初中化学全册思维导图

《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

1.2 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

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

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

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

4.4 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

5.3 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↑

6.4 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

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

7.2 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

7.3 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
      • 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
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