《九上化学第一单元思维导图》
一、化学变化的奥秘
1.1 物质的变化与性质
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1.1.1 物理变化：
- 定义：没有新物质生成的变化。
- 特征：物质的形态、状态发生改变，但化学组成不变。
- 实例：水的蒸发、冰的融化、铁丝弯曲、灯泡发光。
- 关键词：形态改变、状态改变、组成不变。
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1.1.2 化学变化：
- 定义：有新物质生成的变化。
- 特征：物质的化学组成发生改变，生成具有新的化学性质的物质。
- 实例：木材燃烧、铁生锈、食物腐败、酸碱中和。
- 关键词：新物质生成、化学组成改变、化学性质改变。
- 化学反应现象:
- 发光、放热、产生气体、生成沉淀、颜色改变。
- 并非所有化学变化都有明显现象，有的需要借助仪器观察。
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1.1.3 物理性质与化学性质：
- 物理性质：
- 定义：物质不需要发生化学变化就表现出来的性质。
- 类型：颜色、状态、气味、密度、硬度、熔点、沸点、溶解性、导电性、导热性等。
- 描述方式：直接描述，如“铁是银白色固体”。
- 化学性质：
- 定义：物质在化学变化中表现出来的性质。
- 类型：可燃性、助燃性、氧化性、还原性、酸碱性、稳定性等。
- 描述方式：描述变化能力，如“氢气具有可燃性，能在空气中燃烧”。
- 物理性质：
1.2 化学反应的基本类型
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1.2.1 化合反应：
- 定义：由两种或两种以上的物质生成一种物质的反应。
- 特点：多变一。
- 通式：A + B → AB
- 常见反应：
- 碳、硫、磷等在氧气中燃烧。
- 氢气在氧气中燃烧。
- 金属与氧气反应。
- 非金属氧化物与水反应（某些）。
- 金属氧化物与水反应（某些）。
- 氨气与氯化氢反应。
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1.2.2 分解反应：
- 定义：由一种物质生成两种或两种以上的物质的反应。
- 特点：一变多。
- 通式：AB → A + B
- 常见反应：
- 高锰酸钾受热分解。
- 氯酸钾在二氧化锰催化下受热分解。
- 碳酸钙高温分解。
- 过氧化氢在二氧化锰催化下分解。
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1.2.3 置换反应：
- 定义：一种单质与一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应。
- 特点：单质 + 化合物 → 新单质 + 新化合物
- 通式：A + BC → B + AC
- 常见反应：
- 金属与酸反应（氢前金属）。
- 金属与盐溶液反应（前金置后金，盐必须可溶）。
- 氢气还原金属氧化物。
- 碳还原金属氧化物（高温）。
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1.2.4 复分解反应：
- 定义：由两种化合物互相交换成分，生成另外两种化合物的反应。
- 特点：化合物 + 化合物 → 新化合物 + 新化合物
- 通式：AB + CD → AD + CB
- 发生条件：生成物中有沉淀、气体或水。
- 常见反应：
- 酸与碱反应（中和反应）。
- 酸与盐反应（满足条件）。
- 碱与盐反应（满足条件）。
- 盐与盐反应（满足条件）。
1.3 化学反应中的能量变化
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1.3.1 放热反应：
- 定义：放出热量的化学反应。
- 常见反应：
- 燃烧反应。
- 中和反应。
- 金属与酸反应。
- 多数化合反应。
- 能量变化：反应物总能量 > 生成物总能量。
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1.3.2 吸热反应：
- 定义：吸收热量的化学反应。
- 常见反应：
- C + H2O (高温) → CO + H2
- 多数分解反应。
- 氢氧化钡晶体和氯化铵固体反应。
- 碳、氢气还原金属氧化物。
- 能量变化：反应物总能量 < 生成物总能量。
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1.3.3 能量守恒定律：
- 定义：化学反应中，能量不会凭空产生或消失，只会从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体，在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。
二、质量守恒定律
2.1 质量守恒定律的内容
- 定义：参加化学反应的各物质的质量总和，等于反应后生成的各物质的质量总和。
- 要点：
- 参加反应：强调“参加”反应的物质，未参加反应的物质质量不计入。
- 质量总和：指的是各物质的质量总和，而不是某种物质的质量。
- 反应后生成：强调“生成”的物质，反应物中未参与反应的部分不计入。
- 适用范围：所有化学反应。
- 宏观角度：物质的总质量、元素的种类、元素的质量。
- 微观角度：原子的种类、原子的数目、原子的质量。
2.2 对质量守恒定律的微观解释
- 化学反应的实质：分子分成原子，原子重新组合成新的分子。
- 原子：化学反应中的最小粒子。
- 原子种类、数目、质量：化学反应前后，原子的种类、数目、质量均不变。
- 分子种类：化学反应前后，分子的种类一定改变。
- 分子数目：化学反应前后，分子的数目可能改变。
2.3 应用质量守恒定律解决问题
- 定量计算：根据质量守恒定律进行简单的化学计算。
- 推断物质组成：根据反应前后质量变化，推断反应物或生成物的组成。
- 解释实验现象：解释实验过程中出现的质量变化现象（例如：密闭体系与敞口体系）。
- 书写化学方程式：化学方程式配平的依据。
三、化学方程式
3.1 化学方程式的含义
- 定义：用化学式表示化学反应的式子。
- 表示意义：
- 质的含义：表示反应物、生成物和反应条件。
- 量的含义：表示各物质之间的质量比和粒子个数比。
3.2 化学方程式的书写原则
- 必须以客观事实为基础：不能凭空臆造反应物和生成物。
- 必须遵守质量守恒定律：反应前后各原子的种类和数目必须相等（配平）。
3.3 化学方程式的书写步骤
- 写：正确书写反应物和生成物的化学式（左反右生）。
- 配：配平化学方程式（使反应前后各原子的种类和数目相等）。
- 最小公倍数法。
- 奇数配偶法。
- 观察法。
- 注：注明反应条件（通常写在箭头的上方）：
- 加热（Δ）。
- 高温。
- 光照。
- 催化剂（写在箭头的上方）。
- 标：标明生成物状态：
- 气体（↑）：生成物中有气体且反应物中没有气体时，才需标注。
- 沉淀（↓）：生成物中有难溶于水的固体且反应物中没有不溶性固体时，才需标注。
3.4 化学方程式的应用
- 表示化学反应：简洁明了地表示化学反应的过程。
- 进行化学计算：依据化学方程式中各物质的质量比进行计算。
- 推断反应物和生成物：根据已知反应物或生成物，推断其他物质。
- 了解反应条件：明确反应发生的条件。
四、利用化学方程式的简单计算
4.1 解题步骤
- 设：设未知数（通常设要求的物质的质量为x）。
- 写：正确书写化学方程式。
- 标：标出已知量和未知量的质量（或相对分子质量）。
- 列：列出比例式。
- 解：解比例式，求出未知数。
- 答：简明扼要地回答问题。
4.2 注意事项
- 化学方程式必须书写正确，配平准确。
- 单位要统一。
- 比例式中各物质的质量关系必须正确。
- 计算过程要规范。
- 结果要带单位。
4.3 常见题型
- 已知反应物质量求生成物质量。
- 已知生成物质量求反应物质量。
- 已知反应物和生成物质量求未知物质质量。
- 混合物中的计算。
- 与实际生产相结合的计算。