高中化学《第三章自然界中的元素》基础知识总结鲁科版必修1

第1页第三章自然界中的元素基础知识总结第一节碳的多样性1.由同一种元素组成的性质不同的几种单质，互称为同素异形体。金刚石、石墨和C60是碳元素的同素异形体。2.金刚石是无色透明的片状固体。其中，每个碳原子均与相邻的4个碳原子相连，形成正四面体结构。在自然界中硬度最大，不导电。3.石墨是深灰色、有金属光泽、不透明的片状固体。质软、有滑腻感。碳原子呈层状排列，每一层的碳原子形成平面正六边形。4.C60是灰黑色固体，形成球状结构，表面呈正六边形和正五边形。5.Na2CO3和NaHCO3的性质比较性质Na2CO3NaHCO3俗称纯碱或苏打小苏打色态白色粉末白色固体溶解度Na2CO3NaHCO3与盐酸反应Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H20NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2ONaHCO3与酸反应比较剧烈与NaOH反应不反应NaOH+NaHCO3=Na2CO3+H2O与BaCl2溶液反应不反应稳定性（加热）稳定不稳定，加热分解相互转化6.Na2CO3和NaHCO3如何鉴别？（1）加热比较：分解产生气体并通入澄清石灰水变浑浊的是碳酸氢钠，无现象的是碳酸钠（2）加酸反应比较：比较剧烈是碳酸氢钠（3）滴加CaCl2、ＢaCl2溶液：产生白色沉淀的是碳酸钠，无现象的是碳酸氢钠。7.温室效应：由于人类的活动，特别是生产和生活中化石燃料大幅度增加，使大气中二氧化碳的含量猛增，破坏了自然界中原有平衡，导致全球气候变暖。8.高炉炼铁中碳的转化：过程是将铁矿石还原成金属铁的过程，原料是焦炭和铁矿石（主要成分是Ｆe2O3）。但起还原作用的主要是一氧化碳。焦炭在炼铁过程中的两个作用：①燃烧提供热量；②用于制还原剂CO9.在生活中，水壶中常常有水垢，它的主要成分是碳酸钙。自来水中存在Ca(HCO3)2,受热分解生成CaCO3，积聚在壶底，便形成水垢。相关化学方程式：____________________第2页第二节氮的循环1.氮气的物理性质：在通常状况下，氮气是一种无色无味、难溶于水的气体。在空气中约占其体积的78%2.化学性质：在通常情况下，氮气的化学性质不活泼，很难与其他物质发生反应。但在一定条件下，氮气能与氧气、氢气等物质发生反应。反应方程式：○1_____________○23.使空气中游离态的氮转化为含氮化合物的方法叫氮的固定，简称固氮。分为自然固氮和人工固氮。4.氮的氧化物有六种：N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5。NO是无色、难溶于水的5.气体，易被空气中的氧气氧化为NO2:_2NO+O2==2NO2__；NO2是红棕色、有刺激性气味有毒的气体，易溶于水，重要的反应有：_3NO2+H2O==2HNO3+NO,2NO2==N2O4__________________6.氨是没有颜色、有刺激性气味的气体，比空气轻，极易溶于水而且能快速溶解，在常温下1体积水大约能溶700体积的氨气。易液化，常作制冷剂。7.氨的喷泉实验要成功，需保证烧瓶和烧杯液体之间有足够大的压强差，为此需注意三方面：○1氨气要收集满○2氨和烧瓶都要干燥○3气密性要良好8.氨的化学性质：（1）能水反应___________________,溶液显碱性。（2）与酸反应NH3+HCl==NH4Cl将分别蘸有浓盐酸和浓氨水的两根玻璃棒靠近（不要接触），会有白烟产生，原因是挥发出来的HCl和NH3两气体相遇，生成了NH4Cl固体小颗粒。这也是检验氨气的方法之一。（3）有还原性_________________________9.氨的实验室制法原理：装置：固——固反应加热装置（与制取O2装置相同）收集方法：只能用向下排空气法干燥方法：用碱石灰、固体NaOH等检验方法：○1用湿润的红色石蕊试纸（变蓝）○2蘸有浓盐酸的玻璃棒接近瓶口（产生白烟）棉花团的作用：防止NH3与空气形成对流，提高了收集NH3的纯度。10.铵盐都是白色晶体，都溶于水。不稳定，受热易分解：与碱反应都能生成氨气，离子方程式为：，产生的气体能使红色石蕊试纸变蓝，故一般用这个原理来检验铵盐。11.纯净的硝酸是无色、易挥发、有刺激性气味的液体。质量分数在95%以上的浓硝酸在空气中由于挥发出硝酸蒸气会产生“发烟”现象，通常叫做发烟硝酸。12.硝酸的化学性质(1)：酸性：稀硝酸使石蕊试液变红，浓硝酸使石蕊试液先变红后褪色。(2)不稳定性：浓硝酸受热或见光易分解产生红棕色的NO2,二氧化氮又溶在浓硝酸中而使溶液呈黄色。其方程式为：，一般保存在棕色试剂瓶中并放置在阴凉处。(3)强氧化性第3页○1与金属反应:能与除金、铂、钛以外的大多数金属反应，产物与硝酸的浓度有关。通常浓硝酸与金属反应生成二氧化氮，稀硝酸与金属反应生成一氧化氮，不会产生氢气。在反应中硝酸既表现酸性又表现氧化性。如：○2与非金属反应，只表现氧化性。12.氮的氧化物(NO2和NO)是产生光化学烟雾和酸雨的主要原因。水体中含有过量的氮会使水体富营养化，造成污染。第三节硫的转化1.硫以游离态和化合态广泛存在于自然界中，并且能相互转化。2.硫单质俗称硫磺，它是一种黄色或淡黄色固体；很脆，易研成粉末；不溶于水，微溶于酒精，易溶于二硫化碳，熔点和沸点都不高。硫有多种同素异形体，常见的有斜方硫和单斜硫。3.单质硫化合价处于中间价态，既有氧化性又有还原性：（1）氧化性：（剧烈反应，能保持红热，生成黑色固体）注意：S与变价金属Fe、Cu反应时,化合价显低价，说明硫的氧化性比氯气的氧化性弱。（2）还原性：硫在空气中点燃，火焰为淡蓝色，在纯氧中则为蓝紫色，生成二氧化硫气体。其方程式为：4.通常状况下，二氧化硫是无色、有刺激性气味、有毒气体，1体积水大约能溶40体积。总结：（1）常见气体溶解性NH3HClSO2Cl2CO2O2(2)常见有刺激性气体Cl2、HCl、NH3、SO2、NO25.SO2的化学性质（1）是酸性氧化物，是亚硫酸的酸酐，具有酸性氧化物的通性。与水反应：(2)与碱反应：将SO2通入澄清的石灰水中变浑浊，继续通入又变澄清。和CO2的性质相似（4）还原性：（5）氧化性：（6）漂白性：SO2能跟某些有色物质反应而生成不稳定的无色物质，该物质受热分解会恢复原状，如品红溶液。HClO是因为有氧化性而具有漂白性，不能恢复原状。6.纯硫酸是无色粘稠油状液体，沸点高，难挥发。易溶于水，放出大量的热。稀释时应将浓硫酸慢慢加入水中，并用玻璃棒不断搅拌。7.浓硫酸具有吸水性、脱水性、强氧化性。能够与很多物质发生氧化还原反应。第4页第四节海水中的元素1.海水中的元素分常量元素和微量元素。其中常量元素大部分以盐的形式存在，在这些盐类物质中，NaCl占80%以上。2.从海水中提镁的基本方法是往海水里加碱，得到Mg(OH)2沉淀，将沉淀分离出来后加入盐酸，把它变成氯化镁，然后经过结晶、过滤、干燥、电解，就可以得到金属镁。3.镁是一种密度较小、熔点较低、硬度很软的有金属光泽的银白色固体，有良好的导电、导热和延展性。4.镁是一种比较活泼的金属，具有较强的还原性。（1）与非金属反应（2）与水反应（3）在点燃条件下，能与二氧化碳反应（Mg燃烧不能用灭火器来扑灭）5.卤族元素包括氟、氯、溴、碘等，其中溴称为海洋元素。都具有较强的氧化性，其单质氧化性强弱顺序为F2Cl2Br2I26.溴和碘的物理性质物理性质溴单质碘单质颜色红棕色紫黑色状态液态固体溶解性和溶液颜色水橙黄色褐（深黄色）酒精橙红褐色CCl2橙红紫红物理特性易挥发易升华7.溴有毒，微溶液水，易溶于酒精、四氯化碳等有机溶剂。在实验室中溴单质盛放在磨砂、细口的玻璃瓶中，且常用水封，防止溴的挥发。8.碘单质是易升华的固体，故碘保存在广口玻璃瓶，置于低温避光处。9.利用混合物中一种溶质在互不相溶的溶剂里溶解性的不同，用一种溶剂从它与另一溶剂所组成的溶液中提取出来的方法叫萃取。10.溴单质的氧化性介于氯气和液溴单质之间，因此在海水提溴的化工生产中可以选用氯气做氧化剂。从海水中，一般要经历浓缩、氧化和提取三个步骤。11.Cl-、Br-、I-的检验：加入AgNO3溶液，有白色沉淀（AgCl），则含有Cl-；若有淡黄色沉淀(AgBr)，则有Br-；若产生黄色沉淀(AgI)，则含有I-