长城知识网

高中生必知的化学常识有哪些?

第一部分:核心基础概念(构建化学的“世界观”)

这部分是化学的基石,必须牢固掌握。

  1. 物质的基本分类

    高中生必知的化学常识有哪些?-图1
    (图片来源网络,侵删)
    • 混合物 vs. 纯净物:这是最根本的划分,混合物由多种物质简单混合而成(如空气、溶液),各成分保持原有性质;纯净物只含一种物质(如水H₂O、氧气O₂)。
    • 纯净物的再分
      • 单质:由同种元素组成的纯净物(如铁Fe、氧气O₂、金刚石C)。
      • 化合物:由不同种元素组成的纯净物(如水H₂O、二氧化碳CO₂、氯化钠NaCl)。
      • 氧化物:由两种元素组成,其中一种是氧元素的化合物(如H₂O, CO₂, Fe₂O₃)。
  2. 化学键与物质构成

    • 离子键:原子得失电子后,通过静电作用形成的化学键(典型代表:NaCl,由Na⁺和Cl⁻构成)。
    • 共价键:原子间通过共用电子对形成的化学键(典型代表:H₂O, CO₂, CH₄)。
    • 金属键:金属阳离子和自由电子之间的强烈作用(决定了金属的共性,如导电、导热、有金属光泽)。
    • 分子晶体 vs. 原子晶体 vs. 离子晶体 vs. 金属晶体:理解不同化学键如何决定物质的物理性质(如熔点、硬度、导电性),原子晶体(如金刚石)熔点极高,分子晶体(如干冰)熔点很低。
  3. 化学反应的本质

    • 旧化学键的断裂:需要吸收能量。
    • 新化学键的形成:会释放能量。
    • 反应热:断键与成键能量的差值,断键吸总能量 > 成键放总能量,反应吸热;反之则放热。
  4. 四大基本反应类型

    • 化合反应:A + B → C
    • 分解反应:A → B + C
    • 置换反应:A + BC → AC + B (活泼性顺序是关键!)
    • 复分解反应:AB + CD → AD + CB (满足“沉淀、气体、水”至少其一生成)

第二部分:化学语言(化学家的“普通话”)

这是描述和交流化学的工具。

高中生必知的化学常识有哪些?-图2
(图片来源网络,侵删)
  1. 元素符号与元素周期表

    • 元素符号:必须熟练掌握前20号元素及常见过渡金属(如Fe, Cu, Zn, Ag)的符号。
    • 元素周期表:它是化学的“地图”。
      • 周期(横行):电子层数相同。
      • 族(纵列):最外层电子数相同,化学性质相似。
      • 主族 vs. 副族:主族元素(IA, IIA, IIIA...VIIA, 0族)化学性质变化规律性强。
      • 原子半径、化合价、金属性/非金属性:随周期和族的递变规律是重中之重。
  2. 化学式与化合价

    • 化学式:用元素符号和数字表示物质组成的式子,要能看懂、会写(如H₂SO₄, Na₂CO₃)。
    • 化合价:元素在形成化合物时表现出的一种性质。正负化合价代数和为零是书写化学式和配平方程式的根本依据,必须熟记常见元素的化合价口诀。
  3. 化学方程式

    • 书写原则:① 以客观事实为基础;② 遵守质量守恒定律(配平)。
    • 重要意义:不仅表示了反应物和生成物,还表示了各物质之间的质量比物质的量之比,这是所有化学计算的基础。
  4. 物质的量

    高中生必知的化学常识有哪些?-图3
    (图片来源网络,侵删)
    • 这是连接微观粒子(分子、原子)和宏观物质(质量、体积)的桥梁,是高中化学的计算核心。
    • 核心公式n = m / M (物质的量 = 质量 / 摩尔质量),n = N / N_A (物质的量 = 粒子数 / 阿伏伽德罗常数)。
    • 气体摩尔体积:标准状况下(STP, 0℃, 101kPa),1mol任何气体的体积约为22.4L。

第三部分:常见物质及其性质(化学的“明星档案”)

这部分是解决具体问题的知识库。

  1. 无机物“四大家族”

    • :电离时阳离子全部是H⁺的化合物。
      • 特性:使紫色石蕊试液变红,与活泼金属反应生成H₂,与金属氧化物反应生成盐和水,与碱发生中和反应。
      • 常见酸:盐酸、硫酸、硝酸。
    • :电离时阴离子全部是OH⁻的化合物。
      • 特性:使紫色石蕊试液变蓝,使无色酚酞变红,与非金属氧化物反应生成盐和水,与酸发生中和反应。
      • 常见碱:NaOH, Ca(OH)₂(熟石灰),NH₃·H₂O(氨水)。
    • :由金属阳离子(或铵根离子)和酸根阴离子构成的化合物。
      • 复分解反应:盐与盐、盐与碱、盐与酸之间的反应。
      • 常见盐:NaCl(食盐),Na₂CO₃(纯碱、苏打),NaHCO₃(小苏打)。
    • 氧化物
      • 酸性氧化物:多数是非金属氧化物,能与碱反应(如CO₂, SO₂)。
      • 碱性氧化物:多数是金属氧化物,能与酸反应(如CaO, Na₂O)。
      • 两性氧化物:既能与酸反应,又能与碱反应(如Al₂O₃, ZnO)。
  2. 重要的非金属单质

    • C(碳):金刚石(最硬)、石墨(质软、导电)、C₆₀。
    • S(硫):黄色粉末,燃烧产生有刺激性气味的气体。
    • N₂(氮气):空气中含量最多,化学性质稳定(N≡N三键键能大)。
    • O₂(氧气):支持燃烧,具有氧化性。
    • Cl₂(氯气):黄绿色、有毒气体,具有强氧化性,用于自来水消毒。
    • Si(硅):半导体材料,是地壳中含量第二的元素。
  3. 重要的金属单质

    • Na(钠):非常活泼,保存在煤油中,与水剧烈反应生成NaOH和H₂。
    • Al(铝):具有良好抗腐蚀性(因为表面形成致密Al₂O₃保护膜),是两性金属。
    • Fe(铁):最常见金属,有+2(亚铁)和+3(铁)两种价态,是变价金属的代表。
    • Cu(铜):不活泼金属,呈紫红色,用湿法炼铜(Fe + Cu²⁺ = Fe²⁺ + Cu)。

第四部分:化学与生活(让化学“活”起来)

将化学知识与现实世界联系起来,学习更有趣。

  1. 厨房里的化学

    • 小苏打(NaHCO₃):发酵粉,中和胃酸。
    • 纯碱(Na₂CO₃):去油污,蒸馒头(与酸反应产生CO₂使馒头蓬松)。
    • 食醋(CH₃COOH):除去水垢(主要成分CaCO₃和Mg(OH)₂)。
    • 铁锅:补充铁元素,烹饪时酸性食物会溶出少量铁离子。
  2. 环境中的化学

    • 酸雨:主要由化石燃料燃烧产生的SO₂和NO₂引起。
    • 温室效应:主要由CO₂、CH₄等温室气体引起。
    • 臭氧层空洞:氟利昂等物质破坏了臭氧层(O₃)。
    • 水体富营养化:含N、P的废水(如化肥、洗涤剂)排入水体,导致藻类疯长。
  3. 材料与能源

    • 三大合成材料:塑料、合成纤维、合成橡胶。
    • 硅酸盐材料:水泥、玻璃、陶瓷。
    • 能源:化石燃料(煤、石油、天然气)、电池(化学能→电能)、氢能(清洁能源)。

第五部分:实验与安全(化学家的“操作规范”)

化学是一门以实验为基础的学科,安全和规范是第一位的。

  1. 基本实验操作

    • 药品取用:“三不”原则(不闻、不摸、不尝);固体用药匙或镊子,液体用胶头滴管或倾倒。
    • 加热:试管外壁干燥,液体不超过容积1/3,试管口不对人。
    • 过滤:“一贴、二低、三靠”。
    • 蒸发:用玻璃棒不断搅拌,防止液滴飞溅。
  2. 实验室安全常识(必记!)

    • “三不”原则:任何化学药品不能用手直接接触,不要凑到容器口去闻气味,不能尝试任何药品的味道。
    • 防火:易燃物(如酒精、钠)远离火源;若不慎起火,小火用湿布盖灭,大火用灭火器。
    • 防爆炸:点燃可燃性气体(如H₂, CH₄)前,必须先验纯
    • 防中毒:闻气体时,用手轻轻扇动,使少量气体飘进鼻孔。
    • 防倒吸:加热法制取并用排水法收集气体,实验结束时,应先将导管移出水面,再熄灭酒精灯
    • 意外处理:酸/碱液洒到皮肤上,立即用大量水冲洗,再涂上相应的中和剂(如酸用稀NaHCO₃溶液,碱用稀硼酸溶液)。

第六部分:化学思维与学习方法

授人以鱼不如授人以渔。

  1. 宏观与微观的联系:看到一瓶水(宏观),要能想到它是由无数个H₂O分子(微观)构成的;看到钠与水反应剧烈(宏观),要能想到是活泼的Na原子与极性H₂O分子作用的结果(微观)。
  2. 分类与比较的思想:将物质、反应、实验操作等进行分类,比较它们的异同点,有助于系统化记忆和理解。
  3. 守恒的思想:质量守恒、原子守恒、电子守恒、电荷守恒是解决计算题和推理题的万能钥匙。
  4. 实验探究精神:多问“为什么”,为什么这个反应要这样条件?为什么用这个装置而不是那个?通过实验验证你的猜想。

总结一下:高中化学常识的核心就是“结构-性质-用途”这条主线,理解了物质的结构(原子、化学键),就能预测它的性质,进而知道它的用途,将零散的知识点串联成线,再编织成网,你的化学学习就会事半功倍。

祝你学习顺利,在化学的世界里发现乐趣!

分享:
扫描分享到社交APP
上一篇
下一篇