北师大版高一化学_第三四章综合复习

第三、四章复习一.教学内容：第三、四章复习二、知识分析第3章自然界中的元素（一）碳的多样性1、多种多样的碳单质（1）金刚石（2）石墨（3）C60分子（4）碳纳米管及其他碳单质同素异形体定义：2、广泛存在的含碳化合物：重要的两种盐Na2CO3（碳酸盐）和NaHCO3（碳酸氢盐）（1）主要的物理性质和应用：化学式学名俗名状态颜色溶解度比较应用NaHCO3碳酸氢钠小苏打细小晶体白色较小制玻璃、造纸胃药、发酵粉等Na2CO3碳酸钠苏打、纯碱粉末白色较大Na2CO3•10H2O十水合碳酸钠结晶碳酸钠晶体白色最大（2）主要的化学性质①碳酸钠：与酸、与碱、与盐②碳酸氢钠：与酸、与碱、受热易分解③Na2CO3与Na2CO3•10H2O之间的转化3、碳及其化合物间的转化（1）碳的循环（2）溶洞及石笋、钟乳石的形成（3）温室效应（4）生产和生活中碳及其化合物间的转化①高炉炼铁②木炭燃烧③水垢的形成（二）氮的循环1、氮在自然界中的循环和存在形式（1）氮元素在自然界中的存在形式（2）氮在自然界中的循环2、氮循环的重要物质及其变化（1）氮气①物理性质：无气无味的难溶于水的气体；密度比空气小，在空气中约占总体积的78%，占总质量的75%。②化学性质：与O2反应、与H2反应、与Mg的反应③用途：a.保护气b.液氮作深度冷冻剂c.合成氨等（2）氮的氧化物—NO、NO2的重要性质①物理性质NO：无色无味难溶于水的气体有毒；NO2：红棕色有刺激性气味的气体有毒②化学性质2NO＋O2＝2NO26NO＋4NH3＝5N2＋6H2O3NO2＋H2O＝2HNO3＋NO6NO2＋8NH3＝7N2＋2H2O③计算中用到的两个重要化学方程式4NO＋3O2＋2H2O＝4HNO3；4NO2＋O2＋2H2O＝4HNO3（3）氮的氢化物——NH3①分子结构立体结构（三角锥形）②物理性质无色、有刺激性气味的气体，标况下密度为0.771g·L－1，比空气轻，极易溶于水，（1:700）且快速溶解，易液化得液氨，液氨气化时要吸收大量的热，使物质的温度急剧下降，所以液氨常用作制冷剂。③化学性质氨与水的反应NH3＋H2O⇌NH3·H2O氨与HCl反应：NH3＋HCl＝NH4Cl氨与某些盐溶液的反应FeCl3＋3NH3·H2O＝Fe(OH)3↓＋3NH4Cl；MgCl2＋2NH3·H2O＝Mg(OH)2↓＋2NH4Cl氨的还原性：氨与O2的催化氧化：4NH3＋5O2＝4NO＋6H2O（4）铵盐的主要性质①概念：由铵根离子和酸根离子组成的盐②物理性质：都是无色晶体，都易溶于水③化学性质受热易分解NH4HCO3NH3↑＋CO2↑＋H2ONH4ClNH3↑＋HCl↑与碱反应NH4＋＋OH－＝NH3·H2O④NH4＋的检测：在未知溶液中加入强碱并加热，用湿润的红色石蕊试纸检验，若试纸变蓝，则证明原溶液中含NH4＋（5）硝酸的重要性质①物理性质：纯HNO3是无色，易挥发（沸点83℃），有刺激性气味的液体。易溶于水，密度比水大，常用的浓HNO3质量分数为69%，98%的硝酸称“发烟硝酸”。②化学性质酸的通性特性a.不稳定性：4HNO34NO2＋O2＋2H2O并且越浓越易分解b.强氧化性：①浓、稀HNO3均有强氧化性②氧化性：浓HNO3稀HNO3③金属与硝酸反应不产生H2，而是与浓硝酸反应生成NO2，与稀HNO3，生成NO4HNO3（浓）＋Cu＝Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O8HNO3（稀）＋3Cu＝3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O（三）硫的转化1、自然界中的硫（1）自然界中不同价态硫元素间的转化（2）认识硫单质①物理性质：通常硫是一种黄色或淡黄色的固体，很脆，易研成粉末。不溶于水，微溶于酒精，易溶于二硫化碳，熔点和沸点较低。硫有多种同素异形体，常见的有斜方硫和单斜硫。②化学性质分析：硫元素的化合价有－2、0、＋4、＋6，硫单质0价，居于中间价态，既有氧化性又有还原性氧化性：与金属：Fe＋SFeS2Cu＋SCu2S2Na＋S＝Na2S(研磨)与非金属：H2＋SH2S2S＋CCS2黑火药的爆炸：S＋2KNO3＋3C点燃K2S＋3CO2↑＋N2↑还原性：硫在空气中燃烧，发出淡蓝色的火焰，在纯氧中燃烧剧烈，发出蓝紫色火焰，产物都是二氧化硫。S＋O2点燃SO2③用途2、实验室里研究不同价态硫元素间的转化设计实验探究硫的不同价态的转化：－20+4+6（1）二氧化硫①物理性质通常二氧化硫是一种无色、有刺激性气味的有毒气体，密度大于空气，易液化，易溶于水，常温常压下，1体积水大约能溶解40体积的二氧化硫。②化学性质酸性氧化物H2O+SO2H2SO3(亚硫酸属于二元中强酸，不稳定，易分解)SO2(少量)＋2NaOH＝Na2SO3＋H2O;SO2(过量)＋NaOH＝NaHSO3氧化性2H2S＋SO2＝3S＋2H2O还原性SO2可以使KMnO4溶液、氯水、FeCl3溶液等退色，证明SO2具有还原性：2KMnO4＋5SO2＋2H2O＝K2SO4＋2MnSO4＋2H2SO4Cl2＋SO2＋2H2O＝H2SO4＋2HCl此外，SO2还可以在一定条件下被氧气氧化：2SO2＋O2催化剂加热2SO3漂白性二氧化硫与水反应生成的亚硫酸能与有色物质结合，生成不稳定的无色物质，所以说二氧化硫具有漂白性。但漂白过的物质时间稍长或受热，将恢复原色，这种漂白是暂时的。（2）浓H2SO4①物理性质:通常浓硫酸是无色油状液体，难挥发，与水以任意比混溶，溶解时放出大量热。②特性吸水性、脱水性、强氧化性浓硫酸中＋6价的S原子有很强的氧化性，可以夺取许多物质中的电子，因此浓硫酸具有强氧化性。浓硫酸可以与许多金属、非金属等物质反应：Cu＋2H2SO4(浓)△CuSO4＋SO2↑＋2H2OC＋2H2SO4(浓)△CO2↑＋2SO2↑＋2H2O3、酸雨及其防治（1）酸雨的概念（2）酸雨的成因（3）酸雨的危害（4）酸雨的防治（四）海水中的化学元素1、海水——化学元素的宝库（1）海水中的元素（2）氯化钠、锂、碘的重要用途（3）氯碱工业①概念②原料：饱和食盐水③原理：2NaCl＋2H2O电解2NaOH＋Cl2↑＋H2↑2、镁和海水提镁（1）海水提镁的方法：①碱的制取②Mg2＋的浓缩③Mg的制取（2）镁的性质①物理性质：镁是一种银白色金属，密度小于水，熔点较低，硬度较小，有良好的导电、导热性和延展性，与其他金属易构成性能优良的合金。②化学性质与非金属单质反应：2Mg＋O2点燃2MgO3Mg＋N2点燃Mg3N2Mg＋Cl2点燃MgCl2与酸反应：与非氧化性酸反应：Mg＋2H＋＝Mg2＋＋H2↑与氧化性酸反应，但不生成氢气：Mg＋2H2SO4(浓)＝MgSO4＋SO2↑＋2H2O与某些氧化物反应2Mg＋CO2点燃2MgO＋C3、溴和海水提溴（1）与溴关系密切的一组元素——卤素（2）溴单质和碘单质的物理性质①实验探究溴和碘的物理性质：重点色、态、味及溶解性。物理性质溴单质碘单质颜色深红棕色紫黑色状态液体固体溶解性和溶液颜色水中可溶；橙黄色难溶；黄褐色酒精中易溶；橙红色易溶；褐色四氯化碳中易溶；橙红色易溶；紫红色此外，碘受热易升华。②萃取：利用混合物中一种溶质在互不相溶的溶剂里溶解度的不同，用一种溶剂把溶质从它与另一溶剂所组成的溶液中提取出来的分离方法叫萃取，萃取所用的仪器是分液漏斗。（3）氯、溴、碘单质氧化性的强弱实验探究氯、溴、碘氧化性的强、弱：实验项目实验操作实验现象实验结论氯置换溴将少量氯水加入盛有NaBr溶液的试管中溶液由无色变为橙黄色氯可以置换出溴Cl2＋2NaBr＝2NaCl＋Br2氯置换碘将少量氯水加入盛有KI溶液的试管中溶液由无色变为褐色氯可以置换碘Cl2＋2KI＝2KCl＋I2溴置换碘将少量溴水加入盛有KI溶液的试管中溶液由无色变为褐色溴可以置换碘Br2＋2KI＝2KBr＋I2结论氯、溴、碘的氧化性：Cl2Br2I2;还原性：Cl－Br－I－（4）海水提溴与海洋的综合利用①海水提溴：大体分为三个步骤：●浓缩●氧化●提取②海水的综合利用第4章元素与材料世界（一）硅——无机非金属材料1、半导体材料与单质硅（1）半导体材料（2）单质硅①物理性质：单质硅有晶体硅和无定形硅两种。晶体硅呈灰黑色，有金属光泽，硬而脆，熔点很高（1410℃），是良好的半导体材料。②化学性质:常温下不活泼，只与F2及HF和强碱反应。在加热时纯硅与某些非金属单质发生反应。Si＋2F2＝SiF4Si＋4HF＝SiF4↑＋2H2↑Si＋2NaOH＋H2O＝Na2SiO3＋2H2↑Si＋O2SiO2Si＋2Cl2SiCl4③硅的制备制粗硅：SiO2＋2C高温Si＋2CO↑制高纯硅：Si＋2Cl2SiCl4SiCl4＋2H2Si＋4HCl④硅的用途：2、二氧化硅与光导纤维（1）二氧化硅的存在：（2）二氧化硅的物理性质：纯净的二氧化硅晶体呈无色，熔点高，硬度大，不溶于水，也不溶于其他一般的溶剂。（3）二氧化硅的化学性质：二氧化硅化学性质不活泼。是一种酸性氧化物。常温下与氢氟酸反应，与碱溶液缓慢反应，高温下与碱性氧化物反应。SiO2＋4HF＝SiF4↑＋2H2OSiO2＋2NaOH＝Na2SiO3＋H2OSiO2＋CaO高温CaSiO3（4）二氧化硅的用途3、硅酸盐与无机非金属材料（1）硅酸（2）硅酸盐①硅酸盐在自然界中的存在②硅酸盐组成的表示方法化学式法：一般用于组成较简单的硅酸盐。如：硅酸钠Na2SiO3；硅酸钙Ca2SiO3氧化物法：常用的表示方法。如：镁橄榄石（Mg2SiO4）2MgO·SiO2高岭石〔Al2(Si2O5)(OH)4〕Al2O3·2SiO2·2H2O正长石(KAlSi3O8)K2O·Al2O3·.6SiO2③硅酸钠：硅酸钠的水溶液俗称水玻璃，它是一种矿物胶，具有粘合性。（3）无机非金属材料①传统无机非金属材料玻璃：原料、反应原理：CaCO3＋SiO2高温CaSiO3＋CO2↑Na2CO3＋SiO2高温Na2SiO3＋CO2↑水泥：普通水泥的主要成分为硅酸三钙（3CaO·SiO2），硅酸二钙（2CaO·SiO2）和铝酸三钙（3CaO·Al2O3）等。性质：水硬性②新型无机非金属材料（二）铝和铝合金1、铝和铝合金（1）铝①物理性质：铝是硬度较小的银白色金属，质轻，密度为2.7g/cm，具有一定的耐磨性，铝有很好的延展性和导电性，铝熔点低（666.4℃），沸点高（2467℃），铝能与多种金属形成高强度的合金，有些合金的强度还可以与铜媲美。②化学性质：与氧气的反应：若点燃时，则4Al＋3O2点燃2Al2O3与酸的反应：a与非氧化酸反应（盐酸、稀硫酸）反应，有氢气生成。离子方程式：2Al＋6H＋＝2Al3＋＋3H2↑b与氧化酸（硝酸，浓硫酸）反应，无氢气生成。Al＋4HNO3(稀)＝Al(NO3)3＋NO↑＋2H2O与碱的反应：2Al＋2OH－＋6H2O＝2〔Al(OH)4〕－＋3H2↑与金属氧化物的反应（铝热反应）：2Al＋Fe2O3高温2Fe＋Al2O3该反应称为铝热反应，铝粉和氧化铁粉末的混合物称为铝热剂。利用铝热反应可焊接钢轨大截面的钢材部件等。（2）铝合金①合金②铝合金（3）氧化铝①物理性质：白色固体，不溶于水，熔点高，良好的耐火材料。自然界中纯净的Al2O3为无色晶体，俗称刚玉，硬度仅次于金刚石，可作人造宝石。②化学性质既与强酸反应也与强碱反应，具有不同于一般氧化物的性质，属于两性氧化物。Al2O3＋6H＋＝2Al3＋＋3H2O；Al2O3＋2OH－＋3H2O＝2Al(OH)4－（4）氢氧化铝①物理性质和用途Al(OH)3是几乎不溶于水的白色胶状固体，具有吸附性既能凝聚水中悬浮物，又能吸附色素，因此Al(OH)3可作净水剂和色素吸附剂。化学性质:受热易分解2Al(OH)3Al2O3＋3H2OAl(OH)3的两性Al(OH)3＋3H＋＝Al3＋＋3H2O;Al(OH)3＋OH－＝Al(OH)4－2、金属和金属材料（1）金属金属通性（2）钢铁钢铁种类其它元素含量性能生铁含碳量2％－4.3%硬度大，但较脆且不易机械加工普通钢含碳量