教材通读课-人教版化学（必修一）

参考资料

• 普通高中教科书·化学必修 第一册

P4 高中化学理论主要包括有关物质变化和物质结构的原理，前者涉及化学反应类型如离子反应、氧化还原反应、取代反应、加成反应等）、化学反应与能量变化、化学反应速率、化学平衡，等等；后者包括原子结构、元素周期表和周期律、化学键和分子结构，等等

第一章 物质及其变化 5

第一节 物质的分类及转化 6

同素异形体（allotrope） 树状分类法，交叉分类法 酸性氧化物（acidic oxide），碱性氧化物（basic oxide） 分散系（dispersion system），分散质，分散剂 溶液，乳浊液，悬浊液，胶体（colloid），液溶胶，气溶胶，固溶胶 丁达尔效应 单质到盐的一种转化关系：

graph LR
A[金属单质]--氧气-->B[碱性氧化物]--水-->C[碱]--酸或酸性氧化物-->D[盐]
a[非金属单质]--氧气-->b[酸性氧化物]--水-->c[酸]--碱或碱性氧化物-->d[盐]

第二节 离子反应 14

电解质（electrolyte），熔融状态，电离（ionization），水合离子，电离方程式

酸碱盐的定义

酸：电离时生成的阳离子全部都是氢离子的化合物，叫酸 碱：电离时生成的阴离子全部都是氢氧根离子的化合物，叫碱
盐：酸根离子与金属离子的化合物，叫盐

方法引导：模型

离子反应（ionic reaction），离子方程式（ionic equation） 例如：化学反应 $\text{ce}Na2SO4+BaCl2=2NaCl+BaSO4\downarrow$ 的实质： $\text{ce}B{a}^2++S{O}^2{-}_4=BaSO4\downarrow$ 强酸与强碱中和反应的实质 $\text{ce}H++OH-=H2O$ Zn 与稀硫酸反应的离子方程式 $\text{ce}Zn+2H+=Z{n}^2++H2\uparrow$

第三节 氧化还原反应 22

氧化还原反应（oxidation-reduction reaction） 重要特征：反应前后一定存在电子转移（电子得失/共用电子对偏移）有元素的化合价发生变化

还原剂（reductant），氧化剂（oxidant）

P26 催化转化器

第二章 海水中的重要元素——钠和氯 33

第一节 钠及其化合物 34

钠（sodium） $\text{ce}4Na+O2=2Na2O$ $\text{ce}2Na+O2\stackrel{△}{=}2Na2O2$ $\text{ce}2Na+2H2O=2NaOH+H2\uparrow$ 钠的几种化合物

• 氧化钠和过氧化钠 $\text{ce}2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2\uparrow$ $\text{ce}2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2$
• 碳酸钠和碳酸氢钠 碳酸钠晶体——水合碳酸钠（$\text{ce}Na2CO3\cdot xH2O$） $\text{ce}2NaHCO3\stackrel{△}{=}Na2CO3+H2O+CO2\uparrow$ 焰色试验（flame test）

一些金属元素的焰色

金属元素	锂	钠	钾	铷	钙	锶	钡	铜
焰色	紫红色	黄色	紫色	紫色	砖红色	洋红色	黄绿色	绿色

研究与实践：了解纯碱的历史

• 布兰制碱法
• 索尔维制碱法
• 侯氏制碱法

第二节 氯及其化合物 44

氯气（chlorine）

1. 与金属、非金属单质的反应

$$\begin{array}{c}\text{ce}2Na+Cl2\stackrel{△}{=}2NaCl\\ \text{ce}2Fe+3Cl2\stackrel{△}{=}2FeCl3\\ \text{ce}Cu+Cl2\stackrel{△}{=}CuCl2\\ \\ \text{ce}H2+Cl2\stackrel{点燃}{=}2HCl\end{array}$$

2. 与水的反应 $\text{ce}Cl2+H2O<=>HCl+HClO$ 次氯酸易分解 $\text{ce}2HClO\stackrel{光照}{=}2HCl+O2\uparrow$
3. 与碱的反应

$$\begin{array}{c}\text{ce}Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O\\ \text{ce}2Cl2+2Ca(OH)2=Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O\end{array}$$

氯气的实验室制法 $\text{ce}MnO2+4HCl(浓)\stackrel{△}{=}MnCl2+Cl2\uparrow +2H2O$ 装置的连接顺序一般为：发生装置→除杂装置（如需要）→收集装置→尾气处理装置（如需要）

氯离子的检验

• 使用稀盐酸 / $\text{ce}NaCl$ 溶液 $\text{ce}Cl-+Ag+=AgCl\downarrow$
• 使用 $\text{ce}Na2CO3$ 溶液 $\text{ce}C{O}^2{-}_3+2Ag+=Ag2CO3\downarrow$ $\text{ce}Ag2CO3$ 可溶于稀硝酸 $\text{ce}Ag2CO3+2H+=2Ag++CO2\uparrow +H2O$ 可见，检测需要排除干扰

第三节 物质的量 53

物质的量（amount of substance） ，摩尔（mole） 物质的量、阿伏加德罗常数（$N_A=6.02\times 10^{23}\mathrm{mo}{\mathrm{l}}^{-1}$）与粒子数（$N$）之间的关系 $n=\frac{N}{N_A}$ 国际单位制（SI）的 7 个基本单位

物理量	单位名称	单位符号
长度	米	m
质量	千克（公斤）	kg
时间	秒	s
电流	安［培］	A
热力学温度	开［尔文］	K
物质的量	摩［尔］	mol
发光强度	坎［德拉］	cd

摩尔质量（molar mass） 物质的量，物质的质量和摩尔质量（$M$）之间的关系 $n=\frac{m}{M}$

气体摩尔体积（molar volume of gas） $V_m=\frac{V}{n}$ B 物质的量浓度（amount-of-substance concentration of B） $c_B=\frac{n_B}{V}$ 容量瓶的使用 稀释溶液是常用的计算式 $c(浓溶液)\cdot V(浓溶液)=c(稀溶液)\cdot V(稀溶液)$

实验活动 1 配制一定物质的量浓度的溶液 65

第三章 铁 金属材料 67

第一节 铁及其化合物 68

铁（iron） $\text{ce}3Fe+4H2O(g)\stackrel{高温}{=}Fe3O4+4H2$ 铁的重要化合物

1. 铁的氧化物

$$\begin{array}{c}\text{ce}FeO+2H+=F{e}^2++H2O\\ \text{ce}Fe2O3+6H+=2F{e}^3++3H2O\end{array}$$

2. 铁的氢氧化物 氢氧化铁（iron( III ) hydroxide），氢氧化亚铁（iron( II ) hydroxide）

$$\begin{array}{c}\text{ce}FeSO4+2NaOH=Fe(OH)2\downarrow +Na2SO4\\ \\ \text{ce}4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3\\ \\ \text{ce}2Fe(OH)3\stackrel{△}{=}Fe2O3+3H2O\end{array}$$

3. 铁盐和亚铁盐 $\text{ce}2F{e}^3++Fe=3F{e}^2+$ $\text{ce}2F{e}^2++Cl2=2F{e}^3++2Cl-$ P74 利用覆铜板制作印刷电路板

第二节 金属材料 78

合金的优点 铁合金，碳素钢，合金钢（特种钢） 高碳钢，中碳钢，低碳钢

钢中合金元素的主要作用

合金元素	主要作用
铬（Cr）	增强耐磨性和抗氧化性；增强高温强度；提高高碳钢的耐磨性等
锰（Mn）	防止硫引起的脆性；增强钢的强度和韧性等
钼（Mo）	降低脆性；增强高温强度；提高红热时的硬度和耐磨性等
钨（W）	提高高温时的强度和硬度；增强工具钢的耐磨性等
钴（Co）	提高红热时的硬度和耐磨性；用于制造磁性合金等
镍（Ni）	增强低温时的韧性；改变高铬钢的内部结构等
硅（Si）	提高低合金钢的强度和硬度；增强高温时的抗氧化性等

铝 $\text{ce}Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O$ $\text{ce}2Al+6HCl=2AlCl3+3H2\uparrow$ $\text{ce}2Al+2NaOH+6H2O=2Na[Al(OH)4]+3H2\uparrow$ $\text{ce}Al2O3+2NaOH+3H2O=2Na[Al(OH)4]$ 四羟基合铝酸钠 铝合金，硬铝

新型合金，储氢合金，钛合金，耐热合金，形状记忆合金

物质的量在化学方程式计算中的应用 化学方程式中各物质的化学计量数之比等于各物质的物质的量之比

实验活动 2 铁及其化合物的性质 90

第四章 物质结构 元素周期律 91

第一节 原子结构与元素周期表 92

元素周期表（periodic table of elements） 原子结构

$质量数(A)＝质子数(Z)+中子数(N)$ 原子序数（atomic number），周期（period），族（group），碱金属元素，卤族元素 核素（nuclide），同位素（isotope）

原子结构与元素的性质 金属性，非金属性

1. 碱金属元素
2. 卤族元素（简称卤素）

P101 方法引导：预测

第二节 元素周期律 107

元素周期律（periodic law of elements）

元素的化合价与元素在周期表中的位置的关系

第三节 化学键 113

离子键（ionic bond），电子式，结构式，共价键（covalent bond），极性共价键（简称极性键），化学键（chemical bond）

分子间作用力（范德华力），氢键

实验活动 3 同周期、同主族元素性质的递变 122

一些常见元素中英文名称对照表 128

元素符号	中文	英文	元素符号	中文	英文
Ag	银（yín）	silver	Al	铝（lǚ）	aluminum
Ar	氩（yà）	argon	Au	金（jīn）	gold
B	硼（péng）	boron	Ba	钡（bèi）	barium
Be	铍（pí）	beryllium	Br	溴（xiù）	bromine
C	碳（tàn）	carbon	Ca	钙（gài）	calcium
Cl	氯（lǜ）	chlorine	Co	钴（gǔ）	cobalt
Cr	铬（gè）	chromium	Cu	铜（tóng）	copper
F	氟（fú）	fluorine	Fe	铁（tiě）	iron
Ga	镓（jiā）	gallium	Ge	锗（zhě）	germanium
H	氢（qīng）	hydrogen	He	氦（hài）	helium
Hg	汞（gǒng）	mercury	I	碘（diǎn）	iodine
K	钾（jiǎ）	potassium	Kr	氪（kè）	krypton
Li	锂（lǐ）	lithium	Mg	镁（měi）	magnesium
Mn	锰（měng）	manganese	N	氮（dàn）	nitrogen
Na	钠（nà）	sodium	Ne	氖（nǎi）	neon
Ni	镍（niè）	nickel	O	氧（yǎng）	oxygen
P	磷（lín）	phosphorus	Pb	铅（qiān）	lead
Pt	铂（bó）	platinum	Ra	镭（léi）	radium
Rn	氡（dōng）	radon	S	硫（liú）	sulphur
Sc	钪（kàng）	scandium	Se	硒（xī）	selenium
Si	硅（guī）	silicon	Sn	锡（xī）	tin
Sr	锶（sī）	strontium	Ti	钛（tài）	titanium
U	铀（yóu）	uranium	V	钒（fán）	vanadium
W	钨（wū）	tungsten	Xe	氙（xiān）	xenon
Zn	锌（xīn）	zinc