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课件

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6000年前已大规模使用，铁约在2500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①冶炼实质：金属离子―――→得电子金属原子。②冶炼依据：金属的_____________不同，冶炼方法不同。③冶炼方法：常用的有_______________、______________、______________。活动性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①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。②1869年门捷列夫发现了________________。③________________的提出奠定了化学反应的动力学基础。④________________的人工合成，彻底动摇了“生命力论”。(2)20世纪①化学家鲍林提出了氢键理论和________________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。②__________________的发展，实现了对原子或分子的操纵。元素周期律质量作用定律尿素蛋白质扫描隧道显微镜3．人类对酸碱认识的发展(1)阿伦尼乌斯电离学说①酸：电解质电离时产生的阳离子全是________________的化合物，如HCl、H2SO4等。②碱：电解质电离时产生的阴离子全是________________的化合物，如NaOH等。(2)酸碱质子理论①酸：凡能给出________________的物质，如HNO3、CH3COOH等。②碱：凡能接受质子的物质，如OH－、CH3COO－等。氢离子氢氧根离子质子(H＋)③酸碱两性物质：既能给出质子又能接受质子的物质，如H2O、HCO－3等。④举例HCO－3、H＋：HCO－3＋H＋===CO2↑＋H2O，HCO－3、OH－：HCO－3＋OH－===CO2－3＋H2O；由此可知HCO－3属于__________________。酸碱两性物质二、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＋电解熔融NaCl电解NaCl水溶液电极反应式阳极：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＋2H2O=====通电H2↑＋Cl2↑＋2NaOH2.合成氨(1)反应原理：N2＋3H2催化剂高温、高压2NH3。(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B“烈火见真金”金的性质稳定，在烈火中也不会发生反应选项成语或诗句用化学知识解释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：C2.下列说法正确的是()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＋Fe2O3=====高温2Fe＋Al2O3，A项正确；电解NaCl溶液不能得到金属钠，金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。3.根据酸碱质子理论判定下列说法不正确的是()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－3。分析后知C项不正确。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：金属的活动性顺序K、Ca、Na、Mg、AlZn、Fe、Sn、Pb(H)、CuHg、AgPt、Au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＋3CO22HgO=====△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A2Ag2O=====△4Ag＋O2↑热分解法B2Al2O3(熔融)=====通电冰晶石4Al＋3O2↑电解法CCu2S＋O2=====高温2Cu＋SO2热分解法DFe2O3＋2Al=====高温2Fe＋Al2O3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()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，1molFe3O4被CO还原成Fe，转移9mole－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8mole－。3．冶炼金属常用以下几种方法：①用C、CO或H2作还原剂②用活泼金属Na、Mg等还原③利用铝热反应原理还原④电解法⑤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=====高温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：4Na＋TiCl4=====高温4NaCl＋Ti或用Mg来置换：2Mg＋TiCl4=====高温2MgCl2＋Ti。答案：(1)①(2)④(3)⑤(4)③(5)②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、变化的历史，是创造更多新物质推动人类文明发展的历史，化学科学理论的建立与发展帮助人们更深刻地认识物质世界。2.金属冶炼的方法主要取决于金属的活动性，而冶炼中选用的原料物质还要结合原料物质的结构与性质。3.通过化学反应和方法制备或从自然界中分离出多种物质，以满足人类生活的需要。4.合成氨技术的发明，抗生素和新药物的合成较大地缓解了人类生存的压力。本部分内容讲解结束按ESC键退出全屏播放