专题4第一单元　化学是认识和创造物质的科学导学案

1、.第一单元化学是认识和创造物质的科学知识条目必考要求加试要求1.化学理论的建立和开展与人类认识世界的关系aa2.化学科学的研究内容和开展前景aa3.化学在合成新物质、进步人类生活质量方面的重要作用aa4.金属活动性与金属冶炼方法的关系a才能要求1.知道化学科学理论开展的历程及其化学技术的开展对人类社会的奉献。2.知道金属在自然界中的存在形态和金属冶炼的一般方法，会写相关的化学方程式。一、化学是翻开物质世界的钥匙1化学科学理论建立与开展119世纪：化学科学建立了以道尔顿原子论、分子构造和原子价键理论为中心内容的经典原子分子论。1869年门捷列夫发现了元素周期律。质量作用定律的提出，奠定了化学反响

2、的动力学根底。尿素的人工合成，彻底动摇了“生命力论，使有机化学得到迅猛开展。220世纪：化学家鲍林提出了氢键理论和蛋白质分子的螺旋构造模型，为DNA分子双螺旋构造模型的提出奠定了根底。人们借助扫描隧道显微镜，实现了对原子或分子的操纵。2人类对酸碱认识的开展1认识开展过程无定义阶段波义耳酸碱理论拉瓦锡酸碱理论酸碱,电离理论酸碱质子理论2阿伦尼乌斯酸碱理论：电解质电离时产生的阳离子全是氢离子的化合物是酸。电解质电离时产生的阴离子全是氢氧根离子的化合物是碱。3酸碱质子理论：凡能给出质子H的物质都是酸。凡能承受质子的物质都是碱。假设某物质既能给出质子又能承受质子，可称为酸碱两性物质。4NaHCO3=N

3、aHCO，HCOH=H2OCO2，HCOOH=H2OCO，故根据酸碱质子理论可知HCO可以被称为酸碱两性物质。3常见金属的冶炼1常见金属大规模开发、利用的大致年限：金属利用时间与金属活动性的关系：金属活动性越强，人类开发、利用该金属的时间就越晚；金属活动性越弱，人类开发、利用该金属的时间就越早。2金属冶炼的原理和本质金属冶炼的原理：利用氧化复原反响的原理，在一定条件下，用复原剂或者加热、电解方法把金属化合物复原为金属单质。金属冶炼的本质：金属离子金属单质，即Mnne=M。3金属的冶炼方法答案2HgO2HgO22Ag2O4AgO22NaCl熔融 2NaCl2MgCl2熔融MgCl22Al2O3熔

4、融4Al3O2Fe2O33CO2Fe3CO2Fe2O32Al2FeAl2O3FeCuSO4=FeSO4CuCu2SO22CuSO24金属冶炼的一般步骤答案富集冶炼精炼1.冶炼方法的总规律金属活动性顺序表中，金属的位置越靠后，越容易被复原，用一般的热分解法就能使金属复原；活动性居中或不太活泼的用热复原法；金属的位置越靠前，越难被复原，往往采用电解法使金属从矿石中复原出来。2金属活动性与冶炼方法的关系金属单质复原性、失电子才能依次减弱金属阳离子氧化性、得电子才能依次增强1化学真正成为一门科学并较快开展，始于A舍勒发现氧气B质量守恒定律的发现C原子分子论的问世D中国湿法冶金术的推广答案C解析原子分子

5、论的建立才使人们对物质变化有了本质的认识。2冶炼金属常用以下几种方法：以C、CO或H2作复原剂复原利用比较活泼金属Na、Mg等复原利用铝热反响原理复原电解法热分解法以下金属各采用哪种方法复原最正确？1Fe、Zn、Cu等中等活泼金属_。2Na、Mg、Al等活泼或较活泼金属_。3Hg、Ag等不活泼金属_。4V、Cr、Mn、W等高熔点金属_。5K、Rb、Cs、Ti等金属通常的复原方法是_。答案12345解析选择的方法应以节约原料和降低本钱为标准，同时有较高的产率，并易别离。根据每种金属的特点应选择最正确方案。其中5K、Rb、Cs、Ti等利用的原理比较特别，不是用活泼金属置换不活泼金属，而是平衡的原理

6、，如NaKClNaClK，抽离钾蒸气此反响得以继续进展。而Ti是用Na来置换的：4NaTiCl44NaClTi或用Mg来置换：2MgTiCl42MgCl2Ti。易错提醒1金属冶炼方法并不是唯一的，如铜的冶炼方法有湿法、火法，并不一定是热复原法。2金属冶炼方法的选择，还应该注意金属元素在自然界中的存在形式。二、化学是人类创造新物质的工具1电解技术的应用进步了食盐的利用价值熔融氯化钠的电解氯化钠水溶液的电解存在微粒Na、ClNa、Cl、H、OH、H2O阳极上的变化及其反响式Cl失去电子被氧化，放出氯气：2Cl2e=Cl2Cl失去电子被氧化，放出氯气：2Cl2e=Cl2阴极上的变化及其反响式Na结合

7、电子被复原，析出金属钠：Nae=Na由水电离出的H结合电子被复原，放出氢气，阴极附近OH浓度增大：2H2e=H2电解产物Na、Cl2NaOH、H2、Cl2总反响的离子方程式2Na2Cl 2NaCl22Cl2H2OH2Cl22OH2.化学在粮食增产方面的宏大作用1合成氨技术的改进1909年哈伯创造了合成氨技术，施用氮肥使世界粮食产量增长近一倍。合成氨的原理为N23H22NH3。2研制杀虫剂1944年后DDT被广泛用作杀虫剂，有效地控制了虫害，增加了粮食的产量。但对环境危害大，已经被制止使用。目前人们正在研制高效、低残毒且能被生物降解的农药。3光合作用原理的探究植物的光合作用是地球上规模最大的化学

8、反响，效率非常高。假设人们能弄清楚光合作用的原理，就可以使粮食消费出现重大变化。3新药物的合成1阿司匹林的合成1899年，科学家用化学方法合成了阿司匹林，其构造简式为。21929年，弗莱明发现了一种蓝绿色霉菌叫青霉菌，它能产生一种抑制和杀死金黄色葡萄球菌的物质叫青霉素。化学对人类的重要性1人类不仅要不断开发利用自然资源，还要制造、合成有特定性能的新物质，而化学那么是人类创造新物质的工具。2化学科学开展在化学合成技术上所获得的宏大成就，使化学科研工作人工合成或从自然界别离出了更多的物质，以满足人类的需要，这是化学对人类文明的重大奉献之一。320世纪化学合成技术的开展对人类安康程度和生活质量的进步

9、做出了宏大奉献。以下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涤纶洗衣粉阿司匹林D石英橡胶磷化铟答案C解析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。4. 以下化工消费原理错误的选项是可以用电解熔融氯化钠的方法来制取金属钠可以将钠参加到氯化镁饱和溶液中制取镁用电解法冶炼铝时，原料是氯化铝炼铁高炉中所发生的反响都是放热的，故无需加热 A B C D 答案D解析钠可以和氯化镁饱和溶液中的水反响，故不能将镁置换出来；电解法冶炼铝所用的原料为氧化铝；炼铁高炉中所发生的反响CO2C2CO属于吸热反响。知识拓

10、展高炉炼铁所涉及的主要反响为CO2CO2，CO2C2CO,3COFe2O32Fe3CO2，反响过程中真正复原Fe2O3的是CO而不是C，反响过程中既被氧化又被复原的元素是碳。化学是认识和创造物质的科学1要使3.2 g氧化铁完全被复原，事先应准备的CO在标准状况下的体积为A1 344 mL B672 mLC大于1 344 mL D小于672 mL答案C解析根据Fe2O33CO2Fe3CO2计算出所需CO体积的理论值为1 344 mL，而实验开场时，需先通入CO排尽玻璃管中的空气，实验完毕时，停顿加热后，还需继续通入CO至试管冷却，以防复原出来的铁被氧化，另外，还应考虑到通入的CO不可能全部参加反

11、响，故应大于1 344 mL。2氧化复原反响广泛应用于金属的冶炼，以下说法不正确的选项是A电解熔融氯化钠制取金属钠的反响中，钠离子被复原，氯离子被氧化B湿法炼铜与火法炼铜的反响中，铜元素都发生复原反响C用磁铁矿炼铁的反响中，1 mol Fe3O4被CO复原成Fe，转移9 mol eD铝热法复原铁的反响中，放出的热量能使铁熔化答案C解析C项，应转移8 mol e。3以下说法不正确的选项是A有些活泼金属如铝可作热复原法的复原剂B用电解熔融NaCl的方法来冶炼金属钠C可用焦炭或一氧化碳复原氧化铝的方法来冶炼铝D回收废旧金属可以重新制成金属或它们的化合物答案C解析铝可以作复原剂冶炼一些高熔点的金属，如

12、2AlFe2O32FeAl2O3；金属钠是用电解熔融的NaCl的方法制取；铝是活泼金属，很难用复原剂把它复原出来；回收旧金属可以重新制成金属或它们的化合物。4根据酸碱质子理论，以下说法正确的选项是A由于水是中性的，它既不是酸，又不是碱BNaHCO3可以被看成酸碱两性物质，与NaHCO3一样，NaHSO4也可以被看成酸碱两性物质CNaHSO3溶液显酸性，用酸碱质子理论来衡量，它只能被看成酸D不但酸和碱可以用酸碱质子理论来分析，即使是盐和水也可以用酸碱质子理论来分析答案D解析水既可给出质子变为OH，又可结合质子变为H3O，故可以看成是酸碱两性物质，故A错误；HCO可以给出质子变为CO，又可结合质子

13、变为H2CO3强酸制弱酸，但NaHSO4只能给出质子，而不能承受质子，故B错误；NaHSO3溶液虽然显酸性，但HSO却能结合质子变为H2SO3，故C错误；酸碱质子理论既适用于酸、碱，又适用于盐和水，故D正确。51以下反响原理不符合工业冶炼金属实际情况的是_。A2HgO2HgO2BFe3O44CO3Fe4CO2C2MgO2MgO2D2Ag2O4AgO22简要说明不符合工业实际的原因：_。 答案1C2MgO熔点高，电解耗能大，实际工业消费中采用电解熔融态的MgCl2冶炼镁解析C项中MgO的熔点很高，因此电解熔融态的MgO需要消耗很多的能量。现实工业消费中冶炼镁用电解熔融态的MgCl2。 根底过关题

14、组一金属的冶炼1以下说法中，不正确的选项是A金属的冶炼，就是利用氧化复原反响原理，在一定条件下将金属从其化合物中复原出来B冶炼金属时，必须参加一种物质作为复原剂C金属由化合态变为游离态，都是被复原D金属单质被发现和应用得越早，其活动性一般越弱答案B解析金属的冶炼是将金属化合物转化为金属单质，A项正确；有的金属化合物在发生氧化复原反响冶炼金属的时候，自身既作氧化剂又作复原剂，不需要另加复原剂，如HgO，B项错误；金属元素在化合物中一定显正价，当变成金属单质后，化合价就变为0，所以是被复原，C项正确；金属被发现和应用得越早，说明该金属容易被复原，从而也说明这些金属的活动性一般是较弱的，D项正确。2

15、以下说法错误的选项是A对废旧金属的最好处理方法是回收、再利用B提炼金属要经过矿石的富集、冶炼、精炼三步C活泼金属的冶炼都是通过电解其盐溶液D热复原法中复原剂有焦炭、一氧化碳、氢气和活泼金属等答案C解析活泼金属的冶炼是电解其熔融盐如MgCl2、NaCl等或熔融氧化物如Al2O3等制得的，电解其盐溶液得不到金属单质，C错误。3用铝热法复原以下化合物，假设获得金属各1 mol，消耗铝最少的是AMnO2 BCr2O3CWO3 DCuO答案D解析根据得失电子守恒可知，在铝热法复原反响中，A项，MnO2Mn，生成1 mol Mn，消耗 mol Al；B项，Cr2O3Cr，生成1 mol Cr，消耗1 mo

16、l Al；C项，WO3W，生成1 mol W，消耗2 mol Al；D项，CuOCu，生成1 mol Cu，消耗 mol Al。综上可知，正确答案为D。4冶炼金属一般有以下四种方法：焦炭法水煤气或氢气，或一氧化碳法活泼金属置换法电解法。四种方法在工业上均有应用。古代有火烧孔雀石炼铜；湿法炼铜；现代有铝热法炼铬；从光卤石中炼镁，对它们的冶炼方法分析不正确的选项是A用 B用C用 D用答案B解析选择金属的冶炼方法要考虑金属在自然界中存在的状态及金属的活动性。、发生的反响分别是Cu2OH2CO32CuOCO2H2O，C2CuO2CuCO2，符合；FeCuSO4=FeSO4Cu，符合；2AlCr2O3A

17、l2O32Cr，符合；先从光卤石中提取MgCl2，再电解MgCl2：MgCl2熔融MgCl2，符合。题组二电解技术、合成技术的应用5新型无机材料碳化钛TiC、碳化硼B4C3、氮化硅Si3N4等称为非氧化物陶瓷，合成这些物质需在高温下进展，在合成工艺中必须注意A通入充足的氧气 B防止与氧气接触C可在氮气、氧气中合成 D通入少量氧气答案B解析由题给信息“需在高温下合成，结合所学无机化学部分知识，碳、硅等在高温下可与氧气化合，因此应防止接触氧气。6以下关于青霉素的说法正确的选项是A青霉素是一种无机化合物B青霉素是人类合成的第一种有机物C青霉素拯救了人类D青霉素是人类合成的一种抗菌药答案D解析青霉素是

18、有机物，而非无机物，但人类合成的第一种有机物不是青霉素，而是尿素，虽然20世纪青霉素拯救了数千万人的生命，但还谈不上拯救了人类，A、B、C都不正确。7如图为阳离子交换膜法电解饱和食盐水原理示意图，以下说法不正确的选项是A从E口逸出的气体是H2B从D口参加含少量NaOH的水溶液以增强导电性C标准状况下每生成22.4 L Cl2，便产生2 mol NaOHD粗盐水中含Ca2、Mg2、Fe3、SO等离子，精制时先加Na2CO3溶液答案D解析Na向阴极区迁移，H在阴极上发生复原反响产生H2，A项正确；在阴极电解水，水导电才能弱，参加少量氢氧化钠增强其导电性，B项正确；根据电解方程式2NaCl2H2O2

19、NaOHCl2H2知，nCl21 mol，生成1 mol Cl2必生成2 mol NaOH，C项正确；精制食盐时，要先参加过量BaCl2溶液除去SO，过量的BaCl2用Na2CO3溶液除去，假设先加Na2CO3溶液，后参加BaCl2溶液，那么过量的Ba2不能除去，D项错误。8在人们的印象中，塑料是常见的绝缘材料，但2019年3名诺贝尔化学奖得主的研究成果说明，塑料经改造后能像金属一样具有导电性。要使塑料聚合物导电，其内部的碳原子之间必须交替地以单键和双键结合再经掺杂处理。目前导电聚合物已成为物理学家和化学家研究的重要领域。由上述分析，以下聚合物经掺杂处理后可以制成“导电塑料的是答案B解析“导电

20、塑料的构造特点是“内部的碳原子之间必须交替地以单键和双键结合，那么其构造中一定含有双键，可以排除C项和D项。而A项中碳原子之间的结合方式为 并不是交替出现单双键。题组三从不同角度理解酸、碱的概念9根据电离理论，以下物质不属于酸的是A硫酸 B磷酸二氢钠C乙酸 D水答案B解析电离理论指电离时所生成的阳离子全部是H的化合物才是酸。1020世纪20年代，化学家提出了酸碱质子理论。其要点是凡可以给出质子的分子或离子都是酸；凡可以承受质子的分子或离子都是碱，按此观点，以下粒子既属于酸又属于碱的是H2OCOAl3CH3COOHNH HCOA B C D答案A解析领会或把握信息是关键。酸碱质子理论的核心：分子

21、或离子承受H为碱；给出H为酸。分析：H2OHOH是酸；H2OHH3O是碱。HCOHCO是酸；HCOHH2CO3H2OCO2是碱。才能提升1114分.以下图为铝热反响的实验装置，请答复以下问题：1纸漏斗中铺在氧化铁和铝粉的混合物上面的物质是_。2引发铝热反响的操作为_。3假设将氧化铁换成氧化镁，该反响能否发生？_填“能或“不能，理由是_。.铝热剂并不单指Fe2O3与铝粉的混合物，实际上铝粉可以与许多金属氧化物配成铝热剂。如铝粉与Fe3O4、V2O5、MnO2等均可发生铝热反响。1写出上述铝热反响的化学方程式：_；_；_。2据上述反响可总结出铝热反响的特点：铝热反响实际上属于四大根本反响类型中的_

22、，其中铝表现了_性，作_剂；铝热反响常用于冶炼金属性比铝_填“强或“弱的金属。答案.1氯酸钾或KClO32在混合物中间插一根镁条，并用小木条点燃镁条3不能镁比铝活泼，铝不能置换出镁.18Al3Fe3O44Al2O39Fe10Al3V2O55Al2O36V4Al3MnO22Al2O33Mn2置换反响复原复原弱解析铝热反响的本质是在较高温度下，用较活泼的复原剂铝，把活泼性相对较弱的金属从其氧化物中复原出来。12化学科学开展的历史，是一部人类逐步深化认识物质组成、构造、变化的历史。随着知识程度的不断进步，人们对化学概念的认识与描绘也在不断完善。1初中时，我们将物质与氧气发生的反响称为氧化反响。试从氧

23、化反响的本质上重新定义：_。2燃烧是可燃物与氧气发生的一种发光发热的剧烈的氧化反响。该定义具有一定的局限性，试结合高中所学知识，给燃烧重新定义：_。3电离时生成的阳离子全部是氢离子的化合物叫作酸。这是1883年瑞典化学家阿伦尼乌斯S.Arrhenius提出的电离学说。试用有关方程式表示氨的水溶液呈弱碱性的原因：_。1923年丹麦化学家布朗斯特Bronsted和英国化学家劳里Lowry提出了酸碱质子理论。该理论认为凡能给出质子H的物质都是酸；凡能承受质子H的物质都是碱。根据酸碱质子理论判断，以下粒子既可看作酸又可看作碱的是_填序号。ACH3COOBNHCH2ODHSOEOHFNO41923年路易

24、斯Lewis提出了广义的酸碱理论：但凡能给出电子对的物质都是碱；但凡能承受电子对的物质都是酸。如：HOHHOH，即酸电子对承受体碱电子对给予体产物。试指出以下两个反响中的酸或碱：FH2OHFOH，该反响中的碱是_填“F或“H2O。H3BO3H2OHBOH，该反响中的酸是_填“H3BO3或“H2O。答案1物质失去电子的反响称为氧化反响2物质之间发生的剧烈的发光发热的氧化复原反响称为燃烧3NH3H2ONH3H2ONHOHCD4FH3BO3解析1经过高中的学习，我们知道氧化反响的本质是物质失去电子。2燃烧不一定要有O2参加，如Mg在CO2中燃烧，H2在Cl2中燃烧等。3根据布朗斯特和劳里的酸碱质子理论：H2O既可以承受质子形成H3O，又可以给出质子形成OH；HSO既可以承受质子形成H2SO3，又可以给出质子形成SO，所以这两种粒子既可看作酸又可看作碱。4根据路易斯的酸碱理论分析，F与H2O的反响中，F提供电子对，所以F是该反响中的碱；H3BO3与H2O的反响中，H3BO3承受电子对，所以H3BO3是该反响中的酸。13氯气是一种重要的化工原料，历史上曾采用如下方法制备氯气，请答复相应的问题：11774年瑞典化学家舍勒用软锰矿