2019-2020学年高中化学 专题4 化学科学与人类文明 第一单元 化学是认识和创造物质的科学学案 苏教版必修2

1 第一单元第一单元 化学是认识和创造物质的科学化学是认识和创造物质的科学 1 知道化学科学理论发展的历程及化学技术的发展对人类社会的贡献 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 化学是打开物质世界的钥匙 1 人类对金属使用的发展过程 1 金属使用的发展历程 金属铜约在 6 000 年前已大规模使用 铁约在 2 500 年前 而铝的使用仅有 200 年左 右 这与金属的活动性及人类冶炼金属的技术有关 2 金属的活动性与金属冶炼的关系 冶炼实质 金属离子金属原子 得电子 冶炼依据 金属的活动性不同 冶炼方法不同 冶炼方法 常用的有电解法 热还原法 热分解法 2 化学科学理论的建立与发展 1 19 世纪 化学科学建立了以道尔顿原子论 分子结构和原子价键理论为中心内容的经典原子 分子论 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应的动力学基础 尿素的人工合成 彻底动摇了 生命力论 2 20 世纪 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 扫描隧道显微镜的发展 实现了对原子或分子的操纵 3 人类对酸碱认识的发展 1 阿伦尼乌斯电离学说 酸 电解质电离时产生的阳离子全是氢离子的化合物 如 hcl h2so4等 碱 电解质电离时产生的阴离子全是氢氧根离子的化合物 如 naoh 等 2 酸碱质子理论 酸 凡能给出质子 h 的物质 如 hno3 ch3cooh 等 碱 凡能接受质子的物质 如 oh ch3coo 等 酸碱两性物质 既能给出质子又能接受质子的物质 如 h2o hco等 3 2 举例 hco h hco h co2 h2o 3 3 hco oh hco oh co h2o 3 32 3 由此可知 hco属于酸碱两性物质 3 二 化学是人类创造新物质的工具 通过化学合成技术合成或分离出的物质满足了人类的需要 是化学对人类文明的重 大贡献之一 1 惰性电极电解熔融 nacl 与电解 nacl 水溶液的比较 电解熔融 nacl电解 nacl 水溶液 存在 离子 na cl na cl oh h 电极 反应式 阳极 2cl 2e cl2 阴极 na e na 阳极 2cl 2e cl2 阴极 2h 2e h2 电解 产物 na cl2h2 cl2 naoh 电解 方程式 2nacl 熔融 通电 2na cl2 2nacl 2h2oh2 通电 cl2 2naoh 2 合成氨 1 反应原理 n2 3h22nh3 催化剂 高温 高压 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 残留毒性较强 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 抗生素和新药物的合成 提高了人类控制和治疗疾病的能力 1 成语 诗词话科学 对下列成语或诗句所描述现象的解释 你认为错误的是 选项成语或诗句用化学知识解释 a 风吹柳花满店香 这是生活中常见的一种分子扩散运动 3 b 烈火见真金 金的性质稳定 在烈火中也不会发生反应 c 粉身碎骨浑不怕 它指石灰石碾碎成粉末状的物理变化过程 d 百炼成钢 通过反复锤炼 减少铁合金中碳元素的质量分数 答案 c 下列说法正确的是 2 a 有些活泼金属如铝可作还原剂法冶炼金属的还原剂 b 用电解 nacl 溶液的方法来冶炼金属钠 c 可用焦炭或一氧化碳还原氧化铝的方法来冶炼铝 d 回收旧金属意义不大 解析 选 a 本题主要考查金属的冶炼方法 铝可以作还原剂冶炼一些高熔点的金属 如 2al fe2o32fe al2o3 a 项正确 电解 nacl 溶液不能得到金属钠 金 高温 属钠应该用电解熔融 nacl 的方法制取 b 项错误 铝是活泼金属 很难用还原剂把它还原 出来 c 项错误 回收旧金属可节约资源或减少对环境的污染 d 项错误 根据酸碱质子理论判定下列说法不正确的是 3 a 所有的弱酸根都是碱 b 酸式弱酸根既是酸又是碱 c 一种物质不可能既是酸又是碱 d 氢氧根是碱 解析 选 c 酸碱质子理论认为 凡能给出质子的物质都是酸 如 h2co3 ch3cooh hno3等 凡能接受质子的物质都是碱 如 oh ch3coo 等 若某物质既 能给出质子又能接受质子 称之为酸碱两性物质 如 hco 分析后知 c 项不正确 3 金属冶炼 1 不同的金属元素 将其由化合态还原为游离态的难易程度是不相同的 有的差别很 大 金属元素的原子失电子越容易 该金属元素的阳离子得电子就越难 相反 金属元素 的原子失电子越难 该金属元素的阳离子得电子就越容易 2 金属冶炼的方法与金属的活动性有关 很不活泼的金属用热分解法 因为其阳离子 的氧化性比较强 活泼金属的还原性比较强 通常用电解法 其他金属常用热还原法 具 体如下表 金属的活k ca na zn fe sn hg agpt au 4 动性顺序 mg al pb h cu 金属原子失 电子能力 强 弱 金属离子得 电子能力 弱 强 主要冶 炼方法 电解法热还原法热分解法 物理 方法 实例 2nacl 熔融 通电 2na cl2 fe2o3 3co 高温 2fe 3co2 2hgo 2hg o2 下表中金属的冶炼原理与方法不完全正确的是 选项冶炼原理方法 a 2ag2o4ag o2 热分解法 b 2al2o3 熔融 4al 3o2 通电 冰晶石 电解法 c cu2s o22cu so2 高温 热分解法 d fe2o3 2al2fe al2o3 高温 热还原法 解析 活泼金属 k ca na mg al 等用电解法冶炼 中等活泼金属 zn fe sn pb cu 等用热还原法冶炼 不活泼金属 hg ag 利用热分解法冶炼 故 a b d 正确 c 错误 c 项为火法炼铜 答案 c 选择金属冶炼的方法要依据金属在自然界中的存在形态和金属活动性 在金属活动性 顺序表中 金属的位置越靠前越难被还原 金属的位置越靠后越容易被还原 金属的冶炼 1 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平 如图表示了 三种金属被人类开发利用的大致年限 之所以有先后 主要取决于 5 a 金属的导电性强弱 b 金属在地壳中的含量多少 c 金属的化合价高低 d 金属的活动性强弱 解析 选 d 由图可以看出 金属越活泼 开发利用的年代越晚 也就是说金属越活 泼 冶炼的技术难度越大 故开发利用之所以有先后 主要取决于金属的活动性强弱 2 氧化还原反应广泛应用于金属的冶炼 下列说法不正确的是 a 电解熔融氯化钠制取金属钠的反应中 钠离子被还原 氯离子被氧化 b 湿法炼铜与火法炼铜的反应中 铜元素都发生还原反应 c 用磁铁矿炼铁的反应中 1 mol fe3o4被 co 还原成 fe 转移 9 mol e d 铝热法还原铁的反应中 放出的热量能使铁熔化 解析 选 c c 项 应转移 8 mol e 3 冶炼金属常用以下几种方法 用 c co 或 h2作还原剂 用活泼金属 na mg 等还原 利用铝热反应原理还原 电解法 热分解法 下 列金属各采用哪种方法还原最佳 用序号填写下列空白 1 fe zn cu 等中等活泼金属 2 na mg al 等活泼或较活泼金属 3 hg ag 等不活泼金属 4 v cr mn w 等高熔点金属 5 k rb cs ti 等金属 解析 根据每种金属的特点选择最佳的方案 其中 5 k 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 而是利用化学平衡的原理 如 na kcl nacl k 抽离钾蒸气使此反应得以继续进行 而 ti 是用 na 来置换的 高温 4na ticl44nacl ti 或用 mg 来置换 高温 2mg ticl42mgcl2 ti 高温 答案 1 2 3 4 5 重难易错提炼 1 人类对金属的利用 包括 cu fe al 等 说明化学科学发展的历史 是人类可深入认识物 质 组成 结构