《高一上化学思维导图》
一、物质的组成、结构与分类
1.1 物质的组成
- 1.1.1 微观构成
- 原子
- 原子核（质子、中子）
- 核外电子
- 核电荷数 = 质子数 = 核外电子数 (原子)
- 分子
- 保持物质化学性质的最小粒子
- 离子
- 阳离子 (带正电荷)
- 阴离子 (带负电荷)
- 离子化合物中存在
- 原子
- 1.1.2 元素
- 概念：具有相同质子数（即核电荷数）的同一类原子的总称
- 宏观：用元素种类描述物质组成
- 微观：指具有相同质子数的一类原子
- 表示：元素符号 (如：O, H, Fe)
- 1.1.3 同位素
- 质子数相同，中子数不同的原子（不同质量数）
- 性质：化学性质几乎相同，物理性质不同
- 应用：放射性同位素 (示踪原子，医疗)
1.2 物质的分类
- 1.2.1 纯净物
- 单质
- 金属单质 (如：Fe, Cu, Na)
- 非金属单质 (如：O₂, N₂, C (金刚石, 石墨))
- 稀有气体 (如：He, Ne, Ar)
- 化合物
- 氧化物
- 酸性氧化物 (如：CO₂, SO₂)
- 碱性氧化物 (如：Na₂O, CaO)
- 两性氧化物 (如：Al₂O₃)
- 不成盐氧化物 (如：CO, NO)
- 酸
- 强酸 (如：HCl, H₂SO₄, HNO₃)
- 弱酸 (如：CH₃COOH, H₂CO₃, H₂S)
- 碱
- 强碱 (如：NaOH, KOH, Ba(OH)₂)
- 弱碱 (如：NH₃·H₂O)
- 盐
- 正盐 (如：NaCl, Na₂SO₄)
- 酸式盐 (如：NaHCO₃, NaHSO₄)
- 氧化物
- 单质
- 1.2.2 混合物
- 溶液 (分散系)
- 溶质
- 溶剂
- 胶体 (分散系)
- 丁达尔效应
- 聚沉
- 电泳
- 渗析
- 浊液 (分散系)
- 稳定性最差
- 溶液 (分散系)
二、化学计量在实验中的应用
2.1 物质的量的计量
- 2.1.1 物质的量 (n)
- 单位：mol
- 适用范围：微观粒子 (原子、分子、离子、电子等) 或微观粒子集团
- 2.1.2 阿伏加德罗常数 (Nᴀ)
- 定义：0.012kg ¹²C 中所含的碳原子数
- 数值：约 6.02 × 10²³ mol⁻¹
- 2.1.3 摩尔质量 (M)
- 单位：g/mol
- 数值上等于该物质的相对原子质量或相对分子质量
- 关系：M = m/n
- 2.1.4 气体摩尔体积 (Vm)
- 标准状况下：22.4 L/mol
- 影响因素：温度、压强
- 关系：Vm = V/n
- 2.1.5 物质的量浓度 (c)
- 单位：mol/L 或 mol·L⁻¹
- 定义：单位体积溶液中所含溶质的物质的量
- 关系：c = n/V
2.2 实验基础操作
- 2.2.1 药品的取用
- 固体：取用粉末状药品用药匙，块状药品用镊子
- 液体：倾倒液体时，标签朝手心，瓶塞倒放
- 少量试剂的取用
- 2.2.2 溶解
- 搅拌：加速溶解
- 溶解度影响因素：温度
- 2.2.3 过滤
- 漏斗、烧杯、玻璃棒
- 注意事项：一贴二低三靠
- 2.2.4 蒸发
- 蒸发皿、酒精灯、玻璃棒
- 注意事项：搅拌，防止局部过热
- 2.2.5 离子的检验
- Cl⁻：AgNO₃ 溶液，生成白色沉淀
- SO₄²⁻：BaCl₂ 溶液，生成白色沉淀 (需用盐酸酸化)
- Fe³⁺：KSCN 溶液，溶液变红色
- 2.2.6 配制一定物质的量浓度的溶液
- 步骤：计算、称量/量取、溶解/稀释、转移、洗涤、定容、摇匀
- 误差分析：
- n(溶质) 偏大：结果偏大
- V(溶液) 偏小：结果偏大
- n(溶质) 偏小：结果偏小
- V(溶液) 偏大：结果偏小
三、氧化还原反应
3.1 氧化还原反应的概念
- 3.1.1 氧化还原反应的本质
- 电子的转移 (得失或偏移)
- 3.1.2 氧化数
- 规则：
- 单质：0
- O：通常为 -2 (例外：OF₂ 中为 +2，Na₂O₂ 中为 -1)
- H：通常为 +1 (例外：金属氢化物中为 -1)
- 化合物中，元素正负氧化数代数和为 0
- 离子中，元素氧化数等于离子所带电荷数
- 规则：
- 3.1.3 氧化与还原
- 氧化：失去电子，氧化数升高
- 还原：得到电子，氧化数降低
- 氧化剂：得到电子 (被还原)，氧化数降低，发生还原反应
- 还原剂：失去电子 (被氧化)，氧化数升高，发生氧化反应
- 氧化产物：还原剂被氧化后的产物
- 还原产物：氧化剂被还原后的产物
3.2 氧化还原反应的类型
- 3.2.1 化合反应
- 通常有氧化还原反应发生 (如：C + O₂ → CO₂)
- 3.2.2 分解反应
- 部分分解反应是氧化还原反应 (如：2KClO₃ → 2KCl + 3O₂)
- 3.2.3 置换反应
- 一定为氧化还原反应 (如：Zn + CuSO₄ → ZnSO₄ + Cu)
- 3.2.4 复分解反应
- 一定不是氧化还原反应
3.3 氧化还原反应的应用
- 3.3.1 配平氧化还原反应方程式
- 化合价升降法
- 步骤：
- 标价态 (找出氧化数变化的元素)
- 找变化 (找出氧化数升高和降低的总数)
- 配系数 (使升降总数相等)
- 平其他 (用观察法配平其他原子)
- 查电荷 (检查电荷守恒)
- 3.3.2 设计简单的原电池
- 条件：
- 两种活泼性不同的金属 (或金属与非金属) 作电极
- 电解质溶液
- 形成闭合回路
- 负极：较活泼的金属，失去电子，发生氧化反应
- 正极：较不活泼的金属或非金属，得到电子，发生还原反应
- 条件：
四、实验安全
- 4.1 化学药品存放
- 分类存放：易燃、易爆、腐蚀性、有毒等
- 4.2 实验意外处理
- 烧伤：立即用大量冷水冲洗
- 酸碱溅到皮肤或眼睛：立即用大量水冲洗，再用弱碱性/弱酸性溶液冲洗，并及时就医。
- 割伤：止血，消毒
- 4.3 实验废弃物处理
- 分类回收处理
- 不能随意倾倒到下水道或垃圾桶
这个思维导图涵盖了高一上学期化学的主要知识点，每个部分都包含了子知识点和相关概念。 它可以作为复习和巩固知识的工具，帮助理解和记忆。