高一化学必修一知识点总结1 联系客服

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例题:

Fe ( 还原性)

Fe

既有氧化性

又有还原性

2+

Fe3+

(氧化性)

第三章 自然界中的元素

第1节、碳的多样性 §1、多种多样的碳单质

金刚石:是硬度极高,无色透明晶体;在金刚石中,每个碳原子都与相邻的四个碳原子以强的相互作用直接连

接,形成四面体结构。

石墨: 是一种深灰色、质软、不透明、易导电的片状固体;在石墨中,碳原子呈层状排列;第一层上的碳原子

以强的作用形成平面六边形结构;层与层之间的相互作用较弱,容易发生相对滑动。

C60: 是灰黑色固体;C60分子是由60个碳原子构成的分子,形似足球,碳原子位于球的表面,呈正六边形和正

五边形排列,球内是空的。

利用金刚石的硬做切割刀、钻头等。利用石墨的导电性作电极或导体、滑动性作润滑剂,等些材料。 由同一种元素组成的性质不同的几种单质,叫做该元素的同素异形体。如:O2与O3、红磷与白磷 §2、广泛存在的含碳化合物

尽管碳元素有多种同素异形体,但它在自然界中主以化合物的形式存在的;有无机含碳物和有机物。 现以碳酸钠和碳酸氢钠为例子介绍无机含碳化合物。 物 名称 碳酸钠(Na2CO3) 碳酸氢钠(NaHCO3) 理 俗名 苏打 小苏打 性 色态 白色固体 质 水溶性 都易溶于水 但溶解度S碳酸钠>S碳酸氢钠

Na2CO3与NaHCO3的化学性质比较 实验内容 与酸(H)的反应 与碱(OH)的反应 与Ca(OH)2反应 与CaCl2反应 -+实验现象 产生气泡 无明显现象 产生白色沉淀 结论 CO32-+2H+= CO2↑ + H2O HCO3-+H+= CO2↑ +H2O Na2CO3不反应 HCO3-+OH-= CO32- +H2O CO32-+Ca2+= Ca CO3↓ Ca2+ +HCO3-+OH- = Ca CO3 ↓ +H2O Na2CO3产生白色沉淀 CO32-+Ca2+= Ca CO3↓ NaHCO3无明显现象 NaHCO3不反应 加热 Na2CO3无明显现象 Na2CO3不分解 NaHCO3分解产生CO2 2NaHCO3===Na2CO3+CO2↑+H2O Na2CO3与NaHCO3的相互转变

⒈Na2CO3转变成NaHCO3 Na2CO3+CO2+H2O = 2NaHCO3

⒉NaHCO3转变成Na2CO3 2NaHCO3===Na2CO3+CO2↑+H2O 2NaHCO3+NaOH = Na2CO3+H2O

碳酸 碳酸盐 碳酸氢盐

加热、加碱

1、如何鉴别Na2CO3与NaHCO3 ? 如是溶液则加入CaCl2溶液;如是固体则加热 2、如何除去Na2CO3中少量的NaHCO3?加热则可。一定条件时也可加入适当的NaOH溶液。 3、如何除去NaHCO3中少量的Na2CO3?通入中量CO2

§3、碳及其化合物间的转化

自然界中碳及其化合物间的转化;在自然界中,碳及其化合物间进物着永不停息的转化,这些转化是非常重要的。也是非常美妙的。详情请阅读课本第63~64页,现以溶洞的形成为例假以说明; 石灰岩里不溶性的碳酸钙受水和二氧化碳的作用转化为微溶性的碳酸氢钙。( CaCO3+CO2+H2O==Ca(HCO3)2 ).溶有碳酸氢钙的水,当从洞顶向洞底滴落时,水分的蒸发、压强的减小及温度的升高都会使其析出碳酸钙沉淀。△ ( Ca(HCO3)2===CaCO3↓+CO2↑+H2O ) 结论 向澄清石灰水中 开时出现白色沉淀 Ca2+ + 2OH- + CO2 = Ca CO3↓+ H2O 续通入CO2 当CO2过量时,沉淀开始溶解 Ca CO3 +CO2+ H2O = Ca2+ + 2 H CO3- 澄清溶液加热 出现白色沉淀 △ Ca2+ + 2 H CO3- ===Ca CO3 ↓ +CO2+ H2O 实验内容 实验现象 生活生产中碳及其化合物间的转化;以“碳三角”的形式以例。 C NaOH

CO2

CO Na2CO3 NaHCO3 第二节、氮的循环 §1、氮在自然界中的循环

氮是地球含量丰富的一种元素。除了以单质的形式存在于大气中外,氮元素也以化合态的形式存在于自然界中的各个地方。氮在自然界中的循环的重要性。详情见课本第70~71页。 §2、氮循环中的重要物质及其变化

(1) 氮气与氮的固定 在通常状况下,氮气的化学性质不活泼,很难与其他物质发生反应。密度比空气小,不溶于水。 使空气中游离态的氮转化为含氮的化合物的方法叫做氮的固定

放电 高能固氮:N2 + O2====2NO 自然固氮

氮的固定 生物固氮:微生物种群将空气的氮气通过生物化学过程转化为含氮化合物。

高温 高压 人工固氮: N2 + 3H2 2NH3 (了解可逆符号)

催化剂

放电 N2 + O2====2NO (氮气与氧气可以直接化合生成无色、难溶于水易氧化的一氧化氮气体,有剧毒。) 2NO + O2 ====2NO2(一氧化氮易氧化生成红棕色、有刺激性气味的有毒气体二氧化氮,能与水反应) 3NO2 + H2O===2HNO3 + NO(二氧化氮溶于水时与水发生反应生成硝酸和一氧化氮。) 4NO + 3O2 + 2H2O=== 4HNO3 4NO2 + O2 + 2H2O===4HNO3

(2) 氨及其铵盐的性质

氨(NH3)无颜色、有刺激性气味的气体,在标准状况下,密度比空气小,极易溶于水。 氨 实验 实 验 现 象 结 论 的 性 质 1 2 3 喷泉实验,在烧瓶内看到喷泉现象 NH3+H2O NH3·H2O NH4+OH 溶液显红色(烧杯中的水有酚酞) 氨气极易溶于水,且与水发生反应显碱性 迅速反应、出现大量白烟 实验室氨气的制取 NH3+HCl===NH4Cl 能与酸反应 △ 2NH4Cl+Ca(OH)2====2NH3↑+CaCl2+2H2O 如何检验、验满? +-

大多数铵盐都易分解,生成氨气。 实验 1 铵 盐 性 2 质 3 实 验 现 象 试管底部的固体分解 有白色固体附在试管内壁上 白色固体分解,生成无色气体 使湿润的红色石蕊试纸变蓝、 石灰水变浑浊 结 论 △ NH4Cl====NH3↑+HCl↑ NH3+HCl===NH4Cl (白色固体颗粒) △ ↑+CO↑+HO NH4HCO3=====NH322有NH3产生 CO2+Ca(OH)2====CaCO3↓+H2O △ 试管内有气泡冒出、有刺激性气体产生 NH4Cl+NaOH=====NaCl+NH3↑+H2O +把湿润的红色石蕊试纸放在试管口,变蓝 有NH3产生 用这种方法检验NH4 由于氨中氮元素的化合价处于低价,因此氨具有还原性,能与某些氧化性物质发生反应。

高温 高压 点燃

催化剂 4NH3+5O2========4NO+6H2O 4NH3+3O2(纯)======2N2+6H2O (氨气能在纯氧中燃烧) 氮肥的介绍

(3) 硝酸及其应用 硝酸的物理性质:纯硝酸是无色、易挥发、有刺激性气味,能以任意比溶于水的液体 硝酸的化学性质: 显色反应 与碱反应 酸 与金属反应 与金属氧化物 性 与盐的反应 遇酚酞不变色、遇石蕊变红色 NaOH+HNO3===NaNO3+H2O 在氧化性性质里面做详细介绍 CuO+2HNO3===Cu(NO3)2+H2O 3FeO+10HNO3(稀)===3Fe(NO3)3+NO↑+5H2O (酸性、氧化性) CaCO3+HNO3====Ca(NO3)2+CO2↑+H2O 受热、见光

不稳定性: 4HNO3=======2H2O+4NO2↑+O2↑ Fe+4HNO3(稀)=== Fe(NO3)3+NO↑+2H2O (铁溶解,有气体放出,溶液显黄色) 3Cu+8HNO3(稀)===3 Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O(铜溶解,有气体放出,溶液显蓝色) 金 Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O(铜溶解,有红棕色气体放出,溶液显蓝色) 氧 属 注:冷、浓HNO3使Fe、Al纯化。即常温下,浓硝酸可使铁、铝表面形成致密的氧化膜而纯化 保护内部的金属不再与酸反应,所以可以用铝质或铁质容器盛浓硝酸。 化 性 △ 非 4HNO3(浓)+C====CO2↑+4NO2↑+2H2O 金 S+2HNO3(浓)====2NO2↑+SO2↑+H2O 属 氧 3FeO+10HNO3(稀)===3Fe(NO3)3+NO↑+5H2O 化 3Cu2O+14HNO3====6Cu(NO3)2+2NO+7H2O 物 SO2+2HNO3(浓)===H2SO4+2NO2 特别注意:硝酸与金属反应产生的是氮氧化物而硫酸与活泼金属反应产生的气体是氢气。 §3、人类活动对自然界氮循环和环境的影响

光化学烟雾 酸雨

光化学烟雾和酸雨的危害,大家可以参照课本第77~78页。

第三节 硫的转化

§1、自然界中的硫

自然界中不同价态硫元素间的转化

游离态:单质硫(S)俗称硫黄,为黄色或淡黄色固体;很脆,易研成粉末;不溶于水,微溶于酒精,易溶

于二硫化碳(CS2);熔沸点都不高。有同素异形体(斜方硫、单斜硫)

化合态:主要有氧化物、硫化氢和地下矿物。 同种元素: 随着化合价升高, 氧化性越强 H2S S SO2

?20?4?6SO3(H2SO4) ?6还原性 既有还原性 既有还原性 氧化性 又有氧化性 又有氧化生

硫黄具有广泛的用途,主要用于制造硫酸、化肥、火柴及杀虫剂等,还用于制造火药、烟花爆竹等。

现 象 结 论 化 实验 学 硫燃烧,发光、发热生成有刺激性气味气体 点燃 1 S+O2=====SO2硫元素化合价升高,还原性 性 在空气中为淡蓝色,在纯氧中为蓝紫色火焰 质 2 剧烈燃烧发光、发热,生成黑色固体 Fe+S=====FeS 硫元素化合价降低,氧化性 § 2、实验室研究不同价态硫元素间的转化

本小节主要以介绍含硫化合物的性质来介绍在实验室含硫化合物间的转化。 物理性质:无色有臭鸡蛋气味的有剧毒气体。密度比空气略大,稍溶于水,其水溶液叫氢硫酸 H2S 可燃性 的 性 还原性 质 制法 物理性质 俗称亚硫酸酐、在通常情况下,SO2是没有颜色有刺激性气味的有毒气体,易溶于水 SO2 与水反应 氧化性 的 还原性 性 质 漂白性 制法 SO2+H2O H2SO3(SO2不仅易溶于水,还能与水反应,生成亚硫酸,但不稳定) 2H2S+SO2===3S↓+2H2O (有黄色小颗粒生成) 催化剂2SO2+O2????2SO3 2KMnO4+5SO2+2H2O===K2SO4+2MnSO4+2H2SO4(高锰酸钾溶液褪色) Cl2+2H2O+SO2===2HCl+H2SO4(氯水褪色) 2HNO3+SO2===H2SO4+2NO2(有红棕色气体生成) 点燃 点燃 2O+2SO2(氧气充足) 2H2S+O2====2H2H2S+3O2====2H2O+2S(氧气不足) 2H2S+SO2===3S↓+2H2O (有黄色小颗粒生成) H2S+Cl2==2HCl+S↓ (氯水退色,有黄色沉淀生成) H2S+H2SO4(浓)==S↓+SO2+2H2O 3H2S+2HNO3(稀)==3S↓+2NO+4H2O (注意现象) FeS+2HCl==FeCl2+H2S↑ FeS+H2SO4==FeSO4+H2S↑(可用醋酸铅试纸检验) SO2于水生成的亚硫酸能与有色物质结合,生成一种无色且不稳定的化合物。 Na2SO3+H2SO4===Na2SO4+SO2↑+H2O(常用亚硫酸盐跟硫酸起反应应制得二氧化硫) CO2、SO2都能使澄清石灰水变浑浊,故在鉴别时采用气味和漂白性(如与品红反应)。

SO3 的 性 质

催化剂硫酸的工业制法: 4FeS2 +11O2====2FeO +8SO 2SO+O????2SO3 23222

高温 SO3+H2O===H2SO4 (工业上不用水或稀硫酸作为吸收剂吸收SO3,因为用水吸收容易酸雾,吸收收速率慢,常用98.3%的硫酸来吸收SO3。)

物理性质 俗称硫酸酐、是一种没有颜色易挥发的晶体,有一定的刺激性气味 与水反应 SO3+H2O===H2SO4三氧化硫遇水剧烈反应,放出大量的热。 氧化性 2H2SO4(浓)+Cu====CuSO4+2H2O+SO2↑ 2H2SO4(浓)+C====CO2+2H2O+2SO2↑