高三化学基本概念（上）
主要内容：
1．从微观和宏观角度进一步认识物质的组成.
2．对物质进行较系统地分类并明白各种分类的依据.
3.比较物理变化和化学变化的特征、本质
4.掌握无机反应的分类及依据
5.总结无机反应中的四大基本类型
二、学习指导
(一)元素和微粒的区别
元素——宏观概念, 只论种类不论个数
1．概念的范畴不同
微粒——微观概念, 既论种类又论个数
元素——由核电荷数(即质子数)决定
2．决定种类的因素不同 原子——由质子数和中子数两者来决定
分子——由原子的种类、个数及结合方式(考虑同分异构体)决定
离子——由它的组成、结构及电荷数决定
例如：氢元素只有一种，氢原子有三种：氕（H） 氘（D）、氚(T).
H、、D、T相互形成的氢分子有六种。
想一想：若由两种氢原子（H、D）和两种氧原子(16O、18O)形成的水分子、过氧化氢分子各有几种？
提示：① 分析水分子时，固定一种氧原子，两种氢组合可有三种，再换一种氧原子，又有三种，共六种。
②分析过氧化氢分子时，两种氧组合可有三种，两种氢组合可有三种，这样就有九种，但不要忽视：H-16O-18O-D和D -16O-18O- H是两种不同的分子。注意分子不是左右对称。
(二)物质的构成微粒
如何判断一种物质是由何种微粒构成?
先看一个实例 ：
下列均由分子构成的一组物质是( )
A. CH4, H2O, SiO2 B. CS2, O2, Cl2
C. P, C, SiH4 D. C2H4, H3PO4, NaCl
要解答此类问题,首先必须弄清每种化学式所指物质的晶体类型,以及每种微粒能构成物质的常见类别,现列表如下:
| 晶体类型 | 构成微粒 | 常见物质类别 | 实 例 |
| 原子晶体 | 原子 | 少数非金属单质、某些非金属氧化物 | 金刚石 Si, SiO2 |
| 分子晶体 | 分子 | 某些非金属单质、气态氢化物和氧化物、酸、有机物 | H2, O2, HCl, H2O, SO2, SO3, C2H4, C2H5OH |
| 离子晶体 | 阴、阳离子 | 大多数盐（含铵盐）、强碱、大多数金属氧化物、金属氢化物 | NaCl,NH4NO3 、NaOH, MgO、Na2O2、NaH等 |
由表可进一步找出下列关系
微粒 形成的物质种类
离子
单
质
原子
分子
化合物
如掌握以上知识,再看例题,则不难选出正确答案为B
（三）判别混合物和纯净物
首先抓住基本特征，列表比较如下：
| 纯净物 | 混合物 |
| ①有固定的组成和结构 ②有一定的熔、沸点 ③保持一种物质的性质 | 无固定组成和结构 无一定的熔、沸点 保持原有物质各自的化学性质 |
其次，要熟悉一些常见的混合物的名称、组分等
最后，对一些物质混合在一起，要注意有无反应的可能性（是否具备反应条件）、反应的完全性（反应若为可逆，一定得到的是混合物）、反应物间得投料比等诸多情况。
（四）比较“四同”
| 名称 内容 | 同位素 | 同素异形体 | 同系物 | 同分异构体 |
| 相同点 | 质子数 | 元素 | 结构相似官能团种类和个数 | 化学式 |
| 不同点 | 中子数 | 分子构成或晶体结构 | 分子组成相差(CH2)n | 分子结构 |
| 对象 | 原子 | 单质 | 有机物 | 有机物 |
| 物性 | 不同 | 不同 | 不同 | 不同 |
| 化性 | 几乎相同 | 相似 | 相似 | 相似或不同 |
| 实例 |
| O2、O3；红磷，白磷；金刚石，石墨 | 乙烯，丙烯；甲苯，乙苯 | 乙醇，甲醚；甘氨酸，硝基乙烷 |
Ｄ. T
(五)无机化合物的分类
1． 按组成、性质分类
金属氢化物
如NaH
|
如HCl
组成 金属氧化物
非金属氧化物
|
碱性
性质 成盐氧化物 酸性
两性
不成盐氧化物 如NO, CO, NO2
特殊氧化物 如Na2O2, KO2, Fe3O4
是否含氧 含氧酸
如 HClO4
无氧酸 如HCl
电离出H+量 一元酸
如HNO3，HI
多元酸 如H3PO4， H2C2O4
酸根性质 氧化性酸
如浓H2SO4， HNO3， HMnO4
还原性酸
如HI， H2S
|
电离程度 强酸
如HCl, H2SO4
弱酸 如H2S. CH3COOH
挥发性 难挥发酸 如H3PO4,
H2SO4
易挥发酸 如浓HCl, 浓HNO3
稳定性 稳定性酸 如HCl, H2SO4,
H3PO4
不稳定性酸 如HNO3, HI, H2S, H2SO3
电离出OH－数 一元碱 NaOH, NH3·H2O
多元碱Ba(OH)2, Mg(OH)2
|
溶解性 可溶性碱 如NaOH, NH3·H2O
难溶性碱 如Mg(OH)2, Fe(OH)3
电离程度 强碱
如 KOH
弱碱
如NH3·H2O
正 盐 如 K2SO4
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碱式盐 如 Cu2(OH)2CO3
复 盐 如 KAl(SO4)2·12H2O
络 盐 如 Na3AlF6
想一想：复盐和络盐有何区别？（提示：根据能否电离出络合离子。）
2. 按微粒间成键种类分
共价化合物: 如 CO2, SiO2
化合物
离子化合物 如 NaCl, NH4Cl
3.按能否电离来分
电解质 电离 强电解质
化合物
程度 弱电解质
非电解质
(六)物理变化与化学变化的特征、本质等
1.特征：有无新物质生成
2.本质：有无化学键的断裂和形成
3.现象：物理变化――大小、形状、状态改变
化学变化——常伴有发光、发热、变色、析出沉淀等
4.实例：物理变化——蒸馏(分馏)、盐析、吸附、电泳、升华、焰色反应、金属
导电等
化学变化——干馏、电解、分解、水解、变性、同素异形体转变(大部分)等
(七)化学之“化”
1．风化——结晶水合物在室温和干燥的空气里失去部分或全部结晶水的过程．
注意：自然条件．
区别：CuSO4·5H２O
CuSO4＋5H2O
2. 催化——能改变反应速度，本身一般参与反应但质量和化学性质不变．
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|
4. 酸化：向某物质中加入稀酸使之呈酸性的过程．
思考：KMnO4溶液为何用H2SO4酸化而不用HCl?
提示：2MnO ＋16H＋ ＋10Cl－ ＝ 2Mn2＋ ＋5Cl2↑＋8H2O
|
5.钝化：
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致密氧化膜→阻止内层金属与酸继续反应
6.硬水软化——通过物理、化学方法除去硬水中较多的Ca2＋、Mg2＋的过程．
7.水化——烯、炔与H2O发生加成生成新的有机物．如乙烯
乙醇，
8.氢化(硬化)——液态油在一定条件下与H2发生加成反应生成固态脂肪的过程．
作用：植物油转变成硬化油后，性质稳定，不易变质，便于运输等．
9.皂化——油脂在碱性条件下发生水解反应的过程．
产物——高级脂肪酸钠＋甘油
10.老化——橡胶、塑料等制品露置于空气中，因受空气氧化、日光照射而使之
变硬发脆的过程．
11.硫化——向橡胶中加硫，以改变其结构(双键变单键)来改善橡胶的性能，减
缓其老化速度的过程．
12.裂化——在一定条件下，分子量大、沸点高的烃断裂为分子量小、沸点低的
烃的过程．
石油裂化—
目的——提高汽油的质量和产量．
13.酯化——醇与酸生成酯和水的过程．
14.硝化(磺化)——苯环上的H被—NO2或—SO3Ｈ取代的过程．
…(八)无机化学反应的分类
化合反应
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置换反应
复分解反应
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氧化－还原反应
非氧化－还原反应
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离子反应
非离子反应
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可逆反应
完全反应
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放热反应
每一类基本反应中，要特别注意反应的定义、规律和重要实例．如：
1.化合反应
思考：化合反应是指单质间生成化合物的反应吗?
结论：不一定!化合反应即“多合一”的反应，根据反应物和生成物的种类，化合反应又可分为三种．
(1) 单质＋单质→化合物
(2) 单质 ＋ 化合物1 → 化合物
(3)化合物1 ＋ 化合物2 → 化合物3
如： 2Fe＋3Cl2 ＝ 2FeCl3
|
2FeCl3＋Fe ＝ 3FeCl2
4Fe(OH) 2 ＋ O2 ＋ 2H2O ＝ ４Ｆe(OH)3
常见错误：认为只有FeCl3才能用化合反应制得，而FeCl2、Ｆe(OH)3不能用化合反应制得。
2.分解反应：
可简述为“一分多”，产物有多种，未必要单质。如;
(1) 难溶性碱
碱性氧化物 ＋ 水
2)不稳定碱
(3)难溶性酸 酸酐 ＋ 水
(4)不稳定酸
(5)碳酸盐、硝酸盐、铵盐加热分解，Agx见光分解等
3.置换反应
思考：有单质参与或生成的反应一定是置换反应吗?
提示：反应物和生成物各两种且其中一种必定是单质的反应才称作置换反应．
注意：下列置换反应特别值得重视．
①2Na ＋ 2H2O ＝ 2NaOH ＋ H2↑
②3Fe ＋4H2O Fe3O4 ＋ 4H2↑
③F2 ＋ 2H2O ＝ 4HF ＋ O2
④Cl2 ＋ H2S ＝ S ＋ 2HCl
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⑥2C ＋SiO2 ＝ Si ＋ 2CO
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⑦2Mg ＋CO2 ＝ 2MgO ＋ C
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⑧2Al ＋Fe2O3 ＝ 2Fe ＋ Al2O3
⑨C ＋H2O ＝ CO ＋ H2
⑩3Cl2 ＋2NH3 ＝ N2 ＋
6HCl
⑾Si ＋4HF ＝ SiF4＋ 2H2
4.复分解反应
(1)本质：通过两种化合物相互交换成份，使溶液中原一种或几种离子浓度显著降低．
(2)离子浓度降低的形式： ①生成难溶性物质
②生成气体或易挥发物
③生成弱电解质
(3)基本类型：
①酸 ＋ 碱 → 盐 ＋ 水(中和反应)
②酸 ＋ 盐 → 新酸 ＋ 新盐
③碱 ＋ 盐 → 新碱 ＋ 新盐
④盐 ＋ 盐 → 两种新盐
⑤碱性氧化物＋酸 → 盐＋水
(3)盐与盐可能发生的反应有：
①复分解 ②双水解 ③氧化—还原 ④络合反应
现列表比较如下：
| 类 型 | 条 件 | 弱 产 物 | 实 例 |
| 氧化还原 反 应 | 阴、阳离子具有强氧化性，强还原性 | 弱氧化性产物 弱氧化性产物 | 2Fe3＋＋S2－＝2Fe2＋ ＋S↓ |
| 双水解反应 | 阴、阳离子水解程度大且又无其它反应 | 弱 酸 弱 碱 | 2Al3＋＋3S2－＋6H2O ＝2Al(OH)3＋3H2S↑ |
| 复分解反应 | 能生成难溶性盐 | 两种新盐 | AgNO3＋NaCl＝AgCl↓＋NaNO3 |
|
络合的反应 | 有中心体和强配体 | 稳定络合物 | Fe3+＋6SCN- [Fe(SCN)6]3－ |
三、典型例析：
例1 下列所指物质属于纯净物的是( )
A. 分子式为C2H4Cl2的物质
B. 含Fe为72.41%的铁的氧化物
C. 常温下的二氧化氮
D. 按体积比为1:1混合NH3和HCl(同条件)
解析: A. 必须考虑同分异构现象,这在有机物中极为普遍, C2H4Cl2可代表1,1－二
氯乙烷和1,2－二氯乙烷.在无机物中一些固体非金属常直接用元素符合 表示.如C,S,P可代表碳,硫,磷的各种同素异形体,故这些符号均不明确所指物质, 不能认为一定是纯净物.
B. 铁的氧化物有FeO、Fe3O4、Fe2O3, 纯净的Fe3O4中Fe%为72.41%.但当
nFeO:nFe2O3=1:1时,所得混合物中Fe%也为72.41%.故不确定.但若题为
含Mg 60%的氧化镁是否属于纯净物呢?因氧化镁只有一种MgO,根据化学
式所求的Mg%与题供数据相同,则是属于纯净物.
C. 考虑可逆反应2NO2 
N2O4,即可知道常温下不可能为纯净物,又如:
| |
D．考虑反应的完全程度、反应物的量及产物的种类.在此NH3+HCl=NH4Cl.故所得产物为纯净物.还值得注意的是题中是否提供反应条件.如常况下的氢氯混合气与氢氟混合气.因H2与Cl2反应必须强光或点燃,而H2与F2在冷暗处即可
例2 .科学家根据自然界存在的N2制取出N3，1998年底又制取了N5，1999年合成和分离了含高能量的N5+离子的化合物。最近科学家确认还存在着另一种足球分子N60。N5极不稳定，需保存在-80℃的干冰中；N5+离子由于其极强的爆炸性，又称为“盐粒炸弹”；N60与C60结构相似，并在受热或机械撞击后，其中积蓄的巨大能量会在一瞬间释放出来。
(1)下列说法中不正确的是 （ ）
A． N5常温下会剧烈爆炸，体积急剧膨胀，放出大量的热
B． N60的发现开辟了能源世界的新天地,将来会成为很好的火箭燃料
C． N2、N3、N5、N5+、N60互为同素异形体
D．含N5+离子的化合物中既有离子键又有共价键
(2) 假如你是一个科学假，想设计用N5作火箭燃料发射火箭，需要解决的主要问题是________
解析：（1）同素异形体研究的对象是单质，N2、N3、N5、N60互为同素异形体，而N5+是一种离子，与它们不属于同素异形体。故C选项错误。
N5+离子是一种带电的原子团，原子团内部一定含有共价键，又含N5+离子的化合物中一定还有阴离子，阴、阳离子之间一定存在离子键的作用。故D选项正确。
（2） ① 怎样制得N5，并防止发生爆炸
②如何保存N5，如用何种容器？
③与传统燃料相比，成本如何？
例3． 已知x和y均是短周期元素中的同族元素的单质，W、V是化合物，它们有如下反应(系数，条件均略去)：W＋X→Y＋V．试写出符合题意，且满足下列要求的化学方程式：
(1)W是水_________________________________________
(2)V是水___________________________________________
(3)W、V都是氧化物____________________________________
解析：由已知条件可得W ＋ X → Y ＋ V
反应为置换反应，从已学过的置换反应和水的特点入手．
H2:M(金属) ＋ H2O →
M(OH)n ＋ H2↑
(1) 
H2O作反应物
O2:F2 ＋ H2O → HF ＋ O2
因为金属是与H同主族且为短周期元素，则不难搜寻M为Na．
H2:H2 ＋ 金属氧化物 → 金属 ＋ H2O
(2) 
H2O作产物
2H2S ＋ O2 ＝ 2S ＋ 2H2O
O2： 4HI ＋ O2 ＝ 2I2 ＋ 2H2O
因为符合条件的只有H2Ｓ和O2的置换反应．
|
①2Mg ＋CO2 2MgO ＋ C
|
|
因为X和Y为同主族元素．所以只有③满足
答案：(1)2Na ＋ 2H2O ＝ 2NaOH ＋ H2↑
（2)2H2S
＋ O2 ＝ 2S ＋ 2H2O
|
例4．将总质量为98.4g的FeCl2、CuCl2和NaBr三种固体的混合物溶于水后，通入足量的Cl2加热蒸发至干后称量残余固体，固体增重5.3g,再将残余固体溶于水，插入铁棒充分反应后，测得铁棒减轻9.6g．求原混和物中FeCl2的物质的量的百分含量．
解： 本题涉及到四个反应，其中两个“化合”、两个“置换”题目提供了前后
质量的改变值．故可采用差量法．但请注意每一结果有两个相反因素．
设混合物中FeCl2为Xmol、CuCl2为Ymol，NaBr为Zmol
127X＋135Y＋103Z＝98.4 (1)
2FeCl２＋Cl2＝2FeCl3 增重
g
2NaBr＋Cl2＝2NaCl＋Br２ 减轻
g
－＝5.3 (2)
2FeCl3＋Fe＝3FeCl２ 减轻
g
CuCl２＋Ｆe＝Cu＋FeCl2 增重8Yg
－8Y＝9.6
(3)
解①②③方程可得
x＝0.4 Y＝0.2 z＝0.2
FeCl２％＝
×100％＝50％
巩固练习
(一)选择：
1. 下列物质的性质属于物理性质的是 ( )
A.二氧化硫的漂白性
B.浓硫酸的脱水性
C.活性炭吸附NO2
D.AgI的感光性
２．下列物质分别属纯净物和混合物的是（ ）
Ａ．结晶硫酸铜、铝热剂 Ｂ．王水、冰水
Ｃ．水煤气、绿矾 Ｄ．芒硝、福尔马林
３．下列物质属于盐类，且受热分解后的生成物全部属于氧化物的是（ ）
A. 氢氧化铁 B. 碳酸氢铵 C.碱式碳酸铜 D.高锰酸钾
４．下列化学使能代表某一种纯净物分子的是 （ ）
A. C B.SiO2 C.C2H4O2 D.CH2Cl2
５．下列变化一定属于化学变化的是( )
①焰色反应 ②发光发热 ③燃烧 ④爆炸 ⑤盐析 ⑥O２变成O３
A.①②③ B.①④⑤ C.③⑥ D.①②③④⑤
６.下列变化中，属于物理变化的是 （ ）
Ａ． 油脂的氢化 Ｂ．Ｓ８受热变成Ｓ２
Ｃ． 干冰升华 Ｄ． 煤的干馏
７. 下列变化属于复分解反应的是 ( )
A.用惰性电极电解CuCl2的溶液中，
B.硫代硫酸钠浓溶液中加盐酸
C.过氧化氢的浓溶液中加MnO2
D.用Na3PO4除去硬水中的Ca2＋
８. 下列情况能通过置换反应得到铁的是 ( )
A.铜与氯化亚铁常温下混合
B.一氧化碳通过灼热的四氯化三铁
C.氢气通入硫酸亚铁溶液
D.铝和氧化铁加热至高温
９. 下列过程中不存在置换反应的是( )
A.氯气通入水中 B.氟气通入水中
C.氯水与碘化钾溶液混合 D.金属钠投入到硫酸铜溶液中
10. 根据化学反应的本质是旧键断裂和新键形成这一观点，下列变化不属于
化学反应的是( )
A.白磷隔绝空气加热到260℃时转变成红磷
B.石墨在高温高压下转化为金刚石
C.木炭转化为活性碳
D.固态硫S8加热到444.6℃时转变成硫蒸气S2
11． 某固体化合物A不导电 ,但溶于水或熔化都能完全电离,.下列说法中正确的是( )
A. A可为共价化合物 B. A一定是离子化合物
C. A是弱电解质 D. A是非电解质
12．由NaH2PO4脱水形成聚磷酸盐Na200H2P200O601，共脱去水分子的数目为
（A）198个 （B）199个 （C）200个 （D）201个
13．在相同条件下，如果1molH 原子所具有的能量为E1,由2molH原子生成1molH2分子后，1molH2的能量为E2.。则下列关系正确的是 （ ）
A. 2 E1= E2 B. 2 E1> E2 C. 2 E1<E2 D.前三种情况均有可能。
１4. 下列化合物只能用相应的单质化合而制得的是( )
A.FeCl2 B.AgCl C.Al2S3 D.Al2O3
１5．在FeCl3与KSCN混合后的血红色溶液中，加入适量NaF晶体后，得到一
无色溶液，据此可知：( )
A.F－将Fe3＋ 还原为无色物
B.NaF溶于水具有漂白性
C.F－ 与Fe3＋ 结合成沉淀物
D.F－ 与Fe3＋ 结合成更难电离的无色物质
16.要使溶液中的Ag＋、Ba2＋、Cu2＋、Al3＋、Mg2＋等离子逐一形成沉淀析出，应选择的试剂及加入的顺序，下列各方案中正确的是( )
A.H２SO４－HCl－H２S－NaOH－CO2
B.NaCl－Na２SO４－Na２S－NaOH－CH３COOH
C.HCl－H２SO４－H２S－NaOH－CO２
D.Na２S－H２SO４－NaCl－NaOH－HCl
17. 下列推断正确的是（ ）
Ａ．经测定某物质只含一种元素，则该物质一定是单质
Ｂ．阳离子、阴离子中均分别只含一种元素．则由这样阴、阳离子组成的物质一定是纯净物．
Ｃ．若既能与酸又能与碱反应且均生成盐的物质．则一定是两性氧化物
Ｄ．互为同位素的原子质量数一定不同，质量数相同的不一定是同种原子
18.现有Na2CO3、H2SO4、Ba(OH)2三种物质的物质的量浓度与体积都相等的溶液,若以不同顺序将它们中的两种混合起来，出现沉淀后过滤，再将滤液与第三种溶液混合起来，最终所得的溶液
A.一定呈酸性 B.可能呈碱性
C.可能呈中性 D.一定呈中性
19．重金属离子有毒性，是水体主要的污染物之一。甲、乙两厂废液均有一定毒性。甲厂废液经化验呈碱性，主要有毒离子为Ba2+离子，如将甲、乙两厂废液按一定比例混和，毒性明显降低，酸碱性也明显变化。则乙厂废液中可能含有的离子有( )
A．K+和SO42- B．Cu2+和Cl- C．Cu2+和SO42- D．Ag+和NO3-
20．“绿色化学”是21世纪化学发展的主导方向。“绿色化学”要求从根本上消灭污染，它包括“原料的绿色化”、“化学反应的绿色化”、“产物的绿色化”等内容。其中“化学反应的绿色化”要求原料物质中所有的原子完全被利用且全部转入期望的产品中。下列符合“化学反应的绿色化”的是 （ ）
①．用铁屑、氧化铜、稀硫酸为原料制取铜：CuO+H2SO4=CuSO4+H2O，Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
 |
②．用甲烷、一氧化碳合成乙酸乙酯：2CH4+2CO CH3COOC2H5
 |
③．乙烯催化氧化制乙醛： 2C2H4+O2 CH3CHO
④．2M+N=2P+2Q，2P+M=Q (M、N为原料，Q为期望产品)
A．②③④ B．①②④ C．①③④ D．①②③
二、填空推断
21. 哥伦比亚航天飞机曾用金属铝粉和高氯酸钦作为固体燃料。加热铝粉使其被氧气氧化放出大量热，促使混合物中的高氯酸铵分解。高氯酸铵分解时，产物除水蒸气和氧气外，其他组成元素均以单质气体的形式放出，因而产生巨大的推动力。试写出其中涉及的化学反应方程式。
22．
有A、B、C、D标签的四瓶无色溶液，已知它们是K2CO3、K2SO4、NaHSO4 和Ba(NO3)2．根
据下列实验现象，回答问题：
溶液
B＋D
溶液
溶液
沉淀
溶液
A＋D
B＋C
气体
沉淀 溶液
气体
A＋B
沉淀
写出各瓶试剂中溶质的化学式：A 、B 、C 、D .
23.X、Y、Z、是主族元素的单质；U、V是化合物．它们有如下反应(式中
系数和条件已省去)
① X＋U → V＋Y
② X＋Z → V
③ Y＋Z → U
(1)若X和Y的组成元素不是同一族．请写出符合①式的3个不同的化学方
程式，并配平．3个式子中的3种X和3种Y，分别由不同族的元素组成．
①_____________________________________________
②_____________________________________________
③_____________________________________________
(2)今有化合物W，它跟化合物U或CO2反应，都能生成单质Y．符合该条件并符合题设的3个一般方程的单质及化合物分别是(填化学式)
单质______________ 单质__________________
单质______________ 化合物_________________
参考答案
(一)、1.C 2.A、C 3.C 4. D 5.C 6.C 7.D 8.D 9.A 10. C
11.B 12.B 13.B 14.C 15. D 16.C 17.D 18.B、C 19.C 20.A
(二)21．4Al＋3O2
2Al2O3 2NH4ClO44H2O↑＋2O2↑＋N2↑＋Cl2↑
22.A-KHSO4、 B- Ba(NO3)2 、 C-K2CO3、D-K2SO4、
|
23.(1)① C＋H2O
CO＋H2
② Cl2＋H2S＝S＋2HCl
③ 2Mg＋CO２ 2MgO＋C
(2)Y－F2、Y－O2、Y－H2、W－Na2O2