魯科高中化學必修一筆記

1、第1章 認識化學學科第1節(jié) 認識化學科學一、化學的含義和特征 1、化學的含義：在原子、分子水平上研究物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、變化、制備和應(yīng)用的自然科學。 2、特征：認識分子和制造分子。 3、物質(zhì)的變化分為兩種：物理變化和化學變化。二、化學的形成和發(fā)展 1661年，英國，波義耳提出化學元素的概念，標志著近代化學誕生。 1771年，法國，拉瓦錫建立燃燒現(xiàn)象的氧化學說。 1803年，英國，道爾頓提出了原子學說。 1869年，俄國，門捷列夫發(fā)現(xiàn)元素周期表。三、元素與物質(zhì)的關(guān)系 1、元素的存在狀態(tài)：物質(zhì)都是有元素組成的，元素在物質(zhì)中以游離態(tài)和化合態(tài)兩種形式存在，在這兩種狀態(tài)下，分別形成單質(zhì)和化合物。 2

2、、研究物質(zhì)的順序：金屬 非金屬氫化物 金屬氧化物 非金屬氧化物 堿 含氧酸 鹽 鹽3、氧化物的酸堿性：第1章 認識化學學科第2節(jié) 研究物質(zhì)性質(zhì)的方法和程序一、研究物質(zhì)的基本方法：觀察、實驗、分類、比較等方法。（一）Na的性質(zhì) 1、物理性質(zhì)：鈉是一種銀白色金屬，熔點為97.8，沸點為882.9，密度為0.97g/cm3。點燃點燃2、化學性質(zhì)：容易失去一個電子，形成Na+（穩(wěn)定結(jié)構(gòu)），還原性極強。點燃（1）與非金屬反應(yīng)：4Na+O2=2Na2O 2Na+O2=Na2O2 2Na+Cl2=2NaCl 2Na+S= Na2S （2）與水反應(yīng)：2Na+2H2O=2NaOH+H2現(xiàn)象：?。篘a浮在水面上；

3、熔：融化成一個小球；游：四處游動；響：發(fā)出咝咝響聲；紅：試液變紅。 （3）與酸反應(yīng)：2Na+2HCl=2NaCl+H2 （4）與鹽反應(yīng)：2Na+2H2O+CuSO4=Cu(OH)2+Na2SO4+H2 6Na+6H2O+2FeCl3=2Fe(OH)3+6NaCl+3H2 4Na+TiCl4(熔融狀)Ti+4NaCl (5)Na在空氣中的一系列變化： NaNa2ONaOHNa2CO3·10H2ONa2CO34Na+O2=2Na2O Na2O+H2O=2NaOH 2NaOH+9H2O+CO2=Na2CO3·10H2O Na2CO3·10H2ONa2CO3+10H2O

4、3、Na的保存：鈉通常保存在煤油或石蠟油中。 4、Na的用途：鈉和鉀的合金可用作原子反應(yīng)堆的導熱劑；高壓鈉燈；金屬冶煉。（二）Na2O的性質(zhì) 1、物理性質(zhì)：白色固體，不可燃。 2、化學性質(zhì)： （1）與水反應(yīng)：Na2O+H2O=2NaOH （2）與酸反應(yīng)：Na2O+2HCl=2NaCl+H2O （3）與非金屬反應(yīng)：Na2O+CO2=Na2CO3 3、Na2O的用途：制NaOH，Na2CO3(三)Na2O2的性質(zhì) 1、物理性質(zhì)：淡黃色固體。 2、化學性質(zhì)： （1）與水反應(yīng)：2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2（放出大量的熱） （2）與非金屬反應(yīng)：2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2（放

5、出大量的熱） （3）與酸反應(yīng)：2Na2O2+4HCl=4NaCl+2H2O+O2 3、Na2O2的用途：作供氧劑、漂白劑、強氧化劑【向NaOH溶液中通入CO2氣體至過量】：無明顯現(xiàn)象，加熱溶液后生成氣體。2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O+O2 2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2【向Ca(OH)2溶液中通入CO2氣體至過量】：先生成沉淀，后沉淀消失，加熱溶液后生成沉淀和氣體。 Ca(OH)2+CO2=CaCO3+H2O CaCO3+H2O+CO2=Ca(HCO3)2 Ca(HCO3)2CaCO3+H2O+CO2二、研究物質(zhì)的基本程序：進一步研究觀察物質(zhì)外觀 預測物質(zhì)性質(zhì) 實驗和觀

6、察 解釋和結(jié)論 發(fā)現(xiàn)特殊現(xiàn)象，提出新問題（一）氯氣的性質(zhì) 1、物理性質(zhì)：黃綠色氣體，有刺激性氣味，有毒，能溶于水，易液化，密度大與空氣。 2、化學性質(zhì)： （1）與金屬反應(yīng)：與鈉反應(yīng)：2Na+Cl22NaCl 劇烈燃燒，黃色火焰、生成白煙。與鐵反應(yīng)：2Fe+3Cl22FeCl3 劇烈燃燒，生成棕褐色/紅褐色煙。與銅反應(yīng)：Cu+Cl2CuCl2 劇烈燃燒，生成棕黃色煙。規(guī)律：變價金屬與Cl2反應(yīng)一般生成高價金屬的氧化物。 （2）與非金屬反應(yīng)：氫氣在氯氣中燃燒：H2+Cl22HCl 蒼白色火焰，瓶口內(nèi)壁出現(xiàn)白霧。氫氣與氯氣混合光照：H2+Cl22HCl 發(fā)生爆炸。 （3）與水反應(yīng)：Cl2+H2O=H

7、Cl+HClO新制氯水中的微粒 （4）與堿反應(yīng)：2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O2Cl2+2H2O=2HCL+2HClO2HCl+Ca(OH)2=CaCl2+2H2O2HClO+Ca(OH)2=Ca(ClO)2+2H2O Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2OCl2+H2O=HCl+HClOHCl+NaOH=NaCl+H2OHClO+NaOH=NaClO+H2O （5）與鹽反應(yīng)：Cl2+2KI=2KCl+I2 Cl2+2NaBr=NaCl+Br2 3、氯氣的用途：用來制造鹽酸、有機溶解劑和殺菌消毒劑。（二）HClO的性質(zhì) 1、不穩(wěn)定性：2HClO2H

8、Cl+O2 2、強氧化性：漂白粉和消毒劑的主要成分：Ca(ClO)2+H2O+CO2=CaCO3+2HClO Ca(ClO)2+2HCl=CaCl2+2HClO2NaClO+H2O+CO2=Na2CO3+2HClO 【制漂白劑：2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O】 3、弱酸性：HClO的酸性比H2CO3還弱?！竟I(yè)上電解NaCl溶液制取Cl2、NaOH、H2：2NaCl+2H2O2NaOH+H2+Cl2】【實驗室制氯氣：MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2+2H2O】第1章 認識化學學科第3節(jié) 化學中常用的物理量物質(zhì)的量一、物質(zhì)的量（n） 1、定義：它是一

9、個描述宏觀物質(zhì)中所含有的微粒數(shù)目的多少的一個物理量。 2、單位：摩爾，簡稱摩，符號是mol。 3、阿伏伽德羅常數(shù)（NA）：0.012kg 12C所含的碳原子數(shù)目叫做阿伏伽德羅常數(shù)。 1mol任何微粒所含的微粒數(shù)均為NA個。 NA =6.02×1023 mol-14、公式：n = N:微粒數(shù)。二、摩爾質(zhì)量（M） 1、定義：單位物質(zhì)的量的物質(zhì)所具有的質(zhì)量叫做摩爾質(zhì)量。 1mol的任何物質(zhì)的質(zhì)量，以g為單位時，它在數(shù)值上等于該物質(zhì)的相對原子/分子質(zhì)量。 2、單位：g· mol-1(g/mol)或kg· mol-1(kg/mol)。 3、公式：n =三、摩爾體積（Vm）

10、1、定義：一定溫度和壓強下，單位物質(zhì)的量的氣體所占的體積叫做氣體的摩爾體積。 2、單位：L· mol-1(L/mol)或m3· mol-1(m3/mol) 3、標準狀況下，氣體摩爾體積約為22.4 L· mol-1。（標準狀況：指溫度為0、壓強為101kPa的狀況，簡稱STP。） 4、公式：n = 5、書寫規(guī)律：在相同條件下，1mol氣體所占的體積比1mol固體或液體所占的體積大得多。在相同條件下，1mol固體或液體的體積不同，而1mol氣體的體積卻幾乎完全相同。在相同條件下，決定物質(zhì)的體積的微觀因素：氣體體積大小 1、粒子數(shù)目 固、液體體積大小的主要因素 2、粒

11、子(半徑)大小 的主要因素 3、粒子間的平均距離【阿伏伽德羅定律：在同溫同壓下，相同體積的任何氣體都含有相同數(shù)目的分子?！繜崃W溫度pV =n RT氣體常數(shù)四、物質(zhì)的量濃度（cB） 1、定義：單位體積溶液中所含溶質(zhì)的物質(zhì)的量。 2、單位：mol· L-1(mol/L)或mol· m-3(mol/m-3)。 3、公式：n B=c B×V 4、一定物質(zhì)的量濃度溶液的配置： （1）主要儀器：容量瓶、燒杯、膠頭滴管、玻璃棒、托盤天平(砝碼)、藥匙、量筒。 容量瓶：常用于配置一定體積的、濃度準確的溶液。 規(guī)格：100mL、250mL、500mL、1000mL 瓶上通常標注有

12、溫度、容量、刻度線。 （2）配置步驟：計算 稱量(量取) 溶解(冷卻至室溫20） 轉(zhuǎn)移 洗滌：2-3次。 搖勻 定容：加水至刻度線下1-2cm處，在用膠頭滴管加水至刻度線。 搖勻 裝瓶貼標簽五、化學中的一些定量關(guān)系 1、化學方程式中的定量關(guān)系 H2 + Cl2 = 2HCl 1 : 1 : 2 (分子數(shù)之比) 2g : 71g : 73g (質(zhì)量之比) 1mol : 1mol : 2mol (物質(zhì)的量之比) 1 : 1 : 2 (體積之比) 1mol : 22.4L : 44.8L (標況下，物質(zhì)的量與氣體體積關(guān)系) 22.4L : 71g : 2mol (標況下，物質(zhì)的量與氣體體積、質(zhì)量的關(guān)

13、系)÷氣體密度(g/L) 2、物質(zhì)的量與各種物理量之間的關(guān)系物質(zhì)的質(zhì)量m（g）氣體的體積L（STP）×氣體密度(g/L)×M÷M×Vm÷Vm×NA÷NA物質(zhì)的量n (mol)物質(zhì)的微粒數(shù)氣體物質(zhì)的分子數(shù)÷NA×NA÷M×NA溶質(zhì)的質(zhì)量m(g)溶質(zhì)的微粒數(shù)溶質(zhì)的物質(zhì)的量n (mol)×M÷NA÷溶液體積V(L)×溶液體積V(L)物質(zhì)的量濃度cB÷×溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)第2章 元素與物質(zhì)世界第1節(jié) 元素與物質(zhì)的分類一、元素在自然

14、界中的存在狀態(tài) 1、游離態(tài)：元素以單質(zhì)形式存在的狀態(tài)。 2、化合態(tài)：元素以化合物形式存在的狀態(tài)。二、研究物質(zhì)的順序金屬金屬氧化物堿鹽非金屬非金屬氧化物含氧酸鹽 氫化物三、物質(zhì)的分類四、物質(zhì)的分散體系1、定義：一種或幾種物質(zhì)（稱為分散質(zhì)）分散到另一種物質(zhì)（成為分散劑）中形成分散系。2、分類： 3、膠體的性質(zhì) （1）丁達爾效應(yīng)（現(xiàn)象）：可見光束通過膠體時，在入射光側(cè)面可觀察到明亮的光區(qū)。 此性質(zhì)可用于膠體與溶液的區(qū)別。 （2）聚沉：膠體形成沉淀析出的現(xiàn)象。加鹽、加熱和攪拌均能引起膠體的聚沉。 （3）電泳：在通電情況下，膠體微粒向直流電源的某一極移動，這種現(xiàn)象稱為電泳。 （4）滲析：利用半透膜分離膠

15、體中的雜質(zhì)分子或離子，提純、精制膠體的操作稱為滲析。4、膠體的制備：FeCl3+3H2OFe(OH)3+3H2O 將飽和的FeCl3溶液滴加到沸水中，加熱至呈紅褐色。5、膠體的應(yīng)用：（1）農(nóng)業(yè)生產(chǎn)：土壤的保肥作用（2）醫(yī)療衛(wèi)生：血液透析、血清紙上電泳、利用電泳分離蛋白質(zhì)（3）日常生活：制豆腐原理（膠體的聚沉）和豆?jié){、牛奶、明礬凈水，都跟膠體有關(guān)。第2章 元素與物質(zhì)世界第2節(jié) 電解質(zhì)一、電解質(zhì)及其電離 1、電解質(zhì)：在溶液中或熔融狀態(tài)下能夠?qū)щ姷幕衔铩?非電解質(zhì)：在溶液中或熔融狀態(tài)下不能夠?qū)щ姷幕衔铩?2、電解質(zhì)的電離：電解質(zhì)溶于水或受熱熔化時，離解成能夠自由移動的離子的過程稱為電離。 3、強

16、電解質(zhì)與弱電解質(zhì)： 4、電離方程式：HCl=H+Cl+ NaOH=Na+OH- NaCl=Na+Cl- NaHSO4=Na+H+SO42- H2CO3H+HCO3- HCO3-H+CO32- CH3COOHCH3COO-+H+ NH3· H2ONH4+OH- H2OH+OH-二、電解質(zhì)在水溶液中的反映 1、離子反應(yīng)：溶液中有離子參加的反應(yīng)稱為離子反應(yīng)。 2、離子方程式： （1）離子方程式：用實際參加反應(yīng)的離子來表示反應(yīng)的式子。 （2）離子反應(yīng)發(fā)生的條件：復分解式的離子反應(yīng)只要滿足下列3個條件之一則發(fā)生反應(yīng)： 生成了難溶物 生成了難電離物質(zhì)生成了氣體 （3）書寫時的注意事項： 兩守恒：

17、a、電荷守恒 b、質(zhì)量守恒 書寫時用分子式表示：a、難溶物質(zhì) b、難電離物質(zhì)（包括弱酸、弱堿、水，如CH3COOH, NH3· H2O） c、氣體 d、單質(zhì) e、氧化物 f、Ca(OH)2 ：在反應(yīng)中寫離子式；在生成物中寫化學式； 澄清石灰水時寫離子式；石灰乳或消石灰石寫化學式。 g、濃硫酸、濃磷酸、硝酸鉛(CH3COO)2Pb第2章 元素與物質(zhì)世界第3節(jié) 氧化劑和還原劑一、氧化還原反應(yīng) 1、定義：在化學反應(yīng)過程中有電子轉(zhuǎn)移的化學反應(yīng)叫做氧化還原反應(yīng)； 在化學反應(yīng)過程中沒有電子轉(zhuǎn)移的化學反應(yīng)叫做非氧化還原反應(yīng)。 2、氧化還原反應(yīng)的實質(zhì)：有電子轉(zhuǎn)移（得失或偏移）。 3、特征（標志）：反

18、應(yīng)前后元素的化合價有升降。 4、氧化反應(yīng)及還原反應(yīng)： 氧化劑（氧化性）得電子化合價降低發(fā)生還原反應(yīng)還原產(chǎn)物反 生應(yīng) 同時存在 數(shù)目相等 數(shù)目相等 同時存在 同時產(chǎn)生 成物 物 還原劑（還原性）失電子化合價升高發(fā)生氧化反應(yīng)氧化產(chǎn)物 5、氧化還原反應(yīng)表示方法： 雙線橋法： 得e -，還原反應(yīng)氧化劑+還原劑 氧化產(chǎn)物+還原產(chǎn)物 失e -，氧化反應(yīng) 失2 e -，氧化反應(yīng) 失12 e -，氧化反應(yīng)MnO2點燃加熱2Na+Cl2= 2NaCl 2KClO3= 2KCl+3O2 得e -，還原反應(yīng) 得12 e -，還原反應(yīng)單線橋法： e -氧化劑+還原劑 氧化產(chǎn)物+還原產(chǎn)物 6、氧化還原反應(yīng)與化合、分解、

19、置換、復分解反應(yīng)的關(guān)系：復分解反應(yīng) 氧化還原反應(yīng)置換反應(yīng)分解反應(yīng)化合反應(yīng)二、氧化劑和還原劑 1、定義：氧化劑：在氧化還原反應(yīng)中，所含的某種元素的化合價降低的反應(yīng)物，稱為氧化劑； 還原劑：在氧化還原反應(yīng)中，所含的某種元素的化合價升高的反應(yīng)物，稱為還原劑。 2、氧化性、還原性與化合價的關(guān)系：元素處于高價態(tài)時，應(yīng)具有氧化性； 元素處于最高價態(tài)時，只具有氧化性； 元素處于低價態(tài)時，應(yīng)具有還原性； 元素處于最低價態(tài)時，只具有還原性。 常見的氧化劑：O2,O3,Cl2,Br2,HNO3,濃H2SO4,HClO,H2O2,KMnO4,Fe3+ 常見的還原劑：金屬單質(zhì)，C,CO,H2,KI,H2S,Fe2+,

20、S2-,I- 3、氧化性與還原性的比較 方程式法 得e -強氧化劑+強還原劑=還原產(chǎn)物（弱還原性）+氧化產(chǎn)物（弱氧化性） 失e -氧化性：氧化劑氧化產(chǎn)物 ； 還原性：還原劑還原產(chǎn)物【特例：CuSO4+H2S=CuS+H2SO4】 反應(yīng)條件：是否加熱 活動性順序：氧化性減弱 單質(zhì)的還原性減弱F,O,Cl,Br,I,S K,Ca,Na,Mg,Al,Zn,Fe,Sn,Pd,(H),Cu,Hg,Ag,Pt,Ag 對應(yīng)陰離子的還原性減弱 對應(yīng)陽離子的氧化性減弱 失去nH+ 【 得H+能力：弱酸鹽強酸鹽 】【拓展：強酸+弱酸鹽=強酸鹽+弱酸 】 【 失H+能力：強酸弱酸 】 得到nH+ 3、反應(yīng)的先后順序

21、：一種氧化劑與多種還原劑反應(yīng)，還原性強的先反應(yīng)； 一種還原劑與多種氧化劑反應(yīng)，氧化性強的先反應(yīng)。三、鐵及其化合物的氧化性或還原性常見價態(tài)0價+2價+3價元素FeFeFe相關(guān)物質(zhì)FeFeCl2淺綠色Fe(OH)2白色FeO黑色FeCl3紅棕色Fe(OH)3紅褐色Fe2O3紅棕色（一）Fe的性質(zhì) 1、物理性質(zhì)：固體，純鐵具有銀白色金屬光澤，密度為7.8g/cm3,延展性良好。 2、化學性質(zhì)： （1）與弱氧化劑反應(yīng)：Fe+2H+=Fe2+H2 Fe+SFeS Fe+2FeCl3=3FeCl2 Fe+Cu2+=Fe2+Cu （2）與強氧化劑反應(yīng)：Fe(少量)+4HNO3=Fe(NO)3+NO+2H2O

22、 3Fe(過量)+8HNO3=3Fe(NO3)2+2NO+4H2O 2Fe+6H2SO4(濃) Fe2(SO4)3+3SO2+6H2O 2Fe+3Cl22FeCl3 【Fe遇冷的濃硝酸、濃硫酸鈍化，生成致密的氧化膜】 （3）與水反應(yīng)：3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2 （4）與氧氣反應(yīng)：3Fe+2O2Fe3O4（二）亞鐵鹽和鐵鹽的轉(zhuǎn)化1、Fe2+ Fe3+2Fe2+Cl2=2Fe3+2Cl- 4Fe2+O2+4H+=4Fe3+2H2O 4Fe(OH)3+O2+H2O=4Fe(OH)3 白色灰綠色紅褐色 2、Fe3+ Fe2+ 2Fe3+Fe=3Fe2+ 2Fe3+Cu=2Fe2+Cu2+

23、 2Fe3+2I-=2Fe2+I2（三）Fe2+、Fe3+的檢驗 1、Fe2+的檢驗：加NaOH溶液：Fe2+2OH-=Fe(OH)2 4Fe(OH)2+O2+H2O=4Fe(OH)3 先生成白色沉淀，迅速變成灰綠色，最終變?yōu)榧t褐色沉淀 加KSCN(硫氰化鉀)Cl2(強氧化劑等)： 2Fe2+Cl2=2Fe3+2Cl- Fe3+3SCN-=Fe(SCN)3（血紅色） 2、Fe3+的檢驗：加KSCN溶液：Fe3+3SCN-=Fe(SCN)3（血紅色） 加NaOH溶液：Fe3+3OH-=Fe(OH)3FeCl2Fe（四）鐵和鐵的化合物相互轉(zhuǎn)化關(guān)系稀H2SO4HClCu Fe ZnO2(過量)高溫C

24、O,高溫；Al粉，點燃O2，高溫(Fe過量)Cl2，加熱Cl2CO，高溫CO，高溫O2,點燃FeCl3H2SO4FeSO4FeOSCN-Fe3O4Fe2O3Fe(SCN)3OH-OH-H2SO4加熱HClH2O，O2Fe(OH)3Fe(OH)2第3章 元素與物質(zhì)世界第1節(jié) 碳的多樣性一、多種多樣的碳單質(zhì) 1、同素異形體：有同一種元素組成的性質(zhì)不同的單質(zhì)。 2、碳單質(zhì)的物理性質(zhì)與用途：碳的單質(zhì)物理性質(zhì)用途金剛石無色透明，不到點，硬度很大，是天然存在的最硬物質(zhì)，a、雕琢做裝飾品；b、玻璃刀；c、鉆頭。石墨深灰色，有金屬光澤，不透明，質(zhì)軟，有滑膩感，導電。鉛筆芯、電極、潤滑劑等。C60形似足球，結(jié)構(gòu)

25、穩(wěn)定，灰黑色固體。用于材料科學、超導體等方面。無定形碳木炭他們都是由石墨的微小晶體和少量雜質(zhì)構(gòu)成，成黑色或灰黑色；疏松多孔結(jié)構(gòu)，吸附性強。燃料活性炭吸附劑二、廣泛存在的含碳化合物 1、含碳的化合物： 2、碳酸鈉與碳酸氫鈉的性質(zhì)：化學名稱碳酸鈉碳酸氫鈉化學組成(化學式)無水物結(jié)晶水合物NaHCO3Na2CO3Na2CO3 · 10H2O俗稱純堿、蘇打小蘇打晶體顏色無水物結(jié)晶水合物白色晶體白色粉末無色晶體溶解性(水中)大較大與鹽酸反應(yīng)Na2CO3+2HCl=2NaCl+CaCO3NaHCO3+HCl=NaCl+CO2+H2O與鹽(CaCl2)反應(yīng)Na2CO3+CaCls=2NaCl+Ca

26、CO3不反應(yīng)與NaOH反應(yīng)不反應(yīng)NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O與Ca(OH)2完全反應(yīng)Na2CO3+Ca(OH)2= CaCO3+2NaOH2NaHCO3+Ca(OH)2=CaCO3+Na2CO3+2H2O熱穩(wěn)定性受熱不分解2NaHCO3Na2CO3+CO2+H2O鑒別方法加熱固體，產(chǎn)生能使澄清的石灰水變渾濁的無色氣體的是碳酸氫鈉。溶解，加入CaCl2溶液，產(chǎn)生白色沉淀的是碳酸鈉。相互轉(zhuǎn)化加熱或適量NaOHCO2+H2ONaHCO3 Na2CO32NaHCO3(固體)Na2CO3+CO2+H2ONaHCO3(溶液)+NaOH=Na2CO3+H2ONa2CO3(溶液)+CO2+H2

27、O=2NaHCO3三、碳酸鹽和碳酸氫鹽的轉(zhuǎn)化 一般來說，碳酸鹽能與碳酸（二氧化碳和水）反應(yīng)轉(zhuǎn)化為碳酸氫鹽，碳酸氫鹽在受熱分解時或與堿反應(yīng)是能轉(zhuǎn)化為碳酸鹽。四、C，CO和CO2之間的轉(zhuǎn)化C CaCO3 NaHCO3 CO CO2 Na2CO3五、煉鐵中的主要化學反應(yīng)C+O2CO2CO2+C2COCO+3Fe2O32Fe3O4+CO2Fe3O4+CO3FeO+CO2FeO+COFe+CO2CaCO3CaO+CO2CaO+SiO2CaSiO3六、有機物和無機物之間的轉(zhuǎn)化 1828年，德國化學家維勒用無機化合物氰酸銨(NH4CNO)合成出有機化合物尿素CO(NH2)2，由此突破了無機化合物和有機化合物

28、之間的界限。第3章 元素與物質(zhì)世界第2節(jié) 氮的循環(huán)一、自然界中氮的循環(huán) 1、氮的固定（簡稱固氮）：將游離態(tài)的氮轉(zhuǎn)化為含氮化合物叫做氮的固定。氮的固定主要有自然固氮和人工固氮（或工業(yè)固氮）兩種方式。 人工固氮 自然固氮 2、氮的存在形式： （1）游離態(tài)：氮氣 （2）化合態(tài)：二、氮循環(huán)中的重要物質(zhì)（一）氮氣 1、N2的物理性質(zhì)：純凈的氮氣是一種無色、無味、無毒的氣體，密度比空氣的稍小。氮氣在水中的溶解度很小，通常狀況下，1體積水中只能溶解大約0.02體積的氮氣。在壓強為101kPa時，氮氣在-195.8時變成無色液體，在-209.9時變成雪花狀固體。高溫、高壓 2、N2的化學性質(zhì)：2NH3催化劑N

29、2+3H2 （1）氮氣的氧化性： 氨氣的工業(yè)制法 N2+3MgMg3N2【可逆反應(yīng)：在相同條件下能同時向正反兩個方向進行的反應(yīng)稱為可逆反應(yīng)?！?（2）氮氣的還原性：N2+O22NO 3、N2的用途：制冷劑，保護氣，冷藏食品，制氨氣、硝酸、化肥。（二）一氧化氮和二氧化氮的性質(zhì)：名稱一氧化氮二氧化氮化學式NONO2物理性質(zhì)無色氣體，難溶于水，有毒。紅棕色氣體，難溶于水，有刺激性氣味，有毒。化學性質(zhì)與水反應(yīng)3NO2+H2O=2HNO3+NO（工業(yè)制硝酸）與O2反應(yīng)2NO+O2=2NO2綜合以上兩個方程式：4NO+3O2+2H2O=4HNO3（三）氨與氮肥 1、氨的物理性質(zhì)：氨是沒有顏色、有刺激性氣味

30、的氣體；在標準狀況下，密度為0.771g/L，比空氣輕；極易溶于水且能快速溶解，在常溫常壓下，1體積水能溶解700體積氨氣。 2、氨的化學性質(zhì)： （1）與水反應(yīng)：NH3+H2ONH3 · H2ONH4+OH- （2）與酸反應(yīng)：NH3+HCl=NH4Cl（生成白煙） NH3+H2SO4=(NH4)2SO4 NH3+HNO3=NH4NO3 用途：可以檢驗氨氣的存在。 與其他酸反應(yīng)：NH3 · H2O+CO2(少量)=NH4HCO3高溫 （3）與氧化劑反應(yīng)：催化劑 與氧氣反應(yīng)（NH3體現(xiàn)還原性）：4NH3+5O2=4NO+6H20（工業(yè)制硝酸的基礎(chǔ)） 與Cl2反應(yīng)：8NH3+3C

31、l2=N2+6NH4Cl（用于檢驗Cl2是否泄漏） 與CuO反應(yīng)：2NH3+3CuON2+3Cu+3H2O （4）與還原劑反應(yīng)：4NH3+6NO=5N2+6H2O 3、化學氮肥：銨態(tài)氮肥(NH4+)：硫銨(NH4)2SO4、碳銨(NH4HCO3)、氯化銨(NH4Cl)、硝銨(NH4NO3)。 硝態(tài)氮肥(NH3-):硝銨(NH4NO3) 有機態(tài)氮肥：尿素CO(NH2)2 注意：a、銨態(tài)氮肥不能與堿性物質(zhì)如草木灰等混合使用。 b、碳銨儲存時，應(yīng)密封包裝并放在陰涼通風處。（四）銨鹽 1、銨鹽的物理性質(zhì)：白色晶體，易溶于水。 2、銨鹽的化學性質(zhì)： （1）受熱分解：NH4HCO3NH3+CO2+H2O

32、NH4ClNH3+HCl,NH3+HCl=NH4Cl（試管底部白色固體減少，試管壁上出現(xiàn)白色固體） (NH4)2CO32NH3+CO2+H2O （2）與堿反應(yīng)：NH4+OH-NH3+H2O 氨的實驗室制法：2NH4Cl+Ca(OH)22NH3+CaCl2+2H2O 裝置：固+固氣體。 原理：利用固體固體氯化銨與消石灰混合加熱制得。 干燥：堿石灰。 收集方法：向下排空氣法。 驗滿：用濕潤的紅色石蕊試紙靠近試管口，試紙變成藍色。 尾氣處理：塑料袋收集。 3、銨鹽的檢驗：因為銨鹽中存在NH4+，所以銨鹽的檢驗主要就是NH4+的檢驗。 （1）若試樣為固體，可用兩種方法來檢驗： 方法一：取少量樣品放入研

33、缽中，加入固態(tài)堿進行研磨。若聞到有氨的刺激性氣味，說明樣品中含有NH4+。方法二：取少量樣品與堿混合于試管中，然后加熱，將濕潤的紅色石蕊試紙靠近管口試紙變藍，說明樣品中有NH4+；也可將蘸有濃鹽酸的玻璃棒靠近管口，若有白煙產(chǎn)生，說明樣品中含有NH4+。 （2）若試樣為液體，可取少量液體注入試管中，再加入堿液，微熱，然后用濕潤的紅色石蕊試紙或蘸有濃鹽酸的玻璃棒檢驗。（五）硝酸 1、硝酸的物理性質(zhì)：純凈的硝酸是無色、易揮發(fā)、有刺激性氣味的液體，熔點為-42，沸點為83，密度為1.5g/cm3，質(zhì)量分數(shù)為95以上的濃硝酸在空氣中由于揮發(fā)出硝酸蒸汽會產(chǎn)生“發(fā)煙“現(xiàn)象，通常叫做發(fā)煙硝酸。 2、硝酸的化學

34、性質(zhì)： （1）強酸性：具有酸的通性。 （2）不穩(wěn)定性：濃硝酸受熱或見光分解成紅棕色的NO2氣體。 4HNO3(濃)4NO2+O2+2H2O 硝酸越濃，越易分解。濃硝酸久置呈黃色，是由于硝酸分解產(chǎn)生的NO2溶于稀硝酸。為了防止硝酸見光分解，一般將它保存在棕色試劑瓶里，放置在陰涼處。 （3）強氧化性：能與除金、鉑以外的大多數(shù)金屬反應(yīng)，產(chǎn)物與硝酸的濃度有關(guān)，濃硝酸與金屬反應(yīng)生成的氣體主要是二氧化氮，稀硝酸與金屬反應(yīng)生成的氣體主要是一氧化氮。 與金屬反應(yīng)：4HNO3(濃)+Cu=Cu(NO3)2+2NO2+2H2O 劇烈反應(yīng)，銅不斷溶解，溶液先變綠后變藍，生成紅棕色氣體。 8HNO3(稀)+3Cu=3

35、Cu(NO3)2+2NO+4H2O 反應(yīng)速度慢，銅不斷溶解，溶液變藍，生成無色氣體，遇空氣后變成紅褐色。 【常溫下，濃硝酸可使鐵、鋁表面形成致密的氧化膜而鈍化?！?【濃硝酸與濃鹽酸的混合物（體積比3:1）叫王水，能使一些不溶于硝酸的金屬如鉑、金等溶解。】高溫 與非金屬反應(yīng)：4HNO3(濃)+CCO2+4NO2+2H2O催化劑 3、硝酸的工業(yè)制法：4NH3+5O2=4NO+6H2O 2NO+O2=2NO2 3NO2+H2O=2HNO3+NO 4、硝酸的用途：重要的化工原料，常用來制氮肥、染料、塑料、炸藥、硝酸鹽等。三、人類活動對氮循環(huán)和環(huán)境的影響 1、活化氮： （1）N2是惰性的，可被植物吸收的

36、NH4+和NO3-是活化氮的主要形態(tài)。 （2）人類的固氮活動使活化氮數(shù)量猛增，有利有弊。利是提高了農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量；弊是引起了溫室效應(yīng)、水體污染和酸雨等問題。 2、與氮有關(guān)的環(huán)境污染問題： （1）光化學煙霧：汽車尾氣中的氮氧化物與碳氫化合物經(jīng)紫外線照射發(fā)生反應(yīng)形成的一種有毒的煙霧。 （2）酸雨：氮氧化物與空氣中的水反應(yīng)生成的硝酸和亞硝酸，是酸雨的成分之一。 （3）水體的富營養(yǎng)化：水體中氮的含量增大，會導致藻類“瘋長”，迅速覆蓋在水面上，造成水體富營養(yǎng)化。后果是使水中氧氣含量減少，造成大量魚蝦死亡。 3、污染的預防和控制：使用清潔能源，減少氮氧化物的排放，為汽車安裝尾氣轉(zhuǎn)化裝置對化肥、硝酸廠的尾氣進

37、行處理，保護森林，植樹綠化等。第3章 元素與物質(zhì)世界第3節(jié) 硫的轉(zhuǎn)化一、自然界中的硫（一）自然界中不同價態(tài)得硫的轉(zhuǎn)化H2SO3H2SO4SH2SSO2SO3O2，H2O陽光H2S地表石膏(CaSO4 · 2H2O)等火山噴發(fā)FeS2黃鐵礦地下（二）硫單質(zhì)的性質(zhì) 1、物理性質(zhì)：硫單質(zhì)俗稱硫磺。通常狀況下，它是一種黃色或淡黃色的固體；很脆，易研成粉末；不溶于水，微溶于酒精，易溶于CS2；熔點和沸點都不高。 2、化學性質(zhì)： （1）與金屬反應(yīng)（氧化性）： 2Cu+SCu2S（銅絲在硫蒸氣中劇烈燃燒，發(fā)紅光，生成黑色固體。） Fe+SFeS（劇烈燃燒，發(fā)光，發(fā)熱，生成黑色固體。） Hg+SHg

38、S 2Na+SNa2S（鈉燃燒，火星四射，并輕微爆炸。） 規(guī)律：硫與變價金屬反應(yīng)，生成低價金屬硫化物。 （2）與非金屬反應(yīng)（還原性）： S+O2SO2 S+H2H2S 2S+CCS2 3、硫的用途：可以制造硫酸、化肥、火柴及殺蟲劑等，還可用于制造火藥、煙花爆竹等。 黑火藥的主要成分是硫磺、硝石和木炭。 主要反應(yīng)：S+2KNO3+3CK2S+3CO2+N2二、實驗室里研究不同價態(tài)硫元素間的轉(zhuǎn)化（一）硫元素間的轉(zhuǎn)化價態(tài)：-2價0價+4價+6價性質(zhì)：只有還原性既有氧化性，又有還原性只有氧化性相關(guān)物質(zhì)H2S S SO2 SO3 氫硫酸 S H2SO3 H2SO4（二）二氧化硫的性質(zhì) 1、物理性質(zhì)：無色

39、、有刺激性氣味的有毒氣體，易溶于水。 2、化學性質(zhì)： （1）酸性氧化物的通性： 與水反應(yīng)：SO2+H2OH2SO3 與堿性氧化物反應(yīng)：SO2+CaOCaSO3 與堿反應(yīng)：SO2(少量)+2NaOH=Na2SO3+H2O SO2(少量)+Ca(OH)2=CaSO3+2H2O 2SO2(過量)+Ca(OH)2=Ca(HSO3)2 與某些鹽反應(yīng):SO2+Na2CO3=NaSO3+CO2加熱 （2）氧化性：2H2S+SO2=3S+2H2O催化劑 （3）還原性：2SO2+O2 2SO3加熱通入SO2 SO2+X2+2H2O=H2SO4+2HX（X=Cl、Br、I） （4）漂白性：品紅 無色溶液 品紅+S

40、O2 SO2與有色物質(zhì)化合生成不穩(wěn)定的無色物質(zhì)，這些無色物質(zhì)容易分解而恢復原色。 【若Cl2與SO2等物質(zhì)的量混合，則二者都失去漂白作用：Cl2+SO2+H2O=2HCl+H2SO4】（三）濃硫酸的性質(zhì) 1、濃硫酸的特性： （1）吸水性：是指濃H2SO4吸收游離水的性能。 應(yīng)用：濃H2SO4是一種理想的干燥劑，但不能干燥的氣體有：NH3、H2S、HI、HBr等。 （2）脫水性：是指濃H2SO4將有機物中氫氧元素按氫氧原子個數(shù)比2:1奪出。 應(yīng)用：濃H2SO4是很多有機反應(yīng)的脫水劑。 （3）強氧化性：是指硫酸分子中+6價的硫易得電子，通常被還原為SO2。 Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+SO

41、2+2H2O（酸性、強氧化性） C+2H2SO4(濃)CO2+2SO2+2H2O（強氧化性） S+2H2SO43SO2+2H2O（強氧化性） Na2SO4(固體粉末)+H2SO4=Na2SO4+H2O+SO2（酸性）加熱 2、硫酸的工業(yè)制備：S+O2SO2（或4FeS2+11O28SO2+2Fe2O3）催化劑 SO2+O2 2SO3 SO3+H2O=H2SO4加BaCl2 溶液加鹽酸 3、硫酸根離子的鑒別：(確認含SO42- 離子)(排除了Ag+,CO32-,SO32-等干擾) 溶液 無明顯現(xiàn)象 產(chǎn)生白色沉淀粉塵等催化三、酸雨及其防治 1、硫酸型酸雨的形成：2SO2+O2 2SO3；SO3+H2O=H2SO4 或SO2+H2O H2SO3；2H2SO3+O2=2H2SO4 2、酸雨的防治： （1）消除污染源，研究開發(fā)新能源。 （2）化學手段：對含硫燃料預先進行脫硫處理； 對釋放的