高中重要的化学基础知识归纳
化学这门科目本身就是比较有趣的，但是由于高中的化学内容
比较难，部分学生的化学成绩都不太好，想要提高成绩，首先就要将基础打结实。下面是为大家的高中化学必备的知识，希望对大家有用!
非金属及其化合物
硅及其化合物Si
硅元素在地壳中的含量排第二，在自然界中没有游离态的硅，
只有以化合态存在的硅，常见的是二氧化硅、硅酸盐等。
硅的原子结构示意图为，硅元素位于元素周期表第三周期第ⅣA 族，硅原子最外层有4个电子，既不易失去电子又不易得到电子，主要形成四价的化合物。
1、单质硅(Si)：
(1)物理性质：有金属光泽的灰黑色固体，熔点高，硬度大。
(2)化学性质：
①常温下化学性质不活泼，只能跟F2、HF和NaOH溶液反应。
Si+2F2=SiF4
Si+4HF=SiF4↑+2H2↑
Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑
②在高温条件下，单质硅能与O2和Cl2等非金属单质反应。
(3)用途：太阳能电池、计算机芯片以及半导体材料等。
(4)硅的制备：工业上，用C在高温下还原SiO2可制得粗硅。
SiO2+2C=Si(粗)+2CO↑
Si(粗)+2Cl2=SiCl4
SiCl4+2H2=Si(纯)+4HCl
2、二氧化硅(SiO2)：
(1)SiO2的空间结构：立体网状结构，SiO2直接由原子构成，不存在单个SiO2分子。
(2)物理性质：熔点高，硬度大，不溶于水。
(3)化学性质：SiO2常温下化学性质很不活泼，不与水、酸反应(氢氟酸除外)，能与强碱溶液、氢氟酸反应，高温条件下可以与碱性氧化物反应：
①与强碱反应：SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O(生成的硅酸钠具有粘性，所以不能用带磨口玻璃塞试剂瓶存放NaOH溶液和Na2SiO3溶液，避免Na2SiO3将瓶塞和试剂瓶粘住，打不开，应用橡皮塞)。
②与氢氟酸反应[SiO2的特性]：SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O(利用此反应，氢氟酸能雕刻玻璃;氢氟酸不能用玻璃试剂瓶存放，应用塑料瓶)。
③高温下与碱性氧化物反应：SiO2+CaOCaSiO3
(4)用途：光导纤维、玛瑙饰物、石英坩埚、水晶镜片、石英钟、仪器轴承、玻璃和建筑材料等。
3、硅酸(H2SiO3)：
(1)物理性质：不溶于水的白色胶状物，能形成硅胶，吸附水分能力强。
(2)化学性质：H2SiO3是一种弱酸，酸性比碳酸还要弱，其酸
酐为SiO2，但SiO2不溶于水，故不能直接由SiO2溶于水制得，而
用可溶性硅酸盐与酸反应制取：(强酸制弱酸原理)
Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3↓
Na2SiO3+CO2+H2O=H2SiO3↓+Na2CO3(此方程式证明酸性：
H2SiO3
(3)用途：硅胶作干燥剂、催化剂的载体。
4、硅酸盐
硅酸盐：硅酸盐是由硅、氧、金属元素组成的化合物的总称。
硅酸盐种类很多，大多数难溶于水，最常见的可溶性硅酸盐是Na2SiO3，Na2SiO3的水溶液俗称水玻璃，又称泡花碱，是一种无色粘稠的液体，可以作黏胶剂和木材防火剂。硅酸钠水溶液久置在空气中容易变质： Na2SiO3+CO2+H2O=Na2CO3+H2SiO3↓(有白色沉淀生成) 传统硅酸盐工业三大产品有：玻璃、陶瓷、水泥。
硅酸盐由于组成比较复杂，常用氧化物的形式表示：活泼金属
氧化物→较活泼金属氧化物→二氧化硅→水。氧化物前系数配置原则：除氧元素外，其他元素按配置前后原子个数守恒原则配置系数。
硅酸钠：Na2SiO3Na2O·SiO2
硅酸钙：CaSiO3CaO·SiO2
高岭石：Al2(Si2O5)(OH)4Al2O3·2SiO2·2H2O
正长石：KAlSiO3不能写成K2O·Al2O3·3SiO2，应写成
K2O·Al2O3·6SiO2
原子结构与性质
1、电子云：用小黑点的疏密来描述电子在原子核外空间出现的机会大小所得的图形叫电子云图。离核越近，电子出现的机会大，电子云密度越大;离核越远，电子出现的机会小，电子云密度越小。
2、电子层(能层)：根据电子的能量差异和主要运动区域的不同，核外电子分别处于不同的电子层.原子由里向外对应的电子层符号分别为K、L、M、N、O、P、Q.
3、原子轨道(能级即亚层)：处于同一电子层的原子核外电子，也可以在不同类型的原子轨道上运动，分别用s、p、d、f表示不同形状的轨道，s轨道呈球形、p轨道呈纺锤形，d轨道和f轨道较复杂.各轨道的伸展方向个数依次为1、3、5、7。
4、原子核外电子的运动特征可以用电子层、原子轨道(亚层)
和自旋方向来进行描述.在含有多个核外电子的原子中，不存在运动状态完全相同的两个电子。
5、原子核外电子排布原理：
(1)能量最低原理:电子先占据能量低的轨道，再依次进入能量高的轨道;
(2)泡利不相容原理:每个轨道最多容纳两个自旋状态不同的电子;
(3)洪特规则:在能量相同的轨道上排布时，电子尽可能分占不同的轨道，且自旋状态相同。
洪特规则的特例:在等价轨道的全充满(p6、d10、f14)、半充满(p3、d5、f7)、全空时(p0、d0、f0)的状态，具有较低的能量和较大的稳定性.如24Cr[Ar]3d54s1、29Cu[Ar]3d104s1
6、根据构造原理，基态原子核外电子的排布遵循图⑴箭头所示的顺序。
根据构造原理，可以将各能级按能量的差异分成能级组如图⑵所示，由下而上表示七个能级组，其能量依次升高;在同一能级组内，从左到右能量依次升高。基态原子核外电子的排布按能量由低到高的顺序依次排布。
7、第一电离能：气态电中性基态原子失去1个电子，转化为气态基态正离子所需要的能量叫做第一电离能。常用符号I1表示，单位为kJ/mol。
(1)原子核外电子排布的周期性
随着原子序数的增加,元素原子的外围电子排布呈现周期性的变化:每隔一定数目的元素，元素原子的外围电子排布重复出现从ns1到ns2np6的周期性变化.
(2)元素第一电离能的周期性变化
随着原子序数的递增，元素的第一电离能呈周期性变化:
同周期从左到右，第一电离能有逐渐增大的趋势，稀有气体的第一电离能最大，碱金属的第一电离能最小;
同主族从上到下，第一电离能有逐渐减小的趋势。
说明：
