化学思维导图初三下册

# 《化学思维导图初三下册》

## 一、物质的组成、结构与分类

### 1.1 物质的组成

*   **1.1.1 元素**
    *   定义：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（一个或两个字母）。
    *   地壳中含量前五位的元素：氧、硅、铝、铁、钙。
*   **1.1.2 原子**
    *   定义：化学变化中的最小微粒。
    *   结构：
        *   原子核（带正电）：由质子（带正电）和中子（不带电）构成。
        *   核外电子（带负电）：绕核运动。
    *   质子数 = 核电荷数 = 核外电子数（原子）。
*   **1.1.3 离子**
    *   定义：带电荷的原子或原子团。
    *   阳离子：失去电子，带正电荷。
        *   金属阳离子：通常是金属元素失去电子形成。如Na⁺、Mg²⁺、Al³⁺。
        *   铵根离子：NH₄⁺ (是原子团形成的阳离子)。
    *   阴离子：得到电子，带负电荷。
        *   非金属阴离子：通常是非金属元素得到电子形成。如Cl⁻、O²⁻、S²⁻。
        *   常见酸根离子：SO₄²⁻、NO₃⁻、CO₃²⁻。
*   **1.1.4 分子**
    *   定义：保持物质化学性质的最小微粒。
    *   构成：由原子构成。
    *   种类：单质分子、化合物分子。

### 1.2 物质的结构

*   **1.2.1 物质的微观构成**
    *   物质由分子、原子、离子构成。
    *   金属通常由原子构成。
    *   稀有气体由原子构成。
    *   部分物质由分子构成，如水、氧气、二氧化碳等。
    *   离子化合物由离子构成，如氯化钠、硫酸铜等。
*   **1.2.2 化学式**
    *   定义：用元素符号表示物质组成的式子。
    *   意义：
        *   宏观意义：表示一种物质；表示该物质由哪些元素组成。
        *   微观意义：表示一个分子；表示该分子由哪些原子构成。
    *   书写规则：
        *   金属在前，非金属在后（一般）。
        *   氧化物，氧在后。
        *   化合物中正价元素在前，负价元素在后。
        *   原子个数用角标数字表示。

### 1.3 物质的分类

*   **1.3.1 纯净物与混合物**
    *   纯净物：只由一种物质组成。
        *   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：电离时生成的阳离子全部是氢离子的化合物。
            *   碱：电离时生成的阴离子全部是氢氧根离子的化合物。
            *   盐：电离时生成金属离子（或铵根离子）和酸根离子的化合物。
*   **1.3.2 金属、非金属**
    *   金属：具有金属光泽、延展性、导电性、导热性等。
    *   非金属：通常无金属光泽，导电、导热性差。
*   **1.3.3 有机物与无机物**
    *   有机物：含碳的化合物（一氧化碳、二氧化碳、碳酸盐等除外）。
    *   无机物：不含有机物的化合物。

## 二、化学反应及其表示

### 2.1 化学变化与物理变化

*   **2.1.1 物理变化**
    *   定义：没有新物质生成的变化。
    *   特征：物质的形态、状态发生改变。
    *   例子：水的蒸发、冰的融化、木材的燃烧（错误，燃烧是化学变化）。
*   **2.1.2 化学变化**
    *   定义：有新物质生成的变化。
    *   特征：常伴随发光、放热、变色、产生气体或沉淀等现象。
    *   例子：木材的燃烧、铁生锈、食物腐败。
*   **2.1.3 化学反应的本质**
    *   分子破裂，原子重新组合。

### 2.2 化学反应的类型

*   **2.2.1 化合反应**
    *   定义：由两种或两种以上的物质生成一种物质的反应。
    *   通式：A + B → C
    *   例子：硫在氧气中燃烧、碳在氧气中燃烧、镁在氧气中燃烧。
*   **2.2.2 分解反应**
    *   定义：由一种物质生成两种或两种以上物质的反应。
    *   通式：A → B + C
    *   例子：高锰酸钾制氧气、氯酸钾制氧气、碳酸钙高温分解。
*   **2.2.3 置换反应**
    *   定义：一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应。
    *   通式：A + BC → B + AC
    *   例子：锌与稀硫酸反应、铁与硫酸铜溶液反应。
*   **2.2.4 复分解反应**
    *   定义：两种化合物互相交换成分，生成两种新的化合物的反应。
    *   通式：AB + CD → AD + CB
    *   发生条件：生成物中有气体、沉淀或水。
    *   例子：盐酸与氢氧化钠反应、硝酸银与氯化钠反应。

### 2.3 化学方程式

*   **2.3.1 定义**
    *   用化学式表示化学反应的式子。
*   **2.3.2 意义**
    *   质的意义：表示反应物、生成物和反应条件。
    *   量的意义：表示反应物和生成物的质量比（各物质的质量比等于相对分子质量之比乘以化学计量数之比）。
*   **2.3.3 书写原则**
    *   以客观事实为基础，不能凭空臆造。
    *   遵守质量守恒定律，反应前后各原子的种类和数目不变。
*   **2.3.4 配平方法**
    *   最小公倍数法
    *   奇偶数法
    *   观察法

## 三、重要的化学物质

### 3.1 氧气

*   **3.1.1 物理性质**
    *   无色、无味的气体，密度比空气略大，不易溶于水。
*   **3.1.2 化学性质**
    *   具有氧化性，能支持燃烧，供给呼吸。
    *   能与多种物质发生反应（如碳、硫、磷、铁等）。
*   **3.1.3 制取方法**
    *   高锰酸钾加热分解：2KMnO₄  △  K₂MnO₄ + MnO₂ + O₂↑
    *   氯酸钾和二氧化锰混合加热：2KClO₃  MnO₂△  2KCl + 3O₂↑
    *   过氧化氢在二氧化锰催化下分解：2H₂O₂  MnO₂  2H₂O + O₂↑
*   **3.1.4 用途**
    *   供给呼吸（医疗、登山、潜水等）。
    *   支持燃烧（冶炼金属、气焊等）。

### 3.2 二氧化碳

*   **3.2.1 物理性质**
    *   无色、无味的气体，密度比空气大，能溶于水，能变成固体（干冰）。
*   **3.2.2 化学性质**
    *   不燃烧，也不支持燃烧。
    *   能与水反应生成碳酸：CO₂ + H₂O ⇌ H₂CO₃
    *   能与石灰水反应生成碳酸钙沉淀：CO₂ + Ca(OH)₂ → CaCO₃↓ + H₂O
*   **3.2.3 制取方法**
    *   实验室常用大理石或石灰石与稀盐酸反应：CaCO₃ + 2HCl → CaCl₂ + H₂O + CO₂↑
*   **3.2.4 用途**
    *   灭火
    *   化工原料（制纯碱、尿素等）
    *   作制冷剂、人工降雨。

### 3.3 水

*   **3.3.1 物理性质**
    *   无色、无味、透明的液体。
*   **3.3.2 化学性质**
    *   能与某些金属反应：2Na + 2H₂O → 2NaOH + H₂↑
    *   能与某些氧化物反应：CaO + H₂O → Ca(OH)₂
    *   能作溶剂：能溶解许多物质形成溶液。
*   **3.3.3 水的净化**
    *   沉淀：使水中悬浮物沉降。
    *   过滤：除去水中不溶性杂质。
    *   吸附：用活性炭吸附水中色素和异味。
    *   蒸馏：得到纯净的水。
*   **3.3.4 电解水**
    *   2H₂O  通电  2H₂↑ + O₂↑
    *   正极产生氧气，负极产生氢气，体积比为1:2。
*   **3.3.5 水的保护**
    *   节约用水。
    *   防止水污染。

## 四、溶液

### 4.1 溶液的组成

*   **4.1.1 溶质**
    *   被溶解的物质。
*   **4.1.2 溶剂**
    *   能溶解其他物质的物质。
    *   常见溶剂：水、酒精、汽油等。
*   **4.1.3 溶液的特征**
    *   均一性
    *   稳定性
    *   混合性

### 4.2 影响溶解度的因素

*   **4.2.1 固体溶解度**
    *   温度：大多数固体溶解度随温度升高而增大（如硝酸钾），少数固体溶解度受温度影响不大（如氯化钠），少数固体溶解度随温度升高而减小（如氢氧化钙）。
*   **4.2.2 气体溶解度**
    *   温度：随温度升高而减小。
    *   压强：随压强增大而增大。

### 4.3 饱和溶液与不饱和溶液

*   **4.3.1 饱和溶液**
    *   在一定温度下，一定量的溶剂里不能再溶解某种溶质的溶液。
*   **4.3.2 不饱和溶液**
    *   在一定温度下，一定量的溶剂里还能继续溶解某种溶质的溶液。
*   **4.3.3 饱和溶液与不饱和溶液的相互转化**
    *   改变温度
    *   增加或减少溶质
    *   增加或减少溶剂

### 4.4 溶液的浓度表示

*   **4.4.1 质量分数**
    *   溶质质量分数 = (溶质质量 / 溶液质量) × 100%

## 五、酸、碱、盐

### 5.1 酸

*   **5.1.1 定义**
    *   电离时生成的阳离子全部是氢离子的化合物。
*   **5.1.2 通性**
    *   能与酸碱指示剂反应：
        *   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的酸和新的盐。
*   **5.1.3 常见酸**
    *   盐酸 (HCl)
    *   硫酸 (H₂SO₄)
    *   硝酸 (HNO₃)

### 5.2 碱

*   **5.2.1 定义**
    *   电离时生成的阴离子全部是氢氧根离子的化合物。
*   **5.2.2 通性**
    *   能与酸碱指示剂反应：
        *   紫色石蕊试液变蓝
        *   无色酚酞试液变红
    *   能与非金属氧化物反应生成盐和水。
    *   能与酸发生中和反应生成盐和水。
    *   能与某些盐反应生成新的碱和新的盐。
*   **5.2.3 常见碱**
    *   氢氧化钠 (NaOH)
    *   氢氧化钙 (Ca(OH)₂)

### 5.3 盐

*   **5.3.1 定义**
    *   电离时生成金属离子（或铵根离子）和酸根离子的化合物。
*   **5.3.2 常见盐**
    *   氯化钠 (NaCl)
    *   碳酸钠 (Na₂CO₃)
    *   硝酸钾 (KNO₃)
    *   硫酸铜 (CuSO₄)
*   **5.3.3 盐的化学性质**
    *   盐 + 金属 → 新盐 + 新金属 （金属活动性顺序：前边的金属可以把后边的金属从它们的盐溶液中置换出来）
    *   盐 + 酸 → 新盐 + 新酸
    *   盐 + 碱 → 新盐 + 新碱
    *   盐 + 盐 → 新盐 + 新盐

## 六、金属与金属材料

### 6.1 金属的物理性质

*   **6.1.1 常见金属的物理性质**
    *   金属光泽
    *   导电性
    *   导热性
    *   延展性
*   **6.1.2 金属物理性质的差异**
    *   熔点
    *   硬度
    *   密度

### 6.2 金属的化学性质

*   **6.2.1 金属与氧气反应**
    *   镁在空气中燃烧：2Mg + O₂  点燃  2MgO
    *   铝在空气中形成致密的氧化膜：4Al + 3O₂ = 2Al₂O₃
    *   铁在氧气中燃烧：3Fe + 2O₂  点燃  Fe₃O₄
*   **6.2.2 金属与酸反应**
    *   金属活动性顺序：K > Ca > Na > Mg > Al > Zn > Fe > Sn > Pb > (H) > Cu > Hg > Ag > Pt > Au
    *   金属活动性顺序表中，排在氢前面的金属能与稀盐酸或稀硫酸反应，置换出氢气。
*   **6.2.3 金属与盐溶液反应**
    *   金属活动性顺序表中，排在前面的金属能把排在后面的金属从它们的盐溶液中置换出来。

### 6.3 金属资源的保护与利用

*   **6.3.1 金属资源的保护**
    *   防止金属腐蚀
    *   回收利用废旧金属
    *   合理开采矿物
*   **6.3.2 金属的冶炼**
    *   用还原剂将金属从其化合物中提取出来。
    *   常用还原剂：焦炭、一氧化碳、氢气等。
*   **6.3.3 合金**
    *   由两种或两种以上的金属（或金属与非金属）熔合而成的具有金属特性的物质。
    *   合金的性质一般优于其组成金属。

《化学思维导图初三下册》

一、物质的组成、结构与分类

1.1 物质的组成

1.1.1 元素
- 定义：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（一个或两个字母）。
- 地壳中含量前五位的元素：氧、硅、铝、铁、钙。
1.1.2 原子
- 定义：化学变化中的最小微粒。
- 结构：
  - 原子核（带正电）：由质子（带正电）和中子（不带电）构成。
  - 核外电子（带负电）：绕核运动。
- 质子数 = 核电荷数 = 核外电子数（原子）。
1.1.3 离子
- 定义：带电荷的原子或原子团。
- 阳离子：失去电子，带正电荷。
  - 金属阳离子：通常是金属元素失去电子形成。如Na⁺、Mg²⁺、Al³⁺。
  - 铵根离子：NH₄⁺ (是原子团形成的阳离子)。
- 阴离子：得到电子，带负电荷。
  - 非金属阴离子：通常是非金属元素得到电子形成。如Cl⁻、O²⁻、S²⁻。
  - 常见酸根离子：SO₄²⁻、NO₃⁻、CO₃²⁻。
1.1.4 分子
- 定义：保持物质化学性质的最小微粒。
- 构成：由原子构成。
- 种类：单质分子、化合物分子。

1.2 物质的结构

1.2.1 物质的微观构成
- 物质由分子、原子、离子构成。
- 金属通常由原子构成。
- 稀有气体由原子构成。
- 部分物质由分子构成，如水、氧气、二氧化碳等。
- 离子化合物由离子构成，如氯化钠、硫酸铜等。
1.2.2 化学式
- 定义：用元素符号表示物质组成的式子。
- 意义：
  - 宏观意义：表示一种物质；表示该物质由哪些元素组成。
  - 微观意义：表示一个分子；表示该分子由哪些原子构成。
- 书写规则：
  - 金属在前，非金属在后（一般）。
  - 氧化物，氧在后。
  - 化合物中正价元素在前，负价元素在后。
  - 原子个数用角标数字表示。

1.3 物质的分类

1.3.1 纯净物与混合物
- 纯净物：只由一种物质组成。
  - 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：电离时生成的阳离子全部是氢离子的化合物。
    - 碱：电离时生成的阴离子全部是氢氧根离子的化合物。
    - 盐：电离时生成金属离子（或铵根离子）和酸根离子的化合物。
1.3.2 金属、非金属
- 金属：具有金属光泽、延展性、导电性、导热性等。
- 非金属：通常无金属光泽，导电、导热性差。
1.3.3 有机物与无机物
- 有机物：含碳的化合物（一氧化碳、二氧化碳、碳酸盐等除外）。
- 无机物：不含有机物的化合物。

二、化学反应及其表示

2.1 化学变化与物理变化

2.1.1 物理变化
- 定义：没有新物质生成的变化。
- 特征：物质的形态、状态发生改变。
- 例子：水的蒸发、冰的融化、木材的燃烧（错误，燃烧是化学变化）。
2.1.2 化学变化
- 定义：有新物质生成的变化。
- 特征：常伴随发光、放热、变色、产生气体或沉淀等现象。
- 例子：木材的燃烧、铁生锈、食物腐败。
2.1.3 化学反应的本质
- 分子破裂，原子重新组合。

2.2 化学反应的类型

2.2.1 化合反应
- 定义：由两种或两种以上的物质生成一种物质的反应。
- 通式：A + B → C
- 例子：硫在氧气中燃烧、碳在氧气中燃烧、镁在氧气中燃烧。
2.2.2 分解反应
- 定义：由一种物质生成两种或两种以上物质的反应。
- 通式：A → B + C
- 例子：高锰酸钾制氧气、氯酸钾制氧气、碳酸钙高温分解。
2.2.3 置换反应
- 定义：一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应。
- 通式：A + BC → B + AC
- 例子：锌与稀硫酸反应、铁与硫酸铜溶液反应。
2.2.4 复分解反应
- 定义：两种化合物互相交换成分，生成两种新的化合物的反应。
- 通式：AB + CD → AD + CB
- 发生条件：生成物中有气体、沉淀或水。
- 例子：盐酸与氢氧化钠反应、硝酸银与氯化钠反应。

2.3 化学方程式

2.3.1 定义
- 用化学式表示化学反应的式子。
2.3.2 意义
- 质的意义：表示反应物、生成物和反应条件。
- 量的意义：表示反应物和生成物的质量比（各物质的质量比等于相对分子质量之比乘以化学计量数之比）。
2.3.3 书写原则
- 以客观事实为基础，不能凭空臆造。
- 遵守质量守恒定律，反应前后各原子的种类和数目不变。
2.3.4 配平方法
- 最小公倍数法
- 奇偶数法
- 观察法

三、重要的化学物质

3.1 氧气

3.1.1 物理性质
- 无色、无味的气体，密度比空气略大，不易溶于水。
3.1.2 化学性质
- 具有氧化性，能支持燃烧，供给呼吸。
- 能与多种物质发生反应（如碳、硫、磷、铁等）。
3.1.3 制取方法
- 高锰酸钾加热分解：2KMnO₄ △ K₂MnO₄ + MnO₂ + O₂↑
- 氯酸钾和二氧化锰混合加热：2KClO₃ MnO₂△ 2KCl + 3O₂↑
- 过氧化氢在二氧化锰催化下分解：2H₂O₂ MnO₂ 2H₂O + O₂↑
3.1.4 用途
- 供给呼吸（医疗、登山、潜水等）。
- 支持燃烧（冶炼金属、气焊等）。

3.2 二氧化碳

3.2.1 物理性质
- 无色、无味的气体，密度比空气大，能溶于水，能变成固体（干冰）。
3.2.2 化学性质
- 不燃烧，也不支持燃烧。
- 能与水反应生成碳酸：CO₂ + H₂O ⇌ H₂CO₃
- 能与石灰水反应生成碳酸钙沉淀：CO₂ + Ca(OH)₂ → CaCO₃↓ + H₂O
3.2.3 制取方法
- 实验室常用大理石或石灰石与稀盐酸反应：CaCO₃ + 2HCl → CaCl₂ + H₂O + CO₂↑
3.2.4 用途
- 灭火
- 化工原料（制纯碱、尿素等）
- 作制冷剂、人工降雨。

3.3 水

3.3.1 物理性质
- 无色、无味、透明的液体。
3.3.2 化学性质
- 能与某些金属反应：2Na + 2H₂O → 2NaOH + H₂↑
- 能与某些氧化物反应：CaO + H₂O → Ca(OH)₂
- 能作溶剂：能溶解许多物质形成溶液。
3.3.3 水的净化
- 沉淀：使水中悬浮物沉降。
- 过滤：除去水中不溶性杂质。
- 吸附：用活性炭吸附水中色素和异味。
- 蒸馏：得到纯净的水。
3.3.4 电解水
- 2H₂O 通电 2H₂↑ + O₂↑
- 正极产生氧气，负极产生氢气，体积比为1:2。
3.3.5 水的保护
- 节约用水。
- 防止水污染。

四、溶液

4.1 溶液的组成

4.1.1 溶质
- 被溶解的物质。
4.1.2 溶剂
- 能溶解其他物质的物质。
- 常见溶剂：水、酒精、汽油等。
4.1.3 溶液的特征
- 均一性
- 稳定性
- 混合性

4.2 影响溶解度的因素

4.2.1 固体溶解度
- 温度：大多数固体溶解度随温度升高而增大（如硝酸钾），少数固体溶解度受温度影响不大（如氯化钠），少数固体溶解度随温度升高而减小（如氢氧化钙）。
4.2.2 气体溶解度
- 温度：随温度升高而减小。
- 压强：随压强增大而增大。

4.3 饱和溶液与不饱和溶液

4.3.1 饱和溶液
- 在一定温度下，一定量的溶剂里不能再溶解某种溶质的溶液。
4.3.2 不饱和溶液
- 在一定温度下，一定量的溶剂里还能继续溶解某种溶质的溶液。
4.3.3 饱和溶液与不饱和溶液的相互转化
- 改变温度
- 增加或减少溶质
- 增加或减少溶剂

4.4 溶液的浓度表示

4.4.1 质量分数
- 溶质质量分数 = (溶质质量 / 溶液质量) × 100%

五、酸、碱、盐

5.1 酸

5.1.1 定义
- 电离时生成的阳离子全部是氢离子的化合物。
5.1.2 通性
- 能与酸碱指示剂反应：
  - 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的酸和新的盐。
5.1.3 常见酸
- 盐酸 (HCl)
- 硫酸 (H₂SO₄)
- 硝酸 (HNO₃)

5.2 碱

5.2.1 定义
- 电离时生成的阴离子全部是氢氧根离子的化合物。
5.2.2 通性
- 能与酸碱指示剂反应：
  - 紫色石蕊试液变蓝
  - 无色酚酞试液变红
- 能与非金属氧化物反应生成盐和水。
- 能与酸发生中和反应生成盐和水。
- 能与某些盐反应生成新的碱和新的盐。
5.2.3 常见碱
- 氢氧化钠 (NaOH)
- 氢氧化钙 (Ca(OH)₂)

5.3 盐

5.3.1 定义
- 电离时生成金属离子（或铵根离子）和酸根离子的化合物。
5.3.2 常见盐
- 氯化钠 (NaCl)
- 碳酸钠 (Na₂CO₃)
- 硝酸钾 (KNO₃)
- 硫酸铜 (CuSO₄)
5.3.3 盐的化学性质
- 盐 + 金属 → 新盐 + 新金属（金属活动性顺序：前边的金属可以把后边的金属从它们的盐溶液中置换出来）
- 盐 + 酸 → 新盐 + 新酸
- 盐 + 碱 → 新盐 + 新碱
- 盐 + 盐 → 新盐 + 新盐

六、金属与金属材料

6.1 金属的物理性质

6.1.1 常见金属的物理性质
- 金属光泽
- 导电性
- 导热性
- 延展性
6.1.2 金属物理性质的差异
- 熔点
- 硬度
- 密度

6.2 金属的化学性质

6.2.1 金属与氧气反应
- 镁在空气中燃烧：2Mg + O₂ 点燃 2MgO
- 铝在空气中形成致密的氧化膜：4Al + 3O₂ = 2Al₂O₃
- 铁在氧气中燃烧：3Fe + 2O₂ 点燃 Fe₃O₄
6.2.2 金属与酸反应
- 金属活动性顺序：K > Ca > Na > Mg > Al > Zn > Fe > Sn > Pb > (H) > Cu > Hg > Ag > Pt > Au
- 金属活动性顺序表中，排在氢前面的金属能与稀盐酸或稀硫酸反应，置换出氢气。
6.2.3 金属与盐溶液反应
- 金属活动性顺序表中，排在前面的金属能把排在后面的金属从它们的盐溶液中置换出来。

6.3 金属资源的保护与利用

6.3.1 金属资源的保护
- 防止金属腐蚀
- 回收利用废旧金属
- 合理开采矿物
6.3.2 金属的冶炼
- 用还原剂将金属从其化合物中提取出来。
- 常用还原剂：焦炭、一氧化碳、氢气等。
6.3.3 合金
- 由两种或两种以上的金属（或金属与非金属）熔合而成的具有金属特性的物质。
- 合金的性质一般优于其组成金属。

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