《初中化学知识点总结思维导图》
一、物质的组成、结构与分类
1.1 物质的组成
- 1.1.1 元素
- 概念:具有相同核电荷数(即质子数)的一类原子的总称
- 表示方法:元素符号
- 地壳中元素含量顺序(前五位):氧、硅、铝、铁、钙
- 人体中元素含量顺序(前五位):氧、碳、氢、氮、钙
- 1.1.2 原子
- 概念:化学变化中的最小粒子
- 结构:原子核(质子 + 中子)+ 核外电子
- 电性:原子核带正电,电子带负电,整个原子不带电
- 质量:质量主要集中在原子核上
- 1.1.3 分子
- 概念:保持物质化学性质的最小粒子
- 构成:由原子构成
- 1.1.4 离子
- 概念:带电荷的原子或原子团
- 形成:原子得失电子
- 阳离子:带正电荷(失去电子)
- 阴离子:带负电荷(得到电子)
- 1.1.5 化学式
- 概念:用元素符号表示物质组成的式子
- 意义:
- 宏观:表示一种物质
- 微观:表示该物质的一个分子 (适用于分子构成的物质)
- 表示物质的元素组成
- 书写:
- 金属在前,非金属在后
- 氧化物O在后
- 正价在前,负价在后
- 原子个数多的写在前面,少的写在后面
- 1.1.6 化学价
- 概念:元素原子之间相互化合时,每个原子表现出来的性质
- 原则:化合物中正负化合价代数和为零
- 常见元素化合价:
- 氢 +1,氧 -2
- 金属元素通常显正价,非金属元素通常显负价
- 单质中元素化合价为零
- 原子团也具有化合价 (例如: -OH显-1价, -NO3 显-1价, -SO4 显-2价, -CO3 显-2价, -NH4显+1价)
1.2 物质的分类
- 1.2.1 纯净物
- 概念:由一种物质组成
- 分类:
- 单质:由同种元素组成的纯净物
- 化合物:由不同种元素组成的纯净物
- 氧化物:由两种元素组成,其中一种是氧元素的化合物
- 酸性氧化物
- 碱性氧化物
- 两性氧化物
- 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:由金属离子(或铵根离子)和酸根离子构成的化合物
- 氧化物:由两种元素组成,其中一种是氧元素的化合物
- 1.2.2 混合物
- 概念:由多种物质组成
- 常见混合物:空气、溶液、悬浊液、乳浊液、合金等
二、物质的变化与性质
2.1 物理变化
- 概念:没有生成新物质的变化
- 特征:物质的形状、状态发生改变
- 实例:水的蒸发、冰的融化、铁丝弯曲等
2.2 化学变化
- 概念:有新物质生成的变化
- 特征:通常伴随能量的变化(放热或吸热),发光、变色、产生气体、产生沉淀等现象
- 实例:燃烧、生锈、食物腐烂等
- 2.2.1 化学反应类型
- 化合反应:多种物质生成一种物质
- 分解反应:一种物质生成多种物质
- 置换反应:一种单质与一种化合物反应,生成另一种单质和另一种化合物
- 复分解反应:两种化合物互相交换成分,生成两种新的化合物,通常有沉淀、气体或水生成
2.3 物质的性质
- 2.3.1 物理性质
- 概念:不需要发生化学变化就能表现出来的性质
- 实例:颜色、气味、状态、熔点、沸点、硬度、密度、溶解性、导电性、导热性等
- 2.3.2 化学性质
- 概念:在化学变化中才能表现出来的性质
- 实例:可燃性、助燃性、氧化性、还原性、酸碱性、稳定性等
三、常见物质
3.1 氧气
- 物理性质:无色无味气体,密度比空气略大,不易溶于水
- 化学性质:具有氧化性,能支持燃烧,能与许多物质发生化学反应
- 实验室制法:
- 高锰酸钾加热分解:2KMnO₄ = 加热 = K₂MnO₄ + MnO₂ + O₂↑
- 氯酸钾在二氧化锰催化下加热分解:2KClO₃ = MnO₂, 加热 = 2KCl + 3O₂↑
- 过氧化氢在二氧化锰催化下分解:2H₂O₂ = MnO₂ = 2H₂O + O₂↑
- 用途:供给呼吸,支持燃烧
3.2 氢气
- 物理性质:无色无味气体,密度比空气小,难溶于水
- 化学性质:具有可燃性,具有还原性
- 实验室制法:锌粒与稀硫酸或稀盐酸反应:Zn + H₂SO₄ = ZnSO₄ + H₂↑
- 用途:作燃料,冶炼金属,填充气球
3.3 二氧化碳
- 物理性质:无色无味气体,密度比空气大,能溶于水
- 化学性质:不燃烧不支持燃烧,能与水反应生成碳酸,能与澄清石灰水反应
- 实验室制法:大理石或石灰石与稀盐酸反应:CaCO₃ + 2HCl = CaCl₂ + H₂O + CO₂↑
- 用途:灭火,作化工原料,作气体肥料
3.4 水
- 物理性质:无色无味液体,沸点100℃,冰点0℃
- 化学性质:能与许多物质发生化学反应
- 电解水:2H₂O = 通电 = 2H₂↑ + O₂↑
- 净化:沉淀,过滤,吸附,蒸馏
3.5 酸、碱、盐
- 3.5.1 酸
- 性质:
- 能与酸碱指示剂反应:使紫色石蕊试液变红,无色酚酞试液不变色
- 能与活泼金属反应生成盐和氢气
- 能与金属氧化物反应生成盐和水
- 能与碱发生中和反应生成盐和水
- 能与某些盐反应生成新酸和新盐
- 性质:
- 3.5.2 碱
- 性质:
- 能与酸碱指示剂反应:使紫色石蕊试液变蓝,无色酚酞试液变红
- 能与酸发生中和反应生成盐和水
- 能与某些盐反应生成新碱和新盐
- 能与某些非金属氧化物反应生成盐和水
- 性质:
- 3.5.3 盐
- 性质:
- 能与某些金属反应生成新盐和新金属
- 能与某些酸反应生成新盐和新酸
- 能与某些碱反应生成新盐和新碱
- 盐溶液之间可能发生反应生成两种新盐
- 性质:
四、溶液
4.1 溶液的组成
- 溶质:被溶解的物质
- 溶剂:溶解溶质的物质(通常水是溶剂)
4.2 溶解度
- 概念:在一定温度下,某固态物质在100g溶剂里达到饱和状态时所溶解的质量
- 影响因素:温度(大多数固体物质溶解度随温度升高而增大)
4.3 饱和溶液和不饱和溶液
- 饱和溶液:在一定温度下,不能继续溶解该溶质的溶液
- 不饱和溶液:在一定温度下,还能继续溶解该溶质的溶液
4.4 质量分数
- 概念:溶质质量与溶液质量之比
- 公式:溶质质量分数 = (溶质质量 / 溶液质量) × 100%
五、化学方程式
5.1 书写原则
- 以客观事实为基础
- 遵守质量守恒定律
5.2 书写步骤
- 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)
- 标明生成物状态(气体,沉淀)
5.3 意义
- 表示反应物、生成物和反应条件
- 表示各物质之间的质量关系
- 表示各物质之间的粒子个数关系
六、质量守恒定律
- 内容:在化学反应前后,参加反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和。
- 微观解释:化学反应前后,原子的种类、数目和质量都没有发生改变。
- 理解:质量守恒定律只适用于化学变化。
七、金属与金属材料
7.1 金属的物理性质
- 通常具有金属光泽
- 具有良好的导电性、导热性、延展性
- 硬度:一般较大,但各金属的硬度差异很大
7.2 金属的化学性质
- 能与氧气反应
- 能与酸反应
- 能与盐溶液反应
7.3 金属活动性顺序
- K > Ca > Na > Mg > Al > Zn > Fe > Sn > Pb > (H) > Cu > Hg > Ag > Pt > Au
- 应用:
- 金属活动性顺序在氢之前的金属能与酸反应生成氢气
- 金属活动性顺序在前的金属能将金属活动性顺序在后的金属从其盐溶液中置换出来
八、化学与生活
8.1 常见的环境问题
- 空气污染:酸雨、温室效应、臭氧层破坏等
- 水污染:工业废水、生活污水等
- 土壤污染:农药、化肥等
8.2 保护环境的措施
- 减少化石燃料的使用
- 开发新能源
- 治理工业污染
- 减少生活污染
- 植树造林
8.3 合理膳食
- 六大营养素:蛋白质、糖类、脂肪、维生素、无机盐和水
- 均衡摄入各种营养素,保证身体健康。
这份思维导图包含了初中化学的主要知识点,通过梳理和总结,可以帮助理解和记忆。