高中化學(xué)必修一筆記

第7章相積化學(xué)學(xué)科

第1節(jié)相識化學(xué)科學(xué)

一、化學(xué)的含義和特征

1、化學(xué)的含義：在原子、分子水平上探討物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、改變、制備

和應(yīng)用的自然科學(xué)。

2、特征：相識分子和制造分子。

3、物質(zhì)的改變分為兩種：物理改變和化學(xué)改變。

二、化學(xué)的形成和發(fā)展

1661年,英國,波義耳提出化學(xué)元素的概念，標(biāo)記著近代化學(xué)誕生。

1771年,法國,拉瓦錫建立燃燒現(xiàn)象的氧化學(xué)說o

1803年,英國,道爾頓提出了原子學(xué)說。

1869年,俄國,門捷列夫發(fā)覺元素周期表。

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、探討物質(zhì)的依次：金屬非金屬一氫化物

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章相識化學(xué)學(xué)科

第2節(jié)探討物質(zhì)性質(zhì)的方法和程序

一、探討物質(zhì)的基本方法：視察、試驗(yàn)、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(diǎn)為97.8℃,沸點(diǎn)為882.9℃,密度為

0.97g/cm3o

2、化學(xué)性質(zhì)：簡單失去一個電子，形成Na%〃穩(wěn)定結(jié)構(gòu))，還原批極強(qiáng)。

(1)與非金屬反應(yīng)：0)4>+O2====2Na2O②2Na+O2====Na2C)2③

2Na+Cl2====2NaCl

④2Na+S====Na2s

(2)與水反應(yīng)：2Na+2H2(D====2NaOH+H2t現(xiàn)象：?。篘a浮在水面上；熔：

溶化成一個小球；游：四處游動；響：發(fā)出噬曖響聲；紅：試液變

紅。

(3)與酸反應(yīng)：2Na+2HCl====2NaCl+H2t

(4)與鹽反應(yīng)：(D2Na+2H2O+CuSO4====Cu(OH)2；+Na2SO4+H2t

O6Na+6H2O+2FeCl3====2Fe(OH)3I+6NaCl+3H2t

③4Na+TiCl，熔融狀)SSTi+4NaCl

(5)Na在空氣中的一系列改變：

Hco

NaNa2Of0>NaOH^0>Na2CO3?10H2O>Na2CQ3

4Na+O2====2Na2O—?Na2O+H2O====2NaOH->

2NaOH+9H2O+CO2====Na2CO3-10H2O->

Na2CO3-10H20￡^Na2C03+10H20f

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(dǎo)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，不行燃。

2、化學(xué)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、Na2。的用途：制NaOH,Na2CO3

(H)Na2O2的性質(zhì)

1、物理性質(zhì)：淡黃色固體。

2、化學(xué)性質(zhì)：

(1)與水反應(yīng)：2Na2O2+2H2O====4NaOH+O21(放出大量的熱)

(2)與非金屬反應(yīng)：2Na2O2+2CO2====2Na2CO3+O2t(放出大量的熱)

(3)與酸反應(yīng)：2Na2O2+4HCl====4NaCl+2H2O+O2t

3、Na?。2的用途：作供氧劑、漂白劑、強(qiáng)氧化劑

【向NaOH溶液中通入CO?氣體至過量】：無明顯現(xiàn)象，加熱溶液后生成氣體。

2NaOH+CO2====Na2CO3+H2O+O21,

2NaHCO32B^Na2CO3+H2O+CO2f

【向Ca(OH)2溶液中通入CO?氣體至過量】：先生成沉淀，后沉淀消逝，加熱溶液后

生成沉淀和氣體。

Ca(OH)2+CO2====CaCO3；+H20

CaCO3+H2O+CO2===Ca(HCO3)2Ca(HCO3)2*B^CaCO3I+H2O+CO2f

二、探討物質(zhì)的基本程序：

視察物質(zhì)外觀-預(yù)料物質(zhì)牲質(zhì)試驗(yàn)和視察一說明和結(jié)論

進(jìn)一步展中

發(fā)覺特別現(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(xué)性質(zhì)：

(1)與金屬反應(yīng)：

①與鈉反應(yīng)：2Na+Cb逑2NaCl猛烈燃燒，黃色火焰、生成白煙。

②與鐵反應(yīng)：2Fe+3Cl2a^2FeCl3猛烈燃燒，生成棕褐色/紅褐色煙。

③與銅反應(yīng)：CU+C12^BCUC12猛烈燃燒，生成棕黃色煙。

規(guī)律：變價金屬與Ch反應(yīng)一般生成高價金屬的氧化物。

(2)與非金屬反應(yīng)：

①氫氣在氯氣中燃燒：H2+CI2例2HC1蒼白色火焰，瓶口內(nèi)壁出現(xiàn)白霧。

②氫氣與氯氣混合光照：H2+CI2迎2HC1發(fā)生爆炸。

(3)與水反應(yīng)：C12+H2O===HC1+HC1O

分子：Ch,”2。，“ao(弱酸)

氯水呈黃綠色氯水有漂白性

新制氯水中的微粒

離子：H+,cr,

呈酸性生成4gC航淀

(4)與堿反應(yīng)：Q)2Cl2+2Ca(OH)2====CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O

f2cb+外0====a^^+2HClO

J3HG4+Ca(OH)2====CaCl2+aH3G

2HClQ+Ca(OH)2====Ca(ClQ)2+2H2Q

(2)Cl2+2NaOH====NaCl+NaClO+H2O

Cl2+H3G====HGl+i4GlG

HQl+NaOH====NaCl+目20

MGlG+NaOH====NaClO+H2O

(5)與鹽反應(yīng)：C12+2KI====2KC1+I2

Cl2+2NaBr====NaCl+Br2

3、氯氣的用途：用來制造鹽酸、有機(jī)溶解劑和殺菌消毒劑。

(二)HC1O的性質(zhì)

1、不穩(wěn)定性：2HC1O磐2HC1+O2t

2、強(qiáng)氧化性：漂白粉和消毒劑的主要成分：Ca(ClO)2+H2O+CO2====CaCO3I

+2HC1O

Ca(ClO)2+2HCl====CaCl2+2HClO

2NaClO+H2O+CO2====Na2CO3+2

HC1O

【制漂白劑:2Cl2+2Ca(OH)2====CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O]

3、弱酸性：HC1O的酸性比H2c。3還弱。

【工業(yè)上電解NaCl溶液制取C12ANaOH^H2：2NaCl+2H2O?±2NaOH+H2t+C12

t1

【試驗(yàn)室制氯氣：MnO2+4HCl(^)?MnCl2+Cl2t+2H2O]

第1章相識化學(xué)學(xué)科

第3節(jié)化學(xué)中常用的物理量一物質(zhì)的量

一、物質(zhì)的量(n)

1、定義：它是一個描述宏觀物質(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)(何)：0.012kg12c所含的碳原子數(shù)目叫做阿伏伽德羅常數(shù)。

Imol任何微粒所含的微粒數(shù)均為也個。

NA=6.02X1023mol1

4、公式：n=號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。

Imol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。

1

2、單位：g?mol"(g/mol)或kg?mol(kg/mol)o

3、公式：n=升

三、摩爾體積(%)

1、定義：肯定溫度和壓強(qiáng)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^L/mol)^m3?mol1(m3/mol)

3、標(biāo)準(zhǔn)狀況下，氣體摩爾體積約為22.4L?mol"。(標(biāo)準(zhǔn)狀況：指溫度為0℃、

壓強(qiáng)為lOlkPa的狀況，簡稱STP。)

4、公式：n=大

5、書寫規(guī)律：

①在相同條件下，lmol氣體所占的體積比lmol固體或液體所占的體積大得多。

②在相同條件下，lmol固體或液體的體積不同，而lmol氣體的體積卻幾乎完全

相同。

③在相同條件下，確定物質(zhì)的體積的微觀因素：

氣體體積大床1、粒子數(shù)目》固、液體體積大小

的主要因素2、粒子(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?！?/p>

熱力學(xué)溫度

氣體常數(shù)J

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。

33

2、單位：mol?L"(mol/L)或mol?m_(mol/m)o

3、公式：nB=cBXV

4、肯定物質(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(祛碼)、藥匙、量筒。

容量瓶：①常用于配置肯定體積的、濃度精確的溶液。

②規(guī)格：100mL、250mL、500mL、1000mL

瓶上通常標(biāo)注有溫度、容量、刻度線。

（2）配置步驟：①計算②稱量（量?。?/p>

③溶解（冷卻至室溫20℃）④轉(zhuǎn)移

⑤洗滌：2-3次。⑥搖勻

⑦定容：加水至刻度線下l-2cm處，在用膠頭滴管加水至刻度線。

⑧搖勻⑨裝瓶貼標(biāo)簽

五、化學(xué)中的一些定量關(guān)系

1、化學(xué)方程式中的定量關(guān)系

H2+Cl2====2HC1

1:1:2（分子數(shù)之比）

2g：71g：73g（質(zhì)量之比）

lmol:lmol:2mol（物質(zhì)的量之比）

1:1:2（體積之比）

lmol:22.4L:44.8L（標(biāo)況下，物質(zhì)的量與氣體體積關(guān)系）

22.4L:71g:2mol（標(biāo)況下，物質(zhì)的量與氣體體積、質(zhì)量

的關(guān)系）

2、物質(zhì)的量與各種物理量之間的關(guān)系

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、探討物質(zhì)的依次

金屬一金屬氧化物—堿―鹽

非金屬一非金屬氧化物—含氧酸一鹽

氫化物

三、物質(zhì)的分類

單質(zhì)優(yōu)器質(zhì)

f有機(jī)化合物

酸性氧化物（SQ.SOa，6Q）

的J堿性氧化物（'00，。0,產(chǎn)/03）

'物兩性氧化物（Al^Q）

不成鹽氧化物CO,NO）

一元酸（HCLHNOs）

按電離出的氫原子數(shù)二元酸（/50田2sOJ

.三元酸（H3PQ）

按是否含氧元邸手鄴

酸，

［含氧酸（HQQ）

強(qiáng)酸(HC7,HNO?,HSO,HCIO4,HCIO3)

按照在水里是否完全辭?24

純凈物弱酸(H2CO3,HCIO,H2sO3)

化合物

無機(jī)化合物

物質(zhì)?一元堿（NaOH）

按電離出的氫氧根離卷巴二元堿1或"""I

堿，三元砌/ao”％］

‘強(qiáng)堿（K、Na、Ca、8a破）

按照在水里是否完全

弱堿（N”3?〃2。）

按酸根離子分：碳酸鹽硫酸鹽，氯化物等

鹽按陽離子分：銅鹽、蝙、鏤鹽等

正鹽（Na2co,

根據(jù)酸與堿是否完全被卜和，酸式鹽（NaHCOy,Na〃SO4）

堿式鹽［C“2（O"）2cO/

溶液

..、夜］懸濁液（泥水混合物）

混合物“衣］乳濁液（油水混合物）

膠體［產(chǎn)&O，）3膠體，淀粉溶液，煙券有色玻璃

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：

［濁液（懸濁液或乳濁液——粒子直徑大五o’”?

分散可膠體——粒子直徑在IO"-10-7機(jī)

［溶液——粒子直徑小于0%,

3、膠體的性質(zhì)

（1）丁達(dá)爾效應(yīng)（現(xiàn)象）：可見光束通過膠體時，在入射光側(cè)面可視察到光明的光

區(qū)。

此性質(zhì)可用于膠體與溶液的區(qū)分。

(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：在通電狀況下，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：利用半透膜分別膠體中的雜質(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+3H2O^Fe(OH)3+3H2O

將飽和的FeCk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、利用電泳分別蛋白質(zhì)

(3)日常生活：制豆腐原理(膠體的聚沉)和豆?jié){、牛奶、明磯凈水，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)和其電離

1、電解質(zhì)：在溶液中或熔融狀態(tài)下能夠?qū)щ姷幕衔铩?/p>

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?/p>

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(qiáng)電解質(zhì)與弱電解質(zhì):

強(qiáng)酸

強(qiáng)電解質(zhì)(在水溶液中能完全電離，強(qiáng)堿

絕大多數(shù)鹽

電解質(zhì)＜

化合物弱酸

弱電解質(zhì)(在水溶液中不能完全摘〉弱堿

極少數(shù)鹽

非電解質(zhì)

4、電離方程式：HC1====H++C「NaOH====Na++OH-

NaCl====Na++Cr

++2

NaHSO4====Na+H+SO4-

+HCO30H++CO32-

H2CO3H+HCO3-

CH3coOH—CH3coeT+H+

NH3-H2O―NH4++OH

H2O—H++OH

二、電解質(zhì)在水溶液中的反映

1、離子反應(yīng)：溶液中有離子參與的反應(yīng)稱為離子反應(yīng)。

2、離子方程式：

(1)離子方程式：用實(shí)際參與反應(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(fù)分解式的離子反應(yīng)只要滿意下列3個條件之一則發(fā)

生反應(yīng)：

①生成了難溶物

②生成了難電離物質(zhì)

③生成了氣體

(3)書寫時的留意事項(xiàng)：

①兩守恒：a、電荷守恒b、質(zhì)量守恒

②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-H20)

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(xué)式；

澄清石灰水時寫離子式；石灰乳或消石灰石寫化

學(xué)式。

g、濃硫酸、濃磷酸、硝酸鉛(CH3coObPb

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(xué)反應(yīng)過程中有電子轉(zhuǎn)移的化學(xué)反應(yīng)叫做氧化還原反應(yīng);

在化學(xué)反應(yīng)過程中沒有電子轉(zhuǎn)移的化學(xué)反應(yīng)叫做非氧化還原反應(yīng)。

2、氧化還原反應(yīng)的實(shí)質(zhì)：有電子轉(zhuǎn)移（得失或偏移）。

3、特征（標(biāo)記）：反應(yīng)前后元素的化合價有升降。

4、氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)：

氧化劑（氧化性）-——得電子一一化合價降低一一發(fā)生還原反應(yīng)——還原產(chǎn)物

百

3A1

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ttttt

物

還原劑（還原性）-—失電子一一化合價上升一一發(fā)生氧化反應(yīng)——氧化產(chǎn)物

5、氧化還原反應(yīng)表示方法：

①雙線橋法：得e，還原反應(yīng)

I

氧化劑+還原而廣氧化產(chǎn)物+還原產(chǎn)物

I小

失e\氧化反應(yīng)

失2e-，氧化反應(yīng)失12e-，氧化反應(yīng)

II??__

點(diǎn)燃MnO2

2Na+Cl2====2NaCl加解KC1C）3======2KC1+3O2t

I-I小

得e還原反應(yīng)得12e-,還原反應(yīng)

②單線橋法：e-

I

氧化劑+還麻f氧化產(chǎn)物+還原產(chǎn)物

6、氧化還原反應(yīng)與化合、分解、置換、復(fù)分解反應(yīng)的關(guān)系:

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上升的反應(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。

3+

常見的氧化劑：O2,O3,Cl2,Br2,HNO3,^H2SO4,HClO,H2O2,KMnO4,Fe

常見的還原劑：金屬單質(zhì)，C,CO,H2,KI,H2S,Fe2+,S2-J

3、氧化性與還原性的比較

①方程式法得e-

I

強(qiáng)氧化劑+強(qiáng)還原劑====還原產(chǎn)物（弱還原性）+氧化產(chǎn)物（弱氧化性）

I-

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]

②反應(yīng)條件：是否加熱

③活動性依次：氧化性減弱單質(zhì)的還原性減弱

---------->--------------------------------------->

F,O,Cl,Br,I,SK,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+

I1▽得H+實(shí)力：弱酸鹽,強(qiáng)酸鹽】

【拓展：強(qiáng)酸+弱酸鹽====強(qiáng)酸鹽+弱酸】

[1-------------小失H+實(shí)力：強(qiáng)酸〉弱酸】

得到nH+

3、反應(yīng)的先后依次：一種氧化劑與多種還原劑反應(yīng)，還原性強(qiáng)的先反應(yīng)；

一種還原劑與多種氧化劑反應(yīng)，氧化性強(qiáng)的先反應(yīng)。

三、鐵和其化合物的氧化性或還原性

常見價0+2價+3價

態(tài)價

元素FeFeFe

相關(guān)FeFeC>淺綠FeCL紅棕色

物質(zhì)色Fe(OH)3紅褐

Fe(OH)2色

白色FezOs紅棕色

FeO黑色

(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/cnA延展性良好。

2、化學(xué)性質(zhì)：

+2+

(1)與弱氧化劑反應(yīng)：Fe+2H====Fe+H2t

Fe+S醛FeS

Fe+2FeCl3====3FeCl2

Fe+Cu2+====Fe2++Cu

(2)與強(qiáng)氧化劑反應(yīng)：Fe(少量)+4HNO3====Fe(NO)3+N。f+2H2。

3Fe(過量)+8HNO3====3Fe(NOj2+2NOf+4H2O

2Fe+6H2so，濃)MFe2(SO4)3+3SO2t+6H2O

2Fe+3cb型2FeCb

【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)fiMFe3O4+4H2f

(4)與氧氣反應(yīng)：3Fe+2O2^lFe3O4

(二)亞鐵鹽和鐵鹽的轉(zhuǎn)化

1、Fe2+fFe3+

2+3+

(D2Fe+Cl2====2Fe+2Cl-

②4Fe2++O2+4H+====4Fe3++2H2。

③4Fe(OH)3+O2+H2O====4Fe(OH)3白色一灰綠色—紅褐色

2、Fe3+-Fe2+

02Fe3++Fe====3Fe2+

02Fe3++Cu====2Fe2++Cu2+

③2Fe3++2]====2Fe2++l2

(三)Fe2\Fe3+的檢驗(yàn)

2+

1、Fe2+的檢驗(yàn)：①加NaOH溶液:Fe+2OH====Fe(OH)2I

4Fe(OH)2+O2+H2O====4Fe(OH)3

先生成白色沉淀，快速變成灰綠色，最終變?yōu)榧t褐色沉淀

②加KSCN(硫氟化鉀)一Cb(強(qiáng)氧化劑等)：

2+3+

2Fe+Cl2====2Fe+2Cr

3+

Fe+3SCN====Fe(SCN)3(血紅色)

3+

2、Fe3+的檢驗(yàn)：①加KSCN溶液：Fe+3SCN====Fe(SCN)3(血紅色)

3+

②加NaOH溶液：Fe+3OH====Fe(OH)3I

（四）鐵和鐵的化合物相互轉(zhuǎn)喉系

FeCb

HC1

ik

0

”Cu

,9(|座

巨02，加熱

Fe

耳Cl

B;s2

)Zn

聲1A

能

苓

CO,高油

02,點(diǎn)燃

FeCh

Fe3（）4SCN

/Fe(SCN)3

加熱OH

HC1

>Fe(OH)3

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

金剛石無色透亮，不到點(diǎn)，硬度很大，a、雕琢做裝飾

是自然存在的最硬物質(zhì)，品；

b、玻璃刀；

C、鉆頭。

石墨深灰色，有金屬光澤，不透亮，鉛筆芯、電極、

質(zhì)軟，有滑膩感，導(dǎo)電。潤滑劑等。

C@o形似足球，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，灰黑色固用于材料科

體。學(xué)、超導(dǎo)體等

方面。

無木他們都是由石墨的微小晶體和燃料

定炭少量雜質(zhì)構(gòu)成，成黑色或灰黑

形活色；疏松多孔結(jié)構(gòu)，吸附性強(qiáng)。吸附劑

碳性

炭

二、廣泛存在的含碳化合物

1、含碳的化合物：

‘氫化物：甲烷等有機(jī)物

非金屬：石墨，金剛石等

非金屬氧化物：co,co2

'含氧酸：〃2CO3，"CO。”（甲酚

鹽：大理石CaCO）白云刊CaMgCQ）/，菱鋅礦（ZziCO?）,菱鎂/MgCC^），

菱鐵航產(chǎn)“?。3），碳酸鈉，碳酸氫鈉

鈉與碳酸氫鈉的性質(zhì)：

化學(xué)名稱碳酸鈉碳酸氫鈉

化學(xué)組成（化無水物結(jié)晶水合物NaHCO3

學(xué)式）Na2co3Na2c。3?1

OH2O

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====2NaClNaHCO3+HCl====NaCl

+CaCO3+co21+H2O

不反應(yīng)

與鹽(CaClJNa2CO3+CaCls====2NaCl

■+CaCO33

不反應(yīng)

與NaOH反NaHCO3+NaOH====Na2

應(yīng)CO3+H2O

與Ca（OH）2Na2CO3+Ca(OH)2====2NaHCO3+Ca(OH)2====

完全反應(yīng)

CaCO3I+2NaOHCaCO3I+Na2co3+2H2O

)型

熱穩(wěn)定性受熱不分解2NaHCC3Na2cO3+C

o2t+H2O

鑒別方法①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。

②溶解，加入CaC%溶液，產(chǎn)生白色沉淀的是碳酸鈉。

相互轉(zhuǎn)化加熱或適量NaOH―

NaHCOj"CO2+H2ONa2co3

2NaHCC>3(固體)型Na2cO3+CO2t+H2O

+

NaHCO3(^M)NaOH====Na2CO3+H2O

Na2CO3(^M)+CO2+H2O====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

CaCO3NaHCO3

coco2Na2CO3

五、煉鐵中的主要化學(xué)反應(yīng)

c+o2^lco2

CO2+CSB2CO

CO+3Fe2O3￡M2Fe3O4+CO2

Fe3O4+COl￡B3FeO+CO2

FeO+COSBFe+CO2

CaCO3SBCaO+CO21

CaO+SiO2SBCaSiO3

六、有機(jī)物和無機(jī)物之間的轉(zhuǎn)化

1828年，德國化學(xué)家維勒用無機(jī)化合物氟酸錢(NH,CNO)合成出有機(jī)化合物一

一尿素[CO(NH2)2],由此突破了無機(jī)化合物和有機(jī)化合物之間的界限。

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。

合成氮'高能固氮

人工固氮＜自然固氮＜

仿生固氮生物固氮

2、氮的存在形式:

(1)游離態(tài)：氮?dú)?/p>

氣態(tài)氫化物錢鹽

無機(jī)化合物

(2)化合態(tài):氧化物--酸--鹽

有機(jī)物：氨基酸、蛋白質(zhì)和核酸

二、氮循環(huán)中的重要物質(zhì)

（一）氮?dú)?/p>

1、N2的物理性質(zhì)：純凈的氮?dú)馐且环N無色、無味、無毒的氣體，密度比空氣的稍

小。氮?dú)庠谒械娜芙舛群苄?，通常狀況下，1體積水中只能溶解大約0.02體積的

氮?dú)?。在壓?qiáng)為lOlkPa時，氮?dú)庠?1958C時變成無色液體，在-2099C時變成

雪花狀固體。

2、M的化學(xué)性質(zhì)：高溫、高壓

（1）氮?dú)獾难踬剂糁?湎麗、2N%氨氣的工業(yè)制法

N2+3Mg^BMg3N2

【可逆反應(yīng):在相同條件下能同時向正反兩個方向進(jìn)行的反應(yīng)稱為可逆反應(yīng)?！?/p>

（2）氮?dú)獾倪€原性：N2+O2?2NO

3、電的用途：制冷劑，愛護(hù)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(xué)式

NONO2

物理性質(zhì)無色氣體，難溶紅棕色氣體，難溶于水，有剌

于水，有毒。激性氣味，有毒。

與水反

化學(xué)3NO2+H2O====2HNO3+NO

性質(zhì)應(yīng)（工業(yè)制硝酸）

與。22NO+O2====2

反應(yīng)

NO2

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、有刺激性氣味的氣體；在標(biāo)準(zhǔn)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70。體積氨氣。

2、氨的化學(xué)性質(zhì)：

(1)與水反應(yīng)：NH3+H2O-NH3?H2O^NH4+OH-

(2)與酸反應(yīng)：NH3+HC1====NH4C1(生成白煙)

NH3+H2SO4====(NH4)2SO4

NH3+HNO3====NH4NO3

用途：可以檢驗(yàn)氨氣的存在。

與其他酸反應(yīng)：NH3?H2O+CO2(J?M)====NH4HCO3

(3)與氧化劑反應(yīng)：高溫

①與氧氣反應(yīng)(NH3體現(xiàn)還原性)：4㈣珊+5C)2======4NO+6H2。(工業(yè)制硝

酸的基礎(chǔ))

②與Cb反應(yīng)：8NH3+3C12====N2+6NH4C1(用于檢驗(yàn)C%是否泄漏)

③與CuO反應(yīng)：2NH3+3CUO?N2+3CU+3H2O

(4)與還原劑反應(yīng)：4NH3+6NO====5N2+6H2O

3、化學(xué)氮肥：①錢態(tài)氮肥(NH4+)：硫鍍［(NHjZSO/、碳錢(NH4HCO3)、氯化錢

(NH4C1)>硝鐵(NH4NO3)。

②硝態(tài)氮肥(NHj硝鍍(NH4NO3)

③有機(jī)態(tài)氮肥：尿素［CO(NH2)2］

留意：a、錢態(tài)氮肥不能與堿性物質(zhì)如草木灰等混合運(yùn)用。

b、碳錢儲存時，應(yīng)密封包裝并放在陰涼通風(fēng)處。

(四)鐵鹽

1、鐵鹽的物理性質(zhì)：白色晶體，易溶于水。

2、鐵鹽的化學(xué)性質(zhì):

受熱分解：

(1)NH4HCO3?NH3t+CO21+H2O

NH4cl型NH3t+HC1,NH3+HC1====NH4C1(試管底部白色固

體削減，試管壁上

出現(xiàn)白色固體)

(NH4)2CO3^2NH3t+821+H2O

+

(2)與堿反應(yīng)：NH4+OH-MNH3t+H2O

氨的試驗(yàn)室制之：2NH4Cl+Ca(OH)2型2NH3t+CaCl2+2H2O

裝置：固+固遮氣體。

原理：利用固體固體氯化錢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(yàn)滿：用潮濕的紅色石蕊試紙靠近試管口，試紙變成藍(lán)色。

尾氣處理：塑料袋收集。

3、錢鹽的檢驗(yàn)：因?yàn)殄X鹽中存在NH4+,所以錢鹽的檢驗(yàn)主要就是NH4+的檢驗(yàn)。

(1)若試樣為固體，可用兩種方法來檢驗(yàn)：

方法一：取少量樣品放入研缽中，加入固態(tài)堿進(jìn)行研磨。若聞到有氨的剌激性

氣味，說明樣品中含有NH/。

方法二：取少量樣品與堿混合于試管中，然后加熱，將潮濕的紅色石蕊試紙靠近

管口試紙變藍(lán)，說明樣品中有NHJ;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，然后用潮濕

的紅色石蕊試紙或蘸有濃鹽酸的玻璃棒檢驗(yàn)。

(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(diǎn)為

-42℃,沸點(diǎn)為839,密度為1.5g/cm3,質(zhì)量分?jǐn)?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(xué)性質(zhì)：

(1)強(qiáng)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。

4HNC?(濃)受熱或見光4NN?t+。2t+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

NO?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(qiáng)氧化性：能與除金、伯以外的大多數(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)