2019-2020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课件

第一单元化学是认识和创造物质的科学[目标导学]1．了解人类开发利用化学物质的历史过程以及化学科学在其中的重要作用。2．了解化学科学理论创立的历程及其意义。3．了解化学科学在制造新物质中的重要作用。4．通过一些具体实例体会化学是认识和创造物质的科学。[背诵经典导学]1．酸碱质子理论认为，凡能给出质子的物质为酸；凡能接受质子的物质为碱，若物质既能给出质子，又能接受质子可称之为酸碱两性物质。2．金属的三种冶炼方法：(1)电解法(金属活动性顺序表中K～Al)；(2)热还原法(Zn～Cu)；(3)热分解法(Hg、Ag)。扬帆起航温习双基课前学习空间1．化学科学发展的历史，是一部人类逐步深入认识物质______________、______________、______________的历史，也是一部______________、______________更多新物质，推动社会经济发展和促进人类文明发展的历史。组成结构变化合成创造2．19世纪，化学科学建立了以______________、______________和______________为中心内容的经典原子分子论；发现了______________；提出了______________，奠定了化学反应的动力学基础；______________的合成彻底动摇了“生命力论”，有机化学得到迅猛发展。道尔顿原子论分子结构原子价键理论元素周期律质量守恒定律尿素3．(1)瑞典化学家阿伦尼乌斯电离学说中的酸碱概念：电解质电离时产生的______________全部是______________的化合物是______________，电解质电离时产生的______________全是______________的化合物是______________。(2)酸碱质子理论中的酸碱概念：凡能______________质子(H＋)的物质都是______________，凡能______________质子的物质都是碱。若某物质既能给出质子又能接受质子，可称为______________。阳离子氢离子酸阴离子氢氧根离子碱给出酸接受酸碱两性物质4．电解原理的发展、电解技术的进步大大地提高了食盐的利用价值，以食盐为原料可以制取________、________、_______、_______等宝贵的化学制品和化工原料。钠氯气氢气烧碱5．电解熔融的食盐可以得到________和________，电解方程式为2NaCl(熔融)=====通电2Na＋Cl2↑；电解饱和食盐水溶液能得_________、__________和__________，其中阴极产物为____________，阳极产物为________，有关方程式为2NaCl＋2H2O=====通电2NaOH＋H2↑＋Cl2↑。钠氯气氯气氢气氢氧化钠H2和NaOHCl26．20世纪以来，合成______、合成__________、合成_________等技术相继发明，__________的化学合成，___________的层出不穷，____________的不断改进，使人类正在走向丰衣足食、健康长寿、环境美好的新世界。氨尿素抗生素高分子新材料分离技术7．________在1909年发明的用锇作催化剂的________________________，使世界粮食产量增长近一倍。有近30亿人口因此免于饥饿。瑞士化学家______________首先发现DDT具有______________的特性，1944年后被广泛用作杀虫剂，有效地控制了虫害。后来，科学家发现DDT残留毒性较强，对环境危害大，因此禁止使用。现在人们正在研制______________、______________且能______________的农药。哈伯高压合成氨技术米勒杀虫剂高效低残毒被生物降解——小试身手考查：31．依据阿伦尼乌斯酸碱理论，下列物质属于酸的是()A．CH3CHOB．NaHCO3C．KHSO4D．CH3COOH解析：依据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。CH3CHO在水溶液中不电离，不属于酸；NaHCO3、KHSO4均能电离出两种阳离子，也不属于酸；CH3COOH电离出的阳离子只有氢离子，属于酸。答案：D考查：52．下列金属冶炼的反应原理，错误的是()A．2NaCl(熔融)=====通电2Na＋Cl2↑B．MgO＋H2=====△Mg＋H2OC．Fe3O4＋4CO=====高温3Fe＋4CO2D．2HgO=====△2Hg＋O2↑解析：冶炼金属镁采用电解法，即MgCl2(熔融)=====通电Mg＋Cl2↑。答案：B考查：63．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，你知道合成氨的反应原理是什么？利用合成氨技术能否将原料完全转化成产品？答案：N2＋3H22NH3不能，原因是该反应为可逆反应。核心要点突破定位重点深化理解知识点一化学是打开物质世界的钥匙1．人类使用金属的发展过程(1)金属使用的发展历程金属铜在约6000年前已被大规模开发、利用，铁在约2500年前，而铝在约200年前，这与金属的活动性及人类冶炼金属的技术有关。(2)金属的冶炼①实质：金属化合物中的金属阳离子得电子被还原为金属原子，即Mn＋＋ne－===M。②依据：金属的活动性不同，冶炼方法不同。③常用方法：热分解法、热还原法、电解法、富集法。(3)金属冶炼方法与金属活动性顺序的关系活动性顺序KCaNaMgAlZnFeSnPbCuHgAgPtAu单质还原性(原子失e－)强→弱阳离子氧化性(离子得e－)弱→强活动性顺序KCaNaMgAlZnFeSnPbCuHgAgPtAu金属冶炼方法电解熔融盐或氧化物热还原法热分解法富集法活动性顺序KCaNaMgAlZnFeSnPbCuHgAgPtAu举例2NaCl(熔融)=====电解2Na＋Cl2↑MgCl2(熔融)=====电解Mg＋Cl2↑H2＋CuO=====△Cu＋H2O3CO＋Fe2O3=====高温2Fe＋3CO22HgO=====△2Hg＋O2↑2Ag2O=====△4Ag＋O2↑淘金2.阿伦尼乌斯酸碱理论和酸碱质子理论的区别阿伦尼乌斯酸碱理论酸碱质子理论内容电解质电离时产生的阳离子全是H＋的化合物是酸，阴离子全是OH－的化合是碱凡能给出H＋的物质都是酸，凡能接受H＋的物质都是碱，既能给出H＋又能接受H＋的物质称为酸碱两性物质阿伦尼乌斯酸碱理论酸碱质子理论实例HCl——酸NH3——碱CH3COO－——碱H2O——酸碱两性物质HCO－3——酸碱两性物质适用范围只适用于水溶液非水溶液、水溶液、无水条件均适用知识点二化学是人类创造新物质的工具化学科学的建立和发展，使人类从只能利用自然界中存在的物质，逐渐发展到学会设计、制造具有特定性能的物质。化学创造物质的经典案例1．化工生产(1)氯碱工业：2NaCl＋2H2O=====通电2NaOH＋Cl2↑＋H2↑。(2)硫酸：4FeS2＋11O2=====高温2Fe2O3＋8SO2，2SO2＋O22SO3，SO3＋H2O===H2SO4。(3)硝酸：N2＋3H22NH3，4NH3＋5O24NO＋6H2O，2NO＋O2===2NO2，3NO2＋H2O===2HNO3＋NO。(5)聚乙烯：nCH2===CH2――→催化剂CH2—CH2。(6)纯碱：NaCl＋NH3＋CO2＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl，2NaHCO3=====△Na2CO3＋CO2↑＋H2O。2．增产粮食3．合成农药(1)DDT：残留毒性，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．合成药物(1)阿司匹林：(2)青霉素：能抑制和杀死金黄色的葡萄球菌。——对点训练考查：知识点一1【例1】工业上常常采用下列几种方法冶炼金属：①热分解法②热还原法③电解法。这三种方法在工业上都有典型的应用实例：(1)氧化汞制汞；(2)铝热法炼铝；(3)从氯化镁中炼镁。其中金属冶炼方法与实例对应关系不正确的是()A．(1)①B．(2)①C．(2)②D．(3)③【解析】三种常用的冶炼金属的方法分别适用于：①不活泼金属Hg、Ag；②较不活泼的金属Zn、Fe、Sn、Cu；③活泼金属Na、Mg、Al等，所以本题(2)①对应关系不正确。【答案】B考查：知识点一1【例2】下列化工生产原理正确的是()A．可以用电解熔融氯化钠的方法来制取金属钠B．可以将钠加入到氯化镁饱和溶液中制取镁C．用电解法冶炼铝时，原料是氯化铝D．可用热还原法冶炼金属汞【解析】钠可以和氯化镁饱和溶液中的水反应，但不能将镁置换出来。电解法冶炼铝所用的原料为氧化铝。Hg是金属活动性顺序表中排在Cu之后的金属，应用热分解法冶炼。【答案】A考查：知识点一2【例3】根据酸碱质子理论，下列微粒属于酸碱两性物质的是()①Al3＋②OH－③H2SO4④SO2－3⑤H2PO－4⑥HCO－3A．①②B．③④C．⑤⑥D．③⑥【解析】Al3＋既不能给出H＋又不能接受H＋，既不是酸也不是碱；OH－、SO2－3只能接受H＋，属于碱；H2SO4只能给出H＋，属于酸；H2PO－4、HCO－3既能给出H＋又能接受H＋，属于酸碱两性物质。【答案】C考查：知识点二1【例4】如图为工业上氯碱工业的电解槽示意图，据图回答：(1)图中a、c物质分别是a________；c________(填“名称”)，b离子是________(填“符号”)。(2)若没有阳离子交换膜，则电解一段时间后在电解槽的溶液中可能发生的化学反应方程式为______________。(3)写出工业上电解饱和食盐水的化学方程式_____________。【解析】(1)工业上用电解饱和食盐水制取氯气和烧碱，在阳极区域加入饱和食盐水，氯离子在阳极上放电生成氯气，阴极上氢离子放电生成氢气，同时电极附近有氢氧化钠生成，所以在阴极区域产生氢氧化钠，阳离子交换膜只能阳离子通过，钠离子通过离子交换膜进入阴极区。(2)阳极上生成的氯气和阴极区生成的氢氧化钠反应生成氯化钠和次氯酸钠，反应方程式为Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O，氢气和氯气反应生成氯化氢，反应方程式为Cl2＋H2===2HCl。(3)电解饱和食盐水生成氢气、氯气和氢氧化钠，反应为2NaCl＋2H2O=====电解2NaOH＋H2↑＋Cl2↑。【答案】(1)饱和食盐水氢氧化钠溶液Na＋(2)Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2OCl2＋H2===2HCl(3)2NaCl＋2H2O=====电解2NaOH＋H2↑＋Cl2↑考查：知识点二2，3【例5】下列关于增产粮食的方案中，具有可行性的是()A．由于使用化肥可以增产粮食，所以使用化肥越多越好B．由于DDT具有良好的杀虫能力，所以应大力推广使用C．研究光合作用的机制，以便提高植物的光合作用D．利用转基因技术，大面积推广转基因产品【解析】过多使用化肥会造成土壤板结，A项错误；DDT农药虽然杀虫效果好，但由于残留毒性较强，对环境危害大，使用要得当，B项错误；光合作用能够高效地将光能转化为化学能，掌握光合作用的机制，粮食生产将出现重大的变化，C项正确；由于转基因产品可能存在潜在的危害，所以在利用转基因技术时，要做好相应的科学研究，D项错误。【答案】C考查：知识点二4【例6】阿司匹林是一种常用的解热镇痛药，其结构如图，下列推断不正确的是()A．可以与碱发生反应B．可以发生水解反应C．该物质是芳香烃D．可以发生酯化反应【解析】阿司匹林中存在羧基，能和碱发生中和反应，A正确；能与醇发生酯化反应，D正确；存在酯基，在一定条件下能水解，B正确；含有氧原子，不属于烃类物质，C错误。【答案】C随堂基础演练现学现用小试身手1．在人类发展史上，青铜器时期比铁器时期更早，其本质原因是()A．铜比铁先发现B．铜比铁用途更广C．铁比铜活泼，还原较难D．自然界中有铜单质而没有铁单质解析：金属越活泼，其阳离子越难被还原，制备成本越高，人类对冶炼技术的掌握是一个逐步发展的过程，所以铁器的使用要晚于铜器。答案