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理综笔记整理

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化学

化学实验

无机

  • K\rm K、Na\rm Na 保存在石油里, 白磷保存在水里, Li\rm Li保存在石蜡里。
  • 液溴用水封。
  • 做完实验, K\rm K、Na\rm Na 可以放回试剂瓶中。
  • 配置稀硫酸: 酸入水。
  • 稀硝酸被还原生成 NO\rm NO, 浓硝酸生成 NO2\rm NO_2.
  • 某溶液加入 HCl\rm HCl 生成白色沉淀, 溶液中可能不止有 Ag+\rm Ag^+, 还可能有 SiO32−\rm SiO_3^{2-}, 生成 H2SiO3\rm H_2SiO_3.
  • S\rm S 燃烧无法生成 SO3\rm SO_3.
  • Al2O3\rm Al_2O_3、SiO2\rm SiO_2、Fe2O3\rm Fe_2O_3 均不能与 H2O\rm H_2O 反应。
  • NH3\rm NH_3 催化氧化不能直接生成 NO2\rm NO_2.
  • Fe\rm Fe 与 Cl2\rm Cl_2 反应只生成 Fe3+\rm Fe^{3+}, 与H+\rm H^+、Cu2+\rm Cu^2+、S\rm S、I2\rm I_2 反应生成 Fe2+\rm Fe^{2+}
  • 胶体粒子直径: 1∼1001 \sim 100 nm\rm nm.
  • Fe(OH)3\rm Fe(OH)_3 胶体粒子是由几个 Fe(OH)3\rm Fe(OH)_3 分子聚合在一起形成的, 故 1mol\rm 1 mol Fe3+\rm Fe^{3+} 完全水解得到的 Fe(OH)3\rm Fe(OH)_3 胶体中胶体粒子数小于 1NA1 N_A.
  • BaSO4\rm BaSO_4 虽然不溶于水, 但它是强电解质。
  • 电解 MgCl2\rm MgCl_2 而不是 MgO\rm MgO 制 Mg\rm Mg 是因为 MgCl2\rm MgCl_2 熔点低。
    电解 Al2O3\rm Al_2O_3 而不是 AlCl3\rm AlCl_3 制 Al\rm Al 是因为 AlCl3\rm AlCl_3 是共价化合物(熔融不会电离)。
  • 水经煮沸后迅速冷却是为了除去水中的氧气。
  • Fe3+\rm Fe^{3+} 在 pH≈4\rm pH \approx 4 时就完全沉淀, 故不能在中性溶液中存在。
  • 铁氰化钾与Fe2+\rm Fe^{2+}反应:

3Fe2++2[Fe(CN)6]3−=Fe3[Fe(CN)6]2蓝色↓\rm 3Fe^{2+} + 2[Fe(CN)_6]^{3-} \xlongequal{} \underset{蓝色}{Fe_3[Fe(CN)_6]_2} \downarrow

  • 侯氏制碱法:

NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl\rm NaCl + NH_3 + CO_2 + H_2O \xlongequal{} NaHCO_3 \downarrow + NH_4Cl

  • 泡沫灭火器:
    其中 Al2(SO4)3\rm Al_2(SO_4)_3 应装在塑料瓶中，因为 Al3+\rm Al^{3+} 水解显酸性，会与 Fe3+\rm Fe^{3+} 反应。

Al3++3HCO3−=Al(OH)3↓+CO2↑\rm Al^{3+}+3HCO_3^- \xlongequal{} Al(OH)_3 \downarrow + CO_2 \uparrow

  • 酸性溶液中存在平衡：

2Cr+6O42−+2H+⇋Cr+62O72−+H2O\rm 2\overset{+6}{Cr}O_4^{2-} + 2H^+ \leftrightharpoons \overset{+6}{Cr}_2O_7^{2-} + H_2O

  • Cl2\rm Cl_2与H2\rm H_2点燃发出苍白火焰，有白雾生成。
  • 酸性：HClO<HClO2<HClO3<HClO4\rm HClO < HClO_2<HClO_3<HClO_4
    氧化性： HClO>HClO2>HClO3>HClO4\rm HClO > HClO_2>HClO_3>HClO_4
  • MgO\rm MgO 与沸水生成 Mg(OH)2\rm Mg(OH)_2 与 H2\rm H_2。
  • Ba(OH)2(aq)+H2SO4(aq)=BaSO4(aq)+2H2O(l)\rm Ba(OH)_{2(aq)} + H_2SO_{4(aq)} \xlongequal{} BaSO_{4(aq)} + 2H_2O_{(l)} ΔH\Delta H
    沉淀越多，放热越小。故 ΔH>−114.6\Delta H > -114.6 kJ/mol\rm kJ/mol(中和热为57.357.3 kJ/mol\rm kJ/mol)
  • 浓 H2SO4\rm H_2SO_4 与活泼金属反应，浓度大时先生成 SO2\rm SO_2、浓度减小生成 H2\rm H_2。
  • MnO4−\rm MnO_4^- 氧化性比 NO3−\rm NO_3^- 强。
  • 酸化的 Ba(NO3)2\rm Ba(NO_3)_2 不能用来检验 SO42−\rm SO_4^{2-}，因为酸化条件下 NO3−\rm NO_3^- 会将 SO32−\rm SO_3^{2-} 氧化为 SO42−\rm SO_4^{2-}。

有机

  • 混合硝酸与硫酸: 硫酸加入硝酸。
  • 有机物中，电子对往哪侧偏，则哪侧的原子显负价(比较电负性)，如：BH−13硼烷\rm \underset{硼烷}{B\overset{-1}{H}_3}、SiH−14硅烷\rm \underset{硅烷}{Si\overset{-1}{H}_4}、C−4H4甲烷\rm \underset{甲烷}{\overset{-4}{C}H_4}。
  • (有机物)加氢，去氧为还原反应。
  • 有机物褪色:
单质溴 溴水 溴的CCl4\rm CCl_4溶液 KMnO4\rm KMnO_4
烷烃 与溴蒸汽在光照条件下发生取代反应 不反应, 也太烷烃可发生萃取使其褪色 不反应, 不褪色 不反应
烯烃 常温加成, 褪色 常温加成, 褪色 常温加成, 褪色 氧化褪色
炔烃 常温加成, 褪色 常温加成, 褪色 常温加成, 褪色 氧化褪色
苯 催化下可取代 不反应，萃取褪色 不反应，互溶不褪色 不反应
苯的同系物 发生取代反应褪色 不反应，萃取褪色 不反应，互溶不褪色 氧化褪色

反应限度与平衡

  • 反应速率图像中，如果有一个速率曲线出现连续性，则改变的条件一定是浓度。
    图来自网络

物质性质

  • 还原性: S2−>I−>Fe2+>Br−\rm S^{2-}>I^->Fe^{2+}>Br^- (留点铁锈);
    氧化性: Cl2>Br2>Fe3+>I2\rm Cl_2>Br_2>Fe^{3+}>I_2
  • 新制氯水会氧化 SCN−\rm SCN^-;
    NO3−\rm NO_3^-(酸性环境)能将 I−\rm I^- 氧化为 I2\rm I_2 ;
  • 比碳酸还弱的酸有： HClO\rm HClO 、苯酚、硅酸、偏铝酸。
  • F2\rm F_2 的氧化性比 O2\rm O_2 强，可以将水中的氧气置换出来：

    2F2+2H2O=4HF+O2\rm 2F_2 + 2H_2O \xlongequal{} 4HF + O_2

  • AgF\rm AgF 易溶于水。
  • 感光性：{AgClAgBrAgI\begin{cases} \rm AgCl \\ \rm AgBr \\ \rm AgI \end{cases}
    2AgX⇋2Ag+X2\rm 2AgX \leftrightharpoons 2Ag + X_2
    光弱←\leftarrow，光强→\rightarrow
  • 标况下, CCl4\rm CCl_4、CHCl3\rm CHCl_3、CH2Cl2\rm CH_2Cl_2、H2O\rm H_2O、Br2\rm Br_2、SO3\rm SO_3、己烷、HF\rm HF、苯 均不为气体。

物质推断

  • 盐不一定由金属阳离子和酸根离子构成, 如: (NH4)2SO4\rm (NH_4)_2SO_4.
  • 结晶水合物属于纯净物, 如 CuSO4⋅5H2O\rm CuSO_4 \cdot 5H_2O.
    用浓硫酸将其中的结晶水吸去，发生的是化学变化。如：

    CuSO4⋅5H2O=浓H2SO4CuSO4+5H2O\rm CuSO_4 \cdot 5H_2O \xlongequal{浓H_2SO_4} CuSO_4 + 5H_2O

  • 包含同位素的单质(或化合物)是纯净物, 如 H2O\rm H_2O 与 D2O\rm D_2O 混合得到的溶液.

化学与STSE

  • 玻璃的生产:

    Na2CO3+SiO2=高温Na2SiO3+CO2↑\rm Na_2CO_3 + SiO_2 \xlongequal{高温} Na_2SiO_3 + CO_2 \uparrow

    Ca2CO3+SiO2=高温CaSiO3+CO2↑\rm Ca_2CO_3 + SiO_2 \xlongequal{高温} CaSiO_3 + CO_2 \uparrow

  • 漂白粉的主要成分为 CaCl2\rm CaCl_2、Ca(ClO)2\rm Ca(ClO)_2，有效成分为 Ca(ClO)2\rm Ca(ClO)_2。
    漂白液的有效成分为 NaClO\rm NaClO。
    制取：将Cl2\rm Cl_2通入Ca(OH)2\rm Ca(OH)_2或NaOH\rm NaOH中。
    漂白原理：

    Ca(ClO2)+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO\rm Ca(ClO_2) + CO_2 + H_2O \xlongequal{} CaCO_3 \downarrow + 2HClO

  • HClO\rm HClO是氧化漂白，加热不可逆。
    SO3\rm SO_3是化合漂白，加热可逆。
  • 砂纸、砂轮的磨料主要成分是金刚砂(SiC\rm SiC)。
  • 工业制石油、煤：除分馏是物理变化，其他都是化学变化。

杂类

不常见方程式

  • 向盛有 KNO3\rm KNO_3 与 KOH\rm KOH 混合溶液的试管中加入铝粉并加热：

    8Al+3NO3−+5OH−=3NH3↑+8AlO2−+2H2O\rm 8Al+3NO_3^-+5OH^- \xlongequal{} 3NH_3 \uparrow + 8AlO_2^-+2H_2O

化学式

  • 明矾: KAl(SO4)⋅12H2O\rm KAl(SO_4) \cdot 12H_2O.
  • 冰晶石: Na3AlF6\rm Na_3AlF_6.
  • 石膏: CaSO4⋅2H2O\rm CaSO_4 \cdot 2H_2O

物质颜色

  • Fe\rm Fe 黑色, Fe(OH)2\rm Fe(OH)_2 白色, Fe2+\rm Fe^{2+} 绿色, Fe3+\rm Fe^{3+} 黄色.

其他需要注意的

  • 将少量 SO2\rm SO_2 通入 NaClO\rm NaClO 溶液中：

    SO2+3ClO−+H2O=Cl−+SO42−+2HClO\rm SO_2 + 3ClO^- + H_2O \xlongequal{} Cl^-+SO_4^{2-} + 2HClO

    不能生成 H+\rm H^+，因为 H+\rm H^+ 与 ClO−\rm ClO^- 生成的 HClO\rm HClO 是弱酸。

生物

细胞结构及其组成物质

  • 多糖类物质存在空间结构。
  • 中心体由两个互相垂直的中心粒与其周围物质构成。
  • 液泡内有细胞液，可以调节植物细胞环境。
  • 糖类在细胞膜上存在的方式——糖脂、糖蛋白。
  • 纤维素、果胶 → 植物细胞壁。
    肽聚糖 → 细菌细胞壁。
    几丁质 → 真菌细胞壁。

细胞与生物的生命活动

  • 有氧呼吸产生的[H]\rm [H]为NADH\rm NADH；
    光合作用产生的[H]\rm [H]为NADPH\rm NADPH。
  • 翻译时，核糖体移动，而不是mRNA。
  • 注意光合作用中植株与细胞的关系：
    如果某一植株光补偿点为A， 则叶肉细胞中光合>呼吸。
  • 胰岛素是蛋白质，无法口服。
  • 纺锤体在分裂前期形成，末期消失。
  • 生物与环境之间的能量交换的基础是细胞代谢；
    生长发育的基础是细胞增殖、分化。
    遗传变异的基础是细胞内基因的交换与变化。

内环境与生态系统

  • 唾液中的杀菌物质是第一道防线。因为唾液不是体液，其中的杀菌物质是由粘膜分泌的。
  • 凋亡受环境影响。
  • 糖原水解大多发生在肝脏细胞中。
  • 化学信息是生物体自身产生的，激素是化学信息。
  • 性别比例只影响出生率。
  • 甲硫氨酸、色氨酸只由一种密码子决定。
    故不是所有氨基酸都由至少两种密码子决定。
  • 抗原、淋巴因子是信息分子，抗体不是。
  • 任何(植物)群落都有垂直分层现象，只有明显和不明显之分。
  • (植物)垂直与水平分布都与光照有关。
  • 生态系统、生物多样性的功能(间接价值)：
    保持水土、防风固沙、涵养水源、调节气候。
  • 生态系统、生物多样性的意义：
    改善生态环境，提高生物多样性的价值，提高生态系统的生态、社会、经济效益。
  • 样方法步骤：
    1. 取样方；
    2. 计数；
    3. 计算每个样方的种群密度；
    4. 取平均值。
  • 生态系统中信息传递的作用：
    1. 维持生命活动的正常进行；
    2. 维持生物种群的繁衍；
    3. 调节种间关系，维持生态系统的稳定。
  • 生物多样性的成因：
    生物与生物、生物与无机环境共同进化。
  • 动物种群垂直分布是由 栖息空间和食物 决定的。
  • 高等动物的神经调节和体液调节都存在在分级调节。
  • 硅肺：吸入的硅尘破坏吞噬细胞的溶酶体。
  • 共同进化依赖于生物与生物、生物与环境之间的相互作用来实现，结果是形成生物多样性。

遗传

  • 基因与性状间不都是简单的线性关系。

    基因与基因，基因与基因产物，基因与环境之间存在复杂的相互作用，从而形成一个网络精细地调控着生物体的性状。

  • 豌豆作为遗传研究材料的原因:
    1. 自花传粉，闭花授粉；
    2. 性状易于区分；
    3. 后代数目多，繁殖时间短；
    4. 生命周期短，易种植。
  • 萨顿用类比推理法提出基因位与染色体上；
    摩尔根用假说-演绎法验证基因位与染色体上。
  • DNA 分子特性：稳定性，多样性，特异性。

选修一

  • 果胶酶的作用:
    将果胶分解为半乳糖醛酸，瓦解植物细胞壁及胞间层，使榨取果汁变得容易。
  • 酶的活力单位:
    在其他条件均为最适的情况下，11 min\rm min 转化 11 mmol\rm mmol 底物所用的酶量。

杂项

  • 光合作用：
    图来自网络

物理

Universal

  • m=10−3m = 10^{-3}
  • μ=10−6\mu = 10^{-6}
  • p=10−12p = 10^{-12}

万有引力

  • 开普勒第三定律:

    k=R3T2k = \frac{R^3}{T^2}

  • P点：vI>vIIv_I>v_{II}

图是拿 GeoGebra 画的

电学

  • 电阻率:

    R=ρLSR = \rho \frac{L}{S}

  • 电容(单位 F\rm F , 法拉)：

    C=ϵS4πkd=QUC=\frac{\epsilon S}{4\pi kd} = \frac{Q}{U}

  • 大内偏大，小外偏小。如：
    外接法： Rx<RVRAR_x < \sqrt{R_VR_A}
    内接法： Rx>RVRAR_x > \sqrt{R_VR_A}

运动学

  • 动量和能量守恒:

    {m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′12m1v12+12m2v22=12m1v1′2+12m2v2′2⇒{v1′=(m1−m2)v1m1+m2v2′=2m1v1m1+m2\begin{cases} m_1v_1 + m_2v_2 = m_1v_1' + m_2v_2' \\ \frac{1}{2}m_1v_1^2+\frac{1}{2}m_2v_2^2 = \frac{1}{2}m_1v_1'^2 + \frac{1}{2}m_2v_2'^2 \end{cases} \Rightarrow \begin{cases} v_1' = \frac{(m_1-m_2)v_1}{m_1+m_2} \\ v_2' = \frac{2m_1v_1}{m_1+m_2} \end{cases}

  • 初速度为零的匀加速直线运动：
    • TT 秒末、2T2T 秒末、3T3T 秒末…… nTnT 秒末，瞬时速度 vv 的比值为：

      v1:v2:v3:⋯:vn=1:2:3:⋯:nv_1:v_2:v_3: \cdots :v_n = 1:2:3:\cdots:n

    • TT 秒内、2T2T 秒内、3T3T 秒内…… nTnT 秒内，位移 xx 的比值为：

      x1:x2:x3:⋯:xn=1:4:9:⋯:n2x_1:x_2:x_3: \cdots :x_n = 1:4:9:\cdots:n^2

    • 第一个 TT 内、第二个 TT 内、第三个 TT 内…… 第 nn 个 TT 内，位移 xx 的比值为：

      xI:xII:xIII:⋯:xn=1:3:5:⋯:2n−1x_{\rm I}:x_{\rm II}:x_{\rm III}: \cdots :x_n = 1:3:5:\cdots:2n-1

    • 进过连续相等的时间，所用的时间比值为：

      1:2−1:3−2:⋯:n−n−11:\sqrt{2}-1:\sqrt{3}-\sqrt{2}:\cdots:\sqrt{n}-\sqrt{n-1}

回旋加速器

  • 最大速度：

    vm=RqBmv_m = \frac{RqB}{m}

  • 周期：

    T=2πmqBT = \frac{2 \pi m}{qB}

  • 设 nn 为圈数，有：

    2nqU=12mvm22nqU = \frac{1}{2}mv_m^2

哇累死我了，待更新…

文章作者: Sheey
文章链接: https://sheey.moe/article/science-notes/
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