《高中化学必修一知识点思维导图》

一、物质的组成、结构与分类

1. 物质的组成

• 1.1 原子
  • 1.1.1 原子结构：原子核（质子、中子）、核外电子
  • 1.1.2 原子序数 = 质子数 = 核外电子数
  • 1.1.3 同位素：质子数相同，中子数不同的同一元素的不同原子
• 1.2 元素
  • 1.2.1 定义：具有相同质子数的同一类原子的总称
  • 1.2.2 元素种类：金属元素、非金属元素、稀有气体元素
  • 1.2.3 表示方法：元素符号
• 1.3 分子
  • 1.3.1 定义：由原子构成的能够独立存在并保持物质化学性质的最小粒子
  • 1.3.2 分子式：表示分子组成的式子
• 1.4 离子
  • 1.4.1 阳离子：带正电荷的离子 (失去电子)
  • 1.4.2 阴离子：带负电荷的离子 (得到电子)
  • 1.4.3 离子符号：元素符号右上角标明所带电荷数和电性
• 1.5 化学式
  • 1.5.1 定义：用元素符号表示物质组成的式子
  • 1.5.2 种类：分子式、实验式、结构式、结构简式

2. 物质的分类

• 2.1 纯净物
  • 2.1.1 单质：由同种元素组成的纯净物
    • 2.1.1.1 金属单质
    • 2.1.1.2 非金属单质
    • 2.1.1.3 稀有气体单质
  • 2.1.2 化合物：由不同种元素组成的纯净物
    • 2.1.2.1 氧化物：由两种元素组成，其中一种是氧元素的化合物
      • 酸性氧化物 (多数为非金属氧化物)
      • 碱性氧化物 (多数为金属氧化物)
      • 两性氧化物 (Al₂O₃、ZnO 等)
    • 2.1.2.2 酸：电离时产生的阳离子全部是氢离子的化合物
      • 强酸：HCl、H₂SO₄、HNO₃ 等
      • 弱酸：CH₃COOH、H₂CO₃ 等
    • 2.1.2.3 碱：电离时产生的阴离子全部是氢氧根离子的化合物
      • 强碱：NaOH、KOH、Ba(OH)₂、Ca(OH)₂等
      • 弱碱：NH₃·H₂O 等
    • 2.1.2.4 盐：电离时生成金属阳离子(或铵根离子)和酸根离子的化合物
      • 正盐
      • 酸式盐
      • 碱式盐
    • 2.1.2.5 其他化合物
• 2.2 混合物
  • 2.2.1 溶液：一种或几种物质分散到另一种物质里形成的均一稳定的混合物
    • 溶质
    • 溶剂
  • 2.2.2 胶体：分散质粒子直径在 1~100nm 之间的分散系
    • 丁达尔效应
  • 2.2.3 悬浊液：固体小颗粒悬浮于液体中形成的分散系
  • 2.2.4 乳浊液：液体小液滴分散到液体中形成的分散系

二、物质的量

1. 物质的量 (n)

• 1.1 定义：表示含有一定数目粒子的集合体的物理量
• 1.2 单位：摩尔 (mol)
• 1.3 阿伏加德罗常数 (Nᴀ)：0.012kg ¹²C 中所含碳原子数约为 6.02×10²³mol⁻¹

2. 摩尔质量 (M)

• 2.1 定义：单位物质的量的物质所具有的质量
• 2.2 单位：g/mol
• 2.3 数值关系：摩尔质量在数值上等于该物质的相对原子质量或相对分子质量

3. 气体摩尔体积 (Vm)

• 3.1 定义：单位物质的量的气体所占的体积
• 3.2 单位：L/mol
• 3.3 标准状况下：Vｍ ≈ 22.4 L/mol
• 3.4 影响因素：温度、压强

4. 物质的量浓度 (c)

• 4.1 定义：单位体积溶液中所含溶质的物质的量
• 4.2 单位：mol/L
• 4.3 公式：c = n/V

5. 公式总结

• n = m/M
• n = N/Nᴀ
• n = V/Vm (适用于气体)
• c = n/V

三、化学计量在实验中的应用

1. 实验基础

• 1.1 常见仪器的使用及注意事项
  • 量筒：读数时视线与凹液面最低处或凸液面最高处水平。
  • 容量瓶：只能用于配制一定浓度的溶液，不能用于长期存放溶液。
  • 滴定管：分为酸式滴定管和碱式滴定管，根据所盛放的溶液选择。
• 1.2 溶解、过滤、蒸发、萃取、分液、蒸馏等基本操作

2. 溶液的配制

• 2.1 计算：根据所需溶液的浓度和体积计算所需溶质的质量或体积。
• 2.2 步骤：
  • 称量或量取
  • 溶解或稀释
  • 转移
  • 洗涤转移
  • 定容
  • 摇匀
• 2.3 误差分析：分析操作过程中的误差，判断对配制结果的影响。

3. 物质的分离和提纯

• 3.1 过滤：分离不溶性固体和液体。
• 3.2 蒸发：分离易挥发液体和难挥发固体。
• 3.3 萃取：利用溶质在不同溶剂中的溶解度不同进行分离。
• 3.4 分液：分离互不相溶的两种液体。
• 3.5 蒸馏：分离沸点不同的液体混合物。

四、氧化还原反应

1. 氧化还原反应的本质

• 1.1 定义：有电子转移(得失或偏移)的化学反应。
• 1.2 氧化：失去电子的反应 (化合价升高)。
• 1.3 还原：得到电子的反应 (化合价降低)。
• 1.4 氧化剂：得到电子(或电子对偏移)的物质 (化合价降低)。
• 1.5 还原剂：失去电子(或电子对偏移)的物质 (化合价升高)。

2. 氧化还原反应的判断

• 2.1 化合价的变化
• 2.2 元素电负性的差异

3. 氧化还原反应的规律

• 3.1 守恒规律：电子得失守恒、质量守恒、电荷守恒
• 3.2 强弱规律：氧化性强的氧化剂能氧化还原性强的还原剂

4. 常见的氧化剂和还原剂

• 4.1 氧化剂：O₂、Cl₂、浓H₂SO₄、HNO₃、KMnO₄ 等
• 4.2 还原剂：H₂、C、CO、活泼金属、Fe²⁺、SO₂等

5. 氧化还原反应的应用

• 5.1 工业生产：冶金、化工等
• 5.2 环境保护：氧化还原法处理污染物
• 5.3 科学研究：新材料的合成等

上一个主题： 西游记思维导图 下一个主题： 7上科学思维导图第一章