2018-2019学年高中化学专题4化学科学与人类文明第1单元化学是认识和创造物质的科学学案

1、第一单元化学是认识和创造物质的科学学习目标：1能用化学发展史说明并体会人类对物质及其变化的认识是逐步发展和深入的。2. 了解化学科学在人类认识物质世界方面的重要作用。3. 了解化学在合成新物质、提高人类生活质量方面的重要作用。4. 了解金属活动性与金属冶炼方法的联系，知道金属冶炼的本质。(重点)自主预习探新知一、化学是打开物质世界的钥匙1.金属的冶炼(1)金属使用的发展历程(2)写出金属 Fe、Cu、Al、Na 的冶炼所涉及的化学方程式1Fe： Fe2Q+ 3CO 高温 2Fe+ 3CO,Fe2Q+ 2Al 高 B 2Fe+ Aid2Cu：Fe+ CuSO=Cu FeSQ。-通电木3Al :

2、2Al 2Q=4AI + 3Qf。熔融通电4Na：2NaCI=2Na+ CI2f。熔融2. 化学科学理论的建立与发展(1) 19 世纪时的化学科学理论1以道尔顿原子论、分子结构和原子价键理论为中心内容的经典原子分子论的建立。21869 年门捷列夫发现了元素周期律。3质量作用定律的提岀奠定了化学反应的动力学基础。4尿素的合成，彻底动摇了“生命力论”。(2) 20 世纪时的化学科学理论1化学家鲍林提出了氢键理论和蛋白质分子的螺旋结构模型，为 DNA 分子双螺旋结构模型的提出奠定了基础。2扫描隧道显微镜的使用，实现了对原子或分子的操纵。Cu、Sii釣 600(1 年前1rFs釣 2 500 年前VA

3、l十妁 200 邨前原国:金皿越活浚，游离态的单质越难冶煤-结论:金属越活泼.开发利用的越晚3. 人类对酸、碱理论认识的发展(1)阿伦尼乌斯电离学说电离产生的阳芻子全MH+施电离产生的阴离子全是 0H “- 碱(2)酸、碱质子理论-凡能给出竝的物质如二、化学是人类创造新物质的工具1 惰性电极电解熔融 NaCI 与电解 NaCI 水溶液的比较电解熔融 NaCI电解 NaCI 水溶液存在离子Na+ClNa+ Cl、OH、H+电极反应式阳极：2CI 2e= Cl2T阴极：2Na+ 2e=2Na极极阳阴:2CI2e=CI2T:2H+2e= H2T电解产物Na、CI2H2、CI2、NaOH电解方程式通电

4、2NaCI=2Na+CI2T2NaCI+ 2HJ=电令aO出CM +H42.合成氨高温、高压_(1)反应原理： J“。(2)合成氨技术对人类的贡献：哈伯等人于 20 世纪初发明的合成氨技术，使世界粮食产 量增长近一倍。3 合成农药(1)DDT :残留毒性，对环境危害大。(2)发展方向：研制高效、低残毒、能够被生物降解的新型农药。4 合成医药(1)阿司匹林电解质國凡能接受厦壬的物质、如0H乙CO：两性既能给出质子又能接受质子的物质,物质女HCO；0II结构简式是(2)青霉素:能抑制和杀死金黄色葡萄球菌.基础自测1 判断正误(正确的打“V”，错误的打“x”)(1) 化合态的金属元素被还原时，一定得

5、到相应的金属单质。()(2) 金属冶炼过程中，被冶炼的金属既可被氧化，也可被还原。()(3) 据酸碱质子理论知(NH)2CO 是酸碱两性物质。()(4) 化学真正成为一门科学并较快发展，始于质量守恒定律的发展。()【答案】X(2)X(3)V(4)x2金属材料在日常生活以及生产中有着广泛的运用。下列关于金属的一些说法不正确的是()A. 合金的性质与其组成金属的性质不完全相同B. 工业上金属 Mg Al 都是用电解熔融氯化物制得的C. 金属冶炼的本质是金属阳离子得到电子变成金属原子D. 越活泼的金属越难冶炼B 合金的性质与其组成金属的性质不完全相同，如硬度、强度更大，熔点更低等，A项正确；因为 A

6、lCl3为共价化合物，熔融时不导电，冶炼铝应用电解Al203(熔融)的方法，B项错误；金属冶炼的本质就是把金属阳离子还原为金属原子，越活泼的金属，其阳离子的氧化性越弱，越难被还原，C、D 项正确。3.根据酸、碱质子理论，凡能给出质子的分子或离子都是酸，凡是能结合质子的分子 或离子都是碱。按照这个理论，下列微粒属于两性物质的是()HSC0H2PQNHH2S CHCOOH OH NQA.B.C.D.D HS、HPQ 既可以发生电离给出质子 (H+)，又可以接受质子，它们属于两性物质。合作探究攻重难选择合适的金属冶炼方1探究点1|法背景材料从石器、青铜器到铁器时代， 金属的冶炼体现了人类文明的发展水

7、平。金属被人类开发利用的大致年限。的 2 500-fiifK 為 NRMg M 亦弘弘 PbH） Cu 驱呃 Pt 昴思考交流（1）什么是金属的冶炼？金属冶炼的实质是什么？【提示】 将金属从其化合物中还原出来用于生产和制造各种金属材料的过程在工业上 称为金属的冶炼。冶炼金属的实质是用还原的方法使金属化合物中的金属离子得到电子变成 金属原子。（2）金属冶炼的方法有哪些？怎样选择合适的金属冶炼方法？【提示】 根据金属的活泼性选择金属冶炼方法。很活泼的金属一般用电解法（如 NaMg Al 等），一般活泼的金属用热还原法（如 Fe、Cu 等），不活泼金属用热分解法（如 Hg 等）。规律总结规律总结金属

8、冶炼的常用方法（1）电解法活泼金属（从 KAl）较难用还原剂还原， 通常采用电解熔融的金属化合物的方法冶炼活泼金属。例如:金属电解方程式关键提醒Na通电2NaCl（熔融）=2Na+ Cl2f不是电解饱和食盐水Mg通电MgCl2（熔融）=M 叶 Cl2f不采用电解熔融 MgQ MgQ 熔点高，耗 能大Al通电2Al2C3（熔融）4AI + 3Qf冰晶石不是电解 AlCl3,AlCl3为共价化合物，不能电解（2）热还原法在金属活动性顺序表中处于中间位置的金属（一般从 ZnCu），通常是用还原剂（C、COH2、活泼金属 Al 等）将金属从其化合物中还原出来。例如：咼温高炉炼铁：3C3 Fe2Q=2F

9、e+ 3CQ湿法炼铜：Fe + CuSQ=Ci FeSQ咼温铝热法炼铁：2AI + Fe2Q=Fe+ Al2Q（可以应用于焊接钢轨）F 图表示了三种（3）热分解法对于不活泼金属（Hg、Ag 等），可以直接用加热分解的方法将金属从其化合物中还原出 来。例如:2HgO=2Hg+Qf,2Ag2O=4Ag+Qf|探究点 2|电解技术在新物质创造中的应用背景材料电解技术在工业生产，新物质制备等领域应用广泛，如电冶金制Na、Al，氯碱工业,电解精炼铜等。思考交流(1) 电解 NaCl 溶液时，阴极和阳极的产物是什么？【提示】 阴极产物为 H2和 NaOH 阳极产物为 CI2。(2) 电解熔融的 NaCl

10、时阴极和阳极的产物是什么？【提示】 阴极产物为 Na,阳极产物为 CI2。规律总结规律总结电解饱和食盐水原理生成物现象电极反应式阳极CI2产生黄绿色气体2C2e=Cl2f阴极H2和 NaOH产生无色气体2H+2e=Hf电解总离子方程式2C+ 2H2O 通电=2f+CI2f+ 2OHT关键提醒：通常用湿润的淀粉-KI 试纸检验阳极产物氯气，用酚酞溶液检验阴极生成 的碱。工业上用阳离子交换膜将两极区隔开。阻止 OH 进入阳极室与 CI2发生副反应：2NaOH+ Cl2=NaCI+ NaCIO+ HaQ 阻止阳极产生的 CI2和阴极产生的 H2混合发生爆炸。当堂达标固双基题组 1 金属的冶炼1.下列

11、说法错误的是()【导学号：13572190】1加热 HgO 制取 Hg2将钠加入氯化铜溶液中制取铜3电解熔融氯化铝制取铝4电解饱和食盐水来制取金属钠5不能利用铝热反应制取镁A. B.C . D .C Hg 化学性质不稳定，加热HgO 制取 Hg,正确；Na 金属活动性很强，制取Cu用热还原的方法，错误；氯化铝是共价化合物， 要用电解熔融氧化铝的方法制取铝，错误;电解熔融氯化钠来制取金属钠，错误； Mg 活泼性大于 Al，所以不能利用铝热反应制取镁，正确。因此制取方法错误的是。MgCl2、MgO 都是离子化合物，在熔融时都可电离， 通电时都可电解生成 Mg 但 MgCb 的熔点比 MgO 的低，

12、故冶炼镁时用 MgCb。（2）AICI3为共价化合物，熔融时不电离，冶炼 Al 时用电解熔融 AI2O 的方法。题组 2 酸、碱的认识2 根据酸碱质子理论，下列说法不正确的是（）A. 所有的弱酸正根都是碱B. 弱酸酸式根既是酸又是碱C. 一种物质不可能既是酸又是碱D. 氢氧根是碱C 弱酸的电离是可逆的，其逆反应就是弱酸正根或弱酸酸式根与氢离子结合生成弱酸 的反应，因为能够结合氢离子，所以它们都是碱，A 选项正确；同时，弱酸酸式根还可以进一步电离出氢离子，所以它既是酸又是碱，B 选项正确；既能给出质子又能接受质子的物质既是酸又是碱，C 选项错误；0H + H+=H0, D 项正确。3根据电离学说

13、，下列物质不属于酸的是（）A. HSQB. HNOC. HFD. NaHSOD NaHSO 在水溶液中电离生成 NaS H、s0、HSQ，电离出的阳离子全为 H 的才是 酸。 题组 3化学与物质的制备4. 20 世纪化学合成技术的发展对人类健康水平和生活质量的提高做出了巨大贡献。下列各组物质全部由化学合成得到的是（）A.玻璃纤维素青霉素B.尿素食盐聚乙烯C.塑料橡胶合成氨D.石英橡胶磷化铟C A 项中的纤维素是天然有机高分子化合物；B 项中食盐的制备是物理过程；D 项中的石英是自然界中存在的，不是由化学合成得到的。5 .工业 上常用电 解熔融 氯化钠的 方法制取 金属 钠和氯气，试回答 下列问题：【导学号： 13572192 】(1) 金属钠在 _ 极上产生。(2) 写出产生 Cl2的电极反应式： _ 。(3) 该反应 _( 填“是”或“不是” ) 离子反应，如果是，请写出该反应的离子方程式：( 如果不是，则此空不填 ) 。(4) 为何不采用电解食盐水来制取 Na?【解析】 离子反应发生的前提条件是电解质必须电离出自由移动的离子， 氯化钠在熔融状态下能够电离出自由移动的Na* *和 Cl_,所以该反应是离子反