蘇教版必修二專題4第1單元化學(xué)是認(rèn)識和創(chuàng)造物質(zhì)的科學(xué) 學(xué)案.docx

第一單元化學(xué)是認(rèn)識和創(chuàng)造物質(zhì)的科學(xué)學(xué)習(xí)目標(biāo)定位1.知道化學(xué)科學(xué)理論發(fā)展的歷程及其化學(xué)技術(shù)的發(fā)展對人類社會的貢獻(xiàn)。2.知道金屬在自然界中的存在形態(tài)和金屬冶煉的一般方法，會寫相關(guān)的化學(xué)方程式。一、化學(xué)是打開物質(zhì)世界的鑰匙1化學(xué)科學(xué)理論建立與發(fā)展(1)19世紀(jì)：化學(xué)科學(xué)建立了以道爾頓原子論、分子結(jié)構(gòu)和原子價鍵理論為中心內(nèi)容的經(jīng)典原子分子論。1869年門捷列夫發(fā)現(xiàn)了元素周期律。質(zhì)量作用定律的提出，奠定了化學(xué)反應(yīng)的動力學(xué)基礎(chǔ)。尿素的人工合成，徹底動搖了“生命力論”，使有機(jī)化學(xué)得到迅猛發(fā)展。(2)20世紀(jì)：化學(xué)家鮑林提出了氫鍵理論和蛋白質(zhì)分子的螺旋結(jié)構(gòu)模型，為dna分子雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的提出奠定了基礎(chǔ)。人們借助掃描隧道顯微鏡，實(shí)現(xiàn)了對原子或分子的操縱。2人類對酸堿認(rèn)識的發(fā)展(1)認(rèn)識發(fā)展過程(2)阿倫尼烏斯酸堿理論：電解質(zhì)電離時產(chǎn)生的陽離子全是氫離子的化合物是酸。電解質(zhì)電離時產(chǎn)生的陰離子全是氫氧根離子的化合物是堿。(3)酸堿質(zhì)子理論：凡能給出質(zhì)子(h)的物質(zhì)都是酸。凡能接受質(zhì)子的物質(zhì)都是堿。若某物質(zhì)既能給出質(zhì)子又能接受質(zhì)子，可稱為酸堿兩性物質(zhì)。(4)nahco3=nahco，hcoh=h2oco2，hcooh=h2oco，故根據(jù)酸堿質(zhì)子理論可知hco可以被稱為酸堿兩性物質(zhì)。3常見金屬的冶煉(1)常見金屬大規(guī)模開發(fā)、利用的大致年限：金屬利用時間與金屬活動性的關(guān)系：金屬活動性越強(qiáng)，人類開發(fā)、利用該金屬的時間就越晚；金屬活動性越弱，人類開發(fā)、利用該金屬的時間就越早。(2)金屬冶煉的原理和實(shí)質(zhì)金屬冶煉的原理：利用氧化還原反應(yīng)的原理，在一定條件下，用還原劑或者加熱、電解方法把金屬化合物還原為金屬單質(zhì)。金屬冶煉的實(shí)質(zhì)：金屬離子金屬單質(zhì)，即mnne=m。(3)金屬的冶煉方法答案2hgo2hgo22ag2o4ago22nacl(熔融)2nacl2mgcl2(熔融)mgcl22al2o3(熔融)4al3o2fe2o33co2fe3co2fe2o32al2feal2o3fecuso4,feso4cucu2so22cuso2(4)金屬冶煉的一般步驟答案富集冶煉精煉1.冶煉方法的總規(guī)律金屬活動性順序表中，金屬的位置越靠后，越容易被還原，用一般的熱分解法就能使金屬還原；活動性居中或不太活潑的用熱還原法；金屬的位置越靠前，越難被還原，往往采用電解法使金屬從礦石中還原出來。2金屬活動性與冶煉方法的關(guān)系金屬單質(zhì)還原性、失電子能力依次減弱金屬陽離子氧化性、得電子能力依次增強(qiáng)1化學(xué)真正成為一門科學(xué)并較快發(fā)展，始于()a舍勒發(fā)現(xiàn)氧氣b質(zhì)量守恒定律的發(fā)現(xiàn)c原子分子論的問世d中國濕法冶金術(shù)的推廣答案c解析原子分子論的建立才使人們對物質(zhì)變化有了本質(zhì)的認(rèn)識。2冶煉金屬常用以下幾種方法：以c、co或h2作還原劑還原利用比較活潑金屬na、mg等還原利用鋁熱反應(yīng)原理還原電解法熱分解法下列金屬各采用哪種方法還原最佳。(1)fe、zn、cu等中等活潑金屬_。(2)na、mg、al等活潑或較活金屬_。(3)hg、ag等不活潑金屬_。(4)v、cr、mn、w等高熔點(diǎn)金屬_。(5)k、rb、cs、ti等金屬通常還原方法是_。答案(1)(2)(3)(4)(5)解析選擇的方法應(yīng)以節(jié)約原料和降低成本為標(biāo)準(zhǔn)，同時有較高的產(chǎn)率，并易分離。根據(jù)每種金屬的特點(diǎn)應(yīng)選擇最佳方案。其中(5)k、rb、cs、ti等利用的原理比較特別，不是用活潑金屬置換不活潑金屬，而是平衡的原理，如nakclnaclk，抽離鉀蒸氣此反應(yīng)得以繼續(xù)進(jìn)行。而ti是用na來置換的：4naticl44naclti或用mg來置換：2mgticl42mgcl2ti。易錯提醒(1)金屬冶煉方法并不是唯一的，如銅的冶煉方法有濕法、火法，并不一定是熱還原法。(2)金屬冶煉方法的選擇，還應(yīng)該注意金屬元素在自然界中的存在形式。二、化學(xué)是人類創(chuàng)造新物質(zhì)的工具1電解技術(shù)的應(yīng)用提高了食鹽的利用價值熔融氯化鈉的電解氯化鈉水溶液的電解存在微粒na、clna、cl、h、oh、h2o陽極上的變化及其反應(yīng)式cl失去電子被氧化，放出氯氣：2cl2e=cl2cl失去電子被氧化，放出氯氣：2cl2e=cl2陰極上的變化及其反應(yīng)式na結(jié)合電子被還原，析出金屬鈉：nae=na由水電離出的h結(jié)合電子被還原，放出氫氣，陰極附近oh濃度增大：2h2e=h2電解產(chǎn)物na、cl2naoh、h2、cl2總反應(yīng)的離子方程式2na2cl2nacl22cl2h2o h2cl22oh2.化學(xué)在糧食增產(chǎn)方面的巨大作用(1)合成氨技術(shù)的改進(jìn)1909年哈伯發(fā)明了合成氨技術(shù)，施用氮肥使世界糧食產(chǎn)量增長近一倍。合成氨的原理為n23h22nh3。(2)研制殺蟲劑1944年后ddt被廣泛用作殺蟲劑，有效地控制了蟲害，增加了糧食的產(chǎn)量。但對環(huán)境危害大，已經(jīng)被禁止使用。目前人們正在研制高效、低殘毒且能被生物降解的農(nóng)藥。(3)光合作用原理的探索植物的光合作用是地球上規(guī)模最大的化學(xué)反應(yīng)，效率非常高。若人們能弄清楚光合作用的原理，就可以使糧食生產(chǎn)出現(xiàn)重大變化。3新藥物的合成(1)阿司匹林的合成1899年，科學(xué)家用化學(xué)方法合成了阿司匹林，其結(jié)構(gòu)簡式為。(2)1929年，弗萊明發(fā)現(xiàn)了一種藍(lán)綠色霉菌叫青霉菌，它能產(chǎn)生一種抑制和殺死金黃色葡萄球菌的物質(zhì)叫青霉素?；瘜W(xué)對人類的重要性(1)人類不僅要不斷開發(fā)利用自然資源，還要制造、合成有特定性能的新物質(zhì)，而化學(xué)則是人類創(chuàng)造新物質(zhì)的工具。(2)化學(xué)科學(xué)發(fā)展在化學(xué)合成技術(shù)上所取得的巨大成就，使化學(xué)科研工作人工合成或從自然界分離出了更多的物質(zhì)，以滿足人類的需要，這是化學(xué)對人類文明的重大貢獻(xiàn)之一。320世紀(jì)化學(xué)合成技術(shù)的發(fā)展對人類健康水平和生活質(zhì)量的提高做出了巨大貢獻(xiàn)。下列各組物質(zhì)全部由化學(xué)合成得到的是()a玻璃纖維素青霉素 b尿素食鹽聚乙烯c滌綸洗衣粉阿司匹林 d石英橡膠磷化銦答案c解析a項(xiàng)中的纖維素是天然有機(jī)高分子化合物，b項(xiàng)中食鹽的制備是物理過程，d項(xiàng)中的石英是自然界中存在的，不是由化學(xué)合成得到的。4. 下列化工生產(chǎn)原理錯誤的是()可以用電解熔融氯化鈉的方法來制取金屬鈉可以將鈉加入到氯化鎂飽和溶液中制取鎂用電解法冶煉鋁時，原料是氯化鋁煉鐵高爐中所發(fā)生的反應(yīng)都是放熱的，故無需加熱 a b c d 答案d解析鈉可以和氯化鎂飽和溶液中的水反應(yīng)，故不能將鎂置換出來；電解法冶煉鋁所用的原料為氧化鋁；煉鐵高爐中所發(fā)生的反應(yīng)co2c2co屬于吸熱反應(yīng)。知識拓展高爐煉鐵所涉及的主要反應(yīng)為co2co2，co2c2co,3cofe2o32fe3co2，反應(yīng)過程中真正還原fe2o3的是co而不是c，反應(yīng)過程中既被氧化又被還原的元素是碳。1要使3.2 g氧化鐵完全還原，事先應(yīng)準(zhǔn)備的co在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為()a1 344 ml b672 mlc大于1 344 ml d小于672 ml答案c解析根據(jù)fe2o33co2fe3co2計算出所需co體積的理論值為1 344 ml，而實(shí)驗(yàn)開始時，需先通入co排盡玻璃管中的空氣，實(shí)驗(yàn)結(jié)束時，停止加熱后，還需繼續(xù)通入co至試管冷卻，以防還原出來的鐵被氧化，另外，還應(yīng)考慮到通入的co不可能全部參加反應(yīng)，故應(yīng)大于1 344 ml。2氧化還原反應(yīng)廣泛應(yīng)用于金屬的冶煉，下列說法不正確的是()a電解熔融氯化鈉制取金屬鈉的反應(yīng)中，鈉離子被還原，氯離子被氧化b濕法煉銅與火法煉銅的反應(yīng)中，銅元素都發(fā)生還原反應(yīng)c用磁鐵礦煉鐵的反應(yīng)中，1 mol fe3o4被co還原成fe，轉(zhuǎn)移9 mol ed鋁熱法還原鐵的反應(yīng)中，放出的熱量能使鐵熔化答案c解析c項(xiàng)，應(yīng)轉(zhuǎn)移8 mol e。3下列說法不正確的是()a有些活潑金屬如鋁可作熱還原法的還原劑b用電解熔融nacl的方法來冶煉金屬鈉c可用焦炭或一氧化碳還原氧化鋁的方法來冶煉鋁d回收廢舊金屬可以重新制成金屬或它們的化合物答案c解析鋁可以作還原劑冶煉一些高熔點(diǎn)的金屬，如2alfe2o32feal2o3；金屬鈉是用電解熔融的nacl的方法制??；鋁是活潑金屬，很難用還原劑把它還原出來；回收舊金屬可以重新制成金屬或它們的化合物。4根據(jù)酸堿電離理論，判斷下列化合物屬于酸的是()hclnahso4ch3coohna2co3 al(oh)3naoha b c d答案c解析酸堿電離理論認(rèn)為電解質(zhì)電離時產(chǎn)生的陽離子全部是h的化合物是酸。5(1)下列反應(yīng)原理不符合工業(yè)冶煉金屬實(shí)際情況的是_。a2hgo2hgo2bfe3o44co3fe4co2c2mgo2mgo2d2ag2o4ago2(2)簡要說明不符合工業(yè)實(shí)際的原因：_。 答案(1)c(2)mgo熔點(diǎn)高，電解耗能大，實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中采用電解熔融態(tài)的mgcl2冶煉鎂解析c項(xiàng)中mgo的熔點(diǎn)很高，因而電解熔融態(tài)的mgo需要消耗很多的能量?，F(xiàn)實(shí)工業(yè)生產(chǎn)中冶煉鎂用電解熔融態(tài)的mgcl2?；A(chǔ)過關(guān)題組一金屬的冶煉1我國古代煉丹家魏伯陽所著周易參同契是世界上現(xiàn)存最早的一部煉丹專著。書中描寫到：“金入于猛火，色不奪精光?！边@句話的意思是指黃金的性質(zhì)在強(qiáng)熱條件下()a活潑 b穩(wěn)定c易氧化 d易還原答案b解析金的性質(zhì)穩(wěn)定，在強(qiáng)熱條件下也不反應(yīng)。2下列說法錯誤的是()a對廢舊金屬的最好處理方法是回收、再利用b提煉金屬要經(jīng)過礦石的富集、冶煉、精煉三步c活潑金屬的冶煉都是通過電解其鹽溶液d熱還原法中還原劑有焦炭、一氧化碳、氫氣和活潑金屬等答案c解析活潑金屬的冶煉是電解其熔融鹽(如mgcl2、nacl等)或熔融氧化物(如al2o3等)制得的，電解其鹽溶液得不到金屬單質(zhì)，c錯誤。3工業(yè)上冶煉金屬一般用熱分解法、熱還原法和電解法。你認(rèn)為選擇方法的主要依據(jù)是()a金屬在自然界的存在形式b金屬元素在地殼中的含量c金屬熔點(diǎn)高低d金屬陽離子得電子的能力答案d解析冶煉金屬選擇方法是根據(jù)金屬的活動性，金屬冶煉是金屬陽離子得電子的過程，即金屬冶煉方法與金屬陽離子得電子能力有關(guān)。4冶煉金屬一般有下列四種方法：焦炭法水煤氣(或氫氣，或一氧化碳)法活潑金屬置換法電解法。四種方法在工業(yè)上均有應(yīng)用。古代有()火燒孔雀石煉銅；()濕法煉銅；現(xiàn)代有()鋁熱法煉鉻；()從光鹵石中煉鎂，對它們的冶煉方法的分析不正確的是()a()用 b()用c()用 d()用答案b解析選擇金屬的冶煉方法要考慮金屬在自然界中存在的狀態(tài)及金屬的活動性。()、()、()、()發(fā)生的反應(yīng)分別是()：cu2(oh)2co32cuoco2h2o，c2cuo2cuco2，符合；()：fecuso4=feso4cu，符合；()：2alcr2o3al2o32cr，符合；()：先從光鹵石中提取mgcl2，再電解mgcl2：mgcl2(熔融)mgcl2，符合。題組二電解技術(shù)、合成技術(shù)的應(yīng)用5天然皮革是一種常見的材料，它被廣泛應(yīng)用于制衣、制鞋、制膠(如阿膠)等。下列說法中正確的是()a它屬于纖維制品b它是脂肪類物質(zhì)c它屬于橡膠制品d它是凝固和改變性質(zhì)的蛋白質(zhì)答案d解析皮來源于動物，是蛋白質(zhì)，天然皮革是動物皮經(jīng)變性、防腐處理得到的，所以天然皮革屬于凝固和改變性質(zhì)的蛋白質(zhì)。6下列關(guān)于青霉素的說法正確的是()a青霉素是一種無機(jī)化合物b青霉素是人類合成的第一種有機(jī)物c青霉素拯救了人類d青霉素是人類合成的一種抗菌藥答案d解析青霉素是有機(jī)物，而非無機(jī)物，但人類合成的第一種有機(jī)物不是青霉素，而是尿素，雖然20世紀(jì)青霉素拯救了數(shù)千萬人的生命，但還談不上拯救了人類，a、b、c都不正確。7如圖為陽離子交換膜法電解飽和食鹽水原理示意圖，下列說法不正確的是() a從e口逸出的氣體是h2b從d口加入含少量naoh的水溶液以增強(qiáng)導(dǎo)電性c標(biāo)準(zhǔn)狀況下每生成22.4 l cl2，便產(chǎn)生2 mol naohd粗鹽水中含ca2、mg2、fe3、so等離子，精制時先加na2co3溶液答案d解析na向陰極區(qū)遷移，h在陰極上發(fā)生還原反應(yīng)產(chǎn)生h2，a項(xiàng)正確；在陰極電解水，水導(dǎo)電能力弱，加入少量氫氧化鈉增強(qiáng)其導(dǎo)電性，b項(xiàng)正確；根據(jù)電解方程式2nacl2h2o2naohcl2h2知，n(cl2)1 mol，生成1 mol cl2必生成2 mol naoh，c項(xiàng)正確；精制食鹽時，要先加入過量bacl2溶液除去so，過量的bacl2用na2co3溶液除去，若先加na2co3溶液，后加入bacl2溶液，則過量的ba2不能除去，d項(xiàng)錯誤。8在人們的印象中，塑料是常見的絕緣材料，但2000年3名諾貝爾化學(xué)獎得主的研究成果表明，塑料經(jīng)改造后能像金屬一樣具有導(dǎo)電性。要使塑料聚合物導(dǎo)電，其內(nèi)部的碳原子之間必須交替地以單鍵和雙鍵結(jié)合(再經(jīng)摻雜處理)。目前導(dǎo)電聚合物已成為物理學(xué)家和化學(xué)家研究的重要領(lǐng)域。由上述分析，下列聚合物經(jīng)摻雜處理后可以制成“導(dǎo)電塑料”的是()a?ch2ch=chch2?bcd答案b解析“導(dǎo)電塑料”的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是“內(nèi)部的碳原子之間必須交替地以單鍵和雙鍵結(jié)合”，則其結(jié)構(gòu)中一定含有雙鍵，可以排除c項(xiàng)和d項(xiàng)。而a項(xiàng)中碳原子之間的結(jié)合方式為 ch2ch=chch2ch2ch=chch2，并不是交替出現(xiàn)單雙鍵。題組三從不同角度理解酸、堿的概念9根據(jù)電離理論，下列物質(zhì)不屬于酸的是()a硫酸 b磷酸二氫鈉c乙酸 d水答案b解析電離理論指電離時所生成的陽離子全部是h的化合物才是酸。1020世紀(jì)20年代，化學(xué)家提出了酸堿質(zhì)子理論。其要點(diǎn)是凡能夠給出質(zhì)子的分子或離子都是酸；凡能夠接受質(zhì)子的分子或離子都是堿，按此觀點(diǎn)，下列粒子既屬于酸又屬于堿的是()h2ocoal3ch3coohnh hcoa b c d答案a解析領(lǐng)會或把握信息是關(guān)鍵。酸堿質(zhì)子理論的核心：分子或離子接受h為堿；給出h為酸。分析：h2o?hoh是酸；h2oh?h3o是堿。hco?hco是酸；hcoh?h2co3?h2oco2是堿。能力提升11某地產(chǎn)孔雀石的主要成分是cu2(oh)2co3。(1)試寫出該孔雀石高溫分解的化學(xué)方程式：_。(2)試以(1)中所得金屬氧化物為原料，分別采用濕法冶煉和高溫冶煉的方式制取金屬銅。供選擇的試劑有：木炭鐵屑生石灰稀h2so4，不得另選其他試劑，寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式。a濕法冶煉：_；b高溫冶煉：_。答案(1)cu2(oh)2co32cuoh2oco2(2)a：cuoh2so4=cuso4h2o、fecuso4=feso4cub：2cuoc2cuco2(或cuoccuco)解析孔雀石受熱發(fā)生分解反應(yīng)實(shí)際上為cu(oh)2、cuco3的分解反應(yīng)：cu2(oh)2co32cuoh2oco2。由cuo煉銅，可用焦炭還原法：c2cuo2cuco2；cu2(oh)2co3和cuo都不溶于水，但溶于硫酸，可以采用濕法煉銅。12化學(xué)科學(xué)發(fā)展的歷史，是一部人類逐步深入認(rèn)識物質(zhì)組成、結(jié)構(gòu)、變化的歷史。隨著知識水平的不斷提高，人們對化學(xué)概念的認(rèn)識與描述也在不斷完善。(1)初中時，我們將物質(zhì)與氧氣發(fā)生的反應(yīng)稱為氧化反應(yīng)。試從氧化反應(yīng)的本質(zhì)上重新定義：_。(2)燃燒是可燃物與氧氣發(fā)生的一種發(fā)光發(fā)熱的劇烈的氧化反應(yīng)。該定義具有一定的局限性，試結(jié)合高中所學(xué)知識，給燃燒重新定義：_。(3)電離時生成的陽離子全部是氫離子的化合物叫作酸。這是1883年瑞典化學(xué)家阿倫尼烏斯(s.arrhenius)提出的電離學(xué)說。試用有關(guān)方程式表示氨的水溶液呈弱堿性的原因：_。1923年丹麥化學(xué)家布朗斯特(bronsted)和英國化學(xué)家勞里(lowry)提出了酸堿質(zhì)子理論。該理論認(rèn)為凡能給出質(zhì)子(h)的物質(zhì)都是酸；凡能接受質(zhì)子(h)的物質(zhì)都是堿。根據(jù)酸堿質(zhì)子理論判斷，下列粒子既可看作酸又可看作堿的是_(填序號)。ach3coobnhch2odhso eohfno(4)1923年路易斯(lewis)提出了廣義的酸堿理論：凡是能給出電子對的物質(zhì)都是堿；凡是能接受電子對的物質(zhì)都是酸。如：hohhoh，即酸(電子對接受體)堿(電子對給予體)產(chǎn)物。試指出下列兩個反應(yīng)中的酸或堿：fh2o?hfoh，該反應(yīng)中的堿是_(填“f”或“h2o”)。h3bo3h2o?hb(oh)，該反應(yīng)中的酸是_(填“h3bo3”或“h2o”)。答案(1)物質(zhì)失去電子的反應(yīng)稱為氧化反應(yīng)(2)物質(zhì)之間發(fā)生的劇烈的發(fā)光發(fā)熱的氧化還原反應(yīng)稱為燃燒(3)nh3h2o?nh3h2o?nhohcd(4)fh3bo3解析(1)經(jīng)過高中的學(xué)習(xí)，我們知道氧化反應(yīng)的本質(zhì)是物質(zhì)失去電子。(2)燃燒不一定要有o2參加，如mg在co2中燃燒，h2在cl2中燃燒等。(3)根據(jù)布朗斯特和勞里的酸堿質(zhì)子理論：h2o既可以接受質(zhì)子形成h3o，又可以給出質(zhì)子形成oh；hso既可以接受質(zhì)子形成h2so3，又可以給出質(zhì)子形成so，所以這兩種粒子既可看作酸又可看作堿。(4)根據(jù)路易斯的酸堿理論分析，f與h2o的反應(yīng)中，f提供電子對，所以f是該反應(yīng)中的堿；h3bo3與h2o的反應(yīng)中，h3bo3接受電子對，所以h3bo3是該反應(yīng)中的酸。13氯氣是一種重要的化工原料，歷史上曾采用如下方法制備氯氣，請回答相應(yīng)的問題：(1)1774年瑞典化學(xué)家舍勒用軟錳礦(主要成分是mno2)和濃鹽酸作用最先制得了氯氣，該反應(yīng)的離子方程式為_。(2)歷史上曾用“地康法”制氯氣。這一方法是用cucl2作催化劑，在450 利用空氣中的氧氣與氯化氫反應(yīng)制氯氣。這一反