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高三化学知识点总结大全

   2025-12-15 130
核心提示:高三化学知识点总结大全高三化学复习需整合必修 + 选修核心内容,构建 “概念理论→元素化合物→有机化学→实验计算” 的知识网

高三化学知识点总结大全

高三化学复习需整合必修 + 选修核心内容,构建 “概念理论→元素化合物→有机化学→实验计算” 的知识网络,以下是分模块的系统总结,兼顾基础巩固与难点突破。

一、 化学基本概念与理论(高考核心考点)

1. 物质的组成、分类与化学用语

  • 物质的组成

    • 宏观:物质由元素组成(元素只讲种类,不讲个数)。

    • 微观:物质由分子、原子、离子构成(金属、稀有气体由原子直接构成;离子化合物由阴、阳离子构成)。

  • 物质的分类

    • 酸:电离出的阳离子全部是 H⁺(如 HCl、H₂SO₄,注意酸式盐如 NaHSO₄不属于酸)。

    • 碱:电离出的阴离子全部是 OH⁻(如 NaOH、NH₃・H₂O)。

    • 盐:由金属阳离子(或 NH₄⁺)与酸根阴离子构成(如 NaCl、NH₄Cl)。

    • 氧化物:由两种元素组成且一种为氧元素(酸性氧化物如 CO₂、碱性氧化物如 CaO、两性氧化物如 Al₂O₃)。

    • 纯净物与混合物:纯净物有固定组成和熔沸点(如 H₂O);混合物无固定组成(如溶液、空气)。

    • 单质与化合物:单质由同种元素组成(如 O₂、Fe);化合物由不同种元素组成(如 CO₂、NaOH)。

    • 酸、碱、盐、氧化物:

  • 化学用语

    • 元素符号、离子符号(如 Na⁺、SO₄²⁻)、电子式(注意离子化合物与共价化合物的区别,如 NaCl 电子式为\(Na^+[:\!\!\underset{..}{\overset{..}{Cl}}:]^-\))。

    • 化学方程式、离子方程式(书写原则:拆写规则 —— 强酸、强碱、可溶性盐拆成离子,其余保留化学式)。

    • 热化学方程式(标注物质状态、ΔH 的符号和单位,ΔH 与计量数成正比)。

2. 物质的量与化学计算基础

  • 核心公式

    • \(n=\frac{m}{M}=\frac{N}{N_A}=\frac{V}{V_m}\)(标准状况下\(V_m=22.4\ \text{L/mol}\)只适用于气体)。

    • 物质的量浓度:\(c=\frac{n}{V}\)V为溶液体积,单位 L);稀释定律:\(c_1V_1=c_2V_2\)

  • 阿伏伽德罗常数(\(N_A\))的陷阱

    • 状况陷阱:非标准状况下(如常温常压),气体体积不能用 22.4 L/mol 计算。

    • 物质状态陷阱:标准状况下,H₂O、CCl₄、SO₃等为液态或固态,体积不能用 22.4 L/mol 计算。

    • 化学键陷阱:如 1 mol SiO₂含 4 mol Si—O 键,1 mol CH₄含 4 mol C—H 键。

3. 化学反应与能量

  • 反应热与焓变

    • 放热反应 ΔH<0(如燃烧、中和反应);吸热反应 ΔH>0(如 C 与 CO₂的反应、大多数分解反应)。

    • 键能与焓变的关系:ΔH = 反应物总键能 - 生成物总键能。

  • 盖斯定律

    • 核心:反应焓变只与始态和终态有关,与途径无关。

    • 应用:通过已知热化学方程式的加减运算,消去中间产物,计算未知反应的 ΔH。

  • 电化学基础

    • 放电顺序:阳极(活性电极>Cl⁻>OH⁻>含氧酸根);阴极(Ag⁺>Cu²⁺>H⁺>Fe²⁺>Zn²⁺)。

    • 应用:电解饱和食盐水(氯碱工业)、电解精炼铜、电镀。

    • 电极反应式书写:如锌锰干电池正极:\(2NH_4^+ + 2e^- = 2NH_3↑ + H_2↑\)

    • 原电池:将化学能转化为电能,负极失电子发生氧化反应,正极得电子发生还原反应(如铜锌原电池中,Zn 为负极,Cu 为正极)。

    • 电解池:将电能转化为化学能,阳极失电子发生氧化反应,阴极得电子发生还原反应(惰性电极如石墨、Pt 不参与反应)。

    4. 化学反应速率与化学平衡

    • 化学反应速率

      • 计算公式:\(v=\frac{\Delta c}{\Delta t}\),单位:mol/(L・s) 或 mol/(L・min)。

      • 影响因素:浓度(增大反应物浓度,速率加快)、温度(升温速率加快)、压强(仅影响气体反应,加压速率加快)、催化剂(同等程度改变正逆反应速率,不影响平衡)。

    • 化学平衡状态

      • 浓度:增大反应物浓度→正向移动;增大生成物浓度→逆向移动。

      • 温度:升温→向吸热方向移动;降温→向放热方向移动。

      • 压强:加压→向气体分子数减少的方向移动(无气体参与的反应,压强不影响平衡)。

      • 五大特征:逆、等、动、定、变(核心:\(v_正=v_逆≠0\);标志:各物质浓度、百分含量不再变化)。

      • 平衡移动判断(勒夏特列原理):改变影响平衡的一个条件,平衡向减弱这种改变的方向移动。

    • 化学平衡常数(K

      • 表达式:对于\(aA + bB \rightleftharpoons cC + dD\)\(K=\frac{[C]^c[D]^d}{[A]^a[B]^b}\)(固体、纯液体不写入)。

      • 影响因素:只与温度有关;K越大,反应进行程度越大。

    5. 水溶液中的离子平衡

    • 弱电解质的电离平衡

      • 强弱电解质区别:强电解质(强酸、强碱、大多数盐)完全电离(用 “=”);弱电解质(弱酸、弱碱、水)部分电离(用 “\(\rightleftharpoons\)”)。

      • 电离平衡特征:逆、等、动、定、变(升温促进电离,稀释促进电离)。

    • 水的电离与溶液 pH

      • 水的离子积:\(K_w=[H^+][OH^-]\),常温下\(K_w=1×10^{-14}\),升温\(K_w\)增大。

      • pH 计算:\(pH=-lg[H^+]\);常温下,中性溶液 pH=7,酸性 pH<7,碱性 pH>7。

      • 酸碱中和滴定:核心仪器(酸式滴定管、碱式滴定管);指示剂选择(强酸强碱滴定用酚酞或甲基橙);误差分析(如滴定管未润洗、仰视 / 俯视读数的影响)。

    • 盐类的水解

      • 实质:盐电离出的弱离子与水电离出的 H⁺或 OH⁻结合,促进水的电离。

      • 规律:有弱才水解,谁弱谁水解,谁强显谁性,越弱越水解(如 NH₄Cl 溶液显酸性,CH₃COONa 溶液显碱性)。

      • 应用:配制 FeCl₃溶液时加盐酸抑制水解;泡沫灭火器原理(Al³⁺与 HCO₃⁻双水解)。

    • 难溶电解质的溶解平衡

      • 溶度积常数(\(K_{sp}\)):\(M_mA_n(s) \rightleftharpoons m M^{n+}(aq) + n A^{m-}(aq)\)\(K_{sp}=[M^{n+}]^m[A^{m-}]^n\),只与温度有关。

      • 沉淀转化:溶解度小的沉淀可转化为溶解度更小的沉淀(如 AgCl→AgI→Ag₂S)。

    二、 元素及其化合物(高考高频考点)

    1. 金属及其化合物

    金属单质性质重要化合物核心反应
    钠(Na)银白色金属,密度比水小,熔点低,与水剧烈反应生成 NaOH 和 H₂Na₂O(碱性氧化物)、Na₂O₂(过氧化物)、NaOH、Na₂CO₃、NaHCO₃① \(2Na + 2H_2O = 2NaOH + H_2↑\)② \(2Na_2O_2 + 2CO_2 = 2Na_2CO_3 + O_2\)③ \(NaHCO_3 + HCl = NaCl + CO_2↑ + H_2O\)④ \(2NaHCO_3 \xlongequal{\Delta} Na_2CO_3 + CO_2↑ + H_2O\)
    铝(Al)银白色金属,两性金属,与酸、强碱均能反应生成 H₂Al₂O₃(两性氧化物)、Al (OH)₃(两性氢氧化物)、AlCl₃、NaAlO₂① \(2Al + 2NaOH + 2H_2O = 2NaAlO_2 + 3H_2↑\)② \(Al(OH)_3 + NaOH = NaAlO_2 + 2H_2O\)③ \(AlCl_3 + 3NH_3·H_2O = Al(OH)_3↓ + 3NH_4Cl\)
    铁(Fe)银白色金属,变价金属(+2、+3 价),与 O₂、Cl₂等反应生成不同价态化合物FeO、Fe₂O₃、Fe₃O₄、Fe(OH)₂、Fe(OH)₃、FeCl₂、FeCl₃① \(3Fe + 2O_2 \xlongequal{点燃} Fe_3O_4\)② \(2Fe + 3Cl_2 \xlongequal{点燃} 2FeCl_3\)③ \(4Fe(OH)_2 + O_2 + 2H_2O = 4Fe(OH)_3\)(白色沉淀→灰绿色→红褐色)④ \(2FeCl_3 + Fe = 3FeCl_2\)\(2FeCl_2 + Cl_2 = 2FeCl_3\)

    2. 非金属及其化合物

    非金属单质性质重要化合物核心反应
    氯(Cl)黄绿色气体,有毒,氧化性强,与 H₂、Fe 等反应HCl、HClO、NaClO、Ca(ClO)₂① \(Cl_2 + H_2O \rightleftharpoons HCl + HClO\)(HClO 有漂白性、不稳定性)② \(Cl_2 + 2NaOH = NaCl + NaClO + H_2O\)(漂白液制备)③ \(2Cl_2 + 2Ca(OH)_2 = CaCl_2 + Ca(ClO)_2 + 2H_2O\)(漂白粉制备)
    硫(S)淡黄色固体,与 O₂反应生成 SO₂,氧化性较弱SO₂、SO₃、H₂SO₃、H₂SO₄① \(S + O_2 \xlongequal{点燃} SO_2\)② \(2SO_2 + O_2 \underset{\Delta}{\overset{催化剂}{=\!=\!=}} 2SO_3\)③ \(SO_2 + Cl_2 + 2H_2O = H_2SO_4 + 2HCl\)④ 浓硫酸的强氧化性:\(Cu + 2H_2SO_4(浓) \xlongequal{\Delta} CuSO_4 + SO_2↑ + 2H_2O\)
    氮(N)无色无味气体,化学性质稳定,高温高压下与 H₂合成 NH₃NH₃、NO、NO₂、HNO₃① \(N_2 + 3H_2 \underset{高温高压}{\overset{催化剂}{=\!=\!=}} 2NH_3\)(合成氨工业)② \(N_2 + O_2 \xlongequal{放电} 2NO\)\(2NO + O_2 = 2NO_2\)\(3NO_2 + H_2O = 2HNO_3 + NO\)③ 浓硝酸的强氧化性:\(Cu + 4HNO_3(浓) = Cu(NO_3)_2 + 2NO_2↑ + 2H_2O\)
    碳(C)金刚石(硬度大)、石墨(导电性好),与 O₂、CO₂等反应CO、CO₂、H₂CO₃、碳酸盐① \(C + O_2 \xlongequal{点燃} CO_2\)\(2C + O_2 \xlongequal{点燃} 2CO\)② \(C + CO_2 \xlongequal{高温} 2CO\)③ \(CO_2 + Ca(OH)_2 = CaCO_3↓ + H_2O\)\(CaCO_3 + CO_2 + H_2O = Ca(HCO_3)_2\)

    三、 有机化学基础(选修核心)

    1. 有机物的分类与官能团

    有机物类别官能团代表物质主要化学性质
    烷烃无官能团(单键)甲烷(CH₄)取代反应(与 Cl₂光照)、燃烧
    烯烃碳碳双键(\(C=C\)乙烯(CH₂=CH₂)加成反应(与 Br₂、H₂、HCl)、加聚反应、氧化反应(使酸性 KMnO₄褪色)
    炔烃碳碳三键(\(C≡C\)乙炔(CH≡CH)加成反应、氧化反应
    芳香烃苯环苯(C₆H₆)、甲苯(C₆H₅CH₃)苯:取代反应(硝化、溴代)、加成反应;甲苯:使酸性 KMnO₄褪色
    羟基(-OH)乙醇(C₂H₅OH)与 Na 反应、催化氧化(生成乙醛)、酯化反应
    酚羟基(-OH 与苯环直接相连)苯酚(C₆H₅OH)弱酸性(与 NaOH 反应)、与 FeCl₃显紫色、与浓溴水生成白色沉淀
    醛基(-CHO)乙醛(CH₃CHO)银镜反应、与新制 Cu (OH)₂反应(氧化反应)、加成反应(生成乙醇)
    羧酸羧基(-COOH)乙酸(CH₃COOH)酸的通性、酯化反应
    酯基(-COO-)乙酸乙酯(CH₃COOC₂H₅)水解反应(酸性条件生成酸和醇,碱性条件生成盐和醇)

    2. 有机物的同分异构体

    • 书写步骤:碳链异构→位置异构→官能团异构(如乙醇与二甲醚互为同分异构体)。

    • 常见类别异构:烯烃与环烷烃;醇与醚;醛与酮;羧酸与酯。

    3. 有机反应类型

    • 取代反应:甲烷的卤代、苯的硝化、酯化反应、酯的水解、卤代烃的水解。

    • 加成反应:烯烃与 Br₂的加成、苯与 H₂的加成、醛与 H₂的加成。

    • 氧化反应:有机物的燃烧、烯烃使酸性 KMnO₄褪色、醛的银镜反应。

    • 还原反应:醛与 H₂加成生成醇。

    • 加聚反应:乙烯加聚生成聚乙烯、氯乙烯加聚生成聚氯乙烯。

    四、 化学实验(高考必考点)

    1. 常见实验仪器与操作

    • 计量仪器:托盘天平(精度 0.1 g)、量筒(精度 0.1 mL)、滴定管(精度 0.01 mL)。

    • 分离提纯操作

      • 过滤(分离固体与液体,如粗盐提纯);

      • 蒸发结晶(从溶液中获得晶体,如 NaCl 晶体);

      • 蒸馏(分离沸点不同的液体,如制取蒸馏水);

      • 萃取分液(用 CCl₄萃取碘水中的碘)。

    • 气密性检查:加热法(微热装置,导管口有气泡冒出,冷却后形成水柱)、液差法(关闭止水夹,向长颈漏斗加水,形成稳定液差)。

    2. 物质的检验与鉴别

    • 阳离子检验:Fe³⁺(加 KSCN 溶液显红色);NH₄⁺(加 NaOH 溶液加热,产生使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体)。

    • 阴离子检验:Cl⁻(加 AgNO₃溶液和稀 HNO₃,生成白色沉淀);SO₄²⁻(先加稀 HCl 酸化,再加 BaCl₂溶液,生成白色沉淀);CO₃²⁻(加稀盐酸,产生使澄清石灰水变浑浊的气体)。

    • 有机物检验:醛基(银镜反应、与新制 Cu (OH)₂反应);苯酚(与 FeCl₃溶液显紫色)。

    3. 实验设计与误差分析

    • 实验设计原则:科学性、安全性、可行性、简约性。

    • 误差分析:如酸碱中和滴定中,滴定管未润洗→待测液浓度偏大;仰视读数→待测液浓度偏大。

    五、 高考易错点总结

    1. 电解质与非电解质的判断:电解质必须是化合物(如盐酸是混合物,不是电解质);SO₂、CO₂等是非电解质(自身不能电离)。

    2. 氧化还原反应的判断:有元素化合价升降的反应才是氧化还原反应(如复分解反应不是);氧化剂得电子,化合价降低,被还原

    3. 有机反应的条件:乙醇消去反应条件是浓硫酸、170℃,催化氧化条件是铜或银、加热,条件不同产物不同。

    4. 实验操作细节:点燃可燃性气体前必须验纯;稀释浓硫酸时 “酸入水,沿器壁,慢慢搅”。


     
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