₂SO₄(稀)=ZnSO₄+H₂↑固+液不Δ排水法

向下排空气浓H₂SO₄点燃,淡蓝色火焰点燃前验纯Cl₂​MnO₂+4HCl(浓)=MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O(Δ)固+液Δ向上排空气

排饱和食盐水浓H₂SO₄湿润淀粉KI试纸变蓝尾气用NaOH吸收NH₃​2NH₄Cl+Ca(OH)₂=CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O(Δ)固+固Δ向下排空气碱石灰湿润红石蕊试纸变蓝棉花防对流CO₂​CaCO₃+2HCl=CaCl₂+CO₂↑+H₂O固+液不Δ向上排空气浓H₂SO₄燃木条熄灭不用稀H₂SO₄(钝化)SO₂​Na₂SO₃+H₂SO₄(浓)=Na₂SO₄+SO₂↑+H₂O固+液不Δ向上排空气浓H₂SO₄湿润品红褪色尾气用NaOH吸收NO​3Cu+8HNO₃(稀)=3Cu(NO₃)₂+2NO↑+4H₂O固+液不Δ排水法-

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