2019-2020年高一化學(xué)第三章 自然界中的元素期末復(fù)習(xí)學(xué)案 魯科版.doc

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2019-2020年高一化學(xué)第三章 自然界中的元素期末復(fù)習(xí)學(xué)案 魯科版 一、 多種多樣的碳單質(zhì) 1、金剛石： 的晶體，正八面體結(jié)構(gòu)，是最硬的天然物質(zhì)?？捎糜谘b飾品，切割玻璃、大理石等。 2、石墨： 色，有金屬光澤 的固體，質(zhì)軟， 性良好。常用于做電極、鉛筆芯。 3、C60分子： 色的固體，常儲存在 等有機溶劑中。因其結(jié)構(gòu)像足球，故 名足球烯。它在材料科學(xué)，超導(dǎo)體等方面有廣泛的應(yīng)用。隨著技術(shù)的發(fā)展，人們以發(fā)現(xiàn)了管狀單質(zhì)—納米管，其用途也將不斷擴大。 4、同素異形體 由相同的 組成的 的幾種單質(zhì)，叫做該元素的同素異形體。碳的同素異形體有 、 、 ，氧的同素異形體有 、 ，磷的同素異形體有 、 。 二、廣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、碳酸鈉和碳酸氫鈉的性質(zhì)比較 碳酸鈉 碳酸氫鈉 俗名 色態(tài) 溶解性 穩(wěn)定性 與鹽酸反應(yīng) 與氫氧化鈉反應(yīng) 與氯化鈣反應(yīng) 轉(zhuǎn)化 用途 [例1]如何如何鑒別Na2CO3和NaHCO3？ 方法一： 。 方法二： 。 方法三： 。 三、碳及其化合物間的轉(zhuǎn)化 1、自然界中碳及其化合物間的轉(zhuǎn)化 ⑴用化學(xué)方程式表示溶洞的形成過程 （2）防止溫室效應(yīng)的發(fā)生可采取的措施 2、生產(chǎn)和生活中碳及其化合物間的轉(zhuǎn)化 ⑴碳在無機物間的轉(zhuǎn)化 ①高爐煉鐵 高爐煉鐵的進程是將鐵礦石還原成金屬鐵的過程，原料是 、 ，但實際起還原作用的主要是 。相關(guān)反應(yīng)為： a、一氧化碳的生成：C + O2 CO2、 。 b、氧化鐵的還原：化學(xué)方程式為 。 ②木炭燃燒 在木炭燃燒的過程中發(fā)生著碳單質(zhì)、一氧化碳和二氧化碳之間的轉(zhuǎn)化： C CO CO2 O2不足 O2充足 O2 C a、C→CO： 。 b、C→CO2： 。 c、CO→CO2： 。 d、CO2→CO： 。 ③水垢的形成 水垢的主要成分是碳酸鈣，自來水中的碳酸氫鈣受熱分解生成碳酸鈣，碳酸鈣在壺底積聚便形成了水垢。所發(fā)生的化學(xué)方程式 。 ⑵碳在無機物和有機物間的轉(zhuǎn)化 寫出二氧化碳和氨氣生成尿素和水的化學(xué)方程式 。 例2、⑴把CO2通入足量的NaOH溶液中，反應(yīng)的離子方程式為___________ ________； ⑵若在上述溶液中繼續(xù)通入CO2直到過量，則發(fā)現(xiàn)有細小晶體析出，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為______________ _____； ⑶寫出該晶體制成的水溶液分別與下列物質(zhì)反應(yīng)的離子方程式為： ①稀H2SO4____________ ____________； ②KOH溶液________________ _______； 第二節(jié) 氮的循環(huán) 二、氮循環(huán)中的重要物質(zhì)及其變化 1、氮氣 ①與氧氣反應(yīng)：通常狀況下氮氣和氧氣 ，但在放電條件下，卻可以直接化合生成 色， 溶于水的 。此反應(yīng)的化學(xué)方程式為： 。 ②與氫氣反應(yīng)：此反應(yīng)的化學(xué)方程式為： 。 ③與金屬鎂反應(yīng)：此反應(yīng)的化學(xué)方程式為： 。 2、一氧化氮和二氧化氮 一氧化氮：是一種 色 味的氣體， 溶于水， 毒 在常溫下與空氣中氧氣化合，生成二氧化氮，化學(xué)方程式為： 。 二氧化氮：是一種 色 味的氣體， 溶于水， 毒。 二氧化氮溶于水時，與水反應(yīng)，生成硝酸和一氧化氮。該化學(xué)方程式為： 二氧化氮有較強的氧化性，可使?jié)駶櫟牡矸鄣饣浽嚰堊兯{。 3、氮的固定 ⑴概念： 的方法叫氮的固定。 ⑵分類：可以分為 、 。 4、氨與銨態(tài)氮肥 ⑴氨 ①物理性質(zhì) 氨是 色 氣味的 體。 噴泉試驗 l 實驗現(xiàn)象：形成噴泉，且燒瓶內(nèi)液體呈紅色。 l 實驗結(jié)論：氨氣 溶于水， l 且與水反應(yīng)生成了使溶液顯 性的物質(zhì)。 ②化學(xué)性質(zhì) l 與水的的反應(yīng) 氨 溶于水，在常溫常壓下，1體積水中約溶解 體積氨。氨的水溶液叫 氨溶于水時，大部分NH3 和H2O通過氫鍵結(jié)合，形成一水合氨（NH3 ．H2O），NH3 ．H2O 可以部分電離成 和 ，所以氨水顯 性。氨溶于水的過程中存在著下列可逆反應(yīng)：NH3 + H2O NH3 ．H2O NH4+ +O H- 。NH3 ．H2O不穩(wěn)定，受熱時分解為 和 。 l 氨與氯化氫的反應(yīng) 氨氣和氯化氫氣體可生成氯化銨，該化學(xué)方程式為 。 l 氨與氧氣的反應(yīng) 化學(xué)方程式為 工業(yè)上制硝酸的基礎(chǔ)。 ③氨的實驗室制法：裝置圖如右圖 在實驗室，常用加熱 和 的混合物的方法來制取氨氣，例如把固體氯化銨和氫氧化鈣的混合物加熱可制得氨氣。該化學(xué)方程式為 。 用濕潤的 試紙放在收集氣體的試管口可以看到，加熱一會兒后， 試紙變 ，這說明氨氣已經(jīng)充滿試管。應(yīng)立即停止加熱，并將多余的氨氣吸收掉，（可在導(dǎo)管口放一團用 或 浸濕的棉花球），避免 。若要制取干燥的氨氣，可使產(chǎn)生的氨通過干燥劑。在實驗室，通常是將制得的氨氣通過 以除去水蒸氣。 由于氨水受熱分解也可產(chǎn)生氨氣，在實驗室有時也用加熱濃氨水的方法得到氨氣。 NH3 ．H2O NH3 ↑+H2O 另外，把濃氨水滴入固體氫氧化鈉中，也可以制得氨氣。 ⑵銨鹽 ①銨鹽受熱分解 有些銨鹽受熱可分解產(chǎn)生氨氣，NH4Cl受熱會分解，生成氨氣和氯化氫，冷卻時，氨氣和氯化氫又重新結(jié)合，生成NH4Cl。用化學(xué)方程式表示上述過程。 。 碳酸氫銨在30℃以上，即可分解，NH4HCO3 NH3↑+ CO2↑+H2O ，在儲存碳酸氫銨時，應(yīng) 包裝并放在 處，施肥時，應(yīng)將其埋在土下以保持肥效。 ② 銨鹽與堿反應(yīng) 氨氣的實驗室制法就是銨鹽與堿反應(yīng)的例子。其他氨鹽都可以與堿反應(yīng)產(chǎn)生NH3。（氨態(tài)氮肥不能與堿性的草木灰混合使用）寫出硫酸銨與氫氧化鈉反應(yīng)方程式 銨根離子的檢驗： 步驟：在含有NH4+的溶液中加入 并加熱，用濕潤的 色石蕊試紙檢驗，若試紙變成 色，則證明原溶液中含有NH4+。 二、氮循環(huán)中的重要物質(zhì)及其變化 6、硝酸及其應(yīng)用 ⑴物理性質(zhì) 純凈的硝酸是 色、 揮發(fā)、 刺激性氣味的 。濃硝酸見光或受熱分解成紅棕色的二氧化氮氣體。為了防止硝酸見光分解，一般將它保存在 試劑瓶中，放置在 處。 ⑵化學(xué)性質(zhì) ①強酸性：具有酸的通性 稀硝酸遇石蕊試液變 色； 濃硝酸遇紫色石蕊試液先變 （H+作用），隨后 （氧化作用）。 ②不穩(wěn)定性：濃硝酸見光或受熱分解，該化學(xué)方程式為 。 硝酸越濃，越 分解。濃硝酸久置呈黃色，是由于 。 ③強氧化性 ⒈ 與金屬的反應(yīng) Cu 與濃HNO3： 。 Cu 與稀HNO3： 。 濃硝酸與濃鹽酸的混合物（體積比 ）叫王水，能使一些不溶于硝酸的金屬 如 、 等溶解。 常溫下濃HNO3使 、 鈍化 2。與非金屬的反應(yīng) 濃硝酸在加熱條件下，能與碳、硫、磷等非金屬單質(zhì)發(fā)生氧化還原反應(yīng) C 與濃HNO3的化學(xué)方程式： 。 三、人類活動對自然界氮循環(huán)和環(huán)境的影響 ⑴光化學(xué)煙霧 ⑵水體的富營養(yǎng)化 ⑶酸雨：氮氧化物與空氣中的水反應(yīng)生成的硝酸和亞硝酸，也能形成酸雨。 第三節(jié) 硫的轉(zhuǎn)化 硫在自然界中有兩種存在狀態(tài) ⑴物理性質(zhì) 硫單質(zhì)俗稱 。在通常狀況下，它是一種 色或 色的固體；很脆、易研成粉末； 于水， 于酒精， 于二硫化碳；硫的熔點、沸點都不高。 ⑵化學(xué)性質(zhì) ①與金屬反應(yīng) 鐵與硫： 。銅與硫： 。 事故處理：實驗室灑落在地上的汞，可在表面灑上一層 。 ②與非金屬反應(yīng) H2 + S H2S，該反應(yīng)表現(xiàn)了硫的 性。 S+O2 SO2，該反應(yīng)表現(xiàn)了硫的 性。 ③與強堿的反應(yīng) 6KOH + 3S==2K2S + K2SO3 + 3H2O該反應(yīng)表現(xiàn)了硫的 性和 性。 例：實驗室中除去試管上沾的硫，可采用的方法是： 2、二氧化硫 ⑴物理性質(zhì) 二氧化硫是一種 色、 氣味的 毒的氣體，它的密度比空氣 于水，常溫、常壓下，1體積水大約溶解 體積的二氧化硫。 ⑵化學(xué)性質(zhì) ①與水的反應(yīng) 。 ②二氧化硫的氧化性和還原性 在二氧化硫中，硫的化合價是 ，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與 O2在一定溫度和有催化劑存在的條件下，可以生成SO3，SO3也會分解成SO2與 O2，此反應(yīng)也是一個 反應(yīng)，該方程式為： 。 [例題]BaCl2溶液中通入SO2氣體無明顯現(xiàn)象，在其中加入新制氯水后，通入SO2 有白色沉淀生成，加入稀鹽酸后，沉淀不消失。此白色沉淀是 ，寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式： 。 ③二氧化硫的漂白性 品紅溶液中通入二氧化硫，品紅溶液的顏色 ，當給試管加加熱，溶液又變成 ， 3、硫化氫 ⑴物理性質(zhì) 硫化氫是一種無色有 氣味，有劇毒，密度比空氣大的氣體。 ⑵化學(xué)性質(zhì) ①弱酸性：完成下面的化學(xué)方程式： 。 ②還原性： 與SO2反應(yīng)： 與Cl2反應(yīng)： 。 ③實驗室制法： FeS + H2SO4==FeSO4 +H2S↑ 4、三氧化硫 三氧化硫是一種無色 體，熔沸點低。三氧化硫是 的酸酐，與水反應(yīng)生成 5、硫酸 ⑴濃硫酸的物理性質(zhì) 純硫酸是一種 液體。質(zhì)量分數(shù)為98．3％的濃硫酸，沸點是338℃，硫酸是一種 揮發(fā)強酸， 溶于水，溶解時 大量的熱。 ⑵濃硫酸的特性 濃硫酸具有 性、 性、 性。 ①吸水性 能 空氣中的水分，實驗室中常用濃硫酸來 不與它起反應(yīng)的氣體。 ②脫水性 濃硫酸能按水的組成比（2：1）脫去紙屑、棉花、鋸末等有機物中的 元素，使這些有機物碳化。如：將CuSO45H2O放入濃H2SO4中后，顏色變?yōu)? ③強氧化性 l 與金屬反應(yīng)：濃硫酸與銅的反應(yīng)， 濃硫酸與銅在加熱時，可發(fā)反應(yīng)，放出使紫色石蕊試液 或使品紅溶液 的氣體。說明生成的氣體是二氧化硫。該方程式： 。常溫下，濃硫酸能使鐵、鋁 ，但在受熱時，濃硫酸不僅能夠與鐵、鋁反應(yīng)，還能與絕大多數(shù)金屬反應(yīng)。 l 與非金屬反應(yīng) 紅熱的木炭與濃硫酸的反應(yīng)方程式： 。 6、SO42-的檢驗白色沉淀 ⑴方法：向待測液中，先加 ，沒有白色沉淀，然后加入 ，有白色沉淀生成，表明原溶液中含有SO42-。 ⑵該反應(yīng)的離子方程式： 。 三、酸雨及其防治 第四節(jié) 海水中的化學(xué)元素 1、氯化鈉及氯堿工業(yè) 工業(yè)上電解飽和食鹽水可得氯氣、氫氣和氫化鈉，該反應(yīng)為 2、鎂 ⑴物理性質(zhì) 鎂是一種輕金屬，呈 色，質(zhì)軟，具有良好的 性、 性、 性。鎂合金強度高、機械性能好，這些特性使金屬鎂成為制造汽車、飛機、火箭的更要材料，從而獲得 的美譽。 ⑵化學(xué)性質(zhì)：完成下列化學(xué)反應(yīng)方程式 ①與非金屬反應(yīng) 鎂與氧氣反應(yīng)： 鎂與氮氣反應(yīng)： ②與酸反應(yīng) 鎂與鹽酸反應(yīng)的離子方程式： 。 ③與某些氧化物反應(yīng) 鎂與二氧化碳反應(yīng)： 。 3、海水提鎂 自然界中的鎂主要以化 態(tài)的形式存在于地殼和海水中。 海水中提鎂的步驟：⑴先將海邊大量存在的 煅燒成 ，該步的化學(xué)方程式為： 。⑵并將 與水反應(yīng)制成 ，該步的化學(xué)方程式為： 。⑶將⑵所得物質(zhì)加入到海水沉淀池中，得到得到 沉淀，該步的化學(xué)方程式為： 。⑷將⑶中的沉淀與 反應(yīng)，該步的化學(xué)方程式為： 。⑸電解熔融的氯化鎂可以得到金屬鎂和氯氣，該步的化學(xué)方程式為： 。 4、氯、溴和碘的性質(zhì) ⑴物理性質(zhì) ①氯是 色有 氣味的氣體。溴是 色液體，溴易 ，應(yīng) 保存。在盛溴的試劑瓶中，需要在瓶中加一些 ，以減少 。碘是 色固體，碘易 ，應(yīng) 保存。 被稱為海洋元素，鹵素單質(zhì)在不同溶劑中的顏色。 常溫下 水中 有機溶劑 F2 淺黃綠色 2F2 + 2H2 O==4HF+ O2 --------------- Cl2 黃綠色 Br2 I2 ②溶解度：氯、溴和碘都 溶于水，而 溶于有機溶劑。 ⑵化學(xué)性質(zhì) ①與氫氣反應(yīng) 氫氣與氯氣： 。 氫氣與溴：H2 + Br22 HBr 氫氣與碘：H2 + I22 HI ②與水反應(yīng) X2與水反應(yīng)：X2 + H2 O== 。（X= Cl，Br，I） ③具有氧化性 氧化性順序：F2 Cl2 Br2 I2 氯氣置換溴和碘： Cl2置換Br2：Cl2與NaBr反應(yīng)的離子方程式： 。 Cl2置換I2：Cl2與KI反應(yīng)的離子方程式： 。 Br2置換I2：Br2與KI反應(yīng)的離子方程式： 。 ④與金屬反應(yīng)：3Cl2+2Fe2 FeCl3， 3Br2+2Fe2 FeBr 3，試寫出I2與Fe反應(yīng)的化學(xué)方程式： 。 2、海水提溴 （1）原理 ⑵溴的應(yīng)用 ①工業(yè)上：制造燃料的抗爆劑；溴化銀常被用做 材料。 ②農(nóng)業(yè)上：制含溴的殺蟲劑。 ③醫(yī)藥上：紅藥水的主要成分就是含溴和汞的有機化合物；溴化鈉和溴化鉀則常被用做 劑。