《化学必修一第一单元思维导图》

中心主题：物质的组成、性质与分类

一级分支：一、物质的组成

• 二级分支：1. 物质的宏观组成

  • 三级分支：混合物
    • 四级分支：定义：由两种或多种物质混合而成的体系。
    • 四级分支：特点：组成不固定，无固定组成比例。
    • 四级分支：分离方法：物理方法 (过滤、蒸发、萃取、分液、蒸馏、结晶等)。
    • 四级分支：常见混合物：空气、食盐水、泥水、石油、合金等。
  • 三级分支：纯净物
    • 四级分支：定义：由一种物质组成的体系。
    • 四级分支：特点：组成固定，有固定组成比例。

• 二级分支：2. 纯净物的微观组成

  • 三级分支：分子
    • 四级分支：定义：保持物质化学性质的最小粒子。
    • 四级分支：构成：由原子构成。
    • 四级分支：常见分子：H₂O, O₂, CO₂, N₂, HCl, NH₃等。
  • 三级分支：原子
    • 四级分支：定义：化学变化中的最小粒子。
    • 四级分支：构成：由原子核（质子和中子）和核外电子构成。
    • 四级分支：表示方法：元素符号。
  • 三级分支：离子
    • 四级分支：定义：带电荷的原子或原子团。
    • 四级分支：种类：阳离子（带正电荷）、阴离子（带负电荷）。
    • 四级分支：形成：原子得失电子形成。
    • 四级分支：存在：存在于离子化合物和电解质溶液中。

• 二级分支：3. 元素

  • 三级分支：定义：具有相同质子数（核电荷数）的一类原子的总称。
  • 三级分支：表示方法：元素符号。
  • 三级分支：种类：金属元素、非金属元素。
  • 三级分支：分布：广泛存在于各种物质中。
  • 三级分支：强调：宏观概念，只论种类，不谈个数。

一级分支：二、物质的分类

• 二级分支：1. 纯净物分类

  • 三级分支：单质
    • 四级分支：定义：由同种元素组成的纯净物。
    • 四级分支：分类：金属单质、非金属单质、稀有气体。
    • 四级分支：举例：O₂, N₂, Cu, Fe, S, P等。
  • 三级分支：化合物
    • 四级分支：定义：由两种或多种元素组成的纯净物。
    • 四级分支：分类：无机化合物、有机化合物。
    • 四级分支：无机化合物：酸、碱、盐、氧化物等。
    • 四级分支：有机化合物：含碳化合物（除CO、CO₂、碳酸盐等少数物质外）。

• 二级分支：2. 分散系分类

  • 三级分支：定义：一种或几种物质分散在另一种（或多种）物质中所形成的体系。
  • 三级分支：分类依据：分散质粒子的大小。
  • 三级分支：分类：溶液、胶体、浊液。
    • 四级分支：溶液：分散质粒子直径小于1nm，透明稳定，不产生丁达尔效应。
      • 五级分支：特点：均一、稳定、透明。
      • 五级分支：举例：食盐水、糖水。
    • 四级分支：胶体：分散质粒子直径在1-100nm之间，透明，能产生丁达尔效应。
      • 五级分支：特点：较稳定。
      • 五级分支：丁达尔效应：光线通过胶体时，出现光亮的“通路”。
      • 五级分支：举例：氢氧化铁胶体、淀粉溶液。
    • 四级分支：浊液：分散质粒子直径大于100nm，不透明不稳定，静置后会出现沉淀。
      • 五级分支：特点：不稳定。
      • 五级分支：举例：泥水、石灰乳。

一级分支：三、物质的量

• 二级分支：1. 物质的量 (n)

  • 三级分支：定义：表示含有一定数目粒子的集体。
  • 三级分支：单位：摩尔 (mol)。
  • 三级分支：意义：1 mol物质含有约6.02×10²³个粒子。

• 二级分支：2. 阿伏加德罗常数 (Nᴀ)

  • 三级分支：定义：1 mol任何粒子所含的粒子数。
  • 三级分支：数值：约为6.02×10²³ mol⁻¹。
  • 三级分支：重要性：联系宏观量和微观量的桥梁。

• 二级分支：3. 摩尔质量 (M)

  • 三级分支：定义：单位物质的量的物质所具有的质量。
  • 三级分支：单位：g/mol 或 kg/mol。
  • 三级分支：数值：数值上等于该物质的相对原子质量或相对分子质量。
  • 三级分支：公式：M = m/n (m为质量，n为物质的量)。

• 二级分支：4. 气体摩尔体积 (Vm)

  • 三级分支：定义：单位物质的量的气体所占的体积。
  • 三级分支：单位：L/mol 或 m³/mol。
  • 三级分支：标准状况下：Vm ≈ 22.4 L/mol。
  • 三级分支：影响因素：温度和压强。
  • 三级分支：公式：Vm = V/n (V为体积，n为物质的量)。

• 二级分支：5. 物质的量浓度 (c)

  • 三级分支：定义：单位体积溶液中所含溶质的物质的量。
  • 三级分支：单位：mol/L 或 mol/dm³。
  • 三级分支：公式：c = n/V (n为溶质的物质的量，V为溶液的体积)。
  • 三级分支：注意：V为溶液的体积，而非溶剂的体积。
  • 三级分支：配制一定物质的量浓度的溶液步骤：计算、称量、溶解、转移、洗涤、定容、摇匀。

一级分支：四、氧化还原反应

• 二级分支：1. 氧化还原反应的定义

  • 三级分支：本质：有电子转移（电子的得失或偏移）。
  • 三级分支：特征：化合价发生变化。
  • 三级分支：氧化反应：失去电子（或电子偏移）的反应，化合价升高。
  • 三级分支：还原反应：得到电子（或电子偏移）的反应，化合价降低。

• 二级分支：2. 氧化剂和还原剂

  • 三级分支：氧化剂：在氧化还原反应中得到电子（或电子偏移）的物质，化合价降低，发生还原反应。
  • 三级分支：还原剂：在氧化还原反应中失去电子（或电子偏移）的物质，化合价升高，发生氧化反应。
  • 三级分支：氧化产物：还原剂被氧化后生成的物质。
  • 三级分支：还原产物：氧化剂被还原后生成的物质。

• 二级分支：3. 氧化还原反应的规律

  • 三级分支：化合价升高的总价数 = 化合价降低的总价数。
  • 三级分支：氧化剂的氧化性 > 氧化产物的氧化性。
  • 三级分支：还原剂的还原性 > 还原产物的还原性。
  • 三级分支：价态归中律：同种元素相邻价态间可以发生归中反应，趋向于中间价态（不一定生成中间价态）。

• 二级分支：4. 常见的氧化剂和还原剂

  • 三级分支：氧化剂：O₂, Cl₂, KMnO₄, HNO₃, Fe³⁺, H₂O₂等。
  • 三级分支：还原剂：H₂, C, CO, SO₂, Fe²⁺, 活泼金属等。

• 二级分支：5. 氧化还原反应的应用

  • 三级分支：金属的冶炼。
  • 三级分支：漂白剂的漂白原理。
  • 三级分支：电池的工作原理。
  • 三级分支：工业生产中的重要反应。