《高考化学思维导图》
一、物质的组成、结构与性质
1.1 物质的组成
- 1.1.1 宏观组成
- 混合物：定义、分离提纯（过滤、蒸馏、萃取、分液、结晶等）、提纯原理、除杂原则
- 纯净物：定义、分类 (单质、化合物)
- 1.1.2 微观组成
- 原子：构成、质量、电量、原子序数、核外电子排布（周期表位置关系）
- 分子：定义、结构式、电子式、空间构型 (VSEPR 理论)
- 离子：阴阳离子、离子键形成、离子半径大小比较
- 晶体：离子晶体、原子晶体、分子晶体、金属晶体 (结构、性质差异)
1.2 物质的结构
- 1.2.1 原子结构
- 原子构成：质子、中子、电子
- 原子核外电子排布：电子层、电子层能量、电子亚层、电子轨道、泡利不相容原理、洪特规则
- 核外电子排布规律：能级交错、价电子排布式
- 1.2.2 分子结构
- 化学键：离子键、共价键 (σ键、π键)、金属键、范德华力、氢键
- 分子极性：键的极性、分子几何构型、分子极性判断
- 杂化轨道理论：sp、sp²、sp³杂化 (应用、判断)
- 价层电子对互斥理论 (VSEPR)：预测分子构型 (直线形、三角平面形、四面体形、三角双锥形、八面体形等)
- 1.2.3 晶体结构
- 晶体类型：离子晶体、原子晶体、分子晶体、金属晶体
- 晶胞：概念、计算 (原子数、质量、密度等)
- 堆积模型：金属原子堆积 (面心立方、六方最密堆积)
- 常见晶体结构：NaCl、CsCl、金刚石、二氧化硅等
1.3 物质的性质
- 1.3.1 物理性质
- 状态：固态、液态、气态
- 颜色、气味、溶解性、熔沸点、密度
- 1.3.2 化学性质
- 金属：与氧气反应、与酸反应、与盐溶液反应
- 非金属：与氧气反应、与氢气反应、与金属反应
- 氧化物：酸性氧化物、碱性氧化物、两性氧化物、中性氧化物
- 酸：与指示剂反应、与金属反应、与碱反应、与盐反应
- 碱：与指示剂反应、与酸反应、与盐反应
- 盐：复分解反应、水解反应
二、化学反应与能量
2.1 化学反应速率和化学平衡
- 2.1.1 化学反应速率
- 定义：用单位时间内反应物浓度减小或生成物浓度增加来表示
- 影响因素：浓度、温度、压强、催化剂
- 活化能：概念、影响因素
- 2.1.2 化学平衡
- 定义：正逆反应速率相等，反应物和生成物的浓度保持不变的动态平衡
- 平衡常数 (K)：定义、影响因素 (温度)
- 勒夏特列原理：影响因素 (浓度、温度、压强)
- 平衡移动：向哪个方向移动
- 计算：转化率、平衡时各物质的浓度
2.2 反应热与焓变
- 2.2.1 反应热
- 定义：恒压条件下，反应所吸收或放出的热量
- 吸热反应、放热反应
- 2.2.2 焓变 (ΔH)
- 定义：反应物与生成物焓的差值
- 符号：ΔH < 0 (放热反应)、ΔH > 0 (吸热反应)
- 2.2.3 热化学方程式
- 书写：注明物质状态、反应热数值和单位
- 盖斯定律：反应热与路径无关，只与始态和终态有关
- 2.2.4 燃烧热、中和热
- 定义：燃烧热 (1mol 纯净物完全燃烧生成稳定氧化物所放出的热量)、中和热 (稀溶液中酸碱中和生成 1mol 水所放出的热量)
- 计算：利用热化学方程式进行计算
2.3 电化学
- 2.3.1 原电池
- 构成：电极、电解质溶液、闭合回路
- 电极反应：氧化反应 (负极)、还原反应 (正极)
- 总反应：自发氧化还原反应
- 常见原电池：锌铜原电池、燃料电池 (氢氧燃料电池、甲烷燃料电池等)
- 2.3.2 电解池
- 构成：电极 (阳极、阴极)、电解质溶液、电源
- 电极反应：氧化反应 (阳极)、还原反应 (阴极)
- 电解质溶液：电解熔融态盐、电解水溶液
- 电解原理应用：电镀、精炼金属、制备物质
- 2.3.3 金属的电化学腐蚀与防护
- 化学腐蚀、电化学腐蚀 (析氢腐蚀、吸氧腐蚀)
- 金属防护：改变金属内部结构、在金属表面覆盖保护层、电化学保护法
三、有机化学基础
3.1 烃
- 3.1.1 烷烃
- 定义：只含有单键的饱和烃
- 结构特点：正四面体结构
- 命名：系统命名法
- 性质：取代反应、燃烧
- 3.1.2 烯烃
- 定义：含有碳碳双键的烃
- 结构特点：双键平面结构
- 命名：系统命名法
- 性质：加成反应、加聚反应、氧化反应、燃烧
- 3.1.3 炔烃
- 定义：含有碳碳三键的烃
- 结构特点：三键直线结构
- 命名：系统命名法
- 性质：加成反应、氧化反应、燃烧
- 3.1.4 芳香烃
- 苯：结构、性质 (取代反应、加成反应、氧化反应、燃烧)
- 苯的同系物：性质 (侧链氧化、硝化反应等)
3.2 重要的有机化合物
- 3.2.1 卤代烃
- 定义：烃分子中的氢原子被卤素原子取代的产物
- 性质：取代反应、消去反应
- 3.2.2 醇
- 定义：分子中含有羟基 (-OH) 的有机物
- 性质：与活泼金属反应、取代反应 (酯化反应)、氧化反应、消去反应
- 3.2.3 酚
- 定义：羟基直接连在苯环上的有机物
- 性质：酸性、与 FeCl3 溶液反应、取代反应
- 3.2.4 醚
- 定义：分子中含有醚键 (-O-) 的有机物
- 3.2.5 醛
- 定义：分子中含有醛基 (-CHO) 的有机物
- 性质：氧化反应、加成反应 (银镜反应、与新制氢氧化铜反应)
- 3.2.6 酮
- 定义：分子中含有羰基 (C=O) 的有机物
- 3.2.7 羧酸
- 定义：分子中含有羧基 (-COOH) 的有机物
- 性质：酸性、酯化反应
- 3.2.8 酯
- 定义：羧酸与醇发生酯化反应的产物
- 性质：水解反应 (酸性水解、碱性水解)
3.3 糖类、蛋白质、油脂
- 3.3.1 糖类
- 单糖：葡萄糖、果糖
- 二糖：蔗糖、麦芽糖
- 多糖：淀粉、纤维素
- 性质：水解反应、氧化反应
- 3.3.2 蛋白质
- 氨基酸：结构特点、两性
- 肽键：形成、水解
- 蛋白质性质：盐析、变性、水解
- 3.3.3 油脂
- 甘油三酯：结构
- 性质：水解反应 (皂化反应)、氢化反应
四、实验化学
4.1 常用仪器的使用及实验基本操作
- 4.1.1 仪器识别
- 烧杯、锥形瓶、量筒、容量瓶、滴定管、试管、烧瓶、冷凝管、分液漏斗、长颈漏斗、酒精灯、铁架台、玻璃棒、胶头滴管
- 4.1.2 基本操作
- 加热、过滤、蒸馏、萃取、分液、滴定、气体验证、物质称量、溶液配制
- 4.1.3 实验安全
- 安全意识、事故处理
4.2 物质的检验与鉴别
- 4.2.1 常见离子的检验
- Cl⁻、SO₄²⁻、NO₃⁻、Fe²⁺、Fe³⁺、NH₄⁺
- 4.2.2 常见气体的检验
- H₂、O₂、Cl₂、CO₂、SO₂、NH₃
- 4.2.3 常见有机物的鉴别
- 烯烃、炔烃、醇、酚、醛、羧酸、酯
4.3 物质的分离与提纯
- 4.3.1 过滤
- 4.3.2 蒸馏
- 4.3.3 萃取与分液
- 4.3.4 结晶
- 4.3.5 洗气
4.4 实验方案设计
- 4.4.1 物质的制备
- 4.4.2 实验条件的控制
- 4.4.3 实验现象的观察与记录
- 4.4.4 实验误差的分析与改进
五、元素化合物
5.1 常见金属及其化合物
- 5.1.1 钠 (Na)
- 性质：与氧气反应、与水反应
- 化合物：NaOH、Na₂CO₃、NaHCO₃ (性质、用途、相互转化)
- 5.1.2 铝 (Al)
- 性质：与酸反应、与碱反应
- 化合物：Al₂O₃、Al(OH)₃ (两性氧化物、两性氢氧化物)
- 5.1.3 铁 (Fe)
- 性质：与酸反应、与氯气反应
- 化合物：Fe²⁺、Fe³⁺ (相互转化、性质)
5.2 常见非金属及其化合物
- 5.2.1 氯 (Cl)
- 性质：与金属反应、与水反应、与碱反应
- 化合物：HCl、HClO (漂白性、酸性)
- 5.2.2 硫 (S)
- 性质：与氧气反应、与金属反应
- 化合物：SO₂、SO₃ (酸雨形成、性质)
- 5.2.3 氮 (N)
- 性质：与氧气反应、与氢气反应
- 化合物：NH₃、NO、NO₂ (氮循环、污染)
- 5.2.4 硅 (Si)
- 性质：与氧气反应、与氢氟酸反应
- 化合物：SiO₂、硅酸盐 (用途)
六、化学与生活
6.1 环境保护
- 空气污染：PM2.5、酸雨、温室效应
- 水污染：工业废水、生活污水
- 土壤污染：重金属污染、农药污染
- 环境保护措施：减少污染源、治理污染、可持续发展
6.2 食品安全
- 食品添加剂：作用、安全性
- 食品保鲜：方法、原理
- 营养均衡：合理膳食
6.3 材料科学
- 金属材料：钢铁、合金
- 无机非金属材料：陶瓷、水泥、玻璃
- 高分子材料：塑料、橡胶、纤维