高中化學(xué)知識框架

化學(xué)基本概念和基本理論物質(zhì)的分類組成原子的粒子間的關(guān)系核電荷數(shù)（Z）=核內(nèi)質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù)質(zhì)量數(shù)（A）=質(zhì)子數(shù)（Z）＋中子數(shù)（N）元素周期律與周期表化學(xué)鍵與分子結(jié)構(gòu)晶體類型與性質(zhì)晶體類型性質(zhì)比較離子晶體分子晶體原子晶體金屬晶體結(jié)構(gòu)組成粒子陰、陽離子分子原子金屬陽離子和自由電子粒子間作用離子鍵范德華力共價鍵金屬鍵物理性質(zhì)熔沸點較高低很高有高有低硬度硬而脆小大有大有小、有延展性溶解性易溶于極性溶劑，難溶于非極性溶劑極性分子易溶于極性溶劑不溶于任何溶劑難溶（鈉等與水反應(yīng)）導(dǎo)電性晶體不導(dǎo)電；能溶于水的其水溶液導(dǎo)電；熔化導(dǎo)電晶體不導(dǎo)電，溶于水后能電離的，其水溶液可導(dǎo)電；熔化不導(dǎo)電不良（半導(dǎo)體）良導(dǎo)體（導(dǎo)電傳熱）典型實例、2O、3干冰、白磷冰、硫磺金剛石、2晶體硅、、、、、化學(xué)反應(yīng)類型離子反應(yīng)氧化還原反應(yīng)的有關(guān)概念的相互關(guān)系化學(xué)反應(yīng)中的能量變化化學(xué)反應(yīng)速率溶液與膠體化學(xué)平衡弱電解質(zhì)的電離平衡溶液的酸堿性鹽類的水解酸堿中和滴定電化學(xué)元素與化合物鈉與其化合物堿金屬氯與其化合物鹵素氧族元素硫的重要化合物碳與其化合物硅與其化合物材料氮族元素氮和磷氨硝酸鎂和鋁鐵與其化合物銅與其化合物有機化學(xué)基礎(chǔ)烴不飽和鏈烴芳香烴分類通式結(jié)構(gòu)特點化學(xué)性質(zhì)物理性質(zhì)同分異構(gòu)烷烴22(n≥1)①單鍵②鏈烴①與鹵素取代反應(yīng)(光照)②燃燒③裂化反應(yīng)一般隨分子中碳原子數(shù)的增多，沸點升高，液態(tài)時密度增大。氣態(tài)碳原子數(shù)為1～4。不溶于水，液態(tài)烴密度比水的小碳鏈異構(gòu)烯烴2n(n≥2)①含一個鍵②鏈烴①與鹵素、H：、H2O等發(fā)生加成反應(yīng)②加聚反應(yīng)③氧化反應(yīng)：燃燒，被4酸性溶液氧化碳鏈異構(gòu)位置異構(gòu)炔烴22(n≥2)①含一個鍵②鏈烴①加成反應(yīng)②氧化反應(yīng)：燃燒，被4酸性溶液氧化碳鏈異構(gòu)位置異構(gòu)苯與其同系物26(n≥6)①含一個苯環(huán)②側(cè)鏈為烷烴基①取代反應(yīng)：鹵代、硝化、磺化②加成反應(yīng)③氧化反應(yīng)：燃燒，苯的同系物能被4酸性溶液氧化簡單的同系物常溫下為液態(tài)；不溶于水，密度比水的小側(cè)鏈大小與相對位置產(chǎn)生的異構(gòu)烴的衍生物烴的衍生物結(jié)構(gòu)、通式、化學(xué)性質(zhì)鑒別類別官能團(tuán)結(jié)構(gòu)特點通式化學(xué)性質(zhì)鹵代烴（鹵素原子）鍵在一定條件下斷裂21O2（飽和一元）(1)水溶液加熱,取代反應(yīng)(2)醇溶液加熱,消去反應(yīng)醇（羥基）(1)—與烴基直接相連(2)—上氫原子活潑22O2（飽和一元）(1)取代：脫水成醚,醇鈉,醇與羧酸成酯,鹵化成鹵代烴(2)氧化成醛(—2)(3)消去成烯醛(1)醛基上有碳氧雙鍵(2)醛基只能連在烴基鏈端22（飽和一元）(1)加成：加H2成醇(2)氧化：成羧酸羧(1)—可電離出(2)—難加成2（飽和一元）(1)酸性：具有酸的通性(2)酯化：可看作取代酯,必須是烴基22（飽和一元）水解成醇和羧酸酚(1)羥基與苯環(huán)直接相連(2)—上的H比醇活潑(3)苯環(huán)上的H比苯活潑(1)易取代：與溴水生成2,4,6-三溴苯酚(2)顯酸性(3)顯色：遇3+變紫色代表物質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系糖類類別葡萄糖蔗糖淀粉纖維素分子式（C6H12O6）（C12H22O11）（C6H10O5）（C6H10O5）結(jié)構(gòu)特點多羥基醛分子中無醛基，非還原性糖由幾百到幾千個葡萄糖單元構(gòu)成的天然高分子化合物由幾千個葡萄糖單元構(gòu)成的天然高分子化合物主要性質(zhì)白色晶體，溶于水有甜味。既有氧化性，又有還原性，還可發(fā)生酯化反應(yīng)，并能發(fā)酵生成乙無色晶體，溶于水有甜味。無還原性，能水解生成葡萄糖和果糖白色粉末，不溶于冷水，部分溶于熱水。能水解最終生成葡萄糖；遇淀粉變藍(lán)色；無還原性無色無味固體.不溶于水與有機溶劑。能水解生成葡萄糖.能發(fā)生酯化反應(yīng)，無還原性重要用途營養(yǎng)物質(zhì)、制糖果、作還原劑食品食品、制葡萄糖、乙醇造紙、制炸藥、人造纖維油脂通式物理性質(zhì)化學(xué)性質(zhì)密度比水小，不溶于水，易溶于汽油、乙醚、苯等多種有機溶劑中。1.水解：酸性條件堿性條件——皂化反應(yīng)2.氫化（硬化）蛋白質(zhì)和氨基酸類別氨基酸蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)特點分子中既有酸性基(羧基)又有堿性基(氨基)，是兩性物質(zhì)由不同的氨基酸相互結(jié)合而形成的高分子化合物。分子中有羧基和氨基，也是兩性物質(zhì)主要性質(zhì)①既能和酸反應(yīng)，又能和堿反應(yīng)②分子間能相互結(jié)合而形成高分子化合物①具有兩性②在酸或堿或酶作用下水解，最終得多種?！被幄埯}析④變性⑤有些蛋白質(zhì)遇濃3呈黃色⑥燃燒產(chǎn)生燒焦羽毛的氣味⑦蛋白質(zhì)溶液為膠體合成材料（有機高分子化合物）基本概念基本概念單體結(jié)構(gòu)單元（鏈節(jié)）聚合度高聚物含義能合成高分子化合物的小分子，一般是不飽和的或含有兩個或更多官能團(tuán)的小分子高聚物分子中具有代表性的、重復(fù)出現(xiàn)的最小部分每個高分子里鏈節(jié)的重復(fù)次數(shù)由單體聚合而成的相對分子質(zhì)量較大的化合物，相對分子質(zhì)量高達(dá)數(shù)千至數(shù)萬以上實例（以聚乙烯為例）22—2—2—n結(jié)構(gòu)與性質(zhì)線型高分子體型（網(wǎng)狀）高分子結(jié)構(gòu)分子中的原子以共價鍵相互聯(lián)結(jié)成一條很長的卷曲狀態(tài)的“鏈”分子鏈與分子鏈之間還有許多共價鍵交聯(lián)起來，形成三度空間的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)溶解性能緩慢溶解于適當(dāng)溶劑很難溶解，但往往有一定程度的脹大性能具熱塑性，無固定熔點具熱固性，受熱不熔化特性強度大、可拉絲、吹薄膜、絕緣性好強度大、絕緣性好，有可塑性合成有機高分子化合物的常見反應(yīng)類型反應(yīng)類型概念示例加聚反應(yīng)由相對分子質(zhì)量小的化合物分子互相結(jié)合成相對分子質(zhì)量大的化合物分子的反應(yīng)。均聚反應(yīng)發(fā)生加聚反應(yīng)的單體只有一種。共聚反應(yīng)發(fā)生加聚反應(yīng)的單體有兩種或多種222—2縮聚反應(yīng)有兩個或兩個以上官能團(tuán)的單體相互結(jié)合，生成高分子化合物，同時生成小分子（如H2O、、3和醇等）。①以某分子中碳氧雙鍵中的氧原子與另一個基團(tuán)中的活潑氫原子結(jié)合成水而進(jìn)行的縮聚反應(yīng)。2O②以醇羥基中的氫原子和酸分子中的羥基結(jié)合成水的方式而進(jìn)行的縮聚反應(yīng)?！?2+22O③以羧基中的羥基與氨基中的氫原子結(jié)合成H2O的方式而進(jìn)行的縮聚反應(yīng)。2(2)52(2)6+2H2O化學(xué)計算物質(zhì)的量與氣體摩爾體積的計算(1)(標(biāo)準(zhǔn)狀況)·V(2)·nc1V12V2(濃溶液稀釋)相對原子質(zhì)量、相對分子質(zhì)量與確定化學(xué)式的計算物質(zhì)溶解度、溶液濃度的計算與有關(guān)氫離子濃度、氫氧根離子濃度的計算化學(xué)反應(yīng)方程式的有關(guān)計算化學(xué)實驗化學(xué)實驗基本操作常見氣體與其他物質(zhì)的實驗室制備氣體發(fā)生裝置固體+固體·加熱固體+液體·不加熱固(或液)體+液體·加熱圖4-1圖4-2圖4-3常見氣體的制備制取氣體反應(yīng)原理(反應(yīng)條件、化學(xué)方程式)裝置類型收集方法注意事項O22323O2↑或24K2422↑固體+固體·加熱排水法①檢查裝置氣密性。②裝固體的試管口要略向下傾斜。③先均勻加熱，后固定在放藥品處加熱。④用排水法收集，停止加熱前，應(yīng)先把導(dǎo)氣管撤離水面，才能熄滅酒精燈324()22+23↑+2H2O向下排氣法22+4(濃)22↑+2H2O固液體體++液液體體·加熱向上排氣法①同上①、③、④條內(nèi)容。②液體與液體加熱，反應(yīng)器內(nèi)應(yīng)添加碎瓷片以防暴沸。③氯氣有毒，尾氣要用堿液吸收。④制取乙烯溫度應(yīng)控制在170℃左右383(稀)3(3)2+2↑+4H2O排水法C2H43222↑2OH224(稀)42↑固體+液體·不加熱①檢查裝置氣密性。②使用長頸漏斗時，要把漏斗頸插入液面以下。③使用啟普發(fā)生器時，反應(yīng)物固體應(yīng)是塊狀，且不溶于水(H2、2、H2S可用)。④制取乙炔要用分液漏斗，以控制反應(yīng)速率。⑤H2S劇毒，應(yīng)在通風(fēng)櫥中制備，或用堿液吸收尾氣。不可用濃H24向下排氣法或排水法C2H22+2H2O→()2≡↑23+222↑2O向上排氣法243(濃)(3)2+22↑+2H2OH2S24(稀)42S↑氣體的干燥干燥是用適宜的干燥劑和裝置除去氣體中混有的少量水分。常用裝置有干燥管(內(nèi)裝固體干燥劑)、洗氣瓶(內(nèi)裝液體干燥劑)。所選用的干燥劑不能與所要保留的氣體發(fā)生反應(yīng)。常用干燥劑與可被干燥的氣體如下：(1)濃硫酸(酸性干燥劑)：N2、O2、H2、2、、2、2、、、2、4、C2H4、C2H2等(不可干燥還原性或堿性氣體)。(2)P2O5(酸性干燥劑)：可干燥H2S、、與濃硫酸能干燥的氣體(不可干燥3等)。(3)無水2(中性干燥劑)：可干燥除3以外的其他氣體(3能與2反應(yīng)生成絡(luò)合物2·83)。(4)堿石灰(堿性干燥劑)：可干燥3與中性氣體(N2、O2、H2、、、4、C2H4、C2H2等)。不能干燥酸性氣體。(5)硅膠(酸性干燥劑)：可干燥2、O2、H2、2、4、C2H4、C2H2(硅膠能吸附水，也易吸附其他極性分子，只能干燥非極性分子氣體)。(6)其他：如生石灰、也可用于干燥3與中性氣體(不可干燥有酸性或能與之作用的氣體)。物質(zhì)的分離提純物理分離提純法方法適用范圍主要儀器舉例注意事項過濾固體與液體分離漏斗、燒杯、玻璃棒、鐵架臺(帶鐵圈)、濾紙粗鹽提純時，把粗鹽溶于水，經(jīng)過過濾，把不溶于水的固體雜質(zhì)除去①要“一貼二低三靠”②必要時要洗滌沉淀物(在過濾器中進(jìn)行)③定量實驗的過濾要“無損”結(jié)晶重結(jié)晶混合物中各組分在溶劑中的溶解度隨溫度變化不同燒杯與過濾儀器硝酸鉀溶解度隨溫度變化大，氯化鈉溶解度隨溫度變化小，可用該法從氯化鈉和硝酸鉀的混合物中提純硝酸鉀①一般先配較高溫度的飽和溶液，然后降溫結(jié)晶②結(jié)晶后過濾，分離出晶體升華混合物中某一成分在一定溫度下可直接變?yōu)闅怏w，再冷卻成固體酒精燈、大燒杯、圓底燒瓶、鐵架臺(帶鐵圈)、石棉網(wǎng)粗碘中碘與鉀、鈉、鈣、鎂的碘化物混雜，利用碘易升華的特性，可將碘與雜質(zhì)分離(升華物質(zhì)的集取方法不作要求)蒸發(fā)分離溶于溶劑中的溶質(zhì)蒸發(fā)皿、三角架、酒精燈、玻璃棒從食鹽水溶液中提取食鹽晶體①溶質(zhì)須不易分解、不易水解、不易被氧氣氧化②蒸發(fā)過程應(yīng)不斷攪拌③近干時停止加熱，余熱蒸干蒸餾分餾利用沸點不同以分離互溶液體混合物蒸餾燒瓶、冷凝管、酒精燈、錐形瓶、牛角管、溫度計、鐵架臺(帶鐵圈、鐵夾)、石棉網(wǎng)等制取蒸餾水，除去水中雜質(zhì)。除酒精中水(加生石灰)，乙醇和乙酸(先加蒸餾，后加濃H24蒸餾)；石油分餾①溫度計水銀球在蒸餾燒瓶支管口處②加沸石(碎瓷片)③注意冷凝管水流方向應(yīng)下進(jìn)上出④不可蒸干分液兩種互不相溶的液體的分離分液漏斗(有圓筒形、圓球形、圓錐形)除溴乙烷中乙醇(先水洗)，水、苯的分離，除乙酸乙酯中乙酸(加飽和23洗)上層液體從上口倒出，下層液體從下口放出萃取利用溶質(zhì)在兩種互不相溶的溶劑中的溶解度不同，用一種溶劑把溶質(zhì)從它與另一種溶劑所組成的溶液里提取出來可在燒杯、試管等中進(jìn)行，一般在分液漏斗中(為便于萃取后分液)4把溶于水里的2萃取出來①萃取后要再進(jìn)行分液②對萃取劑的要求：與原溶劑互不混溶、不反應(yīng)；溶質(zhì)在其中的溶解度比在原溶劑中大；溶質(zhì)不與萃取劑反應(yīng)；兩溶劑密度差別大③萃取后得到的仍是溶液，一般再通過分餾等方法進(jìn)一步分離滲析用半透膜使離子或小分子從膠體中分離出來(提純膠體)半透膜、燒杯等除去()3膠體中的要不斷更換燒杯中的水或改用流水，以提高滲析效果溶解雜質(zhì)與被提純的物質(zhì)在溶解性上有明顯差異的混合物分液裝置或洗氣裝置或過濾裝置溴乙烷中的乙醇；2中的；3中的①固體先研細(xì)②攪拌或振蕩③易溶氣體溶解要防倒吸④必要吋加熱⑤注意后續(xù)操作鹽析利用某些物質(zhì)在加某些無機鹽時，其溶解度降低而凝聚的性質(zhì)來分離物質(zhì)燒杯、玻璃棒以與過濾儀器從皂化液中分離肥皂、甘油；蛋白質(zhì)的鹽析①注意無機鹽的選用②少量鹽能促進(jìn)蛋白質(zhì)的溶解，重金屬鹽使蛋白質(zhì)變性③鹽析后過濾化學(xué)分離提純化學(xué)法要同時考慮到各組成成分與雜質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)和特點，利用它們之間的差別加以分離提純。一般原則是：①引入試劑一般只跟雜質(zhì)反應(yīng)；②后續(xù)試劑應(yīng)能除去過量的前一試劑；③不引進(jìn)新雜質(zhì)；④雜質(zhì)與試劑生成的物質(zhì)易與被提純物分離(狀態(tài)類型不同)；⑤過程簡單，現(xiàn)象明顯，純度要高；⑥盡可能將雜質(zhì)轉(zhuǎn)化為所需物質(zhì)；⑦除去多種雜質(zhì)時應(yīng)考慮加入試劑的合理順序；⑧如遇到極易溶解于水的氣體時，應(yīng)防止倒吸現(xiàn)象發(fā)生。在進(jìn)行化學(xué)分離提純時，進(jìn)行完必要的化學(xué)處理后，要適時實施某些物理法操作(如過濾、分液等)。試劑的選擇或采取的措施是最為關(guān)鍵的，它要根據(jù)除雜的一般原則，分析雜質(zhì)的狀態(tài)類型來確定。①原物質(zhì)和雜質(zhì)均為氣體時，一般不選用氣體作為除雜的試劑，而選用固體或液體試劑；②原物質(zhì)和雜質(zhì)均為可溶于水的固體(或溶液)時，雜質(zhì)的除去，要根據(jù)原物質(zhì)與雜質(zhì)中陰陽離子的異同，選擇適當(dāng)試劑，把雜質(zhì)中與原物質(zhì)不相同的陽離子或陰離子轉(zhuǎn)變成沉淀、氣體、水或原物質(zhì)。試劑一般選用可溶于水的固體物質(zhì)或溶液，也可選用氣體或不溶于水的物質(zhì)；③原物質(zhì)和雜質(zhì)至少有一種不溶物時，雜質(zhì)的除去一般不選用固體試劑，而是選用氣體或液體試劑，也可采用直接加熱、灼燒等方法除去雜質(zhì)。(1)加熱分解法：如中混有少量43，加熱使43分解。(2)氧化還原法：利用氧化還原反應(yīng)將雜質(zhì)或氧化或還原，轉(zhuǎn)化為易分離物質(zhì)。如除去苯中的少量甲苯，就可利用甲苯與酸性高錳酸鉀反應(yīng)，生成苯甲酸，再加堿生成水溶性苯甲酸鈉，從而與苯分離；又如，除去2中的少量O2，可將氣體通過熱的銅網(wǎng)。(3)沉淀法：將雜質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)槌恋沓サ姆椒?。如除?中的H2S氣體，可將混合氣體通入到4溶液中，除去H2S氣體。(4)汽化法：將雜質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)闅怏w使之除去的方法。如除去固體中的23固體，可加入將其中的轉(zhuǎn)變?yōu)?氣體。