第1章 認(rèn)識化學(xué)科學(xué)【考點梳理+核心提要】高一化學(xué) 期末高效備考突破（魯科版2019必修第一冊）

第一章認(rèn)識和化學(xué)科學(xué)知識清單考點1走進(jìn)化學(xué)科學(xué)1．化學(xué)科學(xué)的形成和發(fā)展（1）化學(xué)科學(xué)在不同階段的發(fā)展情況（2）1965年，我國科學(xué)家合成了牛胰島素，是世界上第一個人工合成的蛋白質(zhì)。（3）獲得國家最高科學(xué)獎的化學(xué)家①2007年：閔恩澤，石油化工催化劑專家②2008年：徐光憲，量子化學(xué)、配位化學(xué)、萃取化學(xué)、稀土化學(xué)及化學(xué)教育專家③2010年：師昌緒，我國高溫合金研究的奠基人，材料腐蝕領(lǐng)域的開拓者④2013年：張存浩，我國高能化學(xué)激光研究的奠基人，分子反應(yīng)動力學(xué)的奠基人⑤2016年：屠呦呦，首先從中藥青蒿中發(fā)現(xiàn)抗瘧有效成分并成功提取的藥學(xué)家。2．化學(xué)科學(xué)的主要特征（1）研究對象：在原子、分子水平上研究物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、轉(zhuǎn)化及其應(yīng)用（2）主要特征：從微觀層面上認(rèn)識物質(zhì)，以符號形式表征物質(zhì)，在不同層面上創(chuàng)造物質(zhì)。（3）現(xiàn)代化學(xué)的發(fā)展：實驗與理論并重的學(xué)科3．化學(xué)科學(xué)的探索空間（1）微觀層面上：操縱分子和原子，組裝分子材料、分子器件和分子機(jī)器等。（2）資源和能源方面：化學(xué)科學(xué)將在資源和能源的開發(fā)、利用方面大顯身手，使人們更加科學(xué)、合理地開發(fā)與利用資源和能源。（3）材料科學(xué)方面：使各種新型材料的制造成為可能，進(jìn)一步豐富人類的物質(zhì)世界?？键c2研究物質(zhì)性質(zhì)的基本方法1．研究物質(zhì)性質(zhì)的基本方法（1）常用方法：觀察法、實驗法、分類法、比較法等（2）觀察法：有計劃、有目的地運(yùn)用感官或借助儀器考察研究對象的方法。2．鈉的物理性質(zhì)（1）顏色狀態(tài)：銀白色固體（2）硬度：很小，可以用小刀切，剩余的鈉要放回原瓶（3）密度：比水的小，而比煤油的大（4）熔點：比較低3．化學(xué)性質(zhì)（1）鈉和氧氣反應(yīng)：條件不同，產(chǎn)物不同，現(xiàn)象不同①常溫：4Na+O22Na2O（表面變暗）②加熱或點燃：2Na+O2Na2O2（產(chǎn)生黃色火焰；生成淡黃色固體）（2）鈉和水反應(yīng)①現(xiàn)象及原因②反應(yīng)：2Na+2H2O2NaOH+H2↑（3）鈉與鹽溶液反應(yīng)（以CuSO4為例）①現(xiàn)象：有氣泡產(chǎn)生，產(chǎn)生藍(lán)色沉淀②反應(yīng)：2Na+CuSO4+2H2OCu（OH）2↓+Na2SO4+H2↑【特別提醒】（1）鈉與熔融的鹽直接發(fā)生置換反應(yīng)。（2）鈉與酸溶液反應(yīng)，直接與酸反應(yīng)，剩余的鈉再和水反應(yīng)。4．鈉的自然存在和保存（1）存在：鈉在自然界中全部以化合態(tài)形式存在（2）保存：實驗室中，少量的鈉保存在煤油中，大量的鈉保存在液態(tài)石蠟中。5．鈉的用途（3）鈉、鉀合金可用作原子反應(yīng)堆的導(dǎo)熱劑（4）高壓鈉燈常用作路燈（5）金屬鈉還可用于鈦、鋯、鈮、鉭等金屬的冶煉。6．鈉的氧化物（1）氧化鈉和過氧化鈉的比較物質(zhì)氧化鈉過氧化鈉氧的價態(tài)－2價－1價化學(xué)式Na2ONa2O2所含離子2個Na+和1個O2－2個Na+和1個O22－顏色狀態(tài)白色固體淡黃色固體氧化物類別堿性氧化物過氧化物（不屬堿性氧化物）與氧氣反應(yīng)2Na2O+O22Na2O2不反應(yīng)，穩(wěn)定性強(qiáng)與水反應(yīng)Na2O+H2O＝2NaOH2Na2O2+2H2O＝4NaOH+O2↑與CO2反應(yīng)Na2O+CO2＝Na2CO32Na2O2+2CO2＝2Na2CO3+O2與HCl反應(yīng)Na2O+2HCl＝2NaCl+H2O2Na2O2+4HCl＝4NaCl+O2↑+2H2O漂白性無漂白性強(qiáng)氧化性漂白用途制NaOH漂白劑、消毒劑、供氧劑保存都容易吸收空氣中的CO2和水蒸氣而變質(zhì)，所以都應(yīng)密封保存；對于Na2O2還要遠(yuǎn)離易燃物。（2）鈉的氧化物和鹽溶液反應(yīng)①反應(yīng)原理：鈉的氧化物先和水反應(yīng)，生成的NaOH再和鹽發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)②Na2O2與CuCl2溶液反應(yīng)：2Na2O2+2H2O＝4NaOH+O2↑，2NaOH+CuCl2Cu（OH）2↓+2NaCl（3）過氧化鈉和指示劑溶液反應(yīng)①向石蕊試液中加入過氧化鈉，溶液先變藍(lán)后褪色，并有氣泡產(chǎn)生②向酚酞試液中加入過氧化鈉，溶液先變紅后褪色，并有氣泡產(chǎn)生（4）過氧化鈉自身的氧化還原反應(yīng)①轉(zhuǎn)移電子的關(guān)系：2Na2O2~O2~2e－②氧化劑是Na2O2，還原劑是Na2O2【特別提醒】金屬鈉著火時，不能用常見的滅火器撲滅，而應(yīng)用沙土蓋滅?？键c3研究物質(zhì)性質(zhì)的基本程序1．科學(xué)探究的主要環(huán)節(jié)2．氯氣的物理性質(zhì)（1）色味態(tài)：黃綠色有刺激性氣味的有毒氣體（2）溶解性①能溶于水，常溫下1體積水約溶解2體積氯氣，得到氯水②不溶于飽和NaCl溶液（3）密度：比空氣的大（4）熔沸點：熔點－101℃，沸點－34.6℃，沸點相對較高（5）物理特性：易液化，加壓條件下變成液氯2．氯氣的化學(xué)性質(zhì)（1）與金屬單質(zhì)反應(yīng)：表現(xiàn)強(qiáng)氧化性，將變價金屬氧化成高價金屬氯化物①Na：2Na+Cl22NaCl，產(chǎn)生黃色火焰，冒白煙②Fe：2Fe+3Cl22FeCl3，產(chǎn)生棕紅色煙③Cu；Cu+Cl2CuCl2，產(chǎn)生棕黃色煙（2）與氫氣反應(yīng)，條件不同，產(chǎn)物相同，現(xiàn)象不同①點燃：H2+Cl22HCl，安靜燃燒，產(chǎn)生蒼白色火焰，瓶口有白霧②光照：H2+Cl22HCl，發(fā)生爆炸（3）與某些還原性化合物反應(yīng)①亞鐵鹽：2Fe2++Cl22Fe3++2Cl－②溴化物：Cl2+2Br－2Cl－+Br2③碘化物：Cl2+2I－2Cl－+I23．次氯酸的性質(zhì)（1）漂白性：能使染料等有機(jī)色素褪色①原理：氧化性漂白，永久性漂白②局限：不能漂白墨汁等無機(jī)色素（2）不穩(wěn)定性：在光照或加熱條件下易分解①反應(yīng)：Cl2+H2OHCl+HClO②現(xiàn)象：氯水黃綠色逐漸消失，有氣泡產(chǎn)生③保存：盛放在棕色瓶中放在陰暗處密封保存（3）弱酸性：酸性比碳酸的弱4．次氯酸鹽的性質(zhì)（1）漂白液、84消毒液①制備反應(yīng)：Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O②主要成分：NaCl和NaClO，有效成分為NaClO。（2）漂白粉①制備反應(yīng)：2Ca（OH）2+2Cl2＝CaCl2+Ca（ClO）2+2H2O②主要成分：Ca（ClO）2和CaCl2，有效成分為Ca（ClO）2③漂白原理：Ca（ClO）2+CO2+H2O＝CaCO3↓+2HClO④失效原因：Ca（ClO）2+CO2+H2O＝CaCO3↓+2HClO、2HClO2HCl+O2↑（3）強(qiáng)氧化性①－1價的氯：2H++Cl－+ClO－H2O+Cl2↑②－2價的硫：ClO－+S2－+2H+S↓+H2O+Cl－③＋4價的硫：SO32－+ClO－SO42－+Cl－④＋2價的鐵：2Fe2++2H++ClO－2Fe3++H2O+Cl－⑤－1價的碘：ClO－+2I－+2H+I2+H2O+Cl－⑥－1價的溴：ClO－+2Br－+2H+Br2+H2O+Cl－5．氯水的成分和多重性質(zhì)（1）三平衡①氯氣的化學(xué)平衡：Cl2+H2OH++Cl－+HClO②次氯酸電離平衡：HClOH++ClO－③溶質(zhì)水電離平衡：H2OH++OH－（2）三分子、四離子（3）新制氯水的多重性質(zhì)（4）液氯、新制氯水、久置氯水的比較液氯新制氯水久置氯水分類純凈物混合物混合物顏色黃綠色淺黃綠色無色性質(zhì)氧化性酸性、氧化性、漂白性酸性粒子種類Cl2Cl2、HClO、H2O、H+、Cl－、ClO－、OH－H2O、H+、Cl－、OH－6．實驗室制氯氣（1）反應(yīng)原理：MnO2+4HCl（濃）MnCl2+Cl2↑+2H2O①裝置類型：固體+液體氣體②主要儀器：圓底燒瓶、分液漏斗、酒精燈、集氣瓶、鐵架臺、石棉網(wǎng)、燒杯（2）凈化裝置①試劑：先用飽和食鹽水除去HCl，再用濃硫酸除去水蒸氣。②裝置：洗氣瓶，導(dǎo)氣管口長進(jìn)短出（3）收集裝置①排空氣法：向上排空氣法，導(dǎo)氣管口長進(jìn)短出②排液體法：排飽和食鹽水法，導(dǎo)氣管口短進(jìn)長出（4）尾氣吸收①目的：吸收多余的氯氣，防止污染空氣②藥品：一般用飽和氫氧化鈉溶液吸收③原理：Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O（5）檢驗方法①最佳方法：用濕潤的淀粉碘化鉀試紙，現(xiàn)象是變藍(lán)②可用方法：用濕潤的藍(lán)色石蕊試紙，現(xiàn)象是先變紅后褪色考點4化學(xué)中常用的物理量——物質(zhì)的量1．物質(zhì)的量（1）概念：表示含有一定數(shù)目粒子的集合體的物理量。（2）意義：聯(lián)系物質(zhì)的宏觀量（如質(zhì)量、體積）和微觀量（如原子、分子、離子）的中間量（3）單位：摩爾，簡稱：摩，符號mol。①計量標(biāo)準(zhǔn)：1mol微粒集體所含的粒子數(shù)與0.012kg12C中所含的碳原子數(shù)相同，約為6.02×1023。②計量對象：分子、原子、離子、原子團(tuán)、電子、質(zhì)子、中子等所有微觀粒子。（4）符號：n。2．阿伏伽德羅常數(shù)（1）概念：1mol任何微粒所含有的粒子數(shù)叫做阿伏加德羅常數(shù)。（2）規(guī)定：0.012kg12C中所含的碳原子數(shù)為阿伏加德羅常數(shù)的數(shù)值。①符號：NA。②數(shù)值及單位：6.02×1023mol－1。（3）物質(zhì)的量、阿伏加德羅常數(shù)與粒子數(shù)（N）的關(guān)系：n＝。3．摩爾質(zhì)量（1）概念：單位物質(zhì)的量的物質(zhì)所具有的質(zhì)量（2）符號：M，單位：g/mol（3）物質(zhì)的量、質(zhì)量和摩爾質(zhì)量之間的關(guān)系：n＝（4）摩爾質(zhì)量——“三性”①等值性：摩爾質(zhì)量只有以g·mol－1作單位時，在數(shù)值上與其相對分子質(zhì)量或相對原子質(zhì)量相等。②近似性：由于電子的質(zhì)量非常微小，所以離子的摩爾質(zhì)量以g·mol－1為單位時，其數(shù)值近似等于相對分子質(zhì)量或相對原子質(zhì)量，如Na和Na+的摩爾質(zhì)量都為23g·mol－1。③確定性：對于指定的物質(zhì)來說，其摩爾質(zhì)量的值是一個定值，不隨物質(zhì)的物質(zhì)的量多少而改變。（5）混合物的平均摩爾質(zhì)量：＝4．氣體摩爾體積（1）概念：一定溫度和壓強(qiáng)下，單位物質(zhì)的量的氣體所占的體積（2）符號及單位：符號Vm，單位L/mol（3）計算公式：Vm＝（4）影響因素：溫度和壓強(qiáng)①升高溫度：氣體摩爾體積增大②增大壓強(qiáng)：氣體摩爾體積減?。?）特例：標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1mol任何氣體的體積都約為22.4L①標(biāo)準(zhǔn)狀況：溫度0℃，壓強(qiáng)為101kPa②標(biāo)準(zhǔn)狀況下Vm＝22.4L·mol－15．阿伏加德羅定律（1）定律：同溫同壓下，相同體積的任何氣體具有相同的分子數(shù)（2）推論①同溫、同壓：氣體的體積與物質(zhì)的量成正比；②同溫、同壓：氣體的密度與摩爾質(zhì)量成正比；③同溫、同體積：氣體的壓強(qiáng)之比與其物質(zhì)的量成正比；④同溫、同壓、同體積：氣體的質(zhì)量與摩爾質(zhì)量成正比。（3）適用范圍：任何氣體，包括單一氣體（如N2）及混合氣體（如N2和O2的混合氣體）。6．物質(zhì)的量濃度（1）概念：以單位體積溶液中所含溶質(zhì)B的物質(zhì)的量來表示溶液組成的物理量（2）符號及單位：符號為cB，單位為mol·L－1或mmol·L－1或mol·m－3。（3）表達(dá)式：cB＝。（4）兩個重要的關(guān)系①離子濃度＝分子濃度×化學(xué)式中離子個數(shù)②溶液具有均一性，同一溶液中各組分的濃度與溶液體積無關(guān)考點5物質(zhì)的量的濃度的有關(guān)計算1．物質(zhì)的量的濃度的簡單計算（1）基本公式：cB＝（2）輔助公式：n＝＝＝＝（STP）2．溶液稀釋或濃縮的有關(guān)計算（1）依據(jù)：稀釋或濃縮前后溶質(zhì)的質(zhì)量或物質(zhì)的量不變（2）公式：m1ω1＝m2ω2或c1V1＝c2V2①m表示溶液質(zhì)量，ω表示溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)②V1、V2的體積單位一致即可3．溶液混合的計算（1）依據(jù)：混合前后溶質(zhì)的總質(zhì)量或總物質(zhì)的量不變（2）公式：m1ω1+m2ω2＝m混ω混或c1V1+c2V2＝c混V混4．物質(zhì)的量濃度和溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)之間的關(guān)系（1）基本公式：c＝（2）輔助公式①溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)：ω＝×100%＝×100%②溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)和飽和溶液溶解度間的關(guān)系：ω＝×100%③溶液的密度：＝考點6配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液1．主要儀器（1）容量瓶①結(jié)構(gòu)與用途②使用注意事項a．使用前要檢查瓶塞是否漏水。b．定容時要使液體的凹液面的最低點與刻度線相平。c．容量瓶的使用“六忌”：一忌用容量瓶溶解固體；二忌用容量瓶稀釋濃溶液；三忌把容量瓶加熱；四忌把容量瓶當(dāng)作反應(yīng)容器；五忌用容量瓶長期存放溶液；六忌瓶塞互換。（2）其他儀器：量筒、托盤天平、燒杯、玻璃棒、膠頭滴管等。2．配制過程：以配制1000mL0.5mol·L－1NaCl溶液為例。3．實驗圖示4．配制溶液時的注意事項（1）溶解或稀釋時，必須待溶液溫度恢復(fù)到室溫后才能轉(zhuǎn)移到容量瓶中。（2）轉(zhuǎn)移溶液時必須用玻璃棒引流。 （3）溶解用的燒杯和玻璃棒一定要洗滌2～3次，洗滌液也要轉(zhuǎn)移到容量瓶中。（4）移液后要先振蕩均勻再定容。（5）定容時一定要用膠頭滴管小心操作，萬一加水過多，則必須重新配制。（6）定容時觀察刻度要平視，液體的凹液面與刻度線相切。5．溶液配制時的誤差分析可能引起誤差的一些操作因變量cnV稱量稱量前小燒杯內(nèi)有水不變——無影響稱量前天平指針偏右，稱量后天平平衡偏大——偏高稱量時砝碼和藥品位置顛倒，而且使用了游碼偏小——偏低稱量時砝碼不干凈，有鐵銹或污跡偏大——偏高稱量NaOH固體時間過長偏小——偏低用濾紙稱量NaOH固體偏小——偏低洗滌未洗滌燒杯和玻璃棒或洗滌不干凈偏小——偏低用量筒量取液體溶質(zhì)后，用蒸餾水洗滌量筒，將洗滌液體全部轉(zhuǎn)移到容量瓶中偏大——偏高配制溶液前，容量瓶中有少量蒸餾水————無影響配制溶液前，容量瓶用待配制液洗滌偏大——偏高移液移液時有少量溶液濺出偏小——偏低定容定容時加水超過刻度線——偏大偏低定容后倒轉(zhuǎn)容量瓶幾次，發(fā)現(xiàn)液面低于刻度線，又補(bǔ)充了幾滴水至刻度線——偏大偏低定容時加水超過刻度線，又用膠頭滴管吸出一部分液體達(dá)到刻度線偏小——偏低溶液未冷卻到室溫就移入容量瓶定容——偏小偏高定容時一直用手握住容量瓶的粗大部分——偏小偏高容量瓶塞上瓶塞后，立即倒轉(zhuǎn)，發(fā)現(xiàn)有液體漏出——偏小偏高定容后經(jīng)振蕩、搖勻、靜置，液面下降————無影響讀數(shù)定容時俯視刻度線——偏小偏高定容時仰視刻度線——偏大偏低用量筒取用一定體積液體溶質(zhì)時俯視刻度偏小——偏低用量筒取用一定體積液體溶質(zhì)時仰視刻度偏大——偏高6．容量瓶仰視或俯視刻度線的圖解（1）仰視刻度線（圖1）。由于操作時是以刻度線為基準(zhǔn)加水，從下向上看，最先看見的是刻度線，刻度線低于液面的實際刻度，故加水量偏多，導(dǎo)致溶液體積偏大，結(jié)果偏低。（2）俯視刻度線（圖2）。恰好相反，刻度線高于液面的實際讀數(shù)，使得加水量偏少，結(jié)果偏高?？键c7探秘膨松劑1．碳酸氫鈉和碳酸氫銨的不穩(wěn)定性（1）2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑（2）NH4HCO3NH3↑+H2O↑+CO2↑2．復(fù)合膨松劑的組成組成成分及通常用量作用碳酸鹽類如碳酸氫鈉，30%~50%反應(yīng)產(chǎn)生二氧化碳酸性物質(zhì)如檸檬酸，30%~40%與碳酸鹽反應(yīng)，提高膨松劑的作用效果，調(diào)節(jié)產(chǎn)品的酸堿度助劑如淀粉、脂肪酸等，10%~30%防止膨松劑吸潮結(jié)塊而失效，調(diào)節(jié)氣體產(chǎn)生速率或使氣體均勻產(chǎn)生3．碳酸鈉和碳酸氫鈉性質(zhì)的比較名稱碳酸鈉碳酸氫鈉化學(xué)式Na2CO3NaHCO3俗名純堿或蘇打小蘇打水溶液酸堿性堿性堿性，比相同濃度的Na2CO3的弱顏色、狀態(tài)白色粉末狀固體白色細(xì)小的晶體水溶性易溶于水可溶于水，溶解度比Na2CO3的小與鹽酸反應(yīng)及反應(yīng)速率Na2CO3+2HCl2NaCl+H2O+CO2↑NaHCO3+HClNaCl+H2O+CO2↑相同條件下反應(yīng)速率：NaHCO3比Na2CO3快與NaOH反應(yīng)不反應(yīng)NaHCO3+NaOHNa2CO3+H2O與足量Ca（OH）2反應(yīng)Na2CO3+Ca（OH）2CaCO3↓+2NaOHNaHCO3+Ca（OH）2CaCO3↓+NaOH+H2O與CaCl2反應(yīng)Na2CO3+CaCl2CaCO3↓+2NaCl不反應(yīng)熱穩(wěn)定性受熱難分解2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑用途化工原料、洗滌劑食品發(fā)酵、治療胃酸過多、滅火