《苏省徐州市2015-2016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导学案》由会员分享，可在线阅读，更多相关《苏省徐州市2015-2016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导学案（8页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1第一单元化学是认识和创造物质的科学【目标导航】1.知道化学科学理论发展的历程及其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，会书写相关的化学方程式。【自主学习】一、化学是打开物质世界的钥匙1人类对金属的制取和利用(1)金属活动性顺序与金属开发利用先后的关系一般金属活动性，人类开发、利用该金属的时间就越晚；金属活动性，人类开发、利用该金属的时间就越。(2)金属冶炼的原理和实质金属冶炼的原理：利用反应的原理，在一定条件下，用剂或者加热、电解方法将金属还原为金属单质。金属冶炼的实质：金属离子 金属单质，即 Mn ne =M。 得 到 电 子 金属冶炼的方法
2、：、等。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、和为中心内容的经典原子分子论。1869 年门捷列夫发现了。的提出奠定了化学反应的动力学基础。的人工合成，彻底动摇了“生命力论” ， 使有机化学得到迅猛发展。(2)20 世纪化学家提出了理论和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。人们借助显微镜，实现了对的操纵。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部是的化合物，如 HCl、H 2SO4等。碱：电解质电离时产生的阴离子全部是的化合物，如 NaOH 等。2(2)酸碱质子理论酸：能的物质，如 HNO3、CH 3COO
3、H 等。碱：能的物质，如 OH 、CH 3COO 等。酸碱两性物质：既能又能的物质，如 H2O、HCO 等。 3议一议依据酸碱质子理论，HCO 是否可称为酸碱两性物质？ 3二、化学是人类创造新物质的工具1电解技术的应用提高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阳极反应式阳极反应 反应 反应阴极反应式阴极反应 反应 反应阴极电解产物 阳极化学反应方程式2.化学合成技术的成就(1)合成氨反应原理为。应用：使世界粮食产量增长近一倍。(2)合成杀虫剂有效地控制了虫害，增加了粮食的产量。(3)研究光合作用的机制若人们能弄清楚的原理，就可以使粮食生产出现重大变化。3合成新药物(1)1
4、899 年，科学家用化学方法合成了阿司匹林，其结构简式为。3(2)1929 年，弗莱明发现了一种蓝绿色霉菌叫，它能产生一种抑制和杀死金黄色葡萄球菌的物质。议一议1为什么电解熔融 NaCl 和电解 NaCl 溶液的阴极产物不同？2在粮食增产上科学家提出了哪些不同的建议？【难点突破】一、金属的冶炼金属冶炼的方法主要有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Na2NaCl(熔融)2NaCl 2= = = = =通 电 不是电解饱和食盐水MgMgCl2(熔融)MgCl 2= = = = =通 电 不采用电解熔融 M
5、gO，MgO 熔点高，耗能大Al2Al2O3(熔融)4Al3O 2= = = = =通 电 不是电解 AlCl3，AlCl 3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、CO、H 2、活泼金属 Al 等)将金属从其化合物中还原出来。例如：高炉炼铁：3COFe 2O3 2Fe3CO 2= = = = =高 温 湿法炼铜：FeCuSO 4=CuFeSO 4铝热法炼铁：2AlFe 2O3 2FeAl 2O3(可以应用于焊接钢轨)= = = = =高 温 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
6、合物中还原出来。例如： 2HgO 2HgO 2，2Ag 2O 4AgO 2= = = = = = = = = = 例 1下列说法不正确的是()A有些活泼金属如铝可作热还原法的还原剂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还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4方法总结熟记金属的活动性及冶炼原理是解题的关键，金属活动顺序表中 Zn 和 Cu 之间的金属氧化物都能被 H2、C、CO、Al 从它们的金属氧化物中置换出来。变式训练 1 下列化工生产原理错误的是()可以用电解熔融氯化钠的方法来制取金属钠可以将钠加入到氯化镁饱和溶液中制取镁用电解法冶炼铝
7、时，原料是氯化铝炼铁高炉中所发生的反应都是放热的，故无需加热 A B C D 知识拓展高炉炼铁所涉及的主要反应为CO 2 CO2，CO 2C 2CO,3COFe 2O3 2Fe3CO 2= = = = = = = = = =高 温 = = = = =高 温 ，反应过程中真正还原 Fe2O3的是 CO 而不是 C，反应过程中既被氧化又被还原的元素是碳。二、氯碱工业电解饱和食盐水原理生成物 现象 电极反应式阳极 Cl2 产生黄绿色气体2Cl 2e =Cl2阴极 H2和 NaOH 产生无色气体2H 2e =H2电解总离子方程式2Cl 2H 2O H= = = = =通 电 2Cl 22OH 关键提醒
8、(1)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。(2)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 Cl2发生副反应：2NaOHCl 2=NaClNaClOH 2O；阻止阳极产生的 Cl2和阴极产生的 H2混合发生爆炸。例 2氯碱厂电解饱和食盐水制取的工艺流程图如下：(1)在电解过程中，与电源正极相连的电极上所发生反应的电极反应式为，与电源负极相连的电极上的所发生反应的电极反应式为。(2)工业食盐含 Ca2 、Mg 2 等杂质，精制过程中发生反应的离子方程式为。(3)如果粗盐中 SO 含量较高，必须添加钡试剂除去 SO ，该钡试剂可以是。24 24
9、5aBa(OH) 2bBa(NO 3)2cBaCl 2(4)为有效除去 Ca2 、Mg 2 、SO ，加入试剂的合理顺序为。24a先加 NaOH，后加 Na2CO3，再加钡试剂b先加 NaOH，后加钡试剂，再加 Na2CO3c先加钡试剂，后加 NaOH，再加 Na2CO3(5)脱盐工序中利用 NaOH 和 NaCl 在溶解度上的差异，通过、冷却、结晶、(填写操作名称)除去 NaCl。解题反思化学法除杂解题思路(1)选择除杂试剂：一是不能引入杂质，二是要沉淀能力强，三是加入试剂一般要过量。(2)确定除杂的最佳顺序：先加入的试剂若过量，后加试剂能除去已过量的试剂。变式训练 2下图是用离子交换膜法电
10、解饱和食盐水的示意图，电解槽中 B 极产生的气体是。产品 A 的化学式为。若采用无膜电解槽电解饱和食盐水可制取次氯酸钠，试写出该反应的化学方程式。方法思路图示电解池或原电池题解答思路观察图示信息(电子流向，离子移向，电流流向，电极进出物质，有无外接电源等)判断电极名称电极反应解答有关问题。【当堂过关】1下列物质在冶炼金属的过程中，需加入还原剂的是()AHgO BAl 2O3 CFe 2O3 DAg 2O2根据酸碱电离理论，判断下列化合物属于酸的是()HClNaHSO 4CH 3COOHNa 2CO3Al(OH) 3NaOHA B C D3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()
11、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 Fe 3O4被 CO 还原成 Fe，转移 9 mol eD铝热法还原铁的反应中，放出的热量能使铁熔化4NaCl 是从海水中提取出来的一种重要物质，除食用外，它还是一种工业原料，下列以 NaCl为原料的产品(或物质)是()6烧碱纯碱金属钠氯气盐酸A BC D5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：(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(如不是，则此空不填)。(4)为何不采用电解食盐水来制取 Na？。6孔雀石的主要成分是 Cu2(OH)2CO3。(1)试写出该孔雀石高温分解的化学方程式：。(2)试以(1)中所得金属氧化物为原料，分别采用湿法冶炼和高温冶炼的方式制取金属铜。供选择的试剂有：木炭铁屑生石灰 稀 H2SO4，不得另选其他试剂，写出有关反应的化学方程式。A湿法冶炼：；B高温冶炼：。学案答案精析第一单元化学是认识和创造物质的科学自主学习一、1.(1)约 200 年前约 6 000 年前约 6 000 年前约 2 500 年前越强越弱早(
