化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)

化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)匯報(bào)人：文小庫(kù)2024-12-24CONTENTS原子結(jié)構(gòu)與元素周期表化學(xué)鍵與分子結(jié)構(gòu)化學(xué)反應(yīng)原理與能量變化電解質(zhì)溶液與離子反應(yīng)氧化還原反應(yīng)與電化學(xué)基礎(chǔ)有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)目錄01原子結(jié)構(gòu)與元素周期表PART盧瑟福模型電子圍繞帶正電的原子核運(yùn)動(dòng)，類(lèi)似行星圍繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)。波爾模型電子在特定軌道上繞原子核運(yùn)動(dòng)，具有量子化特征。電子云模型電子以概率密度分布的形式存在于原子核周?chē)目臻g，形成電子云?？淇四Ｐ驮雍擞筛〉牧Ｗ印淇私M成，夸克通過(guò)強(qiáng)相互作用力緊密結(jié)合。原子結(jié)構(gòu)模型元素周期表簡(jiǎn)介元素周期表排列元素按原子序數(shù)遞增排列，具有相似的化學(xué)性質(zhì)的元素放在同一族。周期表的結(jié)構(gòu)包括主族、副族、Ⅷ族和稀有氣體元素，共18個(gè)縱列。元素周期律元素的性質(zhì)隨原子序數(shù)的遞增而呈現(xiàn)周期性的變化。元素分類(lèi)金屬元素、非金屬元素、半金屬元素（類(lèi)金屬）和稀有氣體元素。同周期元素從左到右逐漸減小，同主族元素從上到下逐漸增大。原子半徑周期表中元素性質(zhì)遞變規(guī)律同周期元素從左到右逐漸增大，同主族元素從上到下逐漸減小。電負(fù)性同周期元素從左到右逐漸減弱，同主族元素從上到下逐漸增強(qiáng)。金屬性同周期元素從左到右逐漸增強(qiáng)，同主族元素從上到下逐漸減弱。非金屬性典型元素及其化合物性質(zhì)氫（H）最輕、最豐富的元素，具有可燃性和還原性，能與許多元素形成化合物。氧（O）氧化性極強(qiáng)的非金屬元素，與大多數(shù)元素結(jié)合形成氧化物。碳（C）有機(jī)物的基礎(chǔ)元素，能形成多種同素異形體，如金剛石、石墨等。鐵（Fe）重要的金屬元素，具有良好的導(dǎo)電、導(dǎo)熱和機(jī)械性能，是工業(yè)的重要原料。02化學(xué)鍵與分子結(jié)構(gòu)PART化學(xué)鍵類(lèi)型及特點(diǎn)共價(jià)鍵原子間通過(guò)共用電子對(duì)形成的化學(xué)鍵。共價(jià)鍵的強(qiáng)度和方向性都較強(qiáng)，可以形成復(fù)雜的分子結(jié)構(gòu)。共價(jià)鍵包括極性共價(jià)鍵和非極性共價(jià)鍵。金屬鍵金屬原子脫落下來(lái)的價(jià)電子形成遍布整塊晶體的“電子氣”，被所有原子所共用，從而把所有的金屬原子維系在一起。金屬鍵沒(méi)有方向性和飽和性，因此金屬具有較好的導(dǎo)電、導(dǎo)熱和延展性。離子鍵通過(guò)原子間電子轉(zhuǎn)移，形成正負(fù)離子，由靜電作用相互吸引。這種鍵通常形成于金屬元素與非金屬元素之間，具有較高的熔點(diǎn)和硬度。030201空間構(gòu)型判斷根據(jù)分子的空間構(gòu)型，可以大致判斷分子的極性。例如，對(duì)于ABn型分子，如果A原子的電負(fù)性大于B原子，那么分子將呈現(xiàn)極性。分子極性判斷方法鍵的極性與分子極性關(guān)系如果分子中的化學(xué)鍵是極性鍵，且分子的空間構(gòu)型不對(duì)稱(chēng)，那么分子將具有極性。如果分子中的化學(xué)鍵是非極性鍵，或者雖然存在極性鍵但分子空間構(gòu)型對(duì)稱(chēng)，那么分子將呈現(xiàn)非極性。電偶極矩測(cè)量通過(guò)測(cè)量分子的電偶極矩，可以判斷分子的極性。電偶極矩是分子中正負(fù)電荷中心不重合而產(chǎn)生的偶極矩，極性分子的電偶極矩不為零。一種普遍存在于分子間的弱相互作用力，包括靜電力、誘導(dǎo)力和色散力。范德華力的大小與分子的極性和大小有關(guān)，是分子間作用力的主要組成部分。范德華力一種特殊的分子間作用力，主要存在于氫原子與電負(fù)性較大的原子（如氮、氧、氟）之間。氫鍵的強(qiáng)度和方向性都比范德華力強(qiáng)，對(duì)物質(zhì)的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)有重要影響。氫鍵分子間作用力和氫鍵水分子結(jié)構(gòu)水分子由兩個(gè)氫原子和一個(gè)氧原子組成，呈V型結(jié)構(gòu)。由于氧原子的電負(fù)性較大，氫原子與氧原子之間形成極性共價(jià)鍵，并使得整個(gè)分子呈現(xiàn)極性。二氧化碳分子結(jié)構(gòu)二氧化碳分子由兩個(gè)氧原子和一個(gè)碳原子組成，呈直線(xiàn)型結(jié)構(gòu)。由于氧原子和碳原子之間的電負(fù)性差異，分子中存在極性共價(jià)鍵，但由于分子空間構(gòu)型對(duì)稱(chēng)，整個(gè)分子呈現(xiàn)非極性。甲烷分子結(jié)構(gòu)甲烷分子由一個(gè)碳原子和四個(gè)氫原子組成，呈正四面體結(jié)構(gòu)。由于碳原子和氫原子之間的電負(fù)性差異較小，分子中的化學(xué)鍵為非極性共價(jià)鍵，且整個(gè)分子空間構(gòu)型對(duì)稱(chēng)，因此甲烷為非極性分子。典型分子結(jié)構(gòu)舉例03化學(xué)反應(yīng)原理與能量變化PART化學(xué)反應(yīng)基本類(lèi)型及特點(diǎn)化合反應(yīng)由兩種或兩種以上的物質(zhì)生成一種新物質(zhì)的反應(yīng)，特點(diǎn)是反應(yīng)物種類(lèi)減少。分解反應(yīng)由一種物質(zhì)生成兩種或兩種以上新物質(zhì)的反應(yīng)，特點(diǎn)是反應(yīng)物種類(lèi)增加。置換反應(yīng)一種單質(zhì)與一種化合物反應(yīng)，生成另一種單質(zhì)和另一種化合物的反應(yīng)。復(fù)分解反應(yīng)兩種化合物互相交換成分，生成另外兩種化合物的反應(yīng)，通常發(fā)生在酸、堿、鹽之間。吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)是指反應(yīng)過(guò)程中吸收的熱量大于放出的熱量，反之則為放熱反應(yīng)?；瘜W(xué)鍵的斷裂和形成化學(xué)反應(yīng)中，舊化學(xué)鍵的斷裂需要吸收能量，新化學(xué)鍵的形成會(huì)放出能量。能量守恒定律化學(xué)反應(yīng)中的能量變化遵循能量守恒定律，即反應(yīng)前后總能量不變，只是能量的形式發(fā)生了轉(zhuǎn)化?；瘜W(xué)反應(yīng)中能量變化原因和形式需要標(biāo)注反應(yīng)的熱效應(yīng)、物質(zhì)的聚集狀態(tài)、反應(yīng)條件等信息。熱化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)在條件不變的情況下，化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)只與起始和終了狀態(tài)有關(guān)，與變化途徑無(wú)關(guān)。蓋斯定律可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)定或根據(jù)已知的熱化學(xué)方程式進(jìn)行計(jì)算。反應(yīng)熱的計(jì)算熱化學(xué)方程式書(shū)寫(xiě)和計(jì)算方法010203典型化學(xué)反應(yīng)舉例燃燒反應(yīng)01燃燒是一種放熱、發(fā)光的化學(xué)反應(yīng)，通常伴隨著氧氣參與。酸堿中和反應(yīng)02酸和堿反應(yīng)生成鹽和水，并放出熱量。氧化還原反應(yīng)03物質(zhì)與氧發(fā)生的反應(yīng)稱(chēng)為氧化反應(yīng)，失去電子的物質(zhì)被氧化；得到電子的物質(zhì)被還原，這類(lèi)反應(yīng)稱(chēng)為氧化還原反應(yīng)。置換反應(yīng)在金屬活動(dòng)性順序中的應(yīng)用04金屬活動(dòng)性較強(qiáng)的金屬能把較弱的金屬?gòu)钠潲}溶液中置換出來(lái)，這類(lèi)反應(yīng)在金屬活動(dòng)性順序中有重要應(yīng)用。04電解質(zhì)溶液與離子反應(yīng)PART電解質(zhì)溶于水溶液中或在熔融狀態(tài)下導(dǎo)電的化合物，如酸、堿、鹽等。非電解質(zhì)在水溶液里和熔融狀態(tài)下都不能導(dǎo)電的化合物，如大多數(shù)有機(jī)物、非金屬氧化物等。電解質(zhì)和非電解質(zhì)概念區(qū)分強(qiáng)弱電解質(zhì)判斷方法及電離方程式書(shū)寫(xiě)技巧電離方程式書(shū)寫(xiě)技巧遵循電荷守恒、質(zhì)量守恒原則，正確書(shū)寫(xiě)反應(yīng)物和生成物的化學(xué)式及離子符號(hào)。弱電解質(zhì)判斷方法溶于水后部分電離，電離方程式中離子符號(hào)前有系數(shù)，且系數(shù)小于1。強(qiáng)電解質(zhì)判斷方法溶于水后完全電離，電離方程式中離子符號(hào)前無(wú)系數(shù)。離子反應(yīng)發(fā)生條件有離子參加的反應(yīng)，通常在水溶液中進(jìn)行。離子反應(yīng)類(lèi)型復(fù)分解反應(yīng)、氧化還原反應(yīng)、水解反應(yīng)等。離子反應(yīng)發(fā)生條件和類(lèi)型總結(jié)AgNO?+NaCl→AgCl↓+NaNO?復(fù)分解反應(yīng)Fe+CuSO?→FeSO?+Cu氧化還原反應(yīng)CH?COONa+H?O→CH?COOH+NaOH（示例）水解反應(yīng)典型離子反應(yīng)舉例05氧化還原反應(yīng)與電化學(xué)基礎(chǔ)PART氧化還原反應(yīng)定義涉及元素氧化數(shù)變化的反應(yīng)，實(shí)質(zhì)是電子得失或共用電子對(duì)的偏移。判斷方法通過(guò)比較反應(yīng)前后元素氧化數(shù)的變化來(lái)確定，氧化數(shù)升高為氧化，降低為還原。氧化還原反應(yīng)與化學(xué)計(jì)量氧化還原反應(yīng)中，得失電子數(shù)應(yīng)相等，這是配平氧化還原反應(yīng)方程式的關(guān)鍵。氧化還原反應(yīng)概念及判斷方法氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物關(guān)系梳理氧化劑在氧化還原反應(yīng)中，得到電子（或電子對(duì)偏向）的物質(zhì)，具有氧化性。還原劑在氧化還原反應(yīng)中，失去電子（或電子對(duì)偏離）的物質(zhì)，具有還原性。氧化產(chǎn)物還原劑被氧化后生成的物質(zhì)。還原產(chǎn)物氧化劑被還原后生成的物質(zhì)。原電池電解池將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，基于氧化還原反應(yīng)，負(fù)極發(fā)生氧化，正極發(fā)生還原。將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置，通過(guò)外加電壓使電解質(zhì)溶液中的離子在電極上發(fā)生氧化還原反應(yīng)。原電池和電解池工作原理剖析原電池與電解池的比較原電池是自發(fā)的氧化還原反應(yīng)，電解池是非自發(fā)的氧化還原反應(yīng)。原電池和電解池的應(yīng)用原電池廣泛應(yīng)用于電池、燃料電池等領(lǐng)域；電解池則廣泛應(yīng)用于電鍍、電解精煉、電解冶金等領(lǐng)域。將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的裝置，如干電池、蓄電池等。將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的裝置，但燃料和氧化劑從外部供給，如氫氧燃料電池等。在電解池中通過(guò)電流作用使電解質(zhì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)的過(guò)程，如電解水制備氫氣和氧氣等。金屬在潮濕環(huán)境中易發(fā)生氧化腐蝕，可通過(guò)電化學(xué)方法（如犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法）進(jìn)行防護(hù)。典型電化學(xué)應(yīng)用舉例電池燃料電池電解金屬腐蝕與防護(hù)06有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)PART分類(lèi)方法按照碳骨架分類(lèi)，如鏈狀化合物、環(huán)狀化合物；按照官能團(tuán)分類(lèi)，如烷烴、烯烴、炔烴、醇、醛等。命名規(guī)則系統(tǒng)命名法，根據(jù)有機(jī)物的結(jié)構(gòu)，選取最長(zhǎng)碳鏈作為主鏈，依次編號(hào)，并標(biāo)明官能團(tuán)的位置和種類(lèi)。有機(jī)物分類(lèi)方法及命名規(guī)則簡(jiǎn)介決定有機(jī)物化學(xué)性質(zhì)的原子或原子團(tuán)。官能團(tuán)定義常見(jiàn)官能團(tuán)識(shí)別官能團(tuán)性質(zhì)碳碳雙鍵、碳碳三鍵、羥基、醛基、羧基等，以及它們各自具有的典型化學(xué)反應(yīng)。不同官能團(tuán)具有不同的化學(xué)性質(zhì)，如烯烴的加成反應(yīng)、羧酸的酸性等。官能團(tuán)識(shí)別技巧和性質(zhì)總結(jié)加成反應(yīng)、消除反應(yīng)、取代反應(yīng)、氧化還原反應(yīng)等。反應(yīng)類(lèi)型溫度、壓力、