高中化学知识结构网络图.docx

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高中化学知识结构网络图

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化学基本概念和基本理论元素与化合物有机化学基础化学计算化学实验化学工业知识

化学基本概念和基本理论

物质的分类

组成原子的粒子间的关系

核电荷数（Z）=核内质子数=核外电子数质量数（A）=质子数（Z）＋中子数（N）

元素周期律与周期表

化学键与分子结构

晶体类型与性质

晶体类型

性质比较

离子晶体

分子晶体

原子晶体

金属晶体

结构

组成粒子

阴、阳离子

分子

原子

金属阳离子和自由电子

粒子间作用

离子键

范德华力

共价键

金属键

物理

性质

熔沸点

较高

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

易溶于极性溶剂，难溶于非极性溶剂

极性分子

易溶于极性溶剂

不溶于任何溶剂

难溶（钠等与水反应）

导电性

晶体不导电；能溶于水的其水溶液导电；熔化导电

晶体不导电，溶于水后能电离的，其水溶液可导电；熔化不导电

不良（半导体Si）

良导体（导电传热）

典型实例

NaCl、NaOH

Na2O、CaCO3

干冰、白磷

冰、硫磺

金刚石、SiO2

晶体硅、SiC

Na、Mg、Al

Fe、Cu、Zn

化学反应类型

离子反应氧化还原反应的有关概念的相互关系

化学反应中的能量变化

溶液与胶体化学反应速率

化学平衡弱电解质的电离平衡

溶液的酸碱性盐类的水解

酸碱中和滴定元素与化合物钠及其化合物

电化学碱金属

氯及其化合物卤素

氧族元素硅及其化合物

硫的重要化合物材料

碳及其化合物

氮族元素氨

氮和磷硝酸

镁和铝铁及其化合物

铜及其化合物

有机化学基础

烃不饱和链烃

芳香烃

分类

通式

结构特点

化学性质

物理性质

同分异构

烷烃

CnH2n+2

（n≥1）

①C-C单键

②链烃

①与卤素取代反应（光照）②燃烧③裂化反应

一般随分子中碳原子数的增多，沸点升高，液态时密度增大。

气态碳原子数为1～4。

不溶于水，液态烃密度比水的小

碳链异构

烯烃

CnH2n

（n≥2）

①含一个C

C键

②链烃

①与卤素、H：

、H2O等发生加成反应②加聚反应

③氧化反应：

燃烧，被KMnO4酸性溶液氧化

碳链异构

位置异构

炔烃

CnH2n-2

（n≥2）

①含一个C

C键

②链烃

①加成反应

②氧化反应：

燃烧，被KMnO4酸性溶液氧化

碳链异构

位置异构

苯

及

其

同

系

物

CnH2n-6

（n≥6）

①含一个苯环

②侧链为烷烃基

①取代反应：

卤代、硝化、磺化

②加成反应

③氧化反应：

燃烧，苯的同系物能被KMnO4酸性溶液氧化

简单的同系物常温下为液态；不溶于水，密度比水的小

侧链大小及相对位置产生的异构

烃的衍生物代表物质转化关系

烃的衍生物结构、通式、化学性质鉴别

类别

官能团

结构特点

通式

化学性质

卤

代

烃

-X（卤素原子）

C-X键在一定条件下断裂

CnH2n+1O2

（饱和一元）

（1）NaOH水溶液加热,取代反应

（2）NaOH醇溶液加热,消去反应

醇

-OH（羟基）

（1）—OH与烃基直接相连

（2）—OH上氢原子活泼

CnH2n+2O2

（饱和一元）

（1）取代：

脱水成醚,醇钠,醇与羧酸成酯,卤化成卤代烃

（2）氧化成醛（—CH2OH）（3）消去成烯

醛

（1）醛基上有碳氧双键

（2）醛基只能连在烃基链端

CnH2nO2

（饱和一元）

（1）加成：

加H2成醇

（2）氧化：

成羧酸

羧

（1）—COOH可电离出H+

（2）—COOH难加成

CnH2nO

（饱和一元）

（1）酸性：

具有酸的通性

（2）酯化：

可看作取代

酯

必须是烃基

CnH2nO2

（饱和一元）

水解成醇和羧酸

酚

（1）羟基与苯环直接相连

（2）—OH上的H比醇活泼

（3）苯环上的H比苯活泼

（1）易取代：

与溴水生成2,4,6-三溴苯酚

（2）显酸性

（3）显色：

遇Fe3+变紫色

糖类

类别

葡萄糖

蔗糖

淀粉

纤维素

分子式

（C6H12O6）

（C12H22O11）

（C6H10O5）

（C6H10O5）

结构特点

多羟基醛

分子中无醛基，非还原性糖

由几百到几千个葡萄糖单元构成的天然高分子化合物

由几千个葡萄糖单元构成的天然高分子化合物

主要性质

白色晶体，溶于水有甜味。

既有氧化性，又有还原性，还可发生酯化反应，并能发酵生成乙

无色晶体，溶于水有甜味。

无还原性，能水解生成葡萄糖和果糖

白色粉末，不溶于冷水，部分溶于热水。

能水解最终生成葡萄糖；遇淀粉变蓝色；无还原性

无色无味固体.不溶于水及有机溶剂。

能水解生成葡萄糖.能发生酯化反应，无还原性

重要用途

营养物质、制糖果、作还原剂

食品

食品、制葡萄糖、乙醇

造纸、制炸药、人造纤维

油脂

通式

物理性质

化学性质

密度比水小，不溶于水，易溶于汽油、乙醚、苯等多种有机溶剂中。

1.水解：

酸性条件

碱性条件——皂化反应

2.氢化（硬化）

蛋白质和氨基酸

类别

氨基酸

蛋白质

结构特点

分子中既有酸性基（羧基）又有碱性基（氨基），是两性物质

由不同的氨基酸相互结合而形成的高分子化合物。

分子中有羧基和氨基，也是两性物质

主要性质

①既能和酸反应，又能和碱反应

②分子间能相互结合而形成高分子化合物

①具有两性②在酸或碱或酶作用下水解，最终得多种。

—氨基酸

③盐析④变性⑤有些蛋白质遇浓HNO3呈黄色

⑥燃烧产生烧焦羽毛的气味⑦蛋白质溶液为胶体

合成材料（有机高分子化合物）

基本概念

基本概念

单体

结构单元（链节）

聚合度

高聚物

含义

能合成高分子化合物的小分子，一般是不饱和的或含有两个或更多官能团的小分子

高聚物分子中具有代表性的、重复出现的最小部分

每个高分子里链节的重复次数

由单体聚合而成的相对分子质量较大的化合物，相对分子质量高达数千至数万以上

实例（以聚乙烯为例）

CH2=CH2

—CH2—CH2—

n

结构与性质

线型高分子

体型（网状）高分子

结构

分子中的原子以共价键相互联结成一条很长的卷曲状态的“链”

分子链与分子链之间还有许多共价键交联起来，形成三度空间的网状结构

溶解性

能缓慢溶解于适当溶剂

很难溶解，但往往有一定程度的胀大

性能

具热塑性，无固定熔点

具热固性，受热不熔化

特性

强度大、可拉丝、吹薄膜、绝缘性好

强度大、绝缘性好，有可塑性

合成有机高分子化合物的常见反应类型

反应类型

概念

示例

加聚反应

由相对分子质量小的化合物分子互相结合成相对分子质量大的化合物分子的反应。

均聚反应

发生加聚反应的单体只有一种。

共聚反应

发生加聚反应的单体有两种或多种

nCH2=CH2+nCH2=CH—CH2

缩聚反应

有两个或两个以上官能团的单体相互结合，生成高分子化合物，同时生成小分子（如H2O、HX、NH3和醇等）。

①以某分子中碳氧双键中的氧原子与另一个基团中的活泼氢原子结合成水而进行的缩聚反应。

+nH2O

②以醇羟基中的氢原子和酸分子中的羟基结合成水的方式而进行的缩聚反应。

nHOOC—COOH+nHOCH2CH2OH

+2nH2O

③以羧基中的羟基与氨基中的氢原子结合成H2O的方式而进行的缩聚反应。

nH2O-（CH2）5-NH2+nHOOC-（CH2）6-COOH

+2H2O

化学计算

物质的量及气体摩尔体积的计算相对原子质量、相对分子质量及确定化学式的计算

（1）n=

n=

n=

n=

（标准状况）n=c·Vn=

（2）M=

m=M·nV=

Vm=

cB=

c1V1=c2V2（浓溶液稀释）

物质溶解度、溶液浓度的计算

pH及有关氢离子浓度、氢氧根离子浓度的计算化学反应方程式的有关计算

化学实验化学实验基本操作常见气体及其他物质的实验室制备

气体发生装置

固体+固体·加热

固体+液体·不加热

固（或液）体+液体·加热

图4-1

图4-2

图4-3

常见气体的制备

制取气体

反应原理（反应条件、化学方程式）

装置类型

收集方法

注意事项

O2

2KClO3

2KCl+3O2↑或

2KMnO4

K2MnO4+MnO2+O2↑

固体

+

固体

·

加热

排水法

①检查装置气密性。

②装固体的试管口要略向下倾斜。

③先均匀加热，后固定在放药品处加热。

④用排水法收集，停止加热前，应先把导气管撤离水面，才能熄灭酒精灯

NH3

2NH4Cl+Ca（OH）2

CaCl2

+2NH3↑+2H2O

向下

排气法

Cl2

MnO2+4HCl（浓）

MnCl2+Cl2↑

+2H2O

固液

体体

++

液液

体体

·

加

热

向上

排气法

①同上①、③、④条内容。

②液体与液体加热，反应器内应添加碎瓷片以防暴沸。

③氯气有毒，尾气要用碱液吸收。

④制取乙烯温度应控制在170℃左右

NO

3Cu+8HNO3（稀）

3Cu（NO3）2

+2NO↑+4H2O

排水法

C2H4

CH3CH2OH

CH2==CH2↑

+H2O

H2

Zn+H2SO4（稀）==ZnSO4+H2↑

固体

+

液体

·

不

加

热

①检查装置气密性。

②使用长颈漏斗时，要把漏斗颈插入液面以下。

③使用启普发生器时，反应物固体应是块状，且不溶于水（H2、CO2、H2S可用）。

④制取乙炔要用分液漏斗，以控制反应速率。

⑤H2S剧毒，应在通风橱中制备，或用碱液吸收尾气。

不可用浓H2SO4

向下排

气法或

排水法

C2H2

CaC2+2H2O→Ca（OH）2+CH≡CH↑

CO2

CaCO3+2HCl==CaCl2+CO2↑+H2O

向上

排气法

NO2

Cu+4HNO3（浓）==Cu（NO3）2+

2NO2↑+2H2O

H2S

FeS+H2SO4（稀）==FeSO4+H2S↑

气体的干燥

干燥是用适宜的干燥剂和装置除去气体中混有的少量水分。

常用装置有干燥管（内装固体干燥剂）、洗气瓶（内装液体干燥剂）。

所选用的干燥剂不能与所要保留的气体发生反应。

常用干燥剂及可被干燥的气体如下：

（1）浓硫酸（酸性干燥剂）：

N2、O2、H2、Cl2、CO、CO2、SO2、HCl、NO、NO2、CH4、C2H4、C2H2等（不可干燥还原性或碱性气体）。

（2）P2O5（酸性干燥剂）：

可干燥H2S、HBr、HI及浓硫酸能干燥的气体（不可干燥NH3等）。

（3）无水CaCl2（中性干燥剂）：

可干