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高中化学必修第一册|全册完整知识点汇总

高中化学必修第一册|全册完整知识点汇总
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前言
高一必修一是整个高中化学的地基,包含物质分类、离子反应、氧化还原、钠氯、铁铝金属材料、物质的量计算。概念多、方程式杂、计算易踩坑。本文按照教材章节完整梳理,核心公式附带推导,重点标注高考高频易错点,适合一轮复习、考前速记,可直接打印。
教材版本:人教版2019必修第一册,共四章。
第一章 物质及其变化
第一节 物质的分类及转化
1.两种分类方法
1)树状分类法:层层分类,如物质分为纯净物、混合物;纯净物分单质、化合物;化合物分酸、碱、盐、氧化物。
2)交叉分类法:同一物质按不同标准分类,例Na₂CO₃既是钠盐,又是碳酸盐。
2.氧化物分类
- 酸性氧化物:与碱反应只生成盐和水;大多数非金属氧化物。
例:CO₂、SO₂;注意:CO、NO是不成盐氧化物,不属于酸性氧化物。
- 碱性氧化物:与酸反应只生成盐和水;全部属于金属氧化物。
例:Na₂O、CaO;注意:Mn₂O₇是酸性氧化物;Al₂O₃是两性氧化物,不属于碱性氧化物。
易错:金属氧化物不一定是碱性氧化物;非金属氧化物不一定是酸性氧化物。
3.同素异形体
同种元素形成的不同单质;金刚石、石墨、C₆₀;红磷、白磷。
⚠️同素异形体之间转化属于化学变化,物理性质不同,化学性质相似。
4.分散系
分散系=分散质+分散剂,按分散质粒子直径划分:
分散系 溶液 胶体 浊液 
粒子直径 <1nm 1‑100nm >100nm 
稳定性 稳定 介稳体系 不稳定 
鉴别 丁达尔效应(胶体特有) 丁达尔效应 静置沉降 
胶体本质:粒子直径1‑100nm;丁达尔效应是现象,不是本质。
常见胶体:Fe(OH)₃胶体、云、雾、有色玻璃。
胶体性质:丁达尔效应、电泳、聚沉(加热、加电解质、加带相反电荷胶体)。
5.物质的转化
单质→氧化物→酸/碱→盐;利用物质类别预测物质化学性质。
第二节 离子反应
1.电解质与非电解质
- 电解质:在水溶液或熔融状态下能够导电的化合物。(酸、碱、盐、活泼金属氧化物、水)
- 非电解质:水溶液和熔融都不导电的化合物。(蔗糖、酒精、CO₂、NH₃)
注意:单质、混合物既不是电解质也不是非电解质;CO₂水溶液导电,但是CO₂是非电解质。
2.电离
电解质解离出自由移动离子的过程。
电离方程式书写:
HCl = H⁺ + Cl⁻
H₂SO₄ = 2H⁺ + SO₄²⁻
NaOH = Na⁺ + OH⁻
Na₂CO₃ = 2Na⁺ + CO₃²⁻
酸:电离阳离子全部是H⁺;碱:电离阴离子全部是OH⁻。
3.离子反应
溶液中,有离子参加的反应。
离子方程式书写四步法:写、拆、删、查
1.写:写出完整化学方程式
2.拆:可拆:强酸、强碱、可溶性盐;不可拆:沉淀、气体、弱电解质(水、氨水、弱酸)、单质、氧化物
3.删:删掉两边不参与反应的离子
4.查:原子守恒、电荷守恒、沉淀气体符号。
高频易错:
①浓硫酸不拆;澄清石灰水拆;石灰乳不拆。
②弱酸弱碱不能拆,NH₃·H₂O不能写成NH₄⁺+OH⁻。
4.离子反应发生条件
生成沉淀、生成气体、生成弱电解质(水);氧化还原型离子反应。
5.离子共存
不能大量共存:
①生成沉淀;②生成气体;③生成弱电解质;④发生氧化还原反应;⑤发生双水解。
隐含条件:无色溶液:排除Cu²⁺(蓝)、Fe²⁺(浅绿)、Fe³⁺(黄)、MnO₄⁻(紫红)。
酸性溶液:有大量H⁺;碱性溶液:大量OH⁻。
第三节 氧化还原反应
1.概念
- 特征:化合价升降;本质:电子转移(得失或偏移)。
- 氧化剂:得电子,化合价降低,被还原,发生还原反应,生成还原产物。
- 还原剂:失电子,化合价升高,被氧化,发生氧化反应,生成氧化产物。
口诀:升失氧还,降得还氧
升(化合价升高)→失电子→被氧化→作还原剂→氧化产物
降(化合价降低)→得电子→被还原→作氧化剂→还原产物
2.氧化还原反应与四大基本反应
1.置换反应:全部是氧化还原反应
2.复分解反应:全部非氧化还原
3.化合、分解:有单质参与才是氧化还原。
3.电子转移表示
双线桥:指向生成物,标得失电子数目;
单线桥:箭头从还原剂指向氧化剂,只标转移电子总数。
4.氧化性还原性强弱比较
①氧化剂>氧化产物;还原剂>还原产物
②金属单质还原性越强,对应阳离子氧化性越弱。
5.常见强氧化剂、强还原剂
强氧化剂:Cl₂、H₂O₂、KMnO₄、硝酸、浓硫酸
强还原剂:活泼金属、Fe²⁺、I⁻、S²⁻、SO₂
第二章 海水中的重要元素——钠和氯
第一节 钠及其化合物
1.金属钠
物理:银白色、质软、密度比水小,熔点低。
化学性质:
1)常温与氧气:4Na + O₂ = 2Na₂O(白色氧化钠)
2)加热:2Na + O₂ △ Na₂O₂(淡黄色过氧化钠)
3)钠与水:2Na + 2H₂O = 2NaOH + H₂↑
现象:浮、熔、游、响、红。
2.氧化钠 Na₂O(碱性氧化物)
Na₂O+H₂O=2NaOH;Na₂O+CO₂=Na₂CO₃
3.过氧化钠 Na₂O₂(过氧化物,不是碱性氧化物)
2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑
2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂
注意:Na₂O₂既作氧化剂又作还原剂,1mol Na₂O₂反应转移1mol电子。
4.碳酸钠 Na₂CO₃(苏打、纯碱)、碳酸氢钠NaHCO₃(小苏打)
1.碳酸钠与少量盐酸:Na₂CO₃+HCl=NaHCO₃+NaCl
碳酸钠足量盐酸:Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+CO₂↑+H₂O
2.碳酸钠溶液通CO₂:Na₂CO₃+CO₂+H₂O=2NaHCO₃
3.碳酸氢钠受热分解:2NaHCO₃ △ Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O
4.NaHCO₃+NaOH = Na₂CO₃+H₂O
鉴别:加热,产生气体的是NaHCO₃;加CaCl₂沉淀的是Na₂CO₃。
第二节 氯及其化合物
1.氯气 Cl₂
物理:黄绿色气体,有毒,刺激性气味。
1)金属燃烧:
2Na+Cl₂点燃 2NaCl;2Fe+3Cl₂点燃 2FeCl₃;Cu+Cl₂点燃 CuCl₂
氯气氧化性强,把金属氧化到最高价。
2)氢气燃烧:H₂+Cl₂点燃 2HCl
3)氯气与水:Cl₂+H₂O ⇌ HCl+HClO(可逆)
氯水成分:分子Cl₂、H₂O、HClO;离子H⁺、Cl⁻、ClO⁻、OH⁻。
HClO:弱酸,强氧化性,漂白,见光分解:2HClO光照 2HCl+O₂↑。
4)氯气和NaOH制84消毒液:Cl₂+2NaOH = NaCl+NaClO+H₂O
5)制漂白粉:2Cl₂+2Ca(OH)₂ = CaCl₂+Ca(ClO)₂+2H₂O
漂白粉有效成分:Ca(ClO)₂;漂白原理:Ca(ClO)₂+CO₂+H₂O=CaCO₃↓+2HClO。
第三节 物质的量(计算核心)
1.核心公式
1. n = N / N_A ;N = n·N_A
2. n = m / M ;m = n·M
3. n = V / V_m (气体,标况V_m=22.4L/mol);V=n·V_m
注意:固体液体不能用22.4L/mol;非标况V_m不一定等于22.4。
4. c = n / V ;n=cV;V=n/c
2.溶液稀释(推导)
稀释前后溶质物质的量不变 n浓=n稀
c浓·V浓 = c稀·V稀
3.浓度与质量分数换算【带完整推导】
取1L溶液:
溶液质量 = 1000 mL × ρ(g/mL)=1000ρ g
溶质质量 =1000ρ·ω
溶质物质的量 n = 1000ρω / M
1L溶液浓度:
c = 1000ρω / M
ρ单位g/mL,必须乘1000单位换算。
4.混合气体平均摩尔质量
\overline{M}=m_{总}/n_{总}
同温同压:气体密度之比等于摩尔质量之比:\rho_1/\rho_2=M_1/M_2
5.化学方程式计算
aA + bB = cC + dD
n(A)/a = n(B)/b = n(C)/c = n(D)/d
上下单位一致,左右单位可以不同。
第三章 铁 金属材料
第一节 铁及其化合物(铁三角)
Fe(0价)、Fe²⁺(亚铁)、Fe³⁺(铁离子)
1. Fe→Fe²⁺(弱氧化剂:H⁺、Cu²⁺、S、I₂)
Fe+2HCl = FeCl₂+H₂↑;Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu
2. Fe→Fe³⁺(强氧化剂Cl₂、Br₂、稀硝酸)
2Fe+3Cl₂点燃 2FeCl₃
3. Fe²⁺→Fe³⁺(被氧化)
2FeCl₂+Cl₂=2FeCl₃;离子:2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl⁻
酸性双氧水:2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺ =2Fe³⁺+2H₂O
4. Fe³⁺→Fe²⁺(还原剂Fe、Cu、I⁻)
2FeCl₃+Fe=3FeCl₂;2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺
2FeCl₃+Cu=2FeCl₂+CuCl₂;2Fe³⁺+Cu=2Fe²⁺+Cu²⁺
5. Fe²⁺→Fe:Zn+FeCl₂ = ZnCl₂+Fe
6. Fe³⁺→Fe:铝热反应 Fe₂O₃+2Al高温 Al₂O₃+2Fe
铁的氢氧化物
1. FeCl₂+2NaOH = Fe(OH)₂↓+2NaCl
4Fe(OH)₂+O₂+2H₂O =4Fe(OH)₃
现象:白色沉淀→灰绿色→红褐色(高考高频)
2. FeCl₃+3NaOH=Fe(OH)₃↓+3NaCl
3. 2Fe(OH)₃ △ Fe₂O₃+3H₂O
检验Fe³⁺:KSCN溶液,溶液变为血红色。
检验Fe²⁺:先加KSCN无现象,再加氯水变红。
第二节 金属材料
1.合金:金属+金属/非金属;硬度更大,熔点更低。
铁合金:生铁、钢;
铝合金:密度小强度高;铜合金:黄铜、青铜。
2.铝及其化合物(铝三角)
微粒:Al³⁺、Al(OH)₃、AlO₂⁻
①Al³⁺→Al(OH)₃:AlCl₃+3NH₃·H₂O =Al(OH)₃↓+3NH₄Cl(只能氨水,强碱过量会溶解)
②Al(OH)₃→Al³⁺:Al(OH)₃+3HCl=AlCl₃+3H₂O
③Al(OH)₃→AlO₂⁻:Al(OH)₃+NaOH=NaAlO₂+2H₂O
④AlO₂⁻→Al(OH)₃
少量CO₂:2NaAlO₂+CO₂+3H₂O=2Al(OH)₃↓+Na₂CO₃
过量CO₂:NaAlO₂+CO₂+2H₂O=Al(OH)₃↓+NaHCO₃
⑤Al³⁺→AlO₂⁻(过量NaOH):AlCl₃+4NaOH=NaAlO₂+3NaCl+2H₂O
⑥AlO₂⁻→Al³⁺(过量盐酸):NaAlO₂+4HCl=AlCl₃+NaCl+2H₂O
铝单质、氧化铝两性
2Al+6HCl=2AlCl₃+3H₂↑
2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑
Al₂O₃+6HCl=2AlCl₃+3H₂O
Al₂O₃+2NaOH=2NaAlO₂+H₂O
2Al(OH)₃ △ Al₂O₃+3H₂O
重点:Al(OH)₃只溶于强酸强碱,不溶于氨水、碳酸。
第四章 物质结构 元素周期律
第一节 原子结构
1.原子:原子核(质子+中子)+核外电子
质量数A =质子数Z +中子数N
原子序数=核电荷数=质子数=核外电子数(中性原子)
2.核素:具有一定质子数和中子数的原子;同位素:质子数相同中子数不同的同种元素不同核素。
例:¹⁶O、¹⁸O互为同位素。
核外电子排布
排布规律:每层最多2n²;最外层≤8;次外层≤18;能量低先排内层。
1‑20号元素电子排布必须熟练。
第二节 元素周期表
1.周期:横行;周期序数=电子层数。
短周期:1、2、3周期;长周期4‑7周期。
2.族:纵行;主族A;副族B;0族;Ⅷ族。
主族序数 =最外层电子数=最高正价(O、F除外)。
第三节 元素周期律
1.同周期(从左向右):原子半径减小;金属性减弱;非金属性增强;最高正价升高。
2.同主族(从上向下):原子半径增大;金属性增强;非金属性减弱。
金属性强弱判断
①单质与水/酸置换氢气难易;②最高价氧化物水化物碱性强弱。
非金属性强弱判断
①单质与H₂化合难易;②气态氢化物稳定性;③最高价含氧酸酸性强弱。
注意:比较酸性,必须是最高价含氧酸,不能用HCl、H₂S。
化学键
1.离子键:阴阳离子之间;活泼金属+活泼非金属;离子化合物(强碱、盐、活泼金属氧化物)
2.共价键:原子之间共用电子对;非金属之间;共价化合物(酸、非金属氧化物、氢化物)
离子化合物一定含离子键,可以含有共价键;共价化合物只有共价键。
第四节 化学键
电子式书写;离子化合物、共价化合物电子式。
化学反应本质:旧化学键断裂,新化学键形成。
必修一高频易错总结
1. 22.4L/mol只适用于标况气体;液体固体不能使用。
2. 胶体本质粒子直径1‑100nm;丁达尔效应是区分胶体和溶液的现象。
3. 离子方程式:澄清石灰水拆,石灰乳不拆;浓硫酸不拆,稀硫酸拆。
4. Fe(OH)₂极易被氧气氧化;制备要隔绝氧气。
5. Al(OH)₃不能溶于氨水,制备氢氧化铝用氨水或通入CO₂。
6. 过氧化钠不是碱性氧化物;与水、CO₂反应,1mol Na₂O₂转移1mol电子。
7. 同位素是原子之间;同素异形体是单质之间。
8. 非金属性比较必须看最高价含氧酸。
📌领取说明
必修一知识点繁杂,概念、方程式、计算三位一体,建议对照课本,结合这份总结反复复盘。
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