最新高中化学必修一笔记整理精华版.docx

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最新高中化学必修一笔记整理精华版

-1-

第1章认识化学学科

第1节认识化学科学

一、化学的含义和特征

1、化学的含义：

在原子、分子水平上研究物质的组成、结构、性质、变化、制备和应用的自然

科学。

2、特征：

认识分子和制造分子。

3、物质的变化分为两种：

物理变化和化学变化。

二、化学的形成和发展

1661年，英国，波义耳提出化学元素的概念，标志着近代化学诞生。

1771年，法国，拉瓦锡建立燃烧现象的氧化学说。

1803年，英国，道尔顿提出了原子学说。

1869年，俄国，门捷列夫发现元素周期表。

三、元素与物质的关系

1、元素的存在状态：

物质都是有元素组成的，元素在物质中以游离态和化合态两种形式存在，

在这两种状态下，分别形成单质和化合物。

2、研究物质的顺序：

金属非金属→氢化物

↓↓

金属氧化物非金属氧化物

↓↓

碱含氧酸

↓↓

盐盐

3、氧化物的酸碱性：

1

-2-

第1章认识化学学科

第2节研究物质性质的方法和程序

一、研究物质的基本方法：

观察、实验、分类、比较等方法。

（一）Na的性质

3

1、物理性质：

钠是一种银白色金属，熔点为97.8℃，沸点为882.9℃，密度为0.97g/cm

。

+（稳定结构），还原性极强。

2、化学性质：

容易失去一个电子，形成Na

点燃点燃

（1）与非金属反应：

①4Na+O2====2Na2O②2Na+O2====Na2O2③2Na+Cl2====2NaCl

点燃

④2Na+S====Na2S

（2）与水反应：

2Na+2H2O====2NaOH+H2↑现象：

浮：

Na浮在水面上；熔：

融化成一个小球；

游：

四处游动；响：

发出咝咝响声；红：

试液变红。

（3）与酸反应：

2Na+2HCl====2NaCl+H2↑

（4）与盐反应：

①2Na+2H2O+CuSO4====Cu（OH）2↓+Na2SO4+H2↑

②6Na+6H2O+2FeCl3====2Fe（OH）3↓+6NaCl+3H2↑

③4Na+TiCl4（熔融状）高温Ti+4NaCl

（5）Na在空气中的一系列变化：

Na

O

2

Na2O

H2ONaOHCOHO

2,Na2CO3·10H2O

2

风化

Na2CO3

4Na+O2====2Na2O→Na2O+H2O====2NaOH→

2NaOH+9H2O+CO2====Na2CO3·10H2O→Na2CO3·10H2O风化Na

2CO3+10H2O↑

3、Na的保存：

钠通常保存在煤油或石蜡油中。

4、Na的用途：

钠和钾的合金可用作原子反应堆的导热剂；高压钠灯；金属冶炼。

（二）Na2O的性质

1、物理性质：

白色固体，不可燃。

2、化学性质：

（1）与水反应：

Na2O+H2O====2NaOH

（2）与酸反应：

Na2O+2HCl====2NaCl+H2O

（3）与非金属反应：

Na2O+CO2====Na2CO3

3、Na2O的用途：

制NaOH，Na2CO3

（三）Na2O2的性质

1、物理性质：

淡黄色固体。

2、化学性质：

（1）与水反应：

2Na2O2+2H2O====4NaOH+O2↑（放出大量的热）

（2）与非金属反应：

2Na2O2+2CO2====2Na2CO3+O2↑（放出大量的热）

（3）与酸反应：

2Na2O2+4HCl====4NaCl+2H2O+O2↑

3、Na2O2的用途：

作供氧剂、漂白剂、强氧化剂

【向NaOH溶液中通入CO2气体至过量】：

无明显现象，加热溶液后生成气体。

2NaOH+CO2====Na2CO3+H2O+O2↑→2NaHCO3加热Na2CO3+H2O+CO2↑

【向Ca（OH）2溶液中通入CO2气体至过量】：

先生成沉淀，后沉淀消失，加热溶液后生成沉淀和气

体。

Ca（OH）2+CO2====CaCO3↓+H2O→CaCO3+H2O+CO2===Ca（HCO3）2→

Ca（HCO3）2加热CaCO3↓+H2O+CO2↑

2

-3-

二、研究物质的基本程序：

观察物质外观→预测物质性质实验和观察→解释和结论

↓↑

进一步研究

发现特殊现象，提出新问题

（一）氯气的性质

1、物理性质：

黄绿色气体，有刺激性气味，有毒，能溶于水，易液化，密度大与空气。

2、化学性质：

（1）与金属反应：

①与钠反应：

2Na+Cl2点燃2NaCl剧烈燃烧，黄色火焰、生成白烟。

②与铁反应：

2Fe+3Cl2点燃2FeCl3剧烈燃烧，生成棕褐色/红褐色烟。

③与铜反应：

Cu+Cl2点燃CuCl2剧烈燃烧，生成棕黄色烟。

规律：

变价金属与Cl2反应一般生成高价金属的氧化物。

（2）与非金属反应：

①氢气在氯气中燃烧：

H2+Cl2点燃2HCl苍白色火焰，瓶口内壁出现白雾。

②氢气与氯气混合光照：

H2+Cl2光照2HCl发生爆炸。

（3）与水反应：

Cl2+H2O===HCl+HClO

分子：

Cl

2

H2O,HClO

（弱酸

）

氯水呈黄绿色氯水有漂白性新制氯水中的微粒

离子：

H,Cl,ClO,（OH）

呈酸性生成AgCl

沉淀

（4）与碱反应：

①2Cl2+2Ca（OH）2====CaCl2+Ca（ClO）2+2H2O

2Cl2+2H2O====2HCL+2HClO

2HCl+Ca（OH）2====CaCl2+2H2O

2HClO+Ca（OH）2====Ca（ClO）2+2H2O

②Cl2+2NaOH====NaCl+NaClO+H2O

Cl2+H2O====HCl+HClO

HCl+NaOH====NaCl+H2O

HClO+NaOH====NaClO+H2O

（5）与盐反应：

Cl2+2KI====2KCl+I2

Cl2+2NaBr====NaCl+Br2

3、氯气的用途：

用来制造盐酸、有机溶解剂和杀菌消毒剂。

（二）HClO的性质

1、不稳定性：

2HClO光照2HCl+O

2↑

2、强氧化性：

漂白粉和消毒剂的主要成分：

Ca（ClO）2+H2O+CO2====CaCO3↓+2HClO

Ca（ClO）2+2HCl====CaCl2+2HClO

2NaClO+H2O+CO2====Na2CO3+2HClO

【制漂白剂：

2Cl2+2Ca（OH）2====CaCl2+Ca（ClO）2+2H2O】

3、弱酸性：

HClO的酸性比H2CO3还弱。

【工业上电解NaCl溶液制取Cl2、NaOH、H2：

2NaCl+2H2O通电2NaOH+H2↑+Cl2↑】

【实验室制氯气：

MnO2+4HCl（浓）加热MnCl

2+Cl2↑+2H2O】

3

-4-

第1章认识化学学科

第3节化学中常用的物理量——物质的量

一、物质的量（n）

1、定义：

它是一个描述宏观物质中所含有的微粒数目的多少的一个物理量。

2、单位：

摩尔，简称摩，符号是mol。

3、阿伏伽德罗常数（NA）：

0.012kg

C所含的碳原子数目叫做阿伏伽德罗常数。

12

1mol任何微粒所含的微粒数均为N

A个。

NA=6.02×10

23mol-1

4、公式：

n=

N

N

A

N:

微粒数。

二、摩尔质量（M）

1、定义：

单位物质的量的物质所具有的质量叫做摩尔质量。

1mol的任何物质的质量，以g为单位时，它在数值上等于该物质的相对原子/分子质量。

-1（g/mol）或kg·mol-1（kg/mol）。

2、单位：

g·mol

m

3、公式：

n=M

三、摩尔体积（Vm）

1、定义：

一定温度和压强下，单位物质的量的气体所占的体积叫做气体的摩尔体积。

-1（L/mol）或m3·mol-1（m3/mol）

2、单位：

L·mol

3、标准状况下，气体摩尔体积约为22.4L·mol-1。

（标准状况：

指温度为0℃、压强为101kPa的

状况，简称STP。

）

V

4、公式：

n=

V

m

5、书写规律：

①在相同条件下，1mol气体所占的体积比1mol固体或液体所占的体积大得多。

②在相同条件下，1mol固体或液体的体积不同，而1mol气体的体积却几乎完全相同。

③在相同条件下，决定物质的体积的微观因素：

气体体积大小1、粒子数目固、液体体积大小

的主要因素2、粒子（半径）大小的主要因素

3、粒子间的平均距离

【阿伏伽德罗定律：

在同温同压下，相同体积的任何气体都含有相同数目的分子。

】

pV=nRT

热力学温度

气体常数

四、物质的量浓度（c

B）

1、定义：

单位体积溶液中所含溶质的物质的量。

-1（mol/L）或mol·m-3（mol/m-3）。

2、单位：

mol·L

3、公式：

n

B=c

B×V

4、一定物质的量浓度溶液的配置：

4

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（1）主要仪器：

容量瓶、烧杯、胶头滴管、玻璃棒、托盘天平（砝码）、药匙、量筒。

容量瓶：

①常用于配置一定体积的、浓度准确的溶液。

②规格：

100mL、250mL、500mL、1000mL

瓶上通常标注有温度、容量、刻度线。

（2）配置步骤：

①计算②称量（量取）

③溶解（冷却至室温20℃）④转移

⑤洗涤：

2-3次。

⑥摇匀

⑦定容：

加水至刻度线下1-2cm处，在用胶头滴管加水至刻度线。

⑧摇匀⑨装瓶贴标签

五、化学中的一些定量关系

1、化学方程式中的定量关系

H2+Cl2====2HCl

1:

1:

2（分子数之比）

2g:

71g:

73g（质量之比）

1mol:

1mol:

2mol（物质的量之比）

1:

1:

2（体积之比）

1mol:

22.4L:

44.8L（标况下，物质的量与气体体积关系）

22.4L:

71g:

2mol（标况下，物质的量与气体体积、质量的关系）

2、物质的量与各种物理量之间的关系

÷气体密度ρ（g/L）

物质的质量气体的体积

m（g）L（STP）

×气体密度ρ（g/L）

×M

÷M÷Vm

×Vm

物质的微粒数

÷NA

×NA

物质的量

n（mol）

×NA

÷NA

气体物质的

分子数

溶质的质量

m（g）

÷M

×M

溶质的物质

的量n（mol）

×NA

÷NA

溶质的微粒数

÷溶液体积V（L）×溶液体积V（L）

物质的量浓度cB

M

×1000

M

÷1000

溶质质量分数

5

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第2章元素与物质世界

第1节元素与物质的分类

一、元素在自然界中的存在状态

1、游离态：

元素以单质形式存在的状态。

2、化合态：

元素以化合物形式存在的状态。

二、研究物质的顺序

金属→金属氧化物→碱→盐

非金属→非金属氧化物→含氧酸→盐

氢化物

三、物质的分类

单质

金属单质

非金属单质

有机化合物

酸性氧化物

（

SO

2

SO

3

P

2

O

5

）

氧化物

碱性氧化物

两性氧化物

（Na

（AlO

2

O,CaO,

2

）

3

Fe

O

2

3

）

不成盐氧化物（CONO）

，

一元酸

（HCl,HNO

）

3

按电离出的氢原子数二元酸

（H

SO,

24

H

2

SO

3

）

三元酸

（H

PO

3

4

）

酸按是否含氧元素

无氧酸

含氧酸

（HCL）

（H

SO

2

）4

纯净物

按照在水里是否完全电离

强酸

弱酸

（H

（H

Cl,HNO,H

3

CO,HClO

23

SO,

HClO

）

24

H

SO

23

4

HClO

）

3

化合物

无机化合物

物质一元碱（NaOH）

按电离出的氢氧根离子数目二元碱[Ba（OH）]

2

碱[Fe（OH

三元碱

）]

3

按照在水里是否完全电离

强碱

弱碱

（K

、

（NH

Na

·H

3

、

Ca

）

O

2

、Ba碱）

按酸根离子分：

碳酸盐，硫酸盐，氯化物等

盐按阳离子分：

铜盐、铁盐、铵盐等

正盐

（Na

CO

2

2

）

根据酸与碱是否完全被中和酸式盐

（NaHCO,NaHSO

3

）

4

碱式盐

[Cu（OH

2

）

2

CO

3

]

溶液

混合物浊液

悬浊液

乳浊液

（

泥水混合物

（油水混合物

）

）

胶体[Fe（OH）]

胶体，淀粉溶液，烟雾，有色玻璃

3

6

-7-

四、物质的分散体系

1、定义：

一种或几种物质（称为分散质）分散到另一种物质（成为分散剂）中形成分散系。

2、分类：

浊液（悬浊液或乳浊液）——粒子直径大于

-7

10

m

97

分散系胶体——粒子直径在10~10m

溶液——粒子直径小于

10

9

m

3、胶体的性质

（1）丁达尔效应（现象）：

可见光束通过胶体时，在入射光侧面可观察到明亮的光区。

此性质可用于胶体与溶液的区别。

（2）聚沉：

胶体形成沉淀析出的现象。

加盐、加热和搅拌均能引起胶体的聚沉。

（3）电泳：

在通电情况下，胶体微粒向直流电源的某一极移动，这种现象称为电泳。

（4）渗析：

利用半透膜分离胶体中的杂质分子或离子，提纯、精制胶体的操作称为渗析。

4、胶体的制备：

FeCl3+3H2O加热Fe（OH）

3+3H2O

将饱和的FeCl3溶液滴加到沸水中，加热至呈红褐色。

5、胶体的应用：

（1）农业生产：

土壤的保肥作用

（2）医疗卫生：

血液透析、血清纸上电泳、利用电泳分离蛋白质

（3）日常生活：

制豆腐原理（胶体的聚沉）和豆浆、牛奶、明矾净水，都跟胶体有关。

7

-8-

第2章元素与物质世界

第2节电解质

一、电解质及其电离

1、电解质：

在溶液中或熔融状态下能够导电的化合物。

非电解质：

在溶液中或熔融状态下不能够导电的化合物。

2、电解质的电离：

电解质溶于水或受热熔化时，离解成能够自由移动的离子的过程称为电离。

3、强电解质与弱电解质：

强酸

强电解质（在水溶液中能完全电离）

强碱

绝大多数盐

电解质

化合物

弱酸

弱电解质（在水溶液中不能完全电）

离弱碱

极少数盐

非电解质

4、电离方程式：

HCl====H

+

+Cl

+NaOH====Na++OH-

NaCl====Na++Cl-NaHSO4====Na++H++SO42-

++HCO3-HCO3-H++CO32-

H2CO3H

-++

CH3COOHCH3COO

+HNH3·H2ONH4+OH

-

H2OH

++OH-

二、电解质在水溶液中的反映

1、离子反应：

溶液中有离子参加的反应称为离子反应。

2、离子方程式：

（1）离子方程式：

用实际参加反应的离子来表示反应的式子。

（2）离子反应发生的条件：

复分解式的离子反应只要满足下列3个条件之一则发生反应：

①生成了难溶物

②生成了难电离物质

③生成了气体

（3）书写时的注意事项：

①两守恒：

a、电荷守恒b、质量守恒

②书写时用分子式表示：

a、难溶物质

b、难电离物质（包括弱酸、弱碱、水，如CH3COOH,NH3·H2O）

c、气体

d、单质

e、氧化物

f、Ca（OH）2：

在反应中写离子式；在生成物中写化学式；

澄清石灰水时写离子式；石灰乳或消石灰石写化学式。

g、浓硫酸、浓磷酸、硝酸铅（CH3COO）2Pb

8

-9-

第2章元素与物质世界

第3节氧化剂和还原剂

一、氧化还原反应

1、定义：

在化学反应过程中有电子转移的化学反应叫做氧化还原反应；

在化学反应过程中没有电子转移的化学反应叫做非氧化还原反应。

2、氧化还原反应的实质：

有电子转移（得失或偏移）。

3、特征（标志）：

反应前后元素的化合价有升降。

4、氧化反应及还原反应：

氧化剂（氧化性）——得电子——化合价降低——发生还原反应——还原产物

反↓↓↓↓↓生

应同时存在数目相等数目相等同时存在同时产生成

物↑↑↑↑↑物

还原剂（还原性）——失电子——化合价升高——发生氧化反应——氧化产物

5、氧化还原反应表示方法：

-

①双线桥法：

得e

，还原反应

氧化剂+还原剂氧化产物+还原产物

-，氧化反应失e

--

失2e，氧化反应失12e

，氧化反应

点燃MnO2

2Na+Cl2====2NaCl2KClO3======2KCl+3O2↑

加热

得e

-，还原反应得12e-，还原反应

-

②单线桥法：

e

氧化剂+还原剂氧化产物+还原产物

6、氧化还原反应与化合、分解、置换、复分解反应的关系：

分解反应化合反应

氧化还原反应

复分解反应

置换反应

二、氧化剂和还原剂

1、定义：

氧化剂：

在氧化还原反应中，所含的某种元素的化合价降低的反应物，称为氧化剂；

还原剂：

在氧化还原反应中，所含的某种元素的化合价升高的反应物，称为还原剂。

2、氧化性、还原性与化合价的关系：

元素处于高价态时，应具有氧化性；

元素处于最高价态时，只具有氧化性；

9

-10-

元素处于低价态时，应具有还原性；

元素处于最低价态时，只具有还原性。

3+

常见的氧化剂：

O2,O3,Cl2,Br2,HNO3,浓H2SO4,HClO,H2O2,KMnO4,Fe

2+,S2-,I-常见的还原剂：

金属单质，C,CO,H2,KI,H2S,Fe

3、氧化性与还原性的比较

-①方程式法得e

强氧化剂+强还原剂====还原产物（弱还原性）+氧化产物（弱氧化性）

-

失e

氧化性：

氧化剂＞氧化产物；还原性：

还原剂＞还原产物

【特例：

CuSO4+H2S====CuS↓+H2SO4】

②反应条件：

是否加热

③活动性顺序：

氧化性减弱单质的还原性减弱

F,O,Cl,Br,I,SK,Ca,Na,Mg,Al,Zn,Fe,Sn,Pd,（H）,Cu,Hg,Ag,Pt,Ag

对应阴离子的还原性减弱对应阳离子的氧化性减弱

+

失去nH

+能力：

弱酸盐＞强酸盐】【得H

【拓展：

强酸+弱酸盐====强酸盐+弱酸】

【失H+能力：

强酸＞弱酸】

得到nH+

3、反应的先后顺序：

一种氧化剂与多种还原剂反应，还原性强的先反应；

一种还原剂与多种氧化剂反应，氧化性强的先反应。

三、铁及其化合物的氧化性或还原性

常见价态0价+2价+3价

元素FeFeFe

相关FeFeCl2浅绿色FeCl3红棕色

物质Fe（OH）2白色Fe（OH）3红褐色

FeO黑色Fe2O3红棕色

（一）Fe的性质

1、物理性质：

固体，纯铁具有银白色金属光泽，密度为7.8g/cm3,延展性良好。

2、化学性质：

（1）与弱氧化剂反应：

Fe+2H+====Fe2++H2↑

Fe+S加热FeS

Fe+2FeCl3====3FeCl2

Fe+Cu2+====Fe2++Cu

（2）与强氧化剂反应：

Fe（少量）+4HNO3====Fe（NO）3+NO↑+2H2O

3Fe（过量）+8HNO3====3Fe（NO3）2+2NO↑+4H2O

2Fe+6H2SO4（浓）加热Fe

2（SO4）3+3SO2↑+6H2O

2Fe+3Cl2点燃2FeCl

3

10

-11-

【Fe遇冷的浓硝酸、浓硫酸钝化，生成致密的氧化膜】

（3）与水反应：

3Fe+4H2O（g）高温Fe

3O4+4H2↑

（4）与氧气反应：

3Fe+2O2点燃Fe

3O4

（二）亚铁盐和铁盐的转化

2+

1、Fe

→Fe

3+

2++Cl2====2Fe3++2Cl-①2Fe

2+

②4Fe

+O2+4H

+3+

====4Fe+2H2O

③4Fe（OH）3+O2+H2O====4Fe（OH）3白色→灰绿色→红褐色

3+→Fe

2、Fe

2+

3++Fe====3Fe2+①2Fe

3++Cu====