高一化学学案：第一单元化学是认识和创造物质的科学

学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精典题精讲例1我国古代炼丹著作《黄白第十六》是世界上最古老的冶金化学著作。这部著作有如下几条记载：(1）曾青涂铁，铁赤如铜。（2）铅性白也，而赤之以为丹,丹性赤也，而白之以为铅。（3）丹砂烧之成水银，积变又成丹砂。用化学方程式表示上述变化过程。这些最古老的记载说明了中国古代对世界人类进步起了什么重要的作用?思路解析：曾青，古代泛指可溶性铜盐溶液，例如,硫酸铜溶液、氯化铜溶液等。丹砂又名朱砂,红色天然矿HgS因产自湖南辰溪故又名辰砂.HgS有两种晶形:一种为红色，一种为黑色，两者在一定条件下可以发生转化。答案：（1）CuSO4+Fe====FeSO4+Cu(2)2Pb+O22PbO6PbO+O2====2Pb3O4;Pb3O4+4C3Pb+4CO↑（3）HgS+O2Hg+SO2Hg+SHgS这些记载说明我国是世界四大文明古国之一，在化学发展史上有过极其辉煌的业绩，对人类的进步作出了积极的贡献.绿色通道：本题旨在了解我国古代对人类进步起了积极而重要的作用，明确我国是四大文明古国之一，从而激发学习热情。本题涉及文言文知识，我们要重视跨学科的综合能力的培养，进而适应将来的高考和解决现实生活中的实际问题。变式训练(1）蓝铜矿的主要成分为2CuCO3·Cu（OH）2,当它与焦炭一起加热时，可以生成铜、二氧化碳和水，试写出该反应的化学方程式，并指出该反应的反应类型.（2)古代的“药金”外观与金相似，常误认为是金子，冶炼方法如下：将碳酸锌、赤铜（Cu2O)、木炭混合加热至800℃得到金光闪闪的“药金"。①“药金"的主要成分是___________。②有关冶炼的化学方程式：__________________________，___________________________，___________________________。思路解析:（1)参加反应的物质和生成物都给出了，只需要按化学方程式的书写要求,进行写出，要注意蓝铜矿化学式写进方程式后,前面加化学计量数时的意义；判断反应类型可以根据有单质和化合物参加,又有新的单质生成,因而可以判断出是氧化还原反应.（2)碳酸盐在高温的条件下都容易分解。在800℃的条件下,碳酸锌分解为二氧化碳和氧化锌，这样在同样温度的条件下，木炭就与氧化锌以及赤铜发生了热还原反应而生成了铜和锌单质.答案：（1)3C+2〔2CuCO3·Cu(OH)2〕6Cu+7CO2↑+2H2O反应类型：氧化还原反应（2)①Zn、Cu②ZnCO3ZnO+CO2↑C+2Cu2O4Cu+CO2↑C+2ZnO2Zn+CO2↑例2为缓解能源危机，能源专家构想出了利用太阳能促使燃料循环的构想图：当前，科学家还未实现这一构想，但大自然已解决了这个问题。绿色植物的光合作用就是在日光作用下，利用太阳能把CO2和H2O转变成了能源葡萄糖(可燃烧）:6CO2+6H2OC6H12O6+6O2(1)如上述构想成立,试写出有关反应的方程式。(2)实现上述构想的关键问题是什么？思路解析：光合作用几乎是地球上唯一能利用光能把无机物合成贮能有机物的作用。能源问题中太阳能的开发和利用中关键问题是如何使某些物质吸收光能，而这必须使用特殊材料作“载体”，故“人工叶绿素"就成为当前能源科学家研究开发的热点.例如2H2+O22H2O,利用太阳能，可将H2O(2H2O2H2↑+O2↑)变回H2和O2。日本科学家曾利用铀和氧化钛制得一种粉状“人工叶绿素”，放入水中，再加入少量切碎的绿色植物，再以阳光照射，使之源源不断地产生H2。答案：(1）2CO22CO+O2；2H2O2H2↑+O2↑；CO2+2H2OCH4+2O2；2CO2+4H2O2CH3OH+3O2；2N2+6H2O4NH3+3O2（2）问题的关键是如何使燃烧产物吸收太阳能，故需要研究新型高效吸收材料（人工叶绿素)即能源问题转变成为材料问题。绿色通道：能源问题是化学与社会中的重要一项。太阳能是一种巨大、无污染、洁净、安全，同时也是最经济的自然资源.太阳的中心温度高达4×107℃，在其内部，持续发生着使氢转变为氦的聚合反应。太阳向宇宙太空发出的能量约为36×1025J·s变式训练能源可划分为一级能源和二级能源，自然界中以现成形式提供的能源称为一级能源，需依靠其他能源间接制取的能源称为二级能源。H2是一种高效而没有污染的二级能源，它可以由自然界中大量存在的水来制取：2H2O2H2↑+O2↑根据以上叙述,回答第（1)(2)小题.(1）下列叙述中正确的是（)A.电能是二级能源B。水力是二级能源C。天然气是一级能源D.水煤气是一级能源（2）关于用水制取二级能源H2，下列研究方向中不正确的是（）A.构成水的氢和氧是可以燃烧的物质，故可研究在水不分解的情况下，使氢成为二级能源B。设法将太阳光聚焦,产生高温,使水分解产生氢气C.寻找高效催化剂，使水分解产生H2，同时释放能量D.寻找特殊的化学物质，用于开发廉价能源，以分解水制取H2思路解析:此题考查了的阅读理解能力.理解“自然界中以现成形式提供的能源称为一级能源;需依靠其他能源间接制取的能源称为二级能源”是关键。(1）A项,电能是依靠动力或热等能源来产生的新的能源,所以是二级能源；B水力本身就可以发电,因此是一级能源；天然气是自然界存在的一种能源，燃烧直接产生了能量，是一级能源；水煤气不是自然界存在的，而是人们将煤或有机物进行反应后生产出来的一种能源，所以是二级能源.所以AC正确。（2)A项，水中的氢元素已经处于氢元素的最高价态，不再具有还原性,即不能再燃烧作为能源了，因此在水不分解的情况下，氢无法作为能源，故A错。B项，利用太阳光产生的能量,来使水分解而产生氢气，是很合乎情理的，也是一个最值得研究的问题，故B对；C项，“寻找高效催化剂，使水分解产生H2”答案：(1)AC（2）AC问题探究问题1我国历代主要化学成就有哪些？导思：可以查阅高等化学、化学发展简史或直接从网络查阅。找出我国化学家在这方面的贡献.探究：①造纸术、黑火药的发明；②很早就掌握了冶炼铁和铜的技术;③1939年，中国化工专家侯德榜提出“联合制碱法”；④1965年，我国在世界上第一个用人工的方法合成活性蛋白质——结晶牛胰岛素；⑤七十年代，中国独创的无氰电镀新工艺取代有毒的氰法电镀，等等。问题2化学科学理论的建立与发展对人类认识物质世界有何影响？导思：可以参考教材或高等化学或网络等相关工具，查阅化学发展历史上化学对人类的生活、生产、国防、科技、健康等很多方面的影响。探究:化学是自然科学的重要组成部分,它侧重于研究物质的组成、结构和性能的关系,以及物质转化的规律和调控手段。化学科学发展的历史，是一部人类逐步深入认识物