高中化學(xué)選修三知識(shí)歸納

演講人：日期：高中化學(xué)選修三知識(shí)歸納目錄CONTENTS原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)化學(xué)反應(yīng)原理與能量變化有機(jī)化合物基礎(chǔ)知識(shí)普及實(shí)驗(yàn)技能提升與安全意識(shí)培養(yǎng)01原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)在同一原子中，不可能有四個(gè)量子數(shù)完全相同的電子。泡利原理原子核外電子排布規(guī)律電子總是首先排布在能量最低的軌道上。能量最低原理在能量相等的軌道上，電子盡可能自旋平行地多占不同的軌道。洪特規(guī)則電子填充能級(jí)時(shí)，按照能層、能級(jí)、軌道的順序依次排布。構(gòu)造原理從上到下，原子半徑逐漸增大，元素的金屬性逐漸增強(qiáng)，非金屬性逐漸減弱。同一主族元素從左到右，原子半徑逐漸減小（稀有氣體除外），元素的金屬性逐漸減弱，非金屬性逐漸增強(qiáng)。同一周期元素元素具有過(guò)渡性質(zhì)，如具有金屬性和非金屬性，可形成配合物等。過(guò)渡元素區(qū)元素周期表中各區(qū)元素性質(zhì)遞變規(guī)律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。電離能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)性原子半徑、電離能、電負(fù)性變化規(guī)律010203氫元素?zé)o色、無(wú)味、極易燃燒的氣體，能與許多元素化合形成氫化物。氧元素?zé)o色、無(wú)味的氣體，是生物呼吸和燃燒的必要元素，化學(xué)性質(zhì)活潑。碳元素有機(jī)化合物的主要元素，能形成多種同素異形體，如金剛石、石墨等。氮元素在自然界中以游離態(tài)和化合態(tài)存在，是生物體蛋白質(zhì)、核酸等有機(jī)物的必需元素。常見(jiàn)元素及其化合物性質(zhì)總結(jié)02分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)共價(jià)鍵類(lèi)型及特點(diǎn)分析共價(jià)鍵的斷裂共價(jià)鍵在化學(xué)反應(yīng)中可能會(huì)斷裂，形成新的化學(xué)鍵，從而導(dǎo)致物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)發(fā)生變化。共價(jià)鍵的特點(diǎn)具有方向性和飽和性，對(duì)物質(zhì)的物理和化學(xué)性質(zhì)有重要影響。共價(jià)鍵類(lèi)型和形成原因極性共價(jià)鍵由不同非金屬元素形成，非極性共價(jià)鍵由同種非金屬元素形成。分子中正電中心和負(fù)電中心不重合所產(chǎn)生的現(xiàn)象。分子極性的概念根據(jù)分子的空間構(gòu)型和鍵的極性來(lái)判斷分子的極性。分子極性的判斷方法極性分子具有一些特殊的物理和化學(xué)性質(zhì)，如溶解度、電導(dǎo)率等。分子極性與性質(zhì)的關(guān)系分子極性判斷方法論述氫鍵對(duì)物質(zhì)性質(zhì)影響探討01氫原子與電負(fù)性大、半徑小的原子（如氟、氧、氮等）形成共價(jià)鍵時(shí)，共用電子對(duì)偏向電負(fù)性大的原子，使氫原子帶部分正電荷，形成氫鍵。氫鍵對(duì)物質(zhì)的熔沸點(diǎn)、溶解度、密度等物理性質(zhì)有重要影響，還能影響物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)。氫鍵在化學(xué)反應(yīng)或物質(zhì)狀態(tài)改變時(shí)可能會(huì)被破壞，從而影響物質(zhì)的性質(zhì)。0203氫鍵的形成氫鍵對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響氫鍵的破壞如甲烷、乙烯、乙炔等分子的空間構(gòu)型，以及它們對(duì)分子性質(zhì)的影響。典型分子的空間構(gòu)型不同分子之間的反應(yīng)活性存在差異，這與其分子結(jié)構(gòu)、化學(xué)鍵類(lèi)型等因素有關(guān)。反應(yīng)活性的比較通過(guò)比較不同分子的反應(yīng)活性，可以預(yù)測(cè)和調(diào)控化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)程和結(jié)果。反應(yīng)活性的應(yīng)用典型分子結(jié)構(gòu)和反應(yīng)活性比較03晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)晶體類(lèi)型及其特征介紹離子晶體由正、負(fù)離子按一定比例通過(guò)離子鍵結(jié)合形成的晶體，具有較高的熔點(diǎn)和硬度。分子晶體由分子通過(guò)分子間作用力（范德華力）形成的晶體，熔點(diǎn)和硬度一般較低。原子晶體由原子通過(guò)共價(jià)鍵形成的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體，具有高熔點(diǎn)、高硬度等特點(diǎn)。金屬晶體由金屬原子通過(guò)金屬鍵形成的晶體，具有良好的導(dǎo)電、導(dǎo)熱和延展性。離子鍵結(jié)合，硬度高，熔融時(shí)破壞離子鍵，通常需要較高的能量。離子晶體分子晶體原子晶體分子間作用力較弱，熔點(diǎn)低，硬度小，熔融時(shí)破壞分子間作用力，能量較低。共價(jià)鍵結(jié)合，硬度大，熔點(diǎn)高，熔融時(shí)需破壞共價(jià)鍵，需要很高的能量。離子晶體、分子晶體、原子晶體比較導(dǎo)熱性能金屬內(nèi)部的自由電子與金屬離子發(fā)生碰撞，傳遞熱能，使得金屬具有優(yōu)良的導(dǎo)熱性能。金屬晶體結(jié)構(gòu)金屬原子通過(guò)失去價(jià)電子形成正離子，并與自由電子形成“電子氣”，這種結(jié)構(gòu)使得金屬具有導(dǎo)電和導(dǎo)熱性能。導(dǎo)電性能金屬內(nèi)部自由電子在電場(chǎng)作用下定向移動(dòng)形成電流，因此金屬具有優(yōu)良的導(dǎo)電性能。金屬晶體結(jié)構(gòu)和導(dǎo)電導(dǎo)熱性能分析層狀結(jié)構(gòu)，層內(nèi)原子通過(guò)共價(jià)鍵結(jié)合，層間通過(guò)范德華力結(jié)合，因此石墨具有潤(rùn)滑性和耐高溫性能，可用于制造鉛筆芯、潤(rùn)滑劑、高溫冶金材料等。石墨晶體每個(gè)碳原子通過(guò)共價(jià)鍵與四個(gè)相鄰碳原子結(jié)合形成四面體結(jié)構(gòu)，使得金剛石成為自然界中最硬的物質(zhì)，可用于制造切割工具、磨具、鉆石等。金剛石晶體典型晶體如石墨、金剛石等結(jié)構(gòu)和應(yīng)用04化學(xué)反應(yīng)原理與能量變化化學(xué)鍵的斷裂與形成化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)是化學(xué)鍵的斷裂與形成，化學(xué)鍵斷裂時(shí)需要吸收能量，形成化學(xué)鍵時(shí)則釋放能量。反應(yīng)熱與焓變反應(yīng)熱是化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中所吸收或放出的熱量，焓變則是反應(yīng)過(guò)程中物質(zhì)焓值的改變，反應(yīng)熱等于焓變。能量守恒定律化學(xué)反應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)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)中能量轉(zhuǎn)化關(guān)系闡述熱力學(xué)第一定律在反應(yīng)中應(yīng)用熱化學(xué)方程式在熱化學(xué)方程式中，可以直接表示反應(yīng)的熱效應(yīng)，并用于計(jì)算反應(yīng)的熱效應(yīng)。內(nèi)能與熱量轉(zhuǎn)換熱力學(xué)第一定律可以用來(lái)計(jì)算化學(xué)反應(yīng)中的內(nèi)能變化，以及反應(yīng)熱與物質(zhì)狀態(tài)之間的關(guān)系。能量守恒的具體體現(xiàn)熱力學(xué)第一定律是能量守恒在化學(xué)反應(yīng)中的具體應(yīng)用，它規(guī)定了反應(yīng)中能量轉(zhuǎn)化的方向和限度。焓變的概念與計(jì)算焓變是化學(xué)反應(yīng)中物質(zhì)焓值的改變，可以通過(guò)反應(yīng)熱進(jìn)行計(jì)算，也可以通過(guò)物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓進(jìn)行計(jì)算。熵變的概念與意義焓變與熵變的關(guān)系焓變、熵變概念以及計(jì)算方法論述熵變是化學(xué)反應(yīng)中物質(zhì)混亂度的變化，它可以用來(lái)判斷反應(yīng)的自發(fā)性。當(dāng)反應(yīng)的熵變大于零時(shí)，反應(yīng)有自發(fā)進(jìn)行的趨勢(shì)。焓變和熵變都是反應(yīng)自發(fā)性的重要因素，它們共同決定了反應(yīng)的方向和限度。當(dāng)焓變和熵變都有利于反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行時(shí)，反應(yīng)將自發(fā)進(jìn)行。01典型放熱反應(yīng)燃燒反應(yīng)、酸堿中和反應(yīng)、金屬與酸反應(yīng)等都是典型的放熱反應(yīng)，這些反應(yīng)都會(huì)放出大量的熱量。典型吸熱反應(yīng)熱解反應(yīng)、電離反應(yīng)、溶解反應(yīng)等都是典型的吸熱反應(yīng)，這些反應(yīng)需要吸收熱量才能進(jìn)行。放熱反應(yīng)與吸熱反應(yīng)的應(yīng)用放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)在生活和生產(chǎn)中有廣泛的應(yīng)用，如燃燒反應(yīng)提供了大量的熱能，電離反應(yīng)則用于電池等能源轉(zhuǎn)換設(shè)備中。典型放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)舉例020305有機(jī)化合物基礎(chǔ)知識(shí)普及根據(jù)有機(jī)物分子中含有的官能團(tuán)和碳骨架結(jié)構(gòu)進(jìn)行命名。系統(tǒng)命名法根據(jù)有機(jī)物的來(lái)源、性質(zhì)或結(jié)構(gòu)特點(diǎn)進(jìn)行命名。習(xí)慣命名法分子式相同但結(jié)構(gòu)不同的化合物稱為同分異構(gòu)體，包括構(gòu)造異構(gòu)和立體異構(gòu)。同分異構(gòu)體現(xiàn)象有機(jī)物命名法則以及同分異構(gòu)體現(xiàn)象解釋010203決定有機(jī)物化學(xué)性質(zhì)的主要基團(tuán)，如碳碳雙鍵、羥基、羧基等。官能團(tuán)官能團(tuán)識(shí)別技巧以及相互轉(zhuǎn)化關(guān)系剖析不同官能團(tuán)具有不同的化學(xué)性質(zhì)，如碳碳雙鍵易發(fā)生加成反應(yīng)，羥基易發(fā)生取代反應(yīng)等。官能團(tuán)性質(zhì)通過(guò)加成、取代、消去等反應(yīng)可以實(shí)現(xiàn)官能團(tuán)之間的轉(zhuǎn)化。官能團(tuán)轉(zhuǎn)化加成反應(yīng)有機(jī)物分子中不飽和鍵斷裂，加入其他原子或基團(tuán)的反應(yīng)。取代反應(yīng)有機(jī)物分子中某個(gè)原子或基團(tuán)被其他原子或基團(tuán)所替代的反應(yīng)。消去反應(yīng)從一個(gè)分子中脫去小分子（如水、鹵化氫等），形成不飽和鍵的反應(yīng)。氧化反應(yīng)有機(jī)物與氧發(fā)生的反應(yīng)，如燃燒、被酸性高錳酸鉀氧化等。常見(jiàn)有機(jī)反應(yīng)類(lèi)型總結(jié)典型有機(jī)物如烴、醇、羧酸等結(jié)構(gòu)和性質(zhì)烴僅由碳和氫兩種元素組成的有機(jī)化合物，根據(jù)碳骨架不同可分為烷烴、烯烴、炔烴等。醇脂肪烴分子中羥基與碳原子相連的化合物，根據(jù)羥基數(shù)量可分為一元醇、二元醇等。酚羥基與苯環(huán)直接相連的化合物，具有特殊的化學(xué)性質(zhì)，如酸性、成醚反應(yīng)等。羧酸具有羧基（-COOH）的化合物，具有酸的通性，能與醇發(fā)生酯化反應(yīng)等。06實(shí)驗(yàn)技能提升與安全意識(shí)培養(yǎng)遵守實(shí)驗(yàn)室安全規(guī)定，嚴(yán)禁非實(shí)驗(yàn)人員進(jìn)入，了解并熟悉安全逃生路線。正確使用和儲(chǔ)存危險(xiǎn)品，如易燃、易爆、有毒、腐蝕性等物質(zhì)，不隨意混合或丟棄。檢查實(shí)驗(yàn)儀器是否完好，準(zhǔn)備好所需實(shí)驗(yàn)材料和試劑，并放置在安全位置。及時(shí)清理實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)，妥善處理廢棄物，防止對(duì)環(huán)境造成污染。實(shí)驗(yàn)室安全規(guī)范操作指南實(shí)驗(yàn)室安全守則危險(xiǎn)品處理實(shí)驗(yàn)前準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)后處理了解儀器性能、原理和使用方法，按照說(shuō)明書(shū)進(jìn)行操作。儀器使用前的準(zhǔn)備保持儀器干燥、清潔，避免陽(yáng)光直射和劇烈震動(dòng)，及時(shí)校準(zhǔn)和調(diào)整儀器精度。儀器使用注意事項(xiàng)定期對(duì)儀器進(jìn)行維護(hù)和保養(yǎng)，清理灰塵和污垢，保持儀器良好狀態(tài)。儀器維護(hù)與保養(yǎng)儀器使用方法以及注意事項(xiàng)準(zhǔn)確記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，包括實(shí)驗(yàn)條件、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)結(jié)果等，避免遺漏或誤記。數(shù)據(jù)記錄對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，計(jì)算誤差和不確定性，得出可靠的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。數(shù)據(jù)