1、九年级自然科学总复习（十一）：自然界中碳、氮、氧的转化和循环华东师大版【本讲教育信息】一. 教学内容：总复习（十一）：自然界中碳、氮、氧的转化和循环考点讲解（一）常见的物质转化1. 非金属单质及其化合物的转化（1）非金属在一定条件下可以转化为相应的化合物，如：SO22点 燃C点 燃（2）某些非金属氧化物可以跟水反应生成对应的酸，如： H232. 金属单质和非金属氧化物单质在一定条件下可以相互反应，生成相应的盐或金属氧化物，如： FeSe2323ClFl4eOe点 燃3. 某些金属氧化物和水反应可以生成相应的碱，如： aHa22N4. 金属冶炼主要是指将金属氧化物转化为金属的过程。在金属氧化物中
2、加入还原剂，夺取金属氧化物中的氧，从而使其还原成金属单质。可以作还原剂的物质主要有碳、一氧化碳和氢气。（1）木炭和氧化铜粉末在高温下的反应：CuOCu22（2）氢气还原氧化铜：HH2现象：黑色粉末状固体逐渐变成红色，试管口有水珠生成。操作：实验开始时需要先通入一会儿氢气，再加热氧化铜，防止氢气与空气混合加热时试管爆裂；实验停止后，要继续通入氢气，直到试管冷却为止，防止灼热的铜被空气中的氧气再氧化成氧化铜。（3）一氧化碳还原氧化铁： 322COFeCOFe高 温操作：实验最好在通风橱中进行。实验时应该先通一会儿一氧化碳，以排除试管中的空气，防止一氧化碳与空气混合加热时引起爆炸。多余的一氧化碳不能
3、直接排到空气中，应对着火焰烧掉。5. 含氧化合物里的氧被夺取的反应，叫做还原反应；能从氧化物中夺取氧的能力叫做还原性，具有还原性的物质可做还原剂。碳、一氧化碳和氢气都是常见的还原剂。（二）自然界中的物质循环1. 自然界中的碳循环和氧循环（1）大自然中氧气的含量会随着生物的呼吸和物质的燃烧等而减少，但又会随着植物的光合作用而增加，这就构成自然界中的氧循环。空气中的氧气来自植物的光合作用。（2）自然界中的碳循环主要表现在二氧化碳的循环。二氧化碳的来源：来自动物、植物、微生物的呼吸作用；来自煤、石油、天然气等含碳燃料的燃烧；还来自碳酸盐的分解。（3）大气中的二氧化碳占空气总体积的 0.03%，维持这
4、个含量基本不变，能保证地球上的气温稳定，适于动植物的生存。随着人类大量使用含碳燃料，对自然资源的不合理开发和利用，乱砍滥伐森林，破坏植被，使大气中二氧化碳的含量增加较快，形成温室效应。在一定程度上导致全球气候变暖并引起一系列恶果。2. 自然界中氮的循环氮的循环是这样进行的：绿色植物利用阳光，把二氧化碳和水合成碳水化合物，然后将碳水化合物和从土壤中得到的含氮的盐合成蛋白质，又成了动物的蛋白质。当动、植物死亡后，微生物，便开始把蛋白质分解成氨，其中一部分氨又变成了可为植物所吸收的含氮的盐类，归还给土壤。3. 自然界物质的循环链：无 机 物 有 机 物绿 色 植 物微 生 物 、 氧 化 等 （三）
5、有机化合物1. 概念：甲烷、乙醇、醋酸、淀粉等一类含碳的化合物叫做有机化合物。但 CO、CO 2、碳酸盐、碳酸氢盐等物质虽含碳，但由于它们的组成和性质跟无机化合物很相似，因而把它们归为无机化合物。2. 特点：难溶于水，熔点低，受热易分解，易燃烧，不易导电等。3. 甲烷的性质及用途：（1）性质：物理性质：无色、无味，比空气轻，难溶于水。化学性质：可燃性甲烷与一氧化碳、氢气都是可燃性气体，所以在点燃前必须先检验纯度，否则会引起爆炸。CHOHO422点 燃 （ 蓝 色 火 焰 ）（2）用途：燃料和工业原料4. 乙醇和醋酸（1）乙醇与醋酸的比较 酒 精 醋 酸 学 名 乙 醇 （ 属 有 机 物 中
6、醇 类 ） 乙 酸 （ 属 有 机 物 中 酸 类 ） 化 学式 CHO25 CHO3 物 理 性 质 无 色 透 明 ， 有 特 殊 气 味 ， 易 挥 发 ，与 水 以 任 意 比 互 溶 。 无 色 液 体 ， 有 刺 激 性 气 味 ， 易 溶 于水 和 酒 精 ， 易 凝 固 （ 低 于 16. ） 化 学 性 质 可 燃 性 252233点 燃 酸 性 能 使 紫 色 石 蕊 试 液 变 红 制 法 含 淀 粉 的 原 料 发 酵 酒 精 酒 精 氧 化 醋 酸 用 途 燃 料 ， 化 工 原 料 ， 消 毒 剂 ， 制 酒 化 工 原 料 ， 食 醋 （2）饮用工业酒精中毒的原因
7、：由于工业酒精中含有少量的甲醇，甲醇有毒。5. 煤和石油（1）煤和石油的比较 煤 石 油 形 成 古 代 植 物 遗 体 经 过 一 系 列 复杂 变 化 而 形 成 古 代 动 、 植 物 遗 体 在 地 壳 中 经 过 复 杂变 化 而 形 成 元 素 组 成及 分 类 主 要 含 C（ 少 量 H、 N、 S、 O等 ） 主 要 含 C、 H（ 少 量 S、 O、 N等 ）混 合 物 。 性 质 煤 干 馏（ 化 学 变 化 ） 焦 炭煤 焦 油焦 炉 气 石 油 蒸 馏（ 物 理 变 化 ） 汽 油煤 油柴 油润 滑 油 等 用 途 重 要 的 能 源 ， 重 要 的 化 工 原 料
8、重 要 的 能 源 ， 重 要 的 化 工 原 料 （2）三大矿物燃料：煤、石油、天然气是当今世界上最重要的三大矿物燃料，但在地球上的蕴藏量并不是无限的，因此，我们一方面要节约现有的能源，另一方面还要研究和开发新的能源。例如，进一步开发利用核能、太阳能、风能、地热能、潮汐能等。6. 食品中的有机物（1）碳水化合物：葡萄糖、淀粉、纤维素等物质习惯上称为碳水化合物。又叫糖类，糖类是人从食物中摄取的主要营养成分之一。（2）葡萄糖：物 理 性 质 ： 是 一 种 白 色 粉 状 物 ， 有 甜 味 ， 化 学 式 为 。CHO612化学性质：aCHOCOH.体 内 的 缓 慢 氧 化 ： 缓 慢 氧
9、化612226 b绿 色 植 物 的 光 合 作 用 ： 光 照 12 cu.检 验 ： 用 新 制 的 来 检 验 ， 可 以 看 到 红 色 沉 淀 出 现 。2（3）淀粉：淀粉是人们食用的最主要的糖类。富含淀粉的谷物、甘薯可以酿酒。注意：碘单质可以使淀粉变蓝。（4）油脂：油脂的组成元素与淀粉相同，都含碳、氢、氧三种元素，但分子组成与结构不同。油脂在人体内消化，氧化分解，释放出热量。（5）蛋白质：蛋白质是食物中供给人体必需的重要营养成分之一，是构成人体细胞的基础物质。蛋白质在酸、碱或酶的作用下最终水解生成氨基酸。热、紫外线、强酸、强碱、重金属盐等条件都能使蛋白质变性，引起中毒。（6）维生素
10、：维生素种类较多，它们是分子组成和结构都较为复杂的有机物。人体不能缺乏维生素，必须在食物中摄入维生素，因为人体所需的大多数维生素不能在体内合成。7. 有机合成材料：有 机 合 成 材 料 塑 料合 成 纤 维合 成 橡 胶（1）塑料：塑料是在一定条件下塑造成型的高分子材料。塑料品种很多，用途各异。 几 种 常 见 塑 料 的 性 能 和 用 途 名 称 性 能 用 途 聚 乙 烯（ PE） 电 绝 缘 性 能 好 ， 耐 化 学 腐蚀 ， 耐 寒 ， 无 毒 可 制 食 品 袋 、 药 物 包 装 材 料 、 日 常用 品 、 管 道 、 绝 缘 材 料 等 ， 制 成 的器 皿 不 宜 长
11、时 间 存 放 食 油 、 饮 料 聚 氯 乙 烯（ PVC） 耐 有 机 溶 剂 ， 耐 化 学 腐 蚀 ，耐 磨 ， 电 绝 缘 性 能 好 ， 抗 水性 好 ； 添 加 剂 对 人 体 有 毒 可 制 日 常 用 品 、 电 线 包 皮 、 管 道 、绝 缘 材 料 、 建 筑 材 料 、 人 造 革 等 ，制 成 的 薄 膜 不 宜 用 来 包 装 食 品 聚 苯 乙 烯（ PS） 电 绝 缘 性 能 好 ， 透 光 性 好 ，耐 水 、 耐 化 学 腐 蚀 ， 无 毒 可 制 电 视 机 壳 ， 汽 车 、 飞 机 零 件 ，玩 具 ， 医 疗 卫 生 用 品 、 日 常 用 品 等
12、 聚 丙 烯（ P） 机 械 强 度 好 ， 电 绝 缘 性 好 ，耐 化 学 腐 蚀 ， 质 轻 ， 无 毒 、耐 油 性 差 ， 低 温 发 脆 ， 容 易老 化 可 制 薄 膜 、 日 常 用 品 管 道 、 包 装 材料 （2）合成纤维：棉花、羊毛属于天然纤维。利用煤、石油、水等做原料经过一系列化学反应制造的是合成纤维。几 种 常 见 纤 维 的 性 能 和 用 途 名 称 性 能 用 途 涤 纶 （ 商 品 名 的 确 良 ） 弹 性 、 耐 磨 性 好 ， 抗 褶 皱性 强 ， 不 易 变 形 ， 强 度 高 ，但 染 色 性 、 透 气 性 较 差 可 制 衣 料 织 品 、 滤
13、 布 、 绳 索 、人 造 血 管 等 耐 纶 （ 商 品 名 尼 龙 ） 质 轻 ， 强 度 高 ， 弹 性 、 耐磨 性 好 ， 但 耐 热 、 耐 光 性较 差 可 制 衣 料 织 品 、 袜 子 、 手 套 、渔 网 、 降 落 伞 、 轮 胎 帘 子 线等 腈 纶 质 柔 软 ， 保 暖 性 好 ， 耐 光性 、 弹 性 好 ， 不 发 霉 ， 不虫 蛀 ， 但 耐 磨 性 较 差 可 制 衣 料 织 品 、 毛 线 、 膨 体纱 、 毛 毯 、 工 业 用 布 等 （3）合成橡胶：合成橡胶是制造飞机、军舰、汽车、拖拉机、收割机、医疗器械等所必需的材料。与天然橡胶相比，合成橡胶具有高
14、弹性、绝缘性、耐油和耐高温等性能。 几 种 常 见 橡 胶 的 性 能 和 用 途 名 称 性 能 用 途 丁 苯 橡 胶 热 稳 定 性 、 电 绝 缘 性 和 抗 老化 性 好 可 制 轮 胎 、 电 绝 缘 材 料 、 一 般 橡胶 制 品 等 顺 丁 橡 胶 弹 性 好 、 耐 低 温 、 耐 热 可 制 轮 胎 、 传 送 带 、 胶 管 等 氯 丁 橡 胶 耐 日 光 、 耐 磨 、 耐 老 化 、 耐酸 碱 、 耐 油 性 好 可 制 电 线 包 皮 、 传 送 带 、 化 工 设备 的 防 腐 衬 里 、 粘 合 剂 等 （4）一些塑料制品废弃物所造成的污染称为“白色污染” 。
15、由于大多数塑料在自然条件下难以破坏、分解，长期堆积会破坏土壤结构、污染地下水、危害海洋生物的生存。解决“白色污染”问题的方法有：减少使用塑料制品；回收废旧塑料；研制和使用在自然条件下可分解的新型塑料。【模拟试题】 （答题时间：30 分钟）一. 选择题：1. 下列物质中，不属于有机物的是（ ）A. 沼气 B. 乙炔 C. 碳酸 D. 酒精2. 下列物质中的主要成分是有机化合物的是（ ）A. 石灰石 B. 干冰 C. 天然气 D. 木炭粉3. 误食重金属盐会使人中毒，可用以解毒急救的措施是（ ）A. 服大量食盐水 B. 服葡萄糖水C. 服泻药 D. 服鸡蛋清4. 将淀粉浆和淀粉酶的混合物放入玻璃纸
16、袋中，扎好袋口，浸入流动的温水中，相当一段时间后，取袋内液体分别与碘水、新制 （加热）和浓 （微热）作用，CuOH2NO3其现象分别是（ ）A. 显蓝色、无现象、显黄色B. 显蓝色、红色沉淀、无现象C. 无现象、变黑色、显黄色D. 无现象、红色沉淀、无现象5. 某物质完全燃烧，消耗氧气 4.8g，生成 4.4 g 和 ，则该物质中（ CO2362.gH）A. 只含碳、氢两元素B. 含有碳、氢、氧三种元素C. 一定含有碳、氢，可能含有氧元素D. 无法确定6. 用工业酒精加水制成假酒属违法行为，这种假酒饮后可使人眼睛失明，甚至死亡。这是因为含有（ ）A. 乙醇 B. 醋酸 C. 甲醇 D. 碳酸7
17、. 某物质溶于水后，其水溶液能使紫色石蕊试液变红，这种物质的化学式为（ ）A. B. C. D. CH4OH3COH25CHO38. 下列关于维生素的说法正确的是（ ）A. 维生素种类较多，但组成与结构简单B. 维生素是人体必需的，因此人们需要大量摄取维生素C. 人们只要不偏食，一般不会缺乏维生素D. 有没有维生素对人类并不重要9. 下列说法正确的是（ ）A. 蛋白质是构成人体细胞的基础物质，没有蛋白质就没有生命B. 蛋白质化学性质稳定，一般不会发生变化C. 油是指在常温下通常呈固态的油脂D. 相对分子质量达到几万甚至更大的有机物称为有机高分子化合物10. 国家决定推广乙醇汽油的应用。所谓乙醇
18、汽油就是在汽油中加入适量乙醇混合而成的一种燃料。下列说法错误的是（ ）A. 乙醇汽油是一种新型化合物B. 汽车使用乙醇汽油能减少有害气体的排放C. 用石油可以制得汽油D. 用玉米、高粱发酵可以制得乙醇二. 填空题：1. 酒精成分里含有_3 种元素，化学式为_，学名_。人们把酒精称为“绿色能源”是因为它可由_等绿色植物的果实_而得，并且在空气中燃烧生成 和 ，同时放出_的缘故。CO2H2. 醋酸的化学式为_，学名_。在 16.6时，醋酸就能凝结成_样的晶体，通常把它叫作_，醋酸的水溶液呈_性，可使紫色石蕊试液变_色。3. 怎样用简单的实验方法解决下列问题。（1）某病人是否患有糖尿病（2）某植物的
19、果实是否含有淀粉（3）证明食醋呈酸性（4）某植物的果实中是否含有油脂三. 问答题：1. 有一块布料，请你鉴别是羊毛织物还是化纤织物？2. 废弃的塑料在自然界里的分解速率很慢，要完全分解得几十年的时间。为了妥善地解决塑料垃圾的难题，化学家们正在改变着塑料本身的结构，以便废弃的塑料在不太长的时间里完全分解。生物可分解塑料是一类可分解的塑料，是在高分子链上引入一些基团，以便空气、土壤中的微生物能使高分子长链断裂为碎片，进而将其完全分解。目前，这类塑料主要是淀粉基生物可分解塑料。这种塑料不但成本低，而且很容易处理，如可以烧掉（不产生有毒气体）或加以回收再利用（不会对循环制品造成任何污染） ，当然，若废
20、弃，也很容易被微生物分解，这种塑料可在一个月内分解。一旦这些可分解的塑料大量替代现在使用的塑料，那么塑料垃圾造成的环境污染必将得到完善的解决。请你查查有关淀粉的组成的资料，说说淀粉可以分解为哪些无毒物质？试题答案一. 选择题：1. C 2. C 3. D 4. B 5. B6. C 7. D 8. C 9. AD 10. A二. 填空题：1. C、H、O； ；乙醇；高粱、玉米；经过发酵；热量H322. ；乙酸；像冰；冰醋酸；酸；红33. （1）取少量该病人尿液于试管中，往里面滴加新制的 ，如果沉淀由蓝变CuOH2红，则证明该病人患有糖尿病。（2）取少量该果实，往上面滴加碘水，如果有蓝色出现，则证明该果实含有淀粉。（3）取少量食醋样品于试管中，往里面滴加紫色石蕊试液，如果紫色石蕊溶液变红，则证明呈酸性。（4）首先将植物果实研碎，放在试管中，加入乙烷振荡、静置，然后过滤，将滤液放在小烧杯中，用热水浴蒸发掉乙烷，观察是否有油脂。三. 问答题：1. 羊毛接近火焰时先卷缩；燃烧时有烧毛发的焦糊味，燃烧后灰烬较多，为带有光泽的硬块，手指一压就变成粉末；而化学纤维如锦纶接近火焰迅速卷缩，燃烧比较缓慢，有芹菜气味，趁热可以拉成丝，灰烬为白色玻璃球状，不易破碎。2. 最终分解为 和HO2C2
