高二化学选修四核心规律总结及重点知识点解析

从化学的视角来看，化学中存在着几个非常实用的规律，这些规律能够帮助我们更好地理解和应对化学问题。一种物质可以代表一类物质，一个反应可以代表一类反应，一道试题也可以代表一类试题。当我们能够深刻体验和理解这些规律时，面对所有陌生的试题，我们都能迅速从中找到熟悉的元素，从而高效地解决问题。今天，我们将为大家整理高二化学的知识点，让我们一起深入探索化学的魅力吧！

### 高二化学知识点总结（选修四）

#### 第一章：化学反应与能量

##### 考点1：吸热反应与放热反应

1. **吸热反应与放热反应的区别**
需要特别注意，反应是吸热还是放热，与反应的条件没有必然的联系，而是取决于反应物和生成物所具有的总能量（或焓）的相对大小。

2. **常见的放热反应**
– 一切燃烧反应
– 活泼金属与酸或水的反应
– 酸碱中和反应
– 铝热反应
– 大多数化合反应（但部分化合反应是吸热的，如N₂ + O₂ = 2NO，CO₂ + C = 2CO等均为吸热反应）

3. **常见的吸热反应**
– Ba(OH)₂·8H₂O与NH₄Cl反应
– 大多数分解反应是吸热的
– 水解反应等也是吸热的

##### 考点2：反应热计算的依据

1. **根据热化学方程式计算**
反应热与反应物各物质的物质的量成正比。

2. **根据反应物和生成物的总能量计算**
ΔH = E(生成物) – E(反应物)。

3. **根据键能计算**
ΔH = 反应物的键能总和 – 生成物的键能总和。

4. **根据盖斯定律计算**
化学反应的反应热只与反应的始态（各反应物）和终态（各生成物）有关，而与反应的途径无关。即如果一个反应可以分步进行，则各分步反应的反应热之和与该反应一步完成时的反应热是相同的。

温馨提示：
– 盖斯定律的主要用途是用已知反应的反应热来推知相关反应的反应热。
– 热化学方程式之间的“+”和“-”等数学运算，对应ΔH也进行相应的数学计算。

5. **根据物质燃烧放热数值计算**
Q(放) = n(可燃物) × |ΔH|。

#### 第二章：化学反应速率与化学平衡

##### 考点1：化学反应速率

1. **化学反应速率的表示方法**
化学反应速率通常用单位时间内反应物浓度和生成物浓度的变化来表示。表达式为：v = Δc/Δt。常用的单位是mol/(L·s)或mol/(L·min)。

2. **影响化学反应速率的因素**
– **内因（主要因素）**：反应物本身的性质。
– **外因**：在其他条件不变的情况下，只改变一个条件。

3. **理论解释——有效碰撞理论**
– **活化分子、活化能、有效碰撞**
① 活化分子：能够发生有效碰撞的分子。
② 活化能：反应物分子必须克服的能量障碍。
③ 有效碰撞：活化分子之间能够引发化学反应的碰撞。

– **活化分子、有效碰撞与反应速率的关系**
活化分子越多，有效碰撞频率越高，反应速率越快。

##### 考点2：化学平衡

1. **化学平衡状态**
在一定条件（恒温、恒容或恒压）下的可逆反应里，正反应和逆反应的速率相等，反应混合物（包括反应物和生成物）中各组分的浓度保持不变的状态。

2. **化学平衡状态的特征**
– 平衡状态是动态平衡，正逆反应仍在进行，但速率相等。
– 各组分的浓度保持不变。
– 体系处于最低能量状态。

3. **判断化学平衡状态的依据**
– 体系各组分浓度保持恒定。
– 体系的压强、温度等宏观性质保持不变。
– 没有净反应发生。

##### 考点3：化学平衡的移动

1. **概念**
可逆反应中旧化学平衡的破坏、新化学平衡的建立，由原平衡状态向新化学平衡状态的转化过程，称为化学平衡的移动。

2. **化学平衡移动与化学反应速率的关系**
– v(正) > v(逆)：平衡向正反应方向移动。
– v(正) = v(逆)：反应达到平衡状态，不发生平衡移动。
– v(正) H₃PO₄ > HF > CH₃COOH > H₂CO₃ > H₂S > HClO。

##### 二、水的电离和溶液的酸碱性

1. **水的电离平衡**
水的离子积：Kw = c[H⁺]·c[OH⁻]。25℃时，[H⁺] = [OH⁻] = 10⁻⁷ mol/L；Kw = [H⁺]·[OH⁻] = 1×10⁻¹⁴。
注意：Kw只与温度有关，温度一定，则Kw值一定。Kw不仅适用于纯水，适用于任何溶液（酸、碱、盐）。

2. **水的电离特点**
(1) 可逆
(2) 吸热
(3) 极弱

3. **影响水电离平衡的外界因素**
– 酸、碱：抑制水的电离，Kw 1×10⁻¹⁴。

4. **溶液的酸碱性和pH**
(1) pH = -lgc[H⁺]。
(2) pH的测定方法：
– 酸碱指示剂：甲基橙、石蕊、酚酞。变色范围：甲基橙3.1~4.4（橙色）、石蕊5.0~8.0（紫色）、酚酞8.2~10.0（浅红色）。
– pH试纸—操作：玻璃棒蘸取未知液体在试纸上，然后与标准比色卡对比即可。
注意：①事先不能用水湿润pH试纸；②广泛pH试纸只能读取整数值或范围。

##### 三、混合液的pH值计算方法公式

1. **强酸与强酸的混合**
(先求[H⁺]混：将两种酸中的H⁺离子物质的量相加除以总体积，再求其他)
[H⁺]混 = ([H⁺]₁V₁ + [H⁺]₂V₂) / (V₁ + V₂)

2. **强碱与强碱的混合**
(先求[OH⁻]混：将两种碱中的OH⁻离子物质的量相加除以总体积，再求其他)
[OH⁻]混 = ([OH⁻]₁V₁ + [OH⁻]₂V₂) / (V₁ + V₂)
(注意：不能直接计算[H⁺]混)

3. **强酸与强碱的混合**
(先据H⁺ + OH⁻ == H₂O计算余下的H⁺或OH⁻，①H⁺有余，则用余下的H⁺数除以溶液总体积求[H⁺]混；OH⁻有余，则用余下的OH⁻数除以溶液总体积求[OH⁻]混，再求其他)

##### 四、稀释过程溶液pH值的变化规律

1. **强酸溶液**
稀释10ⁿ倍时，pH稀 = pH原 + n（但始终不能大于或等于7）

2. **弱酸溶液**
稀释10ⁿ倍时，pH稀 pH原 – n（但始终不能小于或等于7）

5. **不论任何溶液，稀释时pH均是向7靠近（即向中性靠近）；任何溶液无限稀释后pH均接近7**

6. **稀释时，弱酸、弱碱和水解的盐溶液的pH变化得慢，强酸、强碱变化得快**

##### 五、强酸(pH₁)强碱(pH₂)混合计算规律

1. **若等体积混合**
– pH₁ + pH₂ = 14，则溶液显中性，pH = 7
– pH₁ + pH₂ ≥ 15，则溶液显碱性，pH = pH₂ – 0.3
– pH₁ + pH₂ ≤ 13，则溶液显酸性，pH = pH₁ + 0.3

2. **若混合后显中性**
– pH₁ + pH₂ = 14，V酸：V碱 = 1：1
– pH₁ + pH₂ ≠ 14，V酸：V碱 = 1：10[14 – (pH₁ + pH₂)]

##### 六、酸碱中和滴定

1. **中和滴定的原理**
实质：H⁺ + OH⁻ == H₂O，即酸能提供的H⁺和碱能提供的OH⁻物质的量相等。

2. **中和滴定的操作过程**
(1) 仪器：滴定管、容量瓶、锥形瓶等。滴定管的刻度，0刻度在上，往下刻度标数越来越大，全部容积大于其最大刻度值，因为下端有一部分没有刻度。滴定时，所用溶液不得超过最低刻度，不得一次滴定使用两支滴定管，也不得中途向滴定管中添加。滴定管可以读到小数点后一位。
(2) 药品：标准液、待测液、指示剂。
(3) 准备过程：检漏、洗涤、润洗、装液、赶气泡、调液面。洗涤：用洗液洗→检漏：滴定管是否漏水→用水洗→用标准液洗（或待测液洗）→装溶液→排气泡→调液面→记数据V(始)。
(4) 试验过程：滴定、读数、记录数据等。

3. **酸碱中和滴定的误差分析**
误差分析：利用n酸c酸V酸 = n碱c碱V碱进行分析
式中n——酸或碱中氢原子或氢氧根离子数；c——酸或碱的物质的量浓度；V——酸或碱溶液的体积。当用酸去滴定碱确定碱的浓度时，则：
c碱 =

#### 第四章：电化学

##### 1. 原电池的工作原理及应用

###### (1) 概念和反应本质
原电池是把化学能转化为电能的装置，其反应本质是氧化还原反应。

###### (2) 原电池的构成条件
– 一看反应：看是否有能自发进行的氧化还原反应发生（一般是活泼性强的金属与电解质溶液反应）。
– 二看两电极：一般是活泼性不同的两电极。
– 三看是否形成闭合回路，形成闭合回路需三个条件：①电解质溶液；②两电极直接或间接接触；③两电极插入电解质溶液中。

###### (3) 工作原理
以锌铜原电池为例
(1) 反应原理：
电极名称：负极：锌片；正极：铜片
电极材料：锌片；铜片
电极反应：Zn – 2e⁻ == Zn²⁺；Cu²⁺ + 2e⁻ == Cu
反应类型：负极：氧化反应；正极：还原反应
电子流向：由锌片沿导线流向铜片；盐桥中离子移向盐桥，含饱和KCl溶液，K⁺移向正极，Cl⁻移向负极。
(2) 盐桥的组成和作用
① 盐桥中装有饱和的KCl、KNO₃等溶液和琼胶制成的胶冻。
② 盐桥的作用：a.连接内电路，形成闭合回路；b.平衡电荷，使原电池不断产生电流。

##### 2. 电解的原理

###### (1) 电解和电解池
– 电解：在电流作用下，电解质在两个电极上分别发生氧化反应和还原反应的过程。
– 电解池：电能转化为化学能的装置。
– 电解池的构成
① 有与电源相连的两个电极。
② 电解质溶液（或熔融电解质）。
③ 形成闭合回路。

###### (2) 电解池的工作原理
(1) 电极名称及电极反应式（电解CuCl₂溶液为例）
总反应式：

###### (2) 电子和离子的移动方向
① 电子：从电源负极流出后，流向电解池阴极；从电解池的阳极流出后，流向电源的正极。
② 离子：阳离子移向电解池的阴极，阴离子移向电解池的阳极。

##### 以下是文章的后续部分，包括日常生活中的三种电池、电解原理的应用等内容，由于篇幅限制，这里不再赘述。