九上化学思维导图
《九上化学思维导图》
一、绪论
1.1 化学的研究对象
- 组成：物质的元素组成、结构
- 结构：分子结构、晶体结构等
- 性质：物理性质、化学性质
- 变化：化学反应类型、反应条件、反应规律
1.2 化学的研究方法
- 观察法：直接观察物质的颜色、状态等
- 实验法：通过实验探究物质的性质和变化规律
- 控制变量法：控制其他因素不变，只改变一个因素
- 对比实验法：对比不同条件下的实验结果
- 模型法：用模型表示物质的微观结构或反应过程
- 推理与演绎法：根据实验结果推断未知性质
1.3 化学与社会发展
- 能源：化石燃料、新能源（太阳能、风能、氢能等）
- 材料：金属材料、非金属材料、合成材料
- 环境：环境保护、污染治理
- 健康：药物研发、食品安全
二、空气
2.1 空气的成分
- 氮气 (N₂) ≈ 78% (体积)
- 氧气 (O₂) ≈ 21% (体积)
- 稀有气体 ≈ 0.94% (体积)
- 二氧化碳 (CO₂) ≈ 0.03% (体积)
- 其他气体和杂质 ≈ 0.03% (体积)
2.2 氧气
- 性质
- 物理性质：无色无味的气体，不易溶于水
- 化学性质：具有氧化性，支持燃烧
- 与碳反应：C + O₂ --点燃--> CO₂
- 与硫反应：S + O₂ --点燃--> SO₂
- 与磷反应：4P + 5O₂ --点燃--> 2P₂O₅
- 与铁反应：3Fe + 2O₂ --点燃--> Fe₃O₄
- 用途
- 实验室制法
- 加热氯酸钾和二氧化锰混合物：2KClO₃ --MnO₂，Δ--> 2KCl + 3O₂↑
- 加热高锰酸钾：2KMnO₄ --Δ--> K₂MnO₄ + MnO₂ + O₂↑
- 分解过氧化氢（双氧水）：2H₂O₂ --MnO₂--> 2H₂O + O₂↑
- 收集方法
2.3 空气污染
- 污染物：颗粒物 (PM2.5, PM10)、二氧化硫 (SO₂)、氮氧化物 (NOx)、一氧化碳 (CO)
- 主要来源：工业排放、汽车尾气、燃煤、扬尘
- 危害：危害人体健康、破坏生态环境、影响能见度
- 防治措施：减少化石燃料的使用、推广清洁能源、加强工业排放治理、植树造林
三、水
3.1 水的组成
- 宏观组成：氢元素和氧元素
- 微观构成：由水分子 (H₂O) 构成
3.2 水的净化
- 沉淀：使水中不溶性杂质沉降
- 过滤：分离不溶性杂质
- 吸附：活性炭吸附色素和异味
- 蒸馏：将水加热汽化再冷凝，得到纯水
3.3 水的用途
- 工业：重要的溶剂、冷却剂
- 农业：灌溉
- 生活：饮用、洗涤
3.4 爱护水资源
- 节约用水：使用节水器具、减少浪费
- 保护水源：防止水体污染、植树造林
3.5 溶液
- 概念：一种或多种物质分散到另一种物质里，形成的均一、稳定的混合物
- 组成：溶质和溶剂
- 溶解度：在一定温度下，某物质在100g溶剂里达到饱和状态时所溶解的质量
- 影响溶解度的因素：温度、溶质和溶剂的性质
- 固体：大多数固体物质的溶解度随温度升高而增大，少数固体物质的溶解度受温度影响不大 (如NaCl)，极少数溶解度随温度升高而减小 (如Ca(OH)₂)
- 气体：气体的溶解度随温度升高而减小，随压强增大而增大
- 饱和溶液和不饱和溶液：
- 饱和溶液：在一定温度下，不能再溶解某种溶质的溶液
- 不饱和溶液：在一定温度下，还能继续溶解某种溶质的溶液
- 溶解过程的能量变化：溶解吸热、放热或不吸热不放热
- 质量分数：溶质的质量/溶液的质量 × 100%
四、碳和碳的氧化物
4.1 金刚石和石墨
- 金刚石：
- 物理性质：硬度大，密度大
- 用途：切割玻璃，制造钻探工具
- 石墨：
- 物理性质：质软，有滑腻感，能导电
- 用途：电极，铅笔芯，润滑剂
- 结构：碳原子排列方式不同，导致性质差异很大
4.2 活性炭
4.3 一氧化碳 (CO)
- 物理性质：无色无味的气体，有毒
- 化学性质：
- 可燃性：2CO + O₂ --点燃--> 2CO₂
- 还原性：能还原金属氧化物
- 用途：燃料，冶炼金属
- 毒性：与血红蛋白结合，影响氧气输送
4.4 二氧化碳 (CO₂)
- 物理性质：无色无味的气体，密度比空气大，能溶于水
- 化学性质：
- 不燃烧，不支持燃烧
- 与水反应：CO₂ + H₂O == H₂CO₃ (碳酸)
- 与石灰水反应：CO₂ + Ca(OH)₂ == CaCO₃↓ + H₂O
- 用途：灭火，人工降雨，生产饮料，气体肥料
- 温室效应：过量排放导致全球气候变暖
4.5 碳酸钙 (CaCO₃)
- 用途：建筑材料，制取二氧化碳
- 与稀盐酸反应：CaCO₃ + 2HCl == CaCl₂ + H₂O + CO₂↑
