董证瑞高中化学必修一笔记

第1节认识化学科学

一、化学的含义和特征

1、化学的含义：在原子、分子水平上研究物质的组成、结构、性质、变化、制备和应用

的自然科学。

2、特征：认识分子和制造分子。

3、物质的变化分为两种：物理变化和化学变化。

二、化学的形成和发展

1661年，英国，波义耳提出化学元素的概念，标志着近代化学诞生。

1771年，法国，拉瓦锡建立燃烧现象的氧化学说。

1803年，英国，道尔顿提出了原子学说。

1869年，俄国，门捷列夫发现元素周期表。

三、元素与物质的关系

1、元素的存在状态：物质都是有元素组成的，元素在物质中以游离态和化合态两种形式

存在，在这两种状态下，分别形成单质和化合物。

2、研究物质的顺序：金属非金属→氢化物

↓↓

金属氧化物非金属氧化物

↓↓

碱含氧酸

↓↓

盐盐

3、氧化物的酸碱性：

第2节 研究物质性质的方法和程序

一、研究物质的基本方法：观察、实验、分类、比较等方法。

（一）Na 的性质

1、物理性质：钠是一种银白色金属，熔点为97.8℃，沸点为882.9℃，密度为0.97g/cm 3。

2、化学性质：容易失去一个电子，形成Na +（稳定结构），还原性极强。

（1）与非金属反应：①4Na+O 2====2Na 2O ②2Na+O 2====Na 2O 2 ③2Na+Cl 2====2NaCl

④2Na+S==== Na 2S

（2）与水反应：2Na+2H 2O====2NaOH+H 2↑现象：浮：Na 浮在水面上；熔：融化成一

个小球；游：四处游动；响：发出咝咝响声；红：试液变红。

（3）与酸反应：2Na+2HCl====2NaCl+H 2↑

（4）与盐反应：①2Na+2H 2O+CuSO 4====Cu(OH)2↓+Na 2SO 4+H 2↑ ②6Na+6H 2O+2FeCl 3====2Fe(OH)3↓+6NaCl+3H 2↑ ③4Na+TiCl 4(熔融状)高温Ti+4NaCl (5)Na 在空气中的一系列变化：

Na ?→?2O Na 2O ??→?O H 2NaOH ???→?O H CO 22,Na 2CO 3·10H 2O ??→

?风化

Na 2CO 3 4Na+O 2====2Na 2O → Na 2O+H 2O====2NaOH →

2NaOH+9H 2O+CO 2====Na 2CO 3·10H 2O → Na 2CO 3·10H 2O 风化Na 2CO 3+10H 2O ↑

3、Na 的保存：钠通常保存在煤油或石蜡油中。

4、Na 的用途：钠和钾的合金可用作原子反应堆的导热剂；高压钠灯；金属冶炼。

（二）Na 2O 的性质

1、物理性质：白色固体，不可燃。

2、化学性质：

（1）与水反应：Na 2O+H 2O====2NaOH

（2）与酸反应：Na 2O+2HCl====2NaCl+H 2O （3）与非金属反应：Na 2O+CO 2====Na 2CO 3 3、Na 2O 的用途：制NaOH ，Na 2CO 3

(三)Na 2O 2的性质

1、物理性质：淡黄色固体。

2、化学性质：

（1）与水反应：2Na 2O 2+2H 2O====4NaOH+O 2↑（放出大量的热）

（2）与非金属反应：2Na 2O 2+2CO 2====2Na 2CO 3+O 2↑（放出大量的热） （3）与酸反应：2Na 2O 2+4HCl====4NaCl+2H 2O+O 2↑ 3、Na 2O 2的用途：作供氧剂、漂白剂、强氧化剂 【向NaOH 溶液中通入CO 2气体至过量】：无明显现象，加热溶液后生成气体。 2NaOH+CO 2

====Na 2

CO 3

+H 2

O → 2NaHCO 3

加热Na 2

CO 3

+H 2

O+CO 2

↑

【向Ca(OH)2溶液中通入CO 2气体至过量】：先生成沉淀，后沉淀消失，加热溶液后生成沉

淀和气体。

Ca(OH)2+CO 2====CaCO 3↓+H 2O → CaCO 3+H 2O+CO 2===Ca(HCO 3)2 → Ca(HCO 3)2加热CaCO 3↓+H 2O+CO 2↑

点燃 点燃

点燃

二、研究物质的基本程序：

观察物质外观 → 预测物质性质 实验和观察 → 解释和结论

↓↑

发现特殊现象，提出新问题

（一）氯气的性质

1、物理性质：黄绿色气体，有刺激性气味，有毒，能溶于水，易液化，密度大与空气。

2、化学性质： （1）与金属反应：

①与钠反应：2Na+Cl 2

点燃2NaCl 剧烈燃烧，黄色火焰、生成白烟。

②与铁反应：2Fe+3Cl 2点燃2FeCl 3 剧烈燃烧，生成棕褐色/红褐色烟。 ③与铜反应：Cu+Cl 2

点燃CuCl 2

剧烈燃烧，生成棕黄色烟。

规律：变价金属与Cl 2反应一般生成高价金属的氧化物。 （2）与非金属反应：

①氢气在氯气中燃烧：H 2

+Cl 2

点燃2HCl 苍白色火焰，瓶口内壁出现白雾。

②氢气与氯气混合光照：H 2+Cl 2光照2HCl 发生爆炸。 （3）与水反应：Cl 2+H 2O===HCl+HClO

新制氯水中的微粒???

?

???-

--+沉淀生成呈酸性离子：氯水有漂白性氯水呈黄绿色弱酸分子：AgCl OH ClO Cl H HClO O H Cl )(, , , )( , ,22 （4）与碱反应：①2Cl +2Ca(OH)2====CaCl 2+Ca(ClO)2+2H 2O

O====2HCL+2HClO 2====CaCl 2+2H 2O

2====Ca(ClO)2+2H 2O

22O

O====HCl+HClO HCl+NaOH====NaCl+H 2O 2O

（5）与盐反应：22

Cl 2+2NaBr====NaCl+Br 2

3、氯气的用途：用来制造盐酸、有机溶解剂和杀菌消毒剂。

（二）HClO 的性质

1、不稳定性：2HClO 光照2HCl+O 2↑

2、强氧化性：漂白粉和消毒剂的主要成分：Ca(ClO)2+H 2O+CO 2====CaCO 3↓+2HClO Ca(ClO)2+2HCl====CaCl 2+2HClO

2NaClO+H 2O+CO 2====Na 2CO 3+2HClO

【制漂白剂：2Cl 2+2Ca(OH)2====CaCl 2+Ca(ClO)2+2H 2O 】 3、弱酸性：HClO 的酸性比H 2CO 3还弱。

【工业上电解NaCl 溶液制取Cl 2

、NaOH 、H 2

：2NaCl+2H 2

O 通电2NaOH+H 2

↑+Cl 2

↑】

【实验室制氯气：MnO 2+4HCl (浓)加热MnCl 2+Cl 2↑+2H 2O 】

进一步研究

第1章 认识化学学科

第3节 化学中常用的物理量——物质的量

一、物质的量（n ）

1、定义：它是一个描述宏观物质中所含有的微粒数目的多少的一个物理量。

2、单位：摩尔，简称摩，符号是mol 。

3、阿伏伽德罗常数（N A ）：0.012kg 12

C 所含的碳原子数目叫做阿伏伽德罗常数。

1mol 任何微粒所含的微粒数均为N A 个。 N A =6.02×1023 mol -1

4、公式：n =A

N N

N :微粒数。

二、摩尔质量（M ）

1、定义：单位物质的量的物质所具有的质量叫做摩尔质量。

1mol 的任何物质的质量，以g 为单位时，它在数值上等于该物质的相对原子/

分子质量。 2、单位：g· mol -1(g/mol)或kg· mol -1(kg/mol)。 3、公式：n =M m

三、摩尔体积（V m ）

1、定义：一定温度和压强下，单位物质的量的气体所占的体积叫做气体的摩尔体积。

2、单位：L· mol -1(L/mol)或m 3· mol -1(m 3/mol)

3、标准状况下，气体摩尔体积约为22.4 L· mol -1。（标准状况：指温度为0℃、压强为101kPa

的状况，简称STP 。） 4、公式：n =m V V

5、书写规律：

①在相同条件下，1mol 气体所占的体积比1mol 固体或液体所占的体积大得多。

②在相同条件下，1mol 固体或液体的体积不同，而1mol 气体的体积却几乎完全相同。 ③在相同条件下，决定物质的体积的微观因素：

气体体积大小 1、粒子数目 固、液体体积大小

的主要因素 2、粒子

(半径)大小 的主要因素 3、粒子间的平均距离

【阿伏伽德罗定律：在同温同压下，相同体积的任何气体都含有相同数目的分子。】

n RT

四、物质的量浓度（c B ）

1、定义：单位体积溶液中所含溶质的物质的量。

2、单位：mol· L -1(mol/L)或mol· m -3(mol/m -3)。

3、公式：n B =c B ×V

4、一定物质的量浓度溶液的配置：

（1）主要仪器：容量瓶、烧杯、胶头滴管、玻璃棒、托盘天平(砝码)、药匙、量筒。

容量瓶：①常用于配置一定体积的、浓度准确的溶液。

②规格：100mL、250mL、500mL、1000mL

瓶上通常标注有温度、容量、刻度线。

（2）配置步骤：①计算②称量(量取)

③溶解(冷却至室温20℃）④转移

⑤洗涤：2-3次。⑥摇匀

⑦定容：加水至刻度线下1-2cm处，在用胶头滴管加水至刻度线。

⑧摇匀⑨装瓶贴标签

五、化学中的一些定量关系

1、化学方程式中的定量关系

H2+ Cl2====2HCl

1 : 1 : 2(分子数之比)

2g : 71g : 73g(质量之比)

1mol : 1mol : 2mol(物质的量之比)

1 : 1 : 2(体积之比)

1mol : 22.4L : 44.8L (标况下，物质的量与气体体积关系)

22.4L : 71g : 2mol (标况下，物质的量与气体体积、质量的关系) 2、物质的量与各种物理量之间的关系

第2章 元素与物质世界

第1节 元素与物质的分类

一、元素在自然界中的存在状态

1、游离态：元素以单质形式存在的状态。

2、化合态：元素以化合物形式存在的状态。

二、研究物质的顺序

金属→金属氧化物→碱→盐

非金属→非金属氧化物→含氧酸→盐 氢化物

三、物质的分类

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24

33

2423

32

32

2

523

2，有色玻璃胶体，淀粉溶液，烟雾

胶体油水混合物乳浊液

泥水混合物悬浊液

浊液溶液混合物碱式盐酸式盐正盐中和

根据酸与碱是否完全被盐、铵盐等按阳离子分：铜盐、铁，硫酸盐，氯化物等按酸根离子分：碳酸盐盐弱碱碱、、、强碱离按照在水里是否完全电三元碱二元碱一元碱

数目按电离出的氢氧根离子碱弱酸

强酸离按照在水里是否完全电含氧酸

无氧酸按是否含氧元素三元酸二元酸一元酸

按电离出的氢原子数酸，不成盐氧化物两性氧化物碱性氧化物酸性氧化物氧化物无机化合物有机化合物化合物非金属单质金属单质单质纯净物物质

OH Fe CO OH Cu NaHSO

NaHCO CO Na O H NH Ba Ca Na K OH Fe OH Ba NaOH SO

H HClO

CO

H HClO

HClO

SO

H HNO Cl SO H HCL PO H SO H SO H HNO HCl CO O O Fe

CaO O Na O P SO SO

四、物质的分散体系

1、定义：一种或几种物质（称为分散质）分散到另一种物质（成为分散剂）中形成分散

系。

2、分类：

3、胶体的性质

（1）丁达尔效应（现象）：可见光束通过胶体时，在入射光侧面可观察到明亮的光区。 此性质可用于胶体与溶液的区别。

（2）聚沉：胶体形成沉淀析出的现象。加盐、加热和搅拌均能引起胶体的聚沉。 （3）电泳：在通电情况下，胶体微粒向直流电源的某一极移动，这种现象称为电泳。 （4）渗析：利用半透膜分离胶体中的杂质分子或离子，提纯、精制胶体的操作称为渗析。 4、胶体的制备：FeCl 3

+3H 2

O 加热Fe(OH)3

+3H 2

O

将饱和的FeCl 3溶液滴加到沸水中，加热至呈红褐色。 5、胶体的应用：

（1）农业生产：土壤的保肥作用

（2）医疗卫生：血液透析、血清纸上电泳、利用电泳分离蛋白质

（3）日常生活：制豆腐原理（胶体的聚沉）和豆浆、牛奶、明矾净水，都跟胶体有关。

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?---m m m

9

7

97

-1010~1010)(—粒子直径小于—溶液—粒子直径在—胶体—粒子直径大于—悬浊液或乳浊液浊液分散系

第2节 电解质

一、电解质及其电离

1、电解质：在溶液中或熔融状态下能够导电的化合物。 非电解质：在溶液中或熔融状态下不能够导电的化合物。

2、电解质的电离：电解质溶于水或受热熔化时，离解成能够自由移动的离子的过程称为

电离。

3、强电解质与弱电解质：

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??非电解质

极少数盐弱碱弱酸离在水溶液中不能完全电弱电解质绝大多数盐强碱强酸在水溶液中能完全电离强电解质

电解质化合物)()( 4、电离方程式：HCl====H ++Cl + NaOH====Na ++OH -

NaCl====Na ++Cl - NaHSO 4====Na ++H ++SO 42- H 2CO 3H ++HCO 3- HCO 3-H ++CO 32- CH 3COOH CH 3COO -+H + NH 3· H 2O NH 4++OH - H 2O H ++OH -

二、电解质在水溶液中的反映

1、离子反应：溶液中有离子参加的反应称为离子反应。

2、离子方程式：

（1）离子方程式：用实际参加反应的离子来表示反应的式子。 （2）离子反应发生的条件：复分解式的离子反应只要满足下列3个条件之一则发生反应： ①生成了难溶物 ②生成了难电离物质

③生成了气体

（3）书写时的注意事项：

①两守恒：a 、电荷守恒 b 、质量守恒 ②书写时用分子式表示：a 、难溶物质

b 、难电离物质（包括弱酸、弱碱、水，如CH 3COOH ,

NH 3· H 2O ）

c 、气体

d 、单质

e 、氧化物

f 、Ca(OH)2 ：在反应中写离子式；在生成物中写化学式； 澄清石灰水时写离子式；石灰乳或消石灰石写化学式。

g 、浓硫酸、浓磷酸、硝酸铅(CH 3COO)2Pb

第3节 氧化剂和还原剂

一、氧化还原反应

1、定义：在化学反应过程中有电子转移的化学反应叫做氧化还原反应； 在化学反应过程中没有电子转移的化学反应叫做非氧化还原反应。

2、氧化还原反应的实质：有电子转移（得失或偏移）。

3、特征（标志）：反应前后元素的化合价有升降。

4、氧化反应及还原反应：

氧化剂（氧化性）——得电子——化合价降低——发生还原反应——还原产物

反 ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ 生 应 同时存在 数目相等 数目相等 同时存在 同时产生 成 物 ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ 物 还原剂（还原性）——失电子——化合价升高——发生氧化反应——氧化产物 5、氧化还原反应表示方法：

①双线桥法： 得e -，还原反应

氧化剂+还原剂 氧化产物+还原产物

失e -，氧化反应

失2 e -，氧化反应 失12 e -，氧化反应

2Na+Cl 2==== 2NaCl 2KClO 3====== 2KCl+3O 2↑

得e -，还原反应 得12 e -，还原反应

②单线桥法： e -

氧化剂+还原剂 氧化产物+还原产物

6、氧化还原反应与化合、分解、置换、复分解反应的关系：

二、氧化剂和还原剂

1、定义：氧化剂：在氧化还原反应中，所含的某种元素的化合价降低的反应物，称为氧

化剂；

还原剂：在氧化还原反应中，所含的某种元素的化合价升高的反应物，称为还

原剂。

点燃

MnO 2 加热 复分解反应

氧化还原反应

置换反应

分解反应

化合反应

2、氧化性、还原性与化合价的关系：元素处于高价态时，应具有氧化性； 元素处于最高价态时，只具有氧化性； 元素处于低价态时，应具有还原性； 元素处于最低价态时，只具有还原性。 常见的氧化剂：O 2,O 3,Cl 2,Br 2,HNO 3,浓H 2SO 4,HClO ,H 2O 2,KMnO 4,Fe 3+

常见的还原剂：金属单质，C ,CO ,H 2,KI ,H 2S ,Fe 2+,S 2-,I -

3、氧化性与还原性的比较

①方程式法

得e -

强氧化剂+强还原剂====还原产物（弱还原性）+氧化产物（弱氧化性）

失e -

氧化性：氧化剂＞氧化产物 ； 还原性：还原剂＞还原产物

【特例：CuSO 4+H 2S====CuS ↓+H 2SO 4】 ②反应条件：是否加热

③活动性顺序：氧化性减弱 单质的还原性减弱

F ,O ,Cl ,Br ,I ,S K ,Ca ,Na ,Mg ,Al ,Zn ,Fe ,Sn ,Pd ,(H),Cu ,Hg ,Ag ,Pt ,Ag

对应阴离子的还原性减弱 对应阳离子的氧化性减弱 失去nH +

【 得H +能力：弱酸盐＞强酸盐 】 【拓展：强酸+弱酸盐====强酸盐+弱酸 】 【 失H +能力：强酸＞弱酸 】 得到nH

3、反应的先后顺序：一种氧化剂与多种还原剂反应，还原性强的先反应； 一种还原剂与多种氧化剂反应，氧化性强的先反应。

三、铁及其化合物的氧化性或还原性

（一）Fe 1、物理性质：固体，纯铁具有银白色金属光泽，密度为7.8g/cm 3,延展性良好。

2、化学性质：

（1）与弱氧化剂反应：Fe+2H +====Fe 2++H 2↑ Fe+S 加热FeS Fe+2FeCl 3====3FeCl 2 Fe+Cu 2+====Fe 2++Cu

（2）与强氧化剂反应：Fe (少量)+4HNO 3====Fe(NO)3+NO ↑+2H 2O 3Fe (过量)+8HNO 3====3Fe(NO 3)2+2NO ↑+4H 2O

2Fe+6H 2SO 4(浓)

加热Fe 2(SO 4)3+3SO 2↑+6H 2O

2Fe+3Cl 2点燃2FeCl 3

【Fe 遇冷的浓硝酸、浓硫酸钝化，生成致密的氧化膜】 （3）与水反应：3Fe+4H 2O(g)高温Fe 3O 4+4H 2↑

（4）与氧气反应：3Fe+2O 2

点燃Fe 3O 4

（二）亚铁盐和铁盐的转化

1、Fe 2+

→ Fe 3+

①2Fe 2++Cl 2====2Fe 3++2Cl -

②4Fe 2++O 2+4H +====4Fe 3++2H 2O

③4Fe(OH)3+O 2+H 2O====4Fe(OH)3 白色→灰绿色→红褐色

2、Fe 3+ → Fe 2+

①2Fe 3++Fe====3Fe 2+

②2Fe 3++Cu====2Fe 2++Cu 2+ ③2Fe 3++2I -====2Fe 2++I 2

（三）Fe 2+、Fe 3+的检验

1、Fe 2+

的检验：①加NaOH 溶液：Fe 2++2OH -====Fe(OH)2↓

4Fe(OH)2+O 2+H 2O====4Fe(OH)3

先生成白色沉淀，迅速变成灰绿色，最终变为红褐色沉淀 ②加KSCN (硫氰化钾)—Cl 2(强氧化剂等)： 2Fe 2++Cl 2====2Fe 3++2Cl -

Fe 3++3SCN -====Fe(SCN)3（血红色）

2、Fe 3+

的检验：①加KSCN 溶液：Fe 3++3SCN -====Fe(SCN)3（血红色） ②加NaOH 溶液：Fe 3++3OH -====Fe(OH)3↓

（四）铁和铁的化合物相互转化关系

Fe

CO ,高温；Al 粉，点燃 FeCl 2

O 2(过量)高温

Fe 2O 3

FeCl 3

HCl

Cu

Fe Zn

FeO

Cl 2

Cl 2，加热

Fe 3O 4

O 2,点燃 CO ，高温

CO ，高温

O 2，高温(Fe 过量)

稀H 2SO 4

FeSO 4

H 2SO 4

Fe(OH)2 Fe(OH)3

HCl

OH -

加热

H 2O ，O 2

H 2SO 4

OH -

SCN - Fe(SCN)3

第3章 元素与物质世界

第1节 碳的多样性

一、多种多样的碳单质

1、同素异形体：有同一种元素组成的性质不同的单质。 2

二、广泛存在的含碳化合物

1、含碳的化合物：

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?????

?，碳酸钠，碳酸氢钠菱铁矿，，菱镁矿，菱锌矿白云石盐：大理石甲酸含氧酸：，非金属氧化物：等，非金属：石墨，金刚石氢化物：甲烷等有机物)( )()(])([),()(,CO CO C 33323332260FeCO MgCO ZnCO CO CaMg CaCO HCOOH CO H

三、碳酸盐和碳酸氢盐的转化

一般来说，碳酸盐能与碳酸（二氧化碳和水）反应转化为碳酸氢盐，碳酸氢盐在受热分解时或与碱反应是能转化为碳酸盐。

四、C，CO和CO2之间的转化

CaCO3NaHCO3

CO2Na2CO3

五、炼铁中的主要化学反应

C+O2点燃CO2

CO2+C高温2CO

CO+3Fe2O3高温2Fe3O4+CO2

Fe3O4+CO高温3FeO+CO2

FeO+CO高温Fe+CO2

CaCO3高温CaO+CO2↑

CaO+SiO2高温CaSiO3

六、有机物和无机物之间的转化

1828年，德国化学家维勒用无机化合物氰酸铵(NH4CNO)合成出有机化合物——尿素[CO(NH2)2]，由此突破了无机化合物和有机化合物之间的界限。

第3章 元素与物质世界

第2节 氮的循环

一、自然界中氮的循环

1、氮的固定（简称固氮）：将游离态的氮转化为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（或工业固氮）两种方式。 人工固氮??

?仿生固氮合成氮 自然固氮???生物固氮

高能固氮

2、氮的存在形式：

（1）游离态：氮气

（2）化合态：??

????

?

?------质和核酸有机物：氨基酸、蛋白盐酸氧化物铵盐气态氢化物无机化合物)(3NH

二、氮循环中的重要物质

（一）氮气

1、N 2的物理性质：纯净的氮气是一种无色、无味、无毒的气体，密度比空气的稍小。氮

气在水中的溶解度很小，通常状况下，1体积水中只能溶解大约0.02体积的氮气。在压强为101kPa 时，氮气在-195.8℃时变成无色液体，在-209.9℃时变成雪花状固体。 2、N 2的化学性质：

（1）氮气的氧化性：

氨气的工业制法

N 2+3Mg 点燃Mg 3N 2

【可逆反应：在相同条件下能同时向正反两个方向进行的反应称为可逆反应。】

（2）氮气的还原性：N 2

+O 2

放电2NO

3、N 2的用途：制冷剂，保护气，冷藏食品，制氨气、硝酸、化肥。

1、氨的物理性质：氨是没有颜色、有刺激性气味的气体；在标准状况下，密度为0.771g/L ，

比空气轻；极易溶于水且能快速溶解，在常温常压下，1体积水能溶解700体积氨气。

高温、高压

催化剂 N 2+3H 2 2NH 3

2、氨的化学性质：

（1）与水反应：NH 3+H 2O NH 3 · H 2O NH 4+OH - （2）与酸反应：NH 3+HCl====NH 4Cl （生成白烟） NH 3+H 2SO 4====(NH 4)2SO 4 NH 3+HNO 3====NH 4NO 3

用途：可以检验氨气的存在。 与其他酸反应：NH 3 · H 2O+CO 2(少量)====NH 4HCO 3 （3）与氧化剂反应：

①与氧气反应（NH 3体现还原性）：4NH 3+5O 2======4NO+6H 20（工业制硝酸的基础）

②与Cl 2反应：8NH 3+3Cl 2====N 2+6NH 4Cl （用于检验Cl 2是否泄漏） ③与CuO 反应：2NH 3

+3CuO 加热N 2

+3Cu+3H 2

O

（4）与还原剂反应：4NH 3+6NO====5N 2+6H 2O 3、化学氮肥：①铵态氮肥(NH 4+)：硫铵[(NH 4)2SO 4]、碳铵(NH 4HCO 3)、氯化铵(NH 4Cl )、

硝铵(NH 4NO 3)。

②硝态氮肥(NH 3-):硝铵(NH 4NO 3) ③有机态氮肥：尿素[CO(NH 2)2]

注意：a 、铵态氮肥不能与碱性物质如草木灰等混合使用。 b 、碳铵储存时，应密封包装并放在阴凉通风处。

（四）铵盐

1、铵盐的物理性质：白色晶体，易溶于水。

2、铵盐的化学性质：

（1）受热分解：NH 4HCO 3加热NH 3↑+CO 2↑+H 2O

NH 4Cl 加热NH 3↑+HCl ,NH 3+HCl====NH 4Cl （试管底部白色固体减少，

试管壁上出现白色固体）

(NH 4)2CO 3加热2NH 3↑+CO 2↑+H 2O

（2）与碱反应：NH 4

++OH -加热NH 3

↑+H 2

O

氨的实验室制法：2NH 4Cl+Ca(OH)2加热2NH 3↑+CaCl 2+2H 2O

装置：固+固加热

气体。

原理：利用固体固体氯化铵与消石灰混合加热制得。 干燥：碱石灰。

收集方法：向下排空气法。

验满：用湿润的红色石蕊试纸靠近试管口，试纸变成蓝色。 尾气处理：塑料袋收集。

3、铵盐的检验：因为铵盐中存在NH 4+，所以铵盐的检验主要就是NH 4+的检验。 （1）若试样为固体，可用两种方法来检验：

方法一：取少量样品放入研钵中，加入固态碱进行研磨。若闻到有氨的刺激性气味，

说明样品中含有NH 4+。

方法二：取少量样品与碱混合于试管中，然后加热，将湿润的红色石蕊试纸靠近管口

试纸变蓝，说明样品中有NH 4+；也可将蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近管口，若有白烟产生，说明样品中含有NH 4+。

（2）若试样为液体，可取少量液体注入试管中，再加入碱液，微热，然后用湿润的红色

石蕊试纸或蘸有浓盐酸的玻璃棒检验。

（五）硝酸

高温

催化剂

1、硝酸的物理性质：纯净的硝酸是无色、易挥发、有刺激性气味的液体，熔点为-42℃，

沸点为83℃，密度为1.5g/cm 3，质量分数为95％以上的浓硝酸在空气中由于挥发出硝酸蒸汽会产生“发烟“现象，通常叫做发烟硝酸。

2、硝酸的化学性质：

（1）强酸性：具有酸的通性。

（2）不稳定性：浓硝酸受热或见光分解成红棕色的NO 2气体。 4HNO 3

(浓)受热或见光4NO 2

↑+O 2

↑+2H 2

O

硝酸越浓，越易分解。浓硝酸久置呈黄色，是由于硝酸分解产生的NO 2

溶于稀硝酸。为了防止硝酸见光分解，一般将它保存在棕色试剂瓶里，放置在阴凉处。

（3）强氧化性：能与除金、铂以外的大多数金属反应，产物与硝酸的浓度有关，浓硝酸

与金属反应生成的气体主要是二氧化氮，稀硝酸与金属反应生成的气体主要是一氧化氮。

①与金属反应：4HNO 3(浓)+Cu====Cu(NO 3)2+2NO 2↑+2H 2O

剧烈反应，铜不断溶解，溶液先变绿后变蓝，生成红棕色气体。 8HNO 3(稀)+3Cu====3Cu(NO 3)2+2NO ↑+4H 2O

反应速度慢，铜不断溶解，溶液变蓝，生成无色气体，遇空气后变成

红褐色。

【常温下，浓硝酸可使铁、铝表面形成致密的氧化膜而钝化。】

【浓硝酸与浓盐酸的混合物（体积比3:1）叫王水，能使一些不溶于硝酸的金属如铂、

金等溶解。】

②与非金属反应：4HNO 3

(浓)+C 加热CO 2

↑+4NO 2

↑+2H 2

O

3、硝酸的工业制法：4NH 3+5O 2=====4NO+6H 2O

2NO+O 2====2NO 2

3NO 2+H 2O====2HNO 3+NO

4、硝酸的用途：重要的化工原料，常用来制氮肥、染料、塑料、炸药、硝酸盐等。

三、人类活动对氮循环和环境的影响

1、活化氮：

（1）N 2是惰性的，可被植物吸收的NH 4+和NO 3-是活化氮的主要形态。

（2）人类的固氮活动使活化氮数量猛增，有利有弊。利是提高了农产品的产量；弊是引

起了温室效应、水体污染和酸雨等问题。

2、与氮有关的环境污染问题：

（1）光化学烟雾：汽车尾气中的氮氧化物与碳氢化合物经紫外线照射发生反应形成的一

种有毒的烟雾。

（2）酸雨：氮氧化物与空气中的水反应生成的硝酸和亚硝酸，是酸雨的成分之一。 （3）水体的富营养化：水体中氮的含量增大，会导致藻类“疯长”，迅速覆盖在水面上，

造成水体富营养化。后果是使水中氧气含量减少，造成大量鱼虾死亡。

3、污染的预防和控制：使用清洁能源，减少氮氧化物的排放，为汽车安装尾气转化装置

对化肥、硝酸厂的尾气进行处理，保护森林，植树绿化等。

高温

催化剂

第3章 元素与物质世界

第3节 硫的转化

一、自然界中的硫

（一）自然界中不同价态得硫的转化

（二）硫单质的性质

1、物理性质：硫单质俗称硫磺。通常状况下，它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CS 2；熔点和沸点都不高。

2、化学性质：

（1）与金属反应（氧化性）：

①2Cu+S 加热Cu 2

S （铜丝在硫蒸气中剧烈燃烧，发红光，生成黑色固体。）

②Fe+S 加热FeS （剧烈燃烧，发光，发热，生成黑色固体。） ③Hg+S 加热HgS

④2Na+S 加热Na 2

S （钠燃烧，火星四射，并轻微爆炸。）

规律：硫与变价金属反应，生成低价金属硫化物。 （2）与非金属反应（还原性）： ①S+O 2

点燃SO 2

②S+H 2加热H 2S

③2S+C 高温CS 2

3、硫的用途：可以制造硫酸、化肥、火柴及杀虫剂等，还可用于制造火药、烟花爆竹等。 黑火药的主要成分是硫磺、硝石和木炭。

主要反应：S+2KNO 3

+3C 点燃K 2

S+3CO 2

↑+N 2

↑

二、实验室里研究不同价态硫元素间的转化

1、物理性质：无色、有刺激性气味的有毒气体，易溶于水。

O 2，H 2O 阳光 火山喷发

H 2S

地下

FeS 2 黄铁矿

SO 2 SO 3 地表

H 2SO 3 H 2SO 4 S H 2S 石膏(CaSO 4 · 2H 2O )等

2、化学性质：

（1）酸性氧化物的通性： ①与水反应：SO 2+H 2O

H 2SO 3

②与碱性氧化物反应：SO 2+CaO 加热CaSO 3

③与碱反应：SO 2(少量)+2NaOH====Na 2SO 3+H 2O SO 2(少量)+Ca(OH)2====CaSO 3↓+2H 2O 2SO 2(过量)+Ca(OH)2====Ca(HSO 3)2 ④与某些盐反应:SO 2+Na 2CO 3====NaSO 3+CO 2 （2）氧化性：2H 2S+SO 2====3S+2H 2O

（3）还原性：2SO 2+O 2 2SO 3

SO 2+X 2+2H 2O====H 2SO 4+2HX （X=Cl 、Br 、I ）

（4）漂白性：品红 无色溶液 品红+SO 2↑ SO 2与有色物质化合生成不稳定的无色物质，这些无色物质容易分解而恢

复原色。

【若Cl 2与SO 2等物质的量混合，则二者都失去漂白作用：Cl 2+SO 2+H 2O====2HCl+H 2SO 4】

（三）浓硫酸的性质

1、浓硫酸的特性：

（1）吸水性：是指浓H 2SO 4吸收游离水的性能。

应用：浓H 2SO 4是一种理想的干燥剂，但不能干燥的气体有：NH 3、H 2S 、HI 、HBr

等。

（2）脱水性：是指浓H 2SO 4将有机物中氢氧元素按氢氧原子个数比2:1夺出。 应用：浓H 2SO 4是很多有机反应的脱水剂。

（3）强氧化性：是指硫酸分子中+6价的硫易得电子，通常被还原为SO 2。

Cu+2H 2

SO 4

(浓)加热CuSO 4

+SO 2

↑+2H 2

O （酸性、强氧化性）

C+2H 2SO 4(浓)加热CO 2↑+2SO 2↑+2H 2O （强氧化性） S+2H 2SO 4加热3SO 2↑+2H 2O （强氧化性）

Na 2SO 4(固体粉末)+H 2SO 4====Na 2SO 4+H 2O+SO 2↑（酸性） 2、硫酸的工业制备：S+O 2

点燃SO 2

（或4FeS 2

+11O 2

点燃8SO 2

+2Fe 2

O 3

）

SO 2+O 2 2SO 3

SO 3+H 2O====H 2SO 4 3、硫酸根离子的鉴别：

溶液 无明显现象 产生白色沉淀

三、酸雨及其防治

1、硫酸型酸雨的形成：2SO 2+O 2 2SO 3；SO 3+H 2O====H 2SO 4 或SO 2+H 2O H 2SO 3；2H 2SO 3+O 2====2H 2SO 4

2、酸雨的防治：

（1）消除污染源，研究开发新能源。

（2）化学手段：①对含硫燃料预先进行脱硫处理；

②对释放的SO 2废气处理或回收利用。

催化剂

加热

通入SO 2 加热 催化剂

加热

加盐酸 (排除了Ag +,CO 32-,SO 32-等干扰)

加BaCl 2 溶液

(确认含SO 42- 离子) 粉尘等催化

第3章元素与物质世界

第4节海水中的元素

一、海水——元素宝库

1、常量元素：在每升海水中的含量大于1mg的元素称为海水中的常量元素。

氯、钠、镁、硫、钙、钾、碳、锶(Sr)、溴(Br)、硼(B)、氟(F)共11种

元素是海水中的常量元素。

常量元素的总量占海水所溶解物质总量的99.9％。

2、微量元素：在每升海水中的含量低于1mg的元素称为海水中的微量元素。

重要的微量元素及其用途：

①锂(Li)：热核反应的重要材料之一，也是制造锂电池和特种合金的原料。

②碘(I)：碘酒消毒，碘是人体必需元素，食盐加碘(KIO3)以防形成甲状腺

肿大。

③铀(U)：做核燃料。

3、氯碱工业：工业上用电解饱和食盐水的方法制取氢氧化钠、氯气和氢气。

（1）反应原理：2NaCl+2H2O通电2NaOH+H2↑+Cl2↑

（2）氯碱工业的产品及用途：

二、镁与海水提镁

1、海水提镁：

（1）海水提镁的流程图：

干燥、熔融

（2）海水提镁的主要方程式：CaCO3煅烧CaO+CO2↑

CaO+H2O====Ca(OH)2

MgCl2+Ca(OH)2====Mg(OH)2↓+CaCl2

Mg(OH)2+2HCl MgCl2+2H2O

2MgCl2(熔融)电解2Mg+Cl2↑

2、镁的性质：

（1）物理性质：银白色的金属，密度小（是铝的密度的2/3），熔点较低，导电，导热。（2）化学性质：①与非氧化性强酸反应：Mg+2H+====Mg2++H2↑

②与非金属反应：与氧气2Mg+O2点燃2MgO

与氯气Mg+Cl2加热MgCl2

与氮气3Mg+N2点燃Mg3N2

③与二氧化碳反应：2Mg+CO2点燃C+2MgO

④与沸水反应：Mg+2H2O加热Mg(OH)2+H2↑

⑤与盐溶液反应：Mg+CuSO4====Cu+MgSO4

3、镁的用途：在冶金工业上，金属镁常用作还原剂和脱氧剂；

镁合金的强度高、机械性能好，是制造汽车、飞机、火箭的重要材料，从

而获得“国防金属”的美誉；

氧化镁的熔、沸点较高，是较好的耐火材料。

三、氯、溴、碘

（1）原理：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，用一种溶剂把溶质从它与另一溶剂所组成的溶液中提取出来的方法叫做萃取。

（2）萃取必须具备的3个条件：①萃取剂和原溶剂互不相溶；

②萃取剂和溶质互不发生反应；

③溶质在萃取剂中的溶解度远大于在原溶液中的

溶解度。

2、氯、溴、碘单质的氧化性强弱比较：

氯水与KBr溶液反应：Cl2+2KBr====2KCl+Br2（溶液由无色变为橙黄色）

氯水与KI溶液反应：Cl2+2KI====2KCl+I2（溶液由无色变为褐色）

溴水与KI溶液反应：Br2+2KI====2KBr+I2（溶液由无色变为褐色）

Cl2、Br2、I2的氧化性强弱关系：Cl2＞Br2＞I2

Cl-、Br-、I-的还原性强弱关系：Cl-＜Br-＜I-

3、卤化银：