高中化学竞赛教程 第一分册 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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页数:349

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出版时间:2012-11

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isbn号码:9787561786703

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• 高中竞赛
• 化学
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• 华东师范大学出版社
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高中化学竞赛教程 第一分册 前言 化学，这门研究物质的组成、结构、性质以及变化规律的学科，是现代科学技术的重要基石。从微观的原子分子到宏观的化学反应，化学以其独特的视角和深刻的洞察力，揭示着宇宙万物的奥秘。对于每一个心怀探索精神的青少年来说，化学竞赛无疑是一条通往科学殿堂的捷径，它不仅能深化我们对化学知识的理解，更能激发我们独立思考、解决问题的能力，培养严谨的科学态度。 本书《高中化学竞赛教程 第一分册》正是为致力于在化学竞赛领域展现才华的同学们量身打造的。本书凝聚了多年化学竞赛教学的宝贵经验，旨在为同学们搭建一个系统、深入的学习平台，帮助大家在掌握高中化学基础知识的基础上，进一步拓展视野，提升解题技巧，为迎接更高难度的挑战做好充分准备。 我们深知，化学竞赛绝非简单的知识堆砌，而是对思维方式、逻辑推理和创新能力的综合考验。因此，本书在内容编排上，力求做到理论与实践相结合，知识点讲解与题型分析并重。我们不仅会梳理和强化高中化学核心知识，更会深入剖析竞赛中常见的重点、难点和易错点，提供一套切实有效的解题思路和方法。 本书的第一分册，将着重于化学竞赛的基础构建，为同学们打下坚实的地基。我们将从化学的本质——原子结构和元素周期律出发，系统讲解物质的组成、分类、命名以及化学计量等基本概念，并在此基础上，深入探讨化学键、分子结构与性质、氧化还原反应等关键内容。这些章节不仅是高中化学的重点，更是后续深入学习和理解复杂化学现象的基石。 在学习过程中，我们鼓励同学们主动思考，勇于提问。每一个公式的推导，每一个现象的解释，都蕴藏着深刻的化学原理。理解这些原理，才能真正掌握化学的精髓，才能在竞赛中游刃有余。同时，本书配备了大量的例题和练习题，这些题目均经过精心筛选，紧密贴合竞赛的实际考查方向，难度循序渐进，旨在帮助同学们巩固所学知识，熟练运用解题技巧。 我们相信，通过系统学习本书，同学们将能够： 深化对基础概念的理解： 摆脱死记硬背，真正理解原子、分子、离子等基本微观粒子的构成与相互作用。 掌握化学反应的规律： 深刻理解化学计量、氧化还原反应、能量变化等化学反应过程中的核心规律。 提升宏观与微观结合的能力： 能够将宏观的化学现象与微观的粒子构成和作用有效联系起来。 建立系统化的知识体系： 掌握化学知识的内在逻辑，形成清晰的知识脉络，便于知识的迁移和应用。 初步掌握竞赛解题思维： 学习分析和解决竞赛题的常用方法和策略，培养科学的解题习惯。 化学的魅力无穷，竞赛的挑战亦是如此。希望本书能成为你化学探索之路上的良师益友，陪伴你一同踏上精彩纷呈的化学竞赛之旅。让我们一起，用智慧和汗水，解锁化学世界的无限可能。 第一章 原子结构与元素周期律 1.1 原子结构模型的发展 道尔顿原子学说： 物质由不可再分的原子构成，同种元素的原子性质和质量都相同，不同种元素的原子性质和质量都不同。 汤姆孙原子模型： 提出原子是带正电的球体，电子是镶嵌在其中的负电荷，电荷量相等，故原子呈电中性（“葡萄干布丁”模型）。 卢瑟福α粒子散射实验与原子核式结构模型： 实验现象表明，原子内部存在一个带正电、体积很小的原子核，绝大部分质量和正电荷集中在原子核上，电子绕核运动。 玻尔原子模型： 引入了量子化的概念，提出电子在原子核外按特定轨道运动，且能量是量子化的，电子只能在特定能级之间跃迁，跃迁时吸收或放出光子。 量子力学原子模型： 电子的运动不再是确定的轨道，而是以一定的概率分布在原子核外空间，形成电子云，电子的运动状态由原子轨道描述。 核式结构模型的优缺点与历史意义。 1.2 元素、原子、同位素 元素： 具有相同核电荷数的同一类原子的总称。 原子： 构成物质的最小粒子（在化学反应中不可再分）。 核素： 具有相同质子数和相同中子数的原子。 同位素： 质子数相同但中子数不同的同一元素的原子。 同位素的表示方法（如$^{12}$C, $^{13}$C, $^{14}$C）。 同位素的性质：同位素的化学性质基本相同，物理性质（如密度、熔沸点）有差异。 同位素的应用（如放射性同位素的测年、标记等）。 原子结构示意图的绘制与解读。 核电荷数、质子数、中子数、核外电子数之间的关系。 1.3 元素周期表与元素周期律 元素周期表的结构： 周期：由周期数决定，等于电子层数。 族：等于主族元素的最高正化合价（O、F除外）或最外层电子数（稀有气体除外）。 主族、副族、Ⅷ族（过渡元素）。 短周期、长周期。 已知元素在周期表中的位置与原子结构的对应关系。 元素周期律： 元素及其化合物的性质随着原子序数的递增而呈周期性变化的规律。 周期性变化的体现： 原子半径的周期性变化。 元素的金属性和非金属性的周期性变化。 元素的最高氧化态和最低氧化态的周期性变化。 简单氢化物的稳定性、最高价氧化物对应水化物的酸碱性的周期性变化。 原子半径的测定方法（共价半径、范德华半径、金属半径）。 金属性和非金属性的强弱判断依据。 影响原子半径大小的因素： 核电荷数、电子层数、原子核对核外电子的吸引能力。 电离能、电子亲和能、电负性的概念及其周期性变化。 利用元素在周期表中的位置预测其性质。 1.4 元素周期律在推断物质性质中的应用 推断元素的金属性和非金属性强弱： 金属性越强的元素，越容易失电子，其单质的还原性越强，其最高价氧化物对应的水化物碱性越强，其氢化物（非金属）的稳定性越弱。 非金属性越强的元素，越容易得电子，其单质的氧化性越强，其最高价氧化物对应的水化物酸性越强，其氢化物（非金属）的稳定性越强。 判断氢化物稳定性和酸碱性的相对强弱。 预测化合物的形成和性质。 同周期、同主族元素性质的递变规律。 第二章 物质的组成、分类和化学计量 2.1 物质的分类 按存在形态分类： 纯净物、混合物。 按化学组成分类： 纯净物： 氧化物、酸、碱、盐、单质、有机物、无机物。 混合物： 溶液、胶体、悬浊液、浊液、合金、空气、石油等。 纯净物的判别： 组成固定，性质单一。 混合物的判别： 组成不固定，性质不稳定，可以通过物理方法分离。 氧化物的分类： 金属氧化物、非金属氧化物；碱性氧化物、酸性氧化物、两性氧化物、不成盐氧化物。 酸、碱、盐的定义与分类。 两性物质的理解： 既能与酸反应，又能与碱反应的物质（如Al(OH)$_3$, Al$_2$O$_3$, 氨基酸）。 物质分类的常用方法与依据。 2.2 物质的量 物质的量（n）： 表示含有一定数目粒子的集合体的物理量，单位为摩尔（mol）。 阿伏伽德罗常数（N$_A$）： 0.012 kg$^{12}$C 含有约6.022×10$^{23}$个结构单元的粒子数。 其数值约等于6.022×10$^{23}$ mol$^{-1}$。 物质的量与粒子数目的关系： n = N / N$_A$。 摩尔质量（M）： 单位物质的量的物质所具有的质量，单位为g/mol。 M = m / n。 对于原子，摩尔质量等于相对原子质量（数值相等，单位不同）。 对于分子，摩尔质量等于相对分子质量（数值相等，单位不同）。 对于离子，摩尔质量等于相对离子质量（数值相等，单位不同）。 物质的量浓度（c）： 每升溶液中所含溶质B的物质的量，单位为mol/L。 c = n / V (其中V为溶液的体积)。 物质的量在化学计算中的核心地位。 2.3 气体摩尔体积 气体摩尔体积（V$_m$）： 单位物质的量的气体所占的体积。 标准状况（STP）： 温度为0℃（273.15 K），压强为101 kPa。 标准状况下，任何气体摩尔体积约为22.4 L/mol。 影响气体摩尔体积的因素： 温度和压强。 阿伏伽德罗定律： 在相同的温度和压强下，相同体积的任何气体都含有相同数目的分子。 在相同的温度和压强下，气体的体积比等于其物质的量之比，等于其分子数目之比。 同温同压下，气体密度之比等于其摩尔质量之比，等于其相对分子质量之比。 非标准状况下气体摩尔体积的估算（理想气体状态方程）。 2.4 溶液 溶液的组成： 溶质和溶剂。 溶液的性质： 均一、稳定。 溶液的浓度表示方法： 质量分数（w）： 溶液中某种组分质量占溶液总质量的百分比。 w = (溶质质量 / 溶液质量) × 100%。 物质的量浓度（c）： 已在2.2中介绍。 配制一定物质的量浓度的溶液的步骤与注意事项。 溶液的稀释定律： 稀释前后溶质的物质的量保持不变。 c$_{浓}$V$_{浓}$ = c$_{稀}$V$_{稀}$。 2.5 化学方程式与化学计量 化学方程式： 用化学式和符号来表示化学反应的式子。 配平化学方程式的原则： 遵守质量守恒定律（原子种类和数目在化学反应前后不变）。 配平化学方程式的方法： 观察法、最小公倍数法、待定系数法、电子得失守恒法。 化学计量数： 化学方程式中各物质前面的系数。 化学反应中物质的量之间的关系： 化学反应中，各物质的物质的量之比等于其化学计量数之比。 根据化学方程式进行的计算（质量、物质的量、分子个数、气体体积等）。 限制反应物： 化学反应中，某一种反应物完全消耗后，反应即停止。 根据化学方程式进行的有关计算题型： 已知反应物生成物的质量求其他物质的质量。 已知反应物生成物的物质的量求其他物质的物质的量。 有关溶液浓度的计算。 有关气体体积的计算。 有关纯度计算。 有关守恒关系的计算。 第三章 化学键、分子结构与性质 3.1 化学键 化学键的概念： 强烈的相互作用力，使原子结合成分子或离子化合物的力。 离子键： 阴阳离子之间通过静电吸引形成的化学键。 形成条件：活泼金属与活泼非金属（或易形成离子的元素）之间。 离子化合物的形成。 离子键的表示方法。 共价键： 原子之间通过共用电子对形成的化学键。 极性共价键： 参与成键的原子中，电子云的偏向某一方，形成极性。 非极性共价键： 参与成键的原子中，电子云的分布对称，无极性。 共价化合物的形成。 金属键： 金属原子之间形成的化学键，是金属阳离子和自由电子形成的整体。 金属键的特点：强度不一，决定了金属的导电性、导热性、延展性等。 化学键的强弱对物质性质的影响。 成键的本质： 降低体系的总能量。 化合价与化学键的关系。 3.2 分子结构与性质 共价化合物的形成与分子。 分子的构成： 原子通过共价键连接而成。 共价键的极性与分子的极性： 极性分子： 分子中正负电荷中心不重合，存在永久偶极矩。 非极性分子： 分子中正负电荷中心重合，无永久偶极矩。 判断分子极性的依据： 分子中含有极性键且分子不对称；或含有非极性键。 分子间作用力（范德华力）： 分子与分子之间的吸引力，比共价键弱。 氢键： 氢原子与电负性很强的原子（如O、N、F）之间形成的特殊作用力，强度大于范德华力，小于共价键。 氢键对物质性质的影响： 如水的沸点、密度异常。 共价键的类型： σ键、π键。 σ键：电子云沿轴对称，键长短，强度大。 π键：电子云在键轴两侧呈哑铃状，键长长，强度小，易断裂。 杂化轨道理论： sp$^3$杂化：形成四面体结构，如CH$_4$。 sp$^2$杂化：形成平面三角形结构，如C$_2$H$_4$。 sp杂化：形成直线形结构，如C$_2$H$_2$。 VSEPR理论（价层电子对互斥理论）： 预测中心原子的价层电子对的排斥作用，决定分子的空间构型。 中心原子孤对电子对分子构型和极性的影响。 分子结构与物理性质（如熔沸点、溶解性）和化学性质（如反应活性）的关系。 3.3 离子化合物 离子化合物的定义： 由阴阳离子通过离子键结合而形成的化合物。 离子化合物的结构： 离子晶体。 离子晶体的特点： 结构稳定，熔沸点高，硬度大，不导电（熔融或溶解后可以导电）。 常见离子化合物的晶体结构（如NaCl晶胞）。 判断离子化合物的依据： 由活泼金属和活泼非金属（或铵根离子等）组成。 离子化合物的性质： 物理性质： 通常为固体，熔沸点高，多数可溶于水，不导电（固态）。 化学性质： 离子化合物在熔融或溶解状态下，能导电；在溶液中可以发生复分解反应。 3.4 晶体类型 离子晶体： 由离子键形成的晶体，如NaCl。 原子晶体： 由共价键形成的共价网状结构的晶体，如金刚石、二氧化硅。 原子晶体的特点： 熔沸点极高，硬度极大。 分子晶体： 由分子作为结构单元，分子间通过范德华力（或氢键）结合的晶体，如干冰、碘。 分子晶体的特点： 熔沸点较低。 金属晶体： 由金属阳离子和自由电子形成的晶体，如各种金属单质。 金属晶体的特点： 导电、导热、延展性好，熔沸点高低不一。 不同晶体类型物质性质的差异与原因。 本书特色 体系完整，逻辑清晰： 从基础概念出发，层层递进，构建系统化的知识体系。 内容精炼，重点突出： 紧扣高中化学竞赛要求，深入讲解核心知识和难点。 例题丰富，解析详尽： 配备大量典型例题，并提供多角度的解题思路和方法。 习题精选，配套练习： 提供高质量的练习题，帮助同学们巩固所学，提高解题能力。 语言通俗，易于理解： 采用清晰易懂的语言，避免晦涩难懂的专业术语，便于同学们自主学习。 学习建议 理解为先： 务必深刻理解每一个概念和原理，避免死记硬背。 勤于思考： 遇到问题，主动思考，尝试从不同角度分析。 动手实践： 积极完成习题，熟练运用所学知识解决实际问题。 勇于提问： 遇到疑难，及时向老师或同学请教。 查漏补缺： 定期回顾所学内容，及时发现并弥补知识盲点。 结语 高中化学竞赛是一场智力的挑战，也是一场毅力的考验。本书《高中化学竞赛教程 第一分册》将是您踏上这条道路的坚实起点。我们衷心希望，通过本书的学习，能够点燃您对化学的无限热情，助您在竞赛中取得优异的成绩，为未来的科学探索打下坚实的基础。祝您学习愉快，学有所成！

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这本厚厚的书拿到手时，就给我一种扑面而来的“干货”气息。虽然我尚未深入研读每一个公式和反应机理，但光是翻阅目录和前言，就能感受到编著者在内容组织上的匠心独运。它不像一些教材那样只是简单罗列知识点，而是似乎在构建一个完整的知识体系框架。我尤其欣赏它对基础概念的强调，那种层层递进、环环相扣的讲解方式，让人觉得化学的世界并非是零散的碎片，而是一张精密编织的网。特别是那些看似晦涩的化学平衡和热力学部分，文字的处理上透着一股引导你思考的劲儿，而不是单纯的灌输。这种感觉就像是有一位经验丰富的老教师，在你面前缓缓展开一幅宏大的化学版图，让你在惊叹之余，也充满了探索的欲望。我期待着跟随这本书的指引，真正领悟到化学的内在逻辑与美感。这本书的装帧和排版也十分考究，字体清晰，图示清晰，阅读体验极佳，让人愿意长时间沉浸其中。

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说实话，作为一名准备冲刺高水平竞赛的学生，我对市面上大部分的“竞赛辅导书”都抱着一种审慎的态度，很多都是在现有教材基础上做些拔高和题型归纳，深度和广度总觉得差点意思。然而，这本书给我的初印象是，它似乎真的深入到了竞赛对知识的“要求上限”附近去挖掘和梳理。我翻到后面涉及有机化学的部分时，那种复杂度和细节的深入程度，完全不是普通高中课程能涵盖的。它更像是一本将大学基础化学的某些核心概念，巧妙地“降维”并适配到高中竞赛思维模式中的范本。这种处理方式非常高明，因为它既保证了知识的深度，又避免了让高中生过早接触到不必要的繁复理论。我特别注意到它在某些经典实验设计原理上的阐述，那种对“为什么这样设计”的深度剖析，远超我之前接触的任何资料。这本书更像是为那些志在顶尖名次的选手准备的“内功心法”，而非表面的招式套路。

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这本书的侧重点似乎非常明确，它不是一本面面俱到的教科书，而是高度聚焦于“解决那些非标准、高难度问题”所需的核心理论支撑。我在查阅关于电化学平衡部分时发现，它对能斯特方程的推导过程讲解得极为详尽，并且穿插了许多竞赛中可能出现的边缘化应用。这种对细节的把控和对应用边界的探索，显示出作者团队对历年竞赛真题的深刻理解。而且，它的逻辑链条极其清晰，从宏观现象到微观解释，每一步的过渡都处理得非常自然。如果说普通教材是带你走完一条平坦的大路，那么这本书就是为你指明了通往山顶的几条陡峭但高效的捷径。它提供的不是标准答案的解法，而是思考问题的通用工具箱，这一点，对于需要灵活应变的竞赛来说，价值不可估量。

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我必须承认，这本书的阅读门槛是存在的，它要求读者具备一定的化学基础和独立思考能力。这不是一本“保姆式”教学的读物，它更像是为你搭建了坚实的理论高台，然后鼓励你自己去眺望远方的风景。我尝试理解其中关于量子力学在原子结构中的应用那几个章节的描述时，感觉自己仿佛被拉入了一个更深邃的理论领域。它的语言风格非常严谨、克制，几乎没有多余的形容词，每一个句子都像是在进行精确的化学计量。这对于追求精确性的竞赛环境来说，无疑是一种优势。不过，对于初学者来说，可能需要配合大量的练习和反复咀嚼才能真正消化吸收。这本书的价值不在于让你“会做题”，而在于让你“理解化学的本质”，这种由内而外的转变，才是真正的竞赛利器。它提供的是思维模式的重塑，而非单纯的知识点堆砌。

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拿到手后我做的第一件事是检查它的目录结构，然后我立刻被它对知识的系统化梳理方式所折服。它没有简单地按照元素周期表的顺序来编排，而是基于化学的核心原理进行模块化划分，这种结构性的编排极大地有助于构建跨章节的知识联系。例如，它在介绍速率定律后，马上就巧妙地引入了动力学和平衡的交汇点，这种“立体学习”的布局，让知识点之间不再是孤立的个体，而是紧密耦合的系统。这种编排思路，非常符合高水平竞赛对知识融会贯通的要求。我个人感觉，这本书更像是一本“思维导图的文字版”，它引导你看到化学这门学科内在的统一性。即便是那些我自认为已经掌握的章节，在书中也能发现新的理解角度和更深层次的理论支撑，这让人感到非常踏实，知道自己手中握住的是一本能真正提升思维层次的工具书。

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