高一化学第三章 自然界中的元素期末复习学案 鲁科版

高一化学第三章 自然界中的元素期末复习学案第一节 碳的循环一、 多种多样的碳单质1、金刚石： 的晶体，正八面体结构，是最硬的天然物质。可用于装饰品，切割玻璃、大理石等。2、石墨： 色，有金属光泽 的固体，质软， 性良好。常用于做电极、铅笔芯。3、C60分子： 色的固体，常储存在 等有机溶剂中。因其结构像足球，故名足球烯。它在材料科学，超导体等方面有广泛的应用。随着技术的发展，人们以发现了管状单质纳米管，其用途也将不断扩大。4、同素异形体 由相同的 组成的 的几种单质，叫做该元素的同素异形体。碳的同素异形体有 、 、 ，氧的同素异形体有 、 ，磷的同素异形体有 、 。二、广泛存在的含碳化合物1、碳在自然界中的存在碳在自然界中主要以 的形式存在。2、碳酸钠和碳酸氢钠的性质比较碳酸钠碳酸氢钠俗名色态溶解性稳定性与盐酸反应与氢氧化钠反应与氯化钙反应转化用途 例1如何如何鉴别Na2CO3和NaHCO3？方法一： 。方法二： 。方法三： 。三、碳及其化合物间的转化1、自然界中碳及其化合物间的转化用化学方程式表示溶洞的形成过程 （2）防止温室效应的发生可采取的措施 2、生产和生活中碳及其化合物间的转化 碳在无机物间的转化高炉炼铁高炉炼铁的进程是将铁矿石还原成金属铁的过程，原料是 、 ，但实际起还原作用的主要是 。相关反应为：a、一氧化碳的生成：C + O2 CO2、 。b、氧化铁的还原：化学方程式为 。木炭燃烧在木炭燃烧的过程中发生着碳单质、一氧化碳和二氧化碳之间的转化：CCOCO2O2不足O2充足O2Ca、CCO： 。b、CCO2： 。c、COCO2： 。d、CO2CO： 。水垢的形成水垢的主要成分是碳酸钙，自来水中的碳酸氢钙受热分解生成碳酸钙，碳酸钙在壶底积聚便形成了水垢。所发生的化学方程式 。碳在无机物和有机物间的转化写出二氧化碳和氨气生成尿素和水的化学方程式 。例2、把CO2通入足量的NaOH溶液中，反应的离子方程式为_ _；若在上述溶液中继续通入CO2直到过量，则发现有细小晶体析出，发生反应的化学方程式为_ _；写出该晶体制成的水溶液分别与下列物质反应的离子方程式为：稀H2SO4_ _；KOH溶液_ _；第二节 氮的循环二、氮循环中的重要物质及其变化1、氮气与氧气反应：通常状况下氮气和氧气 ，但在放电条件下，却可以直接化合生成 色， 溶于水的 。此反应的化学方程式为： 。与氢气反应：此反应的化学方程式为： 。与金属镁反应：此反应的化学方程式为： 。2、一氧化氮和二氧化氮一氧化氮：是一种 色 味的气体， 溶于水， 毒在常温下与空气中氧气化合，生成二氧化氮，化学方程式为： 。二氧化氮：是一种 色 味的气体， 溶于水， 毒。二氧化氮溶于水时，与水反应，生成硝酸和一氧化氮。该化学方程式为： 二氧化氮有较强的氧化性，可使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝。3、氮的固定概念： 的方法叫氮的固定。分类：可以分为 、 。4、氨与铵态氮肥氨物理性质 氨是 色 气味的 体。 喷泉试验l 实验现象：形成喷泉，且烧瓶内液体呈红色。l 实验结论：氨气 溶于水，l 且与水反应生成了使溶液显 性的物质。化学性质l 与水的的反应氨 溶于水，在常温常压下，1体积水中约溶解 体积氨。氨的水溶液叫 氨溶于水时，大部分NH3 和H2O通过氢键结合，形成一水合氨（NH3 H2O），NH3 H2O可以部分电离成 和 ，所以氨水显 性。氨溶于水的过程中存在着下列可逆反应：NH3 + H2O NH3 H2O NH4+ +O H- 。NH3 H2O不稳定，受热时分解为 和 。l 氨与氯化氢的反应氨气和氯化氢气体可生成氯化铵，该化学方程式为 。l 氨与氧气的反应化学方程式为 工业上制硝酸的基础。氨的实验室制法：装置图如右图在实验室，常用加热 和 的混合物的方法来制取氨气，例如把固体氯化铵和氢氧化钙的混合物加热可制得氨气。该化学方程式为 。用湿润的 试纸放在收集气体的试管口可以看到，加热一会儿后， 试纸变 ，这说明氨气已经充满试管。应立即停止加热，并将多余的氨气吸收掉，（可在导管口放一团用 或 浸湿的棉花球），避免 。若要制取干燥的氨气，可使产生的氨通过干燥剂。在实验室，通常是将制得的氨气通过 以除去水蒸气。由于氨水受热分解也可产生氨气，在实验室有时也用加热浓氨水的方法得到氨气。NH3 H2O NH3 +H2O另外，把浓氨水滴入固体氢氧化钠中，也可以制得氨气。铵盐铵盐受热分解有些铵盐受热可分解产生氨气，NH4Cl受热会分解，生成氨气和氯化氢，冷却时，氨气和氯化氢又重新结合，生成NH4Cl。用化学方程式表示上述过程。 。碳酸氢铵在30以上，即可分解，NH4HCO3 NH3+ CO2+H2O ，在储存碳酸氢铵时，应 包装并放在 处，施肥时，应将其埋在土下以保持肥效。 铵盐与碱反应氨气的实验室制法就是铵盐与碱反应的例子。其他氨盐都可以与碱反应产生NH3。（氨态氮肥不能与碱性的草木灰混合使用）写出硫酸铵与氢氧化钠反应方程式 铵根离子的检验：步骤：在含有NH4+的溶液中加入 并加热，用湿润的 色石蕊试纸检验，若试纸变成 色，则证明原溶液中含有NH4+。二、氮循环中的重要物质及其变化6、硝酸及其应用物理性质纯净的硝酸是 色、 挥发、 刺激性气味的 。浓硝酸见光或受热分解成红棕色的二氧化氮气体。为了防止硝酸见光分解，一般将它保存在 试剂瓶中，放置在 处。化学性质强酸性：具有酸的通性稀硝酸遇石蕊试液变 色；浓硝酸遇紫色石蕊试液先变 （H+作用），随后 （氧化作用）。不稳定性：浓硝酸见光或受热分解，该化学方程式为 。硝酸越浓，越 分解。浓硝酸久置呈黄色，是由于 。 强氧化性 与金属的反应Cu 与浓HNO3： 。Cu 与稀HNO3： 。浓硝酸与浓盐酸的混合物（体积比 ）叫王水，能使一些不溶于硝酸的金属如 、 等溶解。常温下浓HNO3使 、 钝化 2。与非金属的反应浓硝酸在加热条件下，能与碳、硫、磷等非金属单质发生氧化还原反应C 与浓HNO3的化学方程式： 。三、人类活动对自然界氮循环和环境的影响光化学烟雾 水体的富营养化酸雨：氮氧化物与空气中的水反应生成的硝酸和亚硝酸，也能形成酸雨。第三节 硫的转化硫在自然界中有两种存在状态 物理性质硫单质俗称 。在通常状况下，它是一种 色或 色的固体；很脆、易研成粉末； 于水， 于酒精， 于二硫化碳；硫的熔点、沸点都不高。化学性质与金属反应铁与硫： 。铜与硫： 。事故处理：实验室洒落在地上的汞，可在表面洒上一层 。与非金属反应H2 + S H2S，该反应表现了硫的 性。S+O2 SO2，该反应表现了硫的 性。与强碱的反应6KOH + 3S=2K2S + K2SO3 + 3H2O该反应表现了硫的 性和 性。例：实验室中除去试管上沾的硫，可采用的方法是： 2、二氧化硫物理性质二氧化硫是一种 色、 气味的 毒的气体，它的密度比空气 于水，常温、常压下，1体积水大约溶解 体积的二氧化硫。化学性质与水的反应 。二氧化硫的氧化性和还原性在二氧化硫中，硫的化合价是 ，因此，二氧化硫既有一定的 性，又有一定的 性。例如，SO2 + 2H2S= 3S+2H2O；SO2与 O2在一定温度和有催化剂存在的条件下，可以生成SO3，SO3也会分解成SO2与 O2，此反应也是一个 反应，该方程式为： 。例题BaCl2溶液中通入SO2气体无明显现象，在其中加入新制氯水后，通入SO2 有白色沉淀生成，加入稀盐酸后，沉淀不消失。此白色沉淀是 ，写出反应的化学方程式： 。二氧化硫的漂白性品红溶液中通入二氧化硫，品红溶液的颜色 ，当给试管加加热，溶液又变成 ， 3、硫化氢物理性质硫化氢是一种无色有 气味，有剧毒，密度比空气大的气体。化学性质弱酸性：完成下面的化学方程式： 。还原性：与SO2反应： 与Cl2反应： 。实验室制法： FeS + H2SO4=FeSO4 +H2S4、三氧化硫三氧化硫是一种无色 体，熔沸点低。三氧化硫是 的酸酐，与水反应生成 5、硫酸浓硫酸的物理性质纯硫酸是一种 液体。质量分数为983的浓硫酸，沸点是338，硫酸是一种 挥发强酸， 溶于水，溶解时 大量的热。浓硫酸的特性浓硫酸具有 性、 性、 性。吸水性能 空气中的水分，实验室中常用浓硫酸来 不与它起反应的气体。脱水性浓硫酸能按水的组成比（2：1）脱去纸屑、棉花、锯末等有机物中的 元素，使这些有机物碳化。如：将CuSO45H2O放入浓H2SO4中后，颜色变为 强氧化性l 与金属反应：浓硫酸与铜的反应， 浓硫酸与铜在加热时，可发反应，放出使紫色石蕊试液 或使品红溶液 的气体。说明生成的气体是二氧化硫。该方程式： 。常温下，浓硫酸能使铁、铝 ，但在受热时，浓硫酸不仅能够与铁、铝反应，还能与绝大多数金属反应。l 与非金属反应红热的木炭与浓硫酸的反应方程式： 。6、SO42-的检验白色沉淀方法：向待测液中，先加 ，没有白色沉淀，然后加入 ，有白色沉淀生成，表明原溶液中含有SO42-。该反应的离子方程式： 。三、酸雨及其防治第四节 海水中的化学元素1、氯化钠及氯碱工业工业上电解饱和食盐水可得氯气、氢气和氢化钠，该反应为 2、镁物理性质镁是一种轻金属，呈 色，质软，具有良好的 性、 性、 性。镁合金强度高、机械性能好，这些特性使金属镁成为制造汽车、飞机、火箭的更要材料，从而获得 的美誉。化学性质：完成下列化学反应方程式与非金属反应镁与氧气反应： 镁与氮气反应： 与酸反应镁与盐酸反应的离子方程式： 。与某些氧化物反应镁与二氧化碳反应： 。 3、海水提镁 自然界中的镁主要以化 态的形式存在于地壳和海水中。 海水中提镁的步骤：先将海边大量存在的 煅烧成 ，该步的化学方程式为： 。并将 与水反应制成 ，该步的化学方程式为： 。将所得物质加入到海水沉淀池中，得到得到 沉淀，该步的化学方程式为： 。将中的沉淀与 反应，该步的化学方程式为： 。电解熔融的氯化镁可以得到金属镁和氯气，该步的化学方程式为： 。4、氯、溴和碘的性质物理性质氯是 色有 气味的气体。溴是 色液体，溴易 ，应 保存。在盛溴的试剂瓶中，需要在瓶中加一些 ，以减少 。碘是 色固体，碘易 ，应 保存。 被称为海洋元素，卤素单质在不同溶剂中的颜色。常温下水中有机溶剂F2浅黄绿色2F2 + 2H2 O=4HF+ O2-Cl2黄绿色Br2I2溶解度：氯、溴和碘都 溶于水，而 溶于有机溶剂。化学性质与氢气反应氢气与氯气： 。氢气与溴：H2 + Br22 HBr氢气与碘：H2 + I22 HI与水反应X2与水反应：X2 + H2 O= 。（X= Cl，Br，I）具有氧化性氧化性顺序：F2 Cl2 Br2 I2氯气置换溴和