《初中化学全册思维导图》
一、化学绪论
1.1 化学是什么?
- 1.1.1 定义:研究物质的组成、结构、性质以及变化规律的科学
- 1.1.2 研究内容:
- 物质的组成:组成元素、物质种类等
- 物质的结构:微观构成、分子结构等
- 物质的性质:物理性质、化学性质等
- 物质的变化:化学反应、物理变化等
- 1.1.3 重要性:
- 促进科学发展
- 改善人类生活
- 解决社会问题
- 1.1.2 研究内容:
1.2 化学研究方法
- 1.2.1 科学探究的步骤:
- 提出问题
- 猜想与假设
- 设计实验
- 进行实验
- 收集证据
- 得出结论
- 交流与评价
- 1.2.2 常用研究方法:
- 观察法
- 实验法
- 分类法
- 比较法
- 归纳法
- 演绎法
1.3 化学实验基本操作
- 1.3.1 常用仪器的识别与使用:
- 试管、烧杯、锥形瓶、量筒、酒精灯、玻璃棒、胶头滴管、漏斗、铁架台等
- 1.3.2 药品的取用:
- 取用原则:少量多次,节约药品
- 取用方法:
- 固体药品:用药匙或纸槽
- 液体药品:倾倒法、胶头滴管滴加
- 1.3.3 仪器的洗涤:
- 洗涤剂的选择:根据污垢的性质选择
- 洗涤方法:倒入洗涤剂,刷洗,用水冲洗
- 1.3.4 加热:
- 试管加热:试管倾斜45度,用火焰外焰加热
- 烧杯加热:垫石棉网
- 1.3.5 过滤:
- 过滤器的制作:折叠滤纸,放入漏斗
- 过滤操作:一贴二低三靠
- 试管、烧杯、锥形瓶、量筒、酒精灯、玻璃棒、胶头滴管、漏斗、铁架台等
二、空气与氧气
2.1 空气的组成
- 2.1.1 主要成分:
- 氮气 (N₂) ≈ 78%
- 氧气 (O₂) ≈ 21%
- 稀有气体 ≈ 0.94%
- 二氧化碳 (CO₂) ≈ 0.03%
- 其他气体和杂质 ≈ 0.03%
- 2.1.2 氧气支持燃烧的验证实验
2.2 氧气的性质
- 2.2.1 物理性质:
- 无色、无味的气体
- 密度比空气略大
- 不易溶于水
- 2.2.2 化学性质:
- 支持燃烧(氧化性)
- 能与多种物质发生反应,生成氧化物
- 与碳反应:C + O₂ → CO₂
- 与硫反应:S + O₂ → SO₂
- 与磷反应:4P + 5O₂ → 2P₂O₅
- 与铁反应:3Fe + 2O₂ → Fe₃O₄
2.3 氧气的用途
- 2.3.1 供给呼吸
- 2.3.2 支持燃烧
- 2.3.3 医疗急救
- 2.3.4 工业生产
2.4 氧气的制取
- 2.4.1 原理:分解含有氧元素的化合物
- 2.4.2 常用方法:
- 加热高锰酸钾:2KMnO₄ → K₂MnO₄ + MnO₂ + O₂↑
- 加热氯酸钾和二氧化锰:2KClO₃ → 2KCl + 3O₂↑ (MnO₂作催化剂)
- 过氧化氢分解:2H₂O₂ → 2H₂O + O₂↑ (MnO₂作催化剂)
- 2.4.3 收集方法:
- 排水法
- 向上排空气法
- 2.4.2 常用方法:
三、水
3.1 水的组成
- 3.1.1 水的宏观组成:由氢元素和氧元素组成
- 3.1.2 水的微观构成:由水分子构成 (H₂O)
- 3.1.3 电解水实验:2H₂O → 2H₂↑ + O₂↑ (正氧负氢,氢二氧一)
3.2 水的性质
- 3.2.1 物理性质:
- 无色、无味、透明的液体
- 沸点:100℃ (在标准大气压下)
- 凝固点:0℃
- 密度:1g/cm³ (在4℃时)
- 3.2.2 化学性质:
- 能与某些金属反应:如钠与水反应
- 能与某些非金属氧化物反应:如二氧化碳与水反应
- 能与某些金属氧化物反应:如氧化钙与水反应
- 许多物质的良好溶剂
3.3 水的用途
- 3.3.1 工业用水
- 3.3.2 农业用水
- 3.3.3 生活用水
- 3.3.4 溶剂
3.4 水的净化
- 3.4.1 常见的净水方法:
- 沉淀
- 过滤
- 吸附 (活性炭)
- 蒸馏
- 3.4.2 硬水和软水:
- 定义:根据水中含可溶性钙镁化合物的多少区分
- 硬水的危害
- 硬水软化:煮沸、蒸馏
3.5 爱护水资源
- 3.5.1 水污染的来源:
- 工业废水
- 生活污水
- 农业污染
- 3.5.2 保护水资源的措施:
- 节约用水
- 防止水污染
- 植树造林
- 保护水生生态环境
四、物质的构成
4.1 物质的组成
- 4.1.1 元素:具有相同质子数的同一类原子的总称
- 4.1.2 元素符号
- 4.1.3 元素周期表:
- 原子序数
- 相对原子质量
- 元素名称
- 元素符号
- 4.1.4 金属元素与非金属元素
4.2 物质的微观构成
- 4.2.1 原子:化学变化中的最小粒子
- 原子结构:原子核(质子、中子)+ 核外电子
- 4.2.2 分子:保持物质化学性质的最小粒子
- 4.2.3 离子:带电的原子或原子团
- 原子结构:原子核(质子、中子)+ 核外电子
4.3 化学式
- 4.3.1 定义:用元素符号表示物质组成的式子
- 4.3.2 意义:
- 表示一种物质
- 表示物质的元素组成
- 表示物质的一个分子(适用于分子构成的物质)
- 表示物质的分子构成(适用于分子构成的物质)
- 4.3.3 化学式的书写:
- 金属元素在前,非金属元素在后
- 氧化物:氧元素在后,其他元素在前
- 化合价规则
- 4.3.2 意义:
4.4 相对分子质量
- 4.4.1 定义:化学式中各原子的相对原子质量的总和
- 4.4.2 计算方法:根据化学式和相对原子质量计算
五、化学方程式
5.1 化学变化与物理变化
- 5.1.1 物理变化:没有生成新物质的变化
- 5.1.2 化学变化:生成新物质的变化
5.2 化学反应的表示
- 5.2.1 化学方程式:用化学式表示化学反应的式子
- 5.2.2 化学方程式的意义:
- 表示反应物、生成物和反应条件
- 表示反应物和生成物之间的质量关系
- 5.2.2 化学方程式的意义:
5.3 化学方程式的书写
- 5.3.1 原则:
- 以客观事实为基础
- 遵守质量守恒定律
- 5.3.2 步骤:
- 写出反应物和生成物的化学式 (左反应,右生成)
- 配平化学方程式
- 注明反应条件 (点燃、加热、催化剂等) 和生成物的状态 (气体、沉淀)
5.4 质量守恒定律
- 5.4.1 内容:在化学反应中,反应前后各物质的质量总和不变
- 5.4.2 原因:化学反应前后,原子的种类、数目和质量都不变
- 5.4.3 应用:配平化学方程式,解释一些化学现象
六、碳和碳的氧化物
6.1 金刚石、石墨和C60
- 6.1.1 金刚石:硬度大,用于切割玻璃、钻探
- 6.1.2 石墨:质软,导电性好,用于铅笔芯、电极
- 6.1.3 C60:足球烯,具有特殊结构,应用广泛
- 6.1.4 物理性质差异大,由于结构不同
6.2 碳的化学性质
- 6.2.1 可燃性:C + O₂ → CO₂ (完全燃烧) 2C + O₂ → 2CO (不完全燃烧)
- 6.2.2 还原性:能夺取某些氧化物中的氧
6.3 二氧化碳
- 6.3.1 物理性质:无色无味气体,密度比空气大,能溶于水
- 6.3.2 化学性质:
- 不支持燃烧,不能供给呼吸
- 与水反应:CO₂ + H₂O → H₂CO₃
- 与石灰水反应:CO₂ + Ca(OH)₂ → CaCO₃↓ + H₂O
- 6.3.3 用途:灭火、化工原料、人工降雨、温室效应
- 6.3.4 制取:CaCO₃ + 2HCl → CaCl₂ + H₂O + CO₂↑
- 6.3.2 化学性质:
6.4 一氧化碳
- 6.4.1 物理性质:无色无味气体,密度比空气略小,难溶于水,剧毒
- 6.4.2 化学性质:
- 可燃性:2CO + O₂ → 2CO₂
- 还原性:能夺取某些氧化物中的氧
- 6.4.2 化学性质:
七、酸和碱
7.1 酸
- 7.1.1 定义:电离时产生的阳离子全部是氢离子的化合物
- 7.1.2 常见酸:
- 盐酸 (HCl)
- 硫酸 (H₂SO₄)
- 7.1.3 酸的性质:
- 与指示剂反应:使紫色石蕊试液变红色,无色酚酞不变色
- 与活泼金属反应:酸 + 金属 → 盐 + 氢气
- 与金属氧化物反应:酸 + 金属氧化物 → 盐 + 水
- 与碱反应:酸 + 碱 → 盐 + 水 (中和反应)
- 与某些盐反应:酸 + 盐 → 新酸 + 新盐
- 7.1.2 常见酸:
7.2 碱
- 7.2.1 定义:电离时产生的阴离子全部是氢氧根离子的化合物
- 7.2.2 常见碱:
- 氢氧化钠 (NaOH)
- 氢氧化钙 (Ca(OH)₂)
- 7.2.3 碱的性质:
- 与指示剂反应:使紫色石蕊试液变蓝色,无色酚酞变红色
- 与酸反应:碱 + 酸 → 盐 + 水 (中和反应)
- 与某些盐反应:碱 + 盐 → 新碱 + 新盐
- 氢氧化钙与二氧化碳反应:Ca(OH)₂ + CO₂ → CaCO₃↓ + H₂O
- 7.2.2 常见碱:
7.3 pH值
- 7.3.1 定义:表示溶液酸碱度的数值
- 7.3.2 pH范围:0-14
- 7.3.3 pH与酸碱性的关系:
- pH < 7:酸性溶液,pH越小酸性越强
- pH = 7:中性溶液
- pH > 7:碱性溶液,pH越大碱性越强
八、盐 化肥
8.1 盐
- 8.1.1 定义:由金属离子(或铵根离子)和酸根离子组成的化合物
- 8.1.2 常见盐:氯化钠(NaCl)、碳酸钠(Na₂CO₃)、碳酸钙(CaCO₃)
- 8.1.3 盐的性质:
- 与酸反应:盐 + 酸 → 新盐 + 新酸
- 与碱反应:盐 + 碱 → 新盐 + 新碱
- 与盐反应:盐 + 盐 → 新盐 + 新盐
8.2 化学肥料
- 8.2.1 氮肥:含氮元素的肥料
- 8.2.2 磷肥:含磷元素的肥料
- 8.2.3 钾肥:含钾元素的肥料
- 8.2.4 复合肥料:同时含有多种营养元素的肥料
- 8.2.5 合理施用化肥:提高农作物产量,保护环境
九、金属与金属材料
9.1 金属的物理性质
- 9.1.1 一般具有金属光泽
- 9.1.2 良好的导电性、导热性
- 9.1.3 延展性
9.2 金属的化学性质
- 9.2.1 与氧气反应:如铁生锈
- 9.2.2 与酸反应:金属 + 酸 → 盐 + 氢气
- 9.2.3 与盐溶液反应:金属 + 盐溶液 → 新金属 + 新盐
9.3 金属的活动性顺序
- 9.3.1 K > Ca > Na > Mg > Al > Zn > Fe > Sn > Pb > (H) > Cu > Hg > Ag > Pt > Au
- 9.3.2 应用:判断金属与酸、盐溶液是否发生反应
9.4 金属材料的应用
- 9.4.1 钢铁:
- 生铁
- 钢
- 9.4.2 合金:
- 比纯金属具有更优良的性能
十、有机化合物初步
10.1 有机化合物
- 10.1.1 定义:含有碳元素的化合物(CO、CO₂、碳酸盐等除外)
- 10.1.2 种类繁多
10.2 甲烷
- 10.2.1 物理性质:无色无味气体,密度比空气小,难溶于水
- 10.2.2 化学性质:可燃性 CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O
10.3 乙醇
- 10.3.1 物理性质:无色有特殊气味的液体,易挥发,能与水以任意比互溶
- 10.3.2 化学性质:可燃性 C₂H₅OH + 3O₂ → 2CO₂ + 3H₂O
10.4 乙酸
- 10.4.1 物理性质:无色有刺激性气味的液体,易溶于水
- 10.4.2 化学性质:具有酸的通性,能与碱、金属、金属氧化物、盐反应
10.5 糖类、油脂、蛋白质
- 10.5.1 糖类:提供能量
- 10.5.2 油脂:提供能量,储存能量
- 10.5.3 蛋白质:生命活动的基础,构成细胞的基本物质