第一部分 化学基本概念和基本理论
一．物质的组成、性质和分类：
（一）掌握基本概念
1．分子
分子是能够独立存在并保持物质化学性质的一种微粒。
（1）分子同原子、离子一样是构成物质的基本微粒．
（2）按组成分子的原子个数可分为：
单原子分子如：He、Ne、Ar、Kr…
双原子分子如：O2、H2、HCl、NO…
多原子分子如：H2O、P4、C6H12O6…
2．原子
原子是化学变化中的最小微粒。确切地说，在化学反应中原子核不变，只有核外电子发生变化。
（1）原子是组成某些物质（如金刚石、晶体硅、二氧化硅等原子晶体）和分子的基本微粒。
（2）原子是由原子核（中子、质子）和核外电子构成的。
3．离子
离子是指带电荷的原子或原子团。
（1）离子可分为：
阳离子：Li+、Na+、H+、NH4+…
阴离子：Cl–、O2–、OH–、SO42–…
（2）存在离子的物质：
①离子化合物中：NaCl、CaCl2、Na2SO4…
②电解质溶液中：盐酸、NaOH溶液…
③金属晶体中：钠、铁、钾、铜…
4．元素
元素是具有相同核电荷数（即质子数）的同—类原子的总称。
（1）元素与物质、分子、原子的区别与联系：物质是由元素组成的（宏观看）；物质是由分子、原子或离子构成的（微观看）。
（2）某些元素可以形成不同的单质（性质、结构不同）—同素异形体。
（3）各种元素在地壳中的质量分数各不相同，占前五位的依次是：O、Si、Al、Fe、Ca。
5．同位素
是指同一元素不同核素之间互称同位素，即具有相同质子数，不同中子数的同一类原子互称同位素。如H有三种同位素：11H、21H、31H（氕、氘、氚）。
6．核素
核素是具有特定质量数、原子序数和核能态，而且其寿命足以被观察的一类原子。
（1）同种元素、可以有若干种不同的核素—同位素。
（2）同一种元素的各种核素尽管中子数不同，但它们的质子数和电子数相同。核外电子排布相同，因而它们的化学性质几乎是相同的。
7．原子团
原子团是指多个原子结合成的集体，在许多反应中，原子团作为一个集体参加反应。原子团有几下几种类型：根（如SO42-、OHˉ、CH3COOˉ等）、官能团（有机物分子中能反映物质特殊性质的原子团，如—OH、—NO2、—COOH等）、游离基（又称自由基、具有不成价电子的原子团，如甲基游离基 · CH3）。
8．基
化合物中具有特殊性质的一部分原子或原子团，或化合物分子中去掉某些原子或原子团后剩下的原子
1/46
团。
（1）有机物的官能团是决定物质主要性质的基，如醇的羟基（—OH）和羧酸的羧基（—COOH）。
（2）甲烷（CH4）分子去掉一个氢原子后剩余部分（· CH3）含有未成对的价电子，称甲基或甲基游离基，也包括单原子的游离基（· Cl）。
|
|
基（羟基） |
根（氢氧根） |
|
电子式 |
|
|
|
电性 |
电中性 |
带负电 |
|
存在于 |
不能独立存在，必须和其他“基”或原子团相结合 |
能独立存在于溶液或离子化合物中 |
9．物理性质与化学性质
|
|
物理性质 |
化学性质 |
|
概念 （宏观） |
物质不需要发生化学变化就能表现出来的性质 |
物质在发生化学变化时表现出来的性质 |
|
实质 （微观） |
物质的分子组成和结构没有发生改变时呈现的性质 |
物质的分子组成和结构发生改变时呈现的性质 |
|
性质包 括内容 |
颜色、状态、气味、味道、密度、熔点、沸点、溶解性、导电性、导热性等 |
一般指跟氢气、氧气、金属、非金属、氧化物、酸、碱、盐能否发生反应及热稳定性等 |
9．物理变化和化学变化
物理变化：没有生成其他物质的变化，仅是物质形态的变化。
化学变化：变化时有其他物质生成，又叫化学反应。
化学变化的特征：有新物质生成伴有放热、发光、变色等现象
化学变化本质：旧键断裂、新键生成或转移电子等。二者的区别是：前者无新物质生成，仅是物质形态、状态的变化。
10．溶解性
指物质在某种溶剂中溶解的能力。例如氯化钠易溶于水，却难溶于无水乙醇、苯等有机溶剂。单质碘在水中溶解性较差，却易溶于乙醇、苯等有机溶剂。苯酚在室温时仅微溶于水，当温度大于70℃时，却能以任意比与水互溶（苯酚熔点为43℃，70℃时苯酚为液态）。利用物质在不同温度或不同溶剂中溶解性的差异，可以分离混合物或进行物质的提纯。
在上述物质溶解过程中，溶质与溶剂的化学组成没有发生变化，利用简单的物理方法可以把溶质与溶剂分离开。还有一种完全不同意义的溶解。例如，石灰石溶于盐酸，铁溶于稀硫酸，氢氧化银溶于氨水等。这样的溶解中，物质的化学组成发生了变化，用简单的物理方法不能把溶解的物质提纯出来。
11．液化
指气态物质在降低温度或加大压强的条件下转变成液体的现象。在化学工业生产过程中，为了便于贮存、运输某些气体物质，常将气体物质液化。液化操作是在降温的同时加压，液化使用的设备及容器必须能耐高压，以确保安全。常用的几种气体液化后用途见下表。
|
气体名称 |
液化后名称 |
主要用途 |
|
空气 |
液体空气 |
分离空气制取氧气、氮气、稀有气体 |
|
氮气 |
液氮 |
冷冻剂 |
|
氯气 |
液氯 |
自来水消毒剂，制氯化铁、氯化烷等 |
|
氨气 |
液氨 |
制冷剂，用于氨制冷机中 |
|
二氧化硫 |
液体二氧化硫 |
漂白剂 |
|
石油气 |
液化石油气 |
燃料 |
2/46
12．金属性
元素的金属性通常指元素的原子失去价电子的能力。元素的原子越易失去电子，该元素的金属性越强，它的单质越容易置换出水或酸中的氢成为氢气，它的最高价氧化物的水化物的碱性亦越强。元素的原子半径越大，价电子越少，越容易失去电子。在各种稳定的同位素中，铯元素的金属性最强，氢氧化铯的碱性也最强。除了金属元素表现出不同强弱的金属性，某些非金属元素也表现出一定的金属性，如硼、硅、砷、碲等。
金属活动性：水溶液中，金属原子失去电子能力的性质。
注：金属性与金属活动性并非同一概念，两者有时表现为不一致，
1、同周期中，从左向右，随着核电荷数的增加，金属性减弱；
同主族中，由上到下，随着核电荷数的增加，金属性增强；
2、依据最高价氧化物的水化物碱性的强弱；碱性愈强，其元素的金属性也愈强；
3、依据金属活动性顺序表（极少数例外）；
4、常温下与酸反应剧烈程度；
5、常温下与水反应的剧烈程度；
6、与盐溶液之间的置换反应；
7、高温下与金属氧化物间的置换反应。
13．非金属性
是指元素的原子在反应中得到（吸收）电子的能力。元素的原子在反应中越容易得到电子。元素的非金属性越强，该元素的单质越容易与H2化合，生成的氢化物越稳定，它的最高价氧化物的水化物（含氧酸）的酸性越强（氧元素、氟元素除外）。
已知氟元素是最活泼的非金属元素。它与氢气在黑暗中就能发生剧烈的爆炸反应，氟化氢是最稳定的氢化物。氧元素的非金属性仅次于氟元素，除氟、氧元素外，氯元素的非金属性也很强，它的最高价氧化物（Cl2O7）的水化物—高氯酸（HClO4）是已知含氧酸中最强的一种酸。
1、同周期中，从左到右，随核电荷数的增加，非金属性增强；
同主族中，由上到下，随核电荷数的增加，非金属性减弱；
2、依据最高价氧化物的水化物酸性的强弱：酸性愈强，其元素的非金属性也愈强；
3、依据其气态氢化物的稳定性：稳定性愈强，非金属性愈强；
4、与氢气化合的条件；
5、与盐溶液之间的置换反应；
6、其他，例：2Cu＋SCu2S Cu＋Cl2CuCl2 所以，Cl的非金属性强于S。
|
金属性强弱 |
非金属性强弱 |
|
最高价氧化物水化物碱性强弱 |
最高价氧化物水化物酸性强弱 |
|
与水或酸反应，置换出H2的易难 |
与H2化合的易难及生成氢化物稳定性 |
|
活泼金属能从盐溶液中置换出不活泼金属 |
活泼非金属单质能置换出较不活泼非金属单质 |
|
阳离子氧化性强的为不活泼金属，氧化性弱的为活泼金属 |
阴离子还原性强的为非金属性弱，还原性弱的为非金属性强 |
|
原电池中负极为活泼金属，正极为不活泼金属 |
将金属氧化成高价的为非金属性强的单质，氧化成低价的为非金属性弱的单质 |
|
电解时，在阴极先析出的为不活泼金属 |
电解时，在阳极先产生的为非金属性弱的单质 |
14．氧化性
物质（单质或化合物）在化学反应中得到（吸引）电子的能力称为物质的氧化性。非金属单质、金属元素高价态的化合物、某些含氧酸及其盐一般有较强的氧化性。
非金属单质的氧化性强弱与元素的非金属性十分相似，元素的非金属性越强，单质的氧化性也越强。氟是氧化性最强的非金属单质。氧化性规律有：①活泼金属阳离子的氧化性弱于不活泼金属阳离子的氧化性，如Na+＜Ag+；②变价金属中，高价态的氧化性强于低价态的氧化性，如Fe3+＞Fe2+，MnO4−＞MnO42−＞MnO2；
3/46
③同种元素含氧酸的氧化性往往是价态越高，氧化性越强，如HNO3＞HNO2，浓度越大，氧化性也越强，如浓HNO3＞稀HNO3,浓H2SO4＞稀H2SO4。然而，也有例外，如氯元素的含氧酸，它们的氧化性强弱顺序是HClO＞HClO2＞HClO3＞HClO4。
15．还原性
物质在化学反应中失去电子的能力称为该物质的还原性。金属单质、大多数非金属单质和含有元素低价态的化合物都有较强的还原性。物质还原性的强弱取决于该物质在化学反应中失去电子能力的大小。
元素的金属性越强，金属单质的还原性也越强，金属单质还原性顺序和金属活动性顺序基本一致。元素的非金属性越弱，非金属单质的还原性越强。元素若有多种价态的物质，一般说来，价态降低，还原性越强。如含硫元素不同价态的物质的还原性：H2S＞S＞SO2；含磷元素物质的还原性PH3＞P4＞PO33−；铁及其盐的还原性：Fe＞Fe2+等。
16．挥发性
液态物质在低于沸点的温度条件下转变成气态的能力，以及一些气体溶质从溶液中逸出的能力。具有较强挥发性的物质大多是一些低沸点的液体物质，如乙醇、乙醚、丙酮、氯仿、二硫化碳等。另外氨水、浓盐酸、浓硝酸等都具有很强的挥发性。这些物质贮存时，应密闭保存并远离热源，防止受热加快挥发。
17．升华
在加热的条件下，固态物质不经过液态直接变为气态的变化。常见能升华的物质有I2、干冰（固态CO2）、升华硫、红磷、灰砷等。
18．稳定性
是物质的化学性质的一种。它反映出物质在一定条件下发生化学反应的难易程度。稳定性可分为热稳定性、光化学稳定性和氧化还原稳定性。
越不活泼的物质，其化学稳定性越好。例如：苯在一般情况下，化学性质比较稳定，所以，常用苯作萃取剂和有机反应的介质。很多反应在水溶液中进行和水作溶剂，都是利用了水的化学稳定性。
19．混合物
由两种或多种物质混合而成的物质叫混合物；
（1）混合物没有固定的组成，一般没有固定的熔沸点；
（2）常见特殊名称的混合物：氨水、氯水、王水、天然水、硬水、软水、盐酸、浓硫酸、福尔马林、水玻璃；爆鸣气、水煤气、天然气、焦炉气、高炉煤气、石油气、裂解气、空气；合金；过磷酸钙、漂白粉、黑火药、铝热剂、水泥、铁触媒、玻璃；煤、石油；石油、石油的各种馏分。
【注意】由同素异形体组成的物质为混合物如红磷和白磷。由同位素原子组成的物质是纯净物如H2O与D2O混合为纯净物。
20．单质
由同种元素组成的纯净物叫单质。如O2、Cl2、N2、Ar、金刚石、铁(Fe)等。HD、16O、18O也属于单质，单质分为金属单质与非金属单质两种。
21．化合物
由不同种元素组成的纯净物叫化合物。
从不同的分类角度化合物可分为多种类型，如离子化合物和共价化合物；电解质和非电解质；无机化合物和有机化合物；酸、碱、盐和氧化物等。
22．酸
电离理论认为：电解电离出的阳离子全部是H+的化合物叫做酸。
常见强酸：HCIO4、H2SO4、HCl、HNO3…
常见弱酸：H2SO3、H3PO4、HF、HClO、H2CO3、H2SO3、CH3COOH…
★浓硫酸“五性”
酸性、强氧化性、吸水性、脱水性、难挥发性
化合价不变只显酸性
化合价半变既显酸性又显强氧化性
化合价全变只显强氧化性
4/46
★浓硝酸“四性”
酸性、强氧化性、不稳定性、挥发性
化合价不变只显酸性
化合价半变既显酸性又显强氧化性
化合价全变只显强氧化性
23．碱
电离理论认为，电解质电离时产生的阴离子全部是OHˉ的化合物叫碱。
常见强碱：NaOH、KOH、Ba(OH)2、Ca(OH)2…
常见弱碱：NH3·H2O、Al(OH)3、Fe(OH)3…
24．盐
电离时生成金属阳离子(或NH4+)和酸根离子的化合物叫做盐。
盐的分类：①正盐：如：(NH4)2SO4、Na2SO4… ②酸式盐：如NaHCO3、NaH2PO4、Na2HPO4…③碱式盐：Cu2(OH)2CO3… ④复盐：KAl(SO4)2·12H2O…
25．氧化物
由两种元素组成，其中一种是氧的化合物叫氧化物。
（1）氧化物的分类方法按组成分：
金属氧化物：Na2O、Al2O3、Fe3O4…
非金属氧化物：NO2、CO、SO2、CO2…
（2）按性质分：
不成盐氧化物：CO、NO
成盐氧化物：酸性氧化物：CO2、SO2…
碱性氧化物：Na2O2、CuO…
两性氧化物：Al2O3、ZnO
过氧化物：Na2O2
超氧化物：KO2
26．同素异形体
由同种元素所形成的不同的单质为同素异形体。
（1）常见同素异形体：红磷与白磷；O2与O3；金刚石与石墨。
（2）同素异形体之间可以相互转化，属于化学变化但不属于氧化还原反应。
★"五同的区别"
同位素(相同的中子数，不同的质子数，是微观微粒)
同素异形体（同一种元素不同的单质，是宏观物质）
同分异构体（相同的分子式，不同的结构）
同系物（组成的元素相同，同一类的有机物，相差一个或若干个的CH2）
同一种的物质（氯仿和三氯甲烷，异丁烷和2-甲基丙烷等）
（二）正确使用化学用语
1．四种符号
（1）元素符号：①表示一种元素（宏观上）。②表示一种元素的一个原子（微观上）。③表示该元素的相对原子质量。
（2）离子符号：在元素符号右上角标电荷数及电性符号（正负号），“l”省略不写如：Ca2+、SO42ˉ、C1ˉ、Na+ …
（3）价标符号：是在元素正上方标正负化合价、正负写在价数前。“l”不能省略。如：
、
、
、
、
…
