《必修一化学第一单元思维导图》

一、 物质的组成、性质与分类

1.1 物质的组成

1.1.1 元素

• 定义： 具有相同核电荷数（质子数）的一类原子的总称。
• 表示： 元素符号（1-2个字母表示，第一个字母大写，第二个字母小写）
• 分类： 金属元素、非金属元素、稀有气体元素
• 存在形式：
  • 游离态：单质形式存在
  • 化合态：化合物形式存在
• 含量表示： 质量分数（%），元素在物质中所占的质量百分比。

1.1.2 原子

• 定义： 化学变化中的最小微粒。
• 构成： 原子核（质子+中子）和核外电子
• 电性： 电中性 (质子数 = 核外电子数)

1.1.3 离子

• 阳离子： 失去电子的原子或原子团，带正电荷。
• 阴离子： 得到电子的原子或原子团，带负电荷。
• 形成： 原子通过得失电子形成离子。
• 离子化合物： 由阴、阳离子构成的化合物。

1.1.4 分子

• 定义： 保持物质化学性质的最小微粒。
• 构成： 由原子构成，可以相同也可以不同。
• 电性： 电中性

1.2 物质的分类

1.2.1 纯净物

• 定义： 由一种物质组成的物质。
• 分类：
  • 单质： 由同种元素组成的纯净物。
    • 金属单质
    • 非金属单质
    • 稀有气体单质
  • 化合物： 由不同元素组成的纯净物。
    • 氧化物： 由两种元素组成，其中一种是氧元素的化合物。
    • 酸： 电离时产生的阳离子全部是氢离子的化合物。
    • 碱： 电离时产生的阴离子全部是氢氧根离子的化合物。
    • 盐： 电离时产生金属离子（或铵根离子）和酸根离子的化合物。

1.2.2 混合物

• 定义： 由两种或两种以上物质组成的物质。
• 分类：
  • 溶液
  • 胶体
  • 悬浊液
  • 乳浊液

1.3 物质的性质

1.3.1 物理性质

• 定义： 不需要发生化学变化就能表现出来的性质。
• 包括： 颜色、状态、气味、熔点、沸点、硬度、密度、溶解性等。

1.3.2 化学性质

• 定义： 在化学变化中表现出来的性质。
• 包括： 可燃性、氧化性、还原性、酸性、碱性、稳定性等。

二、 物质的量

2.1 物质的量（n）

• 定义： 表示含有一定数目粒子的集体的一个物理量。
• 单位： 摩尔（mol）
• 表达式： n = N / NA （N：粒子数，NA：阿伏加德罗常数）

2.2 阿伏加德罗常数（NA）

• 定义： 0.012kg ¹²C 中所含有的碳原子数，约为6.02 × 10²³ mol^-1。

2.3 摩尔质量（M）

• 定义： 单位物质的量的物质所具有的质量。
• 单位： g/mol
• 数值： 与该物质的相对原子质量或相对分子质量在数值上相等。

2.4 气体摩尔体积（Vm）

• 定义： 单位物质的量的气体所占的体积。
• 单位： L/mol
• 标准状况下： Vm ≈ 22.4 L/mol
• 影响因素： 温度和压强

2.5 物质的量浓度（c）

• 定义： 单位体积溶液中所含溶质的物质的量。
• 单位： mol/L
• 表达式： c = n / V (V：溶液体积，单位L)
• 溶液配制：
  • 固体溶质配制：计算所需溶质质量 -> 称量 -> 溶解 -> 转移 -> 定容
  • 液体溶质配制：计算所需溶质体积 -> 量取 -> 转移 -> 定容

2.6 物质的量相关计算

• n = m / M (m：质量，M：摩尔质量)
• n = V / Vm (V：气体体积，Vm：气体摩尔体积)
• n = c × V (c：物质的量浓度，V：溶液体积)
• n = N / NA (N：粒子数，NA：阿伏加德罗常数)

三、 氧化还原反应

3.1 氧化还原反应的本质

• 定义： 反应过程中有电子转移（得失或偏移）的化学反应。

3.2 氧化与还原

• 氧化反应： 失去电子（或电子对偏离）的反应。
• 还原反应： 得到电子（或电子对偏向）的反应。

3.3 氧化剂与还原剂

• 氧化剂： 在氧化还原反应中得到电子（或电子对偏向）的物质，具有氧化性。
• 还原剂： 在氧化还原反应中失去电子（或电子对偏离）的物质，具有还原性。
• 口诀： 失氧化，得还原，剂性质，反着看。

3.4 氧化数（化合价）

• 定义： 用来表示原子在化合物中形式电荷的数值。
• 规则：
  • 单质中，元素的氧化数为0。
  • 化合物中，各元素氧化数的代数和为0。
  • 单原子离子中，元素的氧化数等于离子所带的电荷数。
  • 常见元素的氧化数：
    • H通常为+1，O通常为-2。
    • 金属元素通常显正价。
• 应用： 判断氧化还原反应，配平氧化还原反应方程式。

3.5 氧化还原反应的类型

• 化合反应： 有元素化合价变化的化合反应。
• 分解反应： 有元素化合价变化的分解反应。
• 置换反应： 一定是氧化还原反应。
• 复分解反应： 一定不是氧化还原反应。
• 离子反应： 反应中有离子参加或生成的反应，部分是氧化还原反应。

3.6 氧化还原反应方程式的配平

• 方法：
  • 标变价：标出反应前后化合价变化的元素及变化数值。
  • 算总数：计算化合价升高和降低的总数。
  • 求系数：使化合价升高和降低的总数相等，求出有关物质的系数。
  • 观察法：观察配平其他物质的系数。
  • 检查：检查配平后的方程式，确保原子个数和电荷数守恒。

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