專題4第一單元 化學是認識和創造物質的科學導學案_第1頁
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文檔簡介

1、.第一單元化學是認識和創造物質的科學知識條目必考要求加試要求1.化學理論的建立和開展與人類認識世界的關系aa2.化學科學的研究內容和開展前景aa3.化學在合成新物質、進步人類生活質量方面的重要作用aa4.金屬活動性與金屬冶煉方法的關系a才能要求1.知道化學科學理論開展的歷程及其化學技術的開展對人類社會的奉獻。2.知道金屬在自然界中的存在形態和金屬冶煉的一般方法,會寫相關的化學方程式。一、化學是翻開物質世界的鑰匙1化學科學理論建立與開展119世紀:化學科學建立了以道爾頓原子論、分子構造和原子價鍵理論為中心內容的經典原子分子論。1869年門捷列夫發現了元素周期律。質量作用定律的提出,奠定了化學反響

2、的動力學根底。尿素的人工合成,徹底動搖了“生命力論,使有機化學得到迅猛開展。220世紀:化學家鮑林提出了氫鍵理論和蛋白質分子的螺旋構造模型,為DNA分子雙螺旋構造模型的提出奠定了根底。人們借助掃描隧道顯微鏡,實現了對原子或分子的操縱。2人類對酸堿認識的開展1認識開展過程無定義階段波義耳酸堿理論拉瓦錫酸堿理論酸堿,電離理論酸堿質子理論2阿倫尼烏斯酸堿理論:電解質電離時產生的陽離子全是氫離子的化合物是酸。電解質電離時產生的陰離子全是氫氧根離子的化合物是堿。3酸堿質子理論:凡能給出質子H的物質都是酸。凡能承受質子的物質都是堿。假設某物質既能給出質子又能承受質子,可稱為酸堿兩性物質。4NaHCO3=N

3、aHCO,HCOH=H2OCO2,HCOOH=H2OCO,故根據酸堿質子理論可知HCO可以被稱為酸堿兩性物質。3常見金屬的冶煉1常見金屬大規模開發、利用的大致年限:金屬利用時間與金屬活動性的關系:金屬活動性越強,人類開發、利用該金屬的時間就越晚;金屬活動性越弱,人類開發、利用該金屬的時間就越早。2金屬冶煉的原理和本質金屬冶煉的原理:利用氧化復原反響的原理,在一定條件下,用復原劑或者加熱、電解方法把金屬化合物復原為金屬單質。金屬冶煉的本質:金屬離子金屬單質,即Mnne=M。3金屬的冶煉方法答案2HgO2HgO22Ag2O4AgO22NaCl熔融 2NaCl2MgCl2熔融MgCl22Al2O3熔

4、融4Al3O2Fe2O33CO2Fe3CO2Fe2O32Al2FeAl2O3FeCuSO4=FeSO4CuCu2SO22CuSO24金屬冶煉的一般步驟答案富集冶煉精煉1.冶煉方法的總規律金屬活動性順序表中,金屬的位置越靠后,越容易被復原,用一般的熱分解法就能使金屬復原;活動性居中或不太活潑的用熱復原法;金屬的位置越靠前,越難被復原,往往采用電解法使金屬從礦石中復原出來。2金屬活動性與冶煉方法的關系金屬單質復原性、失電子才能依次減弱金屬陽離子氧化性、得電子才能依次增強1化學真正成為一門科學并較快開展,始于A舍勒發現氧氣B質量守恒定律的發現C原子分子論的問世D中國濕法冶金術的推廣答案C解析原子分子

5、論的建立才使人們對物質變化有了本質的認識。2冶煉金屬常用以下幾種方法:以C、CO或H2作復原劑復原利用比較活潑金屬Na、Mg等復原利用鋁熱反響原理復原電解法熱分解法以下金屬各采用哪種方法復原最正確?1Fe、Zn、Cu等中等活潑金屬_。2Na、Mg、Al等活潑或較活潑金屬_。3Hg、Ag等不活潑金屬_。4V、Cr、Mn、W等高熔點金屬_。5K、Rb、Cs、Ti等金屬通常的復原方法是_。答案12345解析選擇的方法應以節約原料和降低本錢為標準,同時有較高的產率,并易別離。根據每種金屬的特點應選擇最正確方案。其中5K、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

6、,如NaKClNaClK,抽離鉀蒸氣此反響得以繼續進展。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,并不一定是熱復原法。2金屬冶煉方法的選擇,還應該注意金屬元素在自然界中的存在形式。二、化學是人類創造新物質的工具1電解技術的應用進步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響式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響式Na結合

7、電子被復原,析出金屬鈉:Nae=Na由水電離出的H結合電子被復原,放出氫氣,陰極附近OH濃度增大:2H2e=H2電解產物Na、Cl2NaOH、H2、Cl2總反響的離子方程式2Na2Cl 2NaCl22Cl2H2OH2Cl22OH2.化學在糧食增產方面的宏大作用1合成氨技術的改進1909年哈伯創造了合成氨技術,施用氮肥使世界糧食產量增長近一倍。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,增加了糧食的產量。但對環境危害大,已經被制止使用。目前人們正在研制高效、低殘毒且能被生物降解的農藥。3光合作用原理的探究植物的光合作用是地球上規模最大的化學

8、反響,效率非常高。假設人們能弄清楚光合作用的原理,就可以使糧食消費出現重大變化。3新藥物的合成1阿司匹林的合成1899年,科學家用化學方法合成了阿司匹林,其構造簡式為。21929年,弗萊明發現了一種藍綠色霉菌叫青霉菌,它能產生一種抑制和殺死金黃色葡萄球菌的物質叫青霉素。化學對人類的重要性1人類不僅要不斷開發利用自然資源,還要制造、合成有特定性能的新物質,而化學那么是人類創造新物質的工具。2化學科學開展在化學合成技術上所獲得的宏大成就,使化學科研工作人工合成或從自然界別離出了更多的物質,以滿足人類的需要,這是化學對人類文明的重大奉獻之一。320世紀化學合成技術的開展對人類安康程度和生活質量的進步

9、做出了宏大奉獻。以下各組物質全部由化學合成得到的是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項中的纖維素是天然有機高分子化合物;B項中食鹽的制備是物理過程;D項中的石英是自然界中存在的,不是由化學合成得到的。4. 以下化工消費原理錯誤的選項是可以用電解熔融氯化鈉的方法來制取金屬鈉可以將鈉參加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生的反響都是放熱的,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響,故不能將鎂置換出來;電解法冶煉鋁所用的原料為氧化鋁;煉鐵高爐中所發生的反響CO2C2CO屬于吸熱反響。知識拓

10、展高爐煉鐵所涉及的主要反響為CO2CO2,CO2C2CO,3COFe2O32Fe3CO2,反響過程中真正復原Fe2O3的是CO而不是C,反響過程中既被氧化又被復原的元素是碳。化學是認識和創造物質的科學1要使3.2 g氧化鐵完全被復原,事先應準備的CO在標準狀況下的體積為A1 344 mL B672 mLC大于1 344 mL D小于672 mL答案C解析根據Fe2O33CO2Fe3CO2計算出所需CO體積的理論值為1 344 mL,而實驗開場時,需先通入CO排盡玻璃管中的空氣,實驗完畢時,停頓加熱后,還需繼續通入CO至試管冷卻,以防復原出來的鐵被氧化,另外,還應考慮到通入的CO不可能全部參加反

11、響,故應大于1 344 mL。2氧化復原反響廣泛應用于金屬的冶煉,以下說法不正確的選項是A電解熔融氯化鈉制取金屬鈉的反響中,鈉離子被復原,氯離子被氧化B濕法煉銅與火法煉銅的反響中,銅元素都發生復原反響C用磁鐵礦煉鐵的反響中,1 mol Fe3O4被CO復原成Fe,轉移9 mol eD鋁熱法復原鐵的反響中,放出的熱量能使鐵熔化答案C解析C項,應轉移8 mol e。3以下說法不正確的選項是A有些活潑金屬如鋁可作熱復原法的復原劑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復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解析鋁可以作復原劑冶煉一些高熔點的金屬,如

12、2AlFe2O32FeAl2O3;金屬鈉是用電解熔融的NaCl的方法制取;鋁是活潑金屬,很難用復原劑把它復原出來;回收舊金屬可以重新制成金屬或它們的化合物。4根據酸堿質子理論,以下說法正確的選項是A由于水是中性的,它既不是酸,又不是堿BNaHCO3可以被看成酸堿兩性物質,與NaHCO3一樣,NaHSO4也可以被看成酸堿兩性物質CNaHSO3溶液顯酸性,用酸堿質子理論來衡量,它只能被看成酸D不但酸和堿可以用酸堿質子理論來分析,即使是鹽和水也可以用酸堿質子理論來分析答案D解析水既可給出質子變為OH,又可結合質子變為H3O,故可以看成是酸堿兩性物質,故A錯誤;HCO可以給出質子變為CO,又可結合質子

13、變為H2CO3強酸制弱酸,但NaHSO4只能給出質子,而不能承受質子,故B錯誤;NaHSO3溶液雖然顯酸性,但HSO卻能結合質子變為H2SO3,故C錯誤;酸堿質子理論既適用于酸、堿,又適用于鹽和水,故D正確。51以下反響原理不符合工業冶煉金屬實際情況的是_。A2HgO2HgO2BFe3O44CO3Fe4CO2C2MgO2MgO2D2Ag2O4AgO22簡要說明不符合工業實際的原因:_。 答案1C2MgO熔點高,電解耗能大,實際工業消費中采用電解熔融態的MgCl2冶煉鎂解析C項中MgO的熔點很高,因此電解熔融態的MgO需要消耗很多的能量。現實工業消費中冶煉鎂用電解熔融態的MgCl2。 根底過關題

14、組一金屬的冶煉1以下說法中,不正確的選項是A金屬的冶煉,就是利用氧化復原反響原理,在一定條件下將金屬從其化合物中復原出來B冶煉金屬時,必須參加一種物質作為復原劑C金屬由化合態變為游離態,都是被復原D金屬單質被發現和應用得越早,其活動性一般越弱答案B解析金屬的冶煉是將金屬化合物轉化為金屬單質,A項正確;有的金屬化合物在發生氧化復原反響冶煉金屬的時候,自身既作氧化劑又作復原劑,不需要另加復原劑,如HgO,B項錯誤;金屬元素在化合物中一定顯正價,當變成金屬單質后,化合價就變為0,所以是被復原,C項正確;金屬被發現和應用得越早,說明該金屬容易被復原,從而也說明這些金屬的活動性一般是較弱的,D項正確。2

15、以下說法錯誤的選項是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熱復原法中復原劑有焦炭、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,C錯誤。3用鋁熱法復原以下化合物,假設獲得金屬各1 mol,消耗鋁最少的是AMnO2 BCr2O3CWO3 DCuO答案D解析根據得失電子守恒可知,在鋁熱法復原反響中,A項,MnO2Mn,生成1 mol Mn,消耗 mol Al;B項,Cr2O3Cr,生成1 mol Cr,消耗1 mo

16、l Al;C項,WO3W,生成1 mol W,消耗2 mol Al;D項,CuOCu,生成1 mol Cu,消耗 mol Al。綜上可知,正確答案為D。4冶煉金屬一般有以下四種方法: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。四種方法在工業上均有應用。古代有火燒孔雀石煉銅;濕法煉銅;現代有鋁熱法煉鉻;從光鹵石中煉鎂,對它們的冶煉方法分析不正確的選項是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及金屬的活動性。、發生的反響分別是Cu2OH2CO32CuOCO2H2O,C2CuO2CuCO2,符合;FeCuSO4=FeSO4Cu,符合;2AlCr2O3A

17、l2O32Cr,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、合成技術的應用5新型無機材料碳化鈦TiC、碳化硼B4C3、氮化硅Si3N4等稱為非氧化物陶瓷,合成這些物質需在高溫下進展,在合成工藝中必須注意A通入充足的氧氣 B防止與氧氣接觸C可在氮氣、氧氣中合成 D通入少量氧氣答案B解析由題給信息“需在高溫下合成,結合所學無機化學部分知識,碳、硅等在高溫下可與氧氣化合,因此應防止接觸氧氣。6以下關于青霉素的說法正確的選項是A青霉素是一種無機化合物B青霉素是人類合成的第一種有機物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

18、有機物,而非無機物,但人類合成的第一種有機物不是青霉素,而是尿素,雖然20世紀青霉素拯救了數千萬人的生命,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,以下說法不正確的選項是A從E口逸出的氣體是H2B從D口參加含少量NaOH的水溶液以增強導電性C標準狀況下每生成22.4 L Cl2,便產生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向陰極區遷移,H在陰極上發生復原反響產生H2,A項正確;在陰極電解水,水導電才能弱,參加少量氫氧化鈉增強其導電性,B項正確;根據電解方程式2NaCl2H2O2

19、NaOHCl2H2知,nCl21 mol,生成1 mol Cl2必生成2 mol NaOH,C項正確;精制食鹽時,要先參加過量BaCl2溶液除去SO,過量的BaCl2用Na2CO3溶液除去,假設先加Na2CO3溶液,后參加BaCl2溶液,那么過量的Ba2不能除去,D項錯誤。8在人們的印象中,塑料是常見的絕緣材料,但2019年3名諾貝爾化學獎得主的研究成果說明,塑料經改造后能像金屬一樣具有導電性。要使塑料聚合物導電,其內部的碳原子之間必須交替地以單鍵和雙鍵結合再經摻雜處理。目前導電聚合物已成為物理學家和化學家研究的重要領域。由上述分析,以下聚合物經摻雜處理后可以制成“導電塑料的是答案B解析“導電

20、塑料的構造特點是“內部的碳原子之間必須交替地以單鍵和雙鍵結合,那么其構造中一定含有雙鍵,可以排除C項和D項。而A項中碳原子之間的結合方式為 并不是交替出現單雙鍵。題組三從不同角度理解酸、堿的概念9根據電離理論,以下物質不屬于酸的是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20年代,化學家提出了酸堿質子理論。其要點是凡可以給出質子的分子或離子都是酸;凡可以承受質子的分子或離子都是堿,按此觀點,以下粒子既屬于酸又屬于堿的是H2OCOAl3CH3COOHNH HCOA B C D答案A解析領會或把握信息是關鍵。酸堿質子理論的核心:分子

21、或離子承受H為堿;給出H為酸。分析:H2OHOH是酸;H2OHH3O是堿。HCOHCO是酸;HCOHH2CO3H2OCO2是堿。才能提升1114分.以下圖為鋁熱反響的實驗裝置,請答復以下問題:1紙漏斗中鋪在氧化鐵和鋁粉的混合物上面的物質是_。2引發鋁熱反響的操作為_。3假設將氧化鐵換成氧化鎂,該反響能否發生?_填“能或“不能,理由是_。.鋁熱劑并不單指Fe2O3與鋁粉的混合物,實際上鋁粉可以與許多金屬氧化物配成鋁熱劑。如鋁粉與Fe3O4、V2O5、MnO2等均可發生鋁熱反響。1寫出上述鋁熱反響的化學方程式:_;_;_。2據上述反響可總結出鋁熱反響的特點:鋁熱反響實際上屬于四大根本反響類型中的_

22、,其中鋁表現了_性,作_劑;鋁熱反響常用于冶煉金屬性比鋁_填“強或“弱的金屬。答案.1氯酸鉀或KClO32在混合物中間插一根鎂條,并用小木條點燃鎂條3不能鎂比鋁活潑,鋁不能置換出鎂.18Al3Fe3O44Al2O39Fe10Al3V2O55Al2O36V4Al3MnO22Al2O33Mn2置換反響復原復原弱解析鋁熱反響的本質是在較高溫度下,用較活潑的復原劑鋁,把活潑性相對較弱的金屬從其氧化物中復原出來。12化學科學開展的歷史,是一部人類逐步深化認識物質組成、構造、變化的歷史。隨著知識程度的不斷進步,人們對化學概念的認識與描繪也在不斷完善。1初中時,我們將物質與氧氣發生的反響稱為氧化反響。試從氧

23、化反響的本質上重新定義:_。2燃燒是可燃物與氧氣發生的一種發光發熱的劇烈的氧化反響。該定義具有一定的局限性,試結合高中所學知識,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年瑞典化學家阿倫尼烏斯S.Arrhenius提出的電離學說。試用有關方程式表示氨的水溶液呈弱堿性的原因:_。1923年丹麥化學家布朗斯特Bronsted和英國化學家勞里Lowry提出了酸堿質子理論。該理論認為凡能給出質子H的物質都是酸;凡能承受質子H的物質都是堿。根據酸堿質子理論判斷,以下粒子既可看作酸又可看作堿的是_填序號。ACH3COOBNHCH2ODHSOEOHFNO41923年路易

24、斯Lewis提出了廣義的酸堿理論:但凡能給出電子對的物質都是堿;但凡能承受電子對的物質都是酸。如:HOHHOH,即酸電子對承受體堿電子對給予體產物。試指出以下兩個反響中的酸或堿:FH2OHFOH,該反響中的堿是_填“F或“H2O。H3BO3H2OHBOH,該反響中的酸是_填“H3BO3或“H2O。答案1物質失去電子的反響稱為氧化反響2物質之間發生的劇烈的發光發熱的氧化復原反響稱為燃燒3NH3H2ONH3H2ONHOHCD4FH3BO3解析1經過高中的學習,我們知道氧化反響的本質是物質失去電子。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根據布朗斯特和勞里的酸堿質子理論:H2O既可以承受質子形成H3O,又可以給出質子形成OH;HSO既可以承受質子形成H2SO3,又可以給出質子形成SO,所以這兩種粒子既可看作酸又可看作堿。4根據路易斯的酸堿理論分析,F與H2O的反響中,F提供電子對,所以F是該反響中的堿;H3BO3與H2O的反響中,H3BO3承受電子對,所以H3BO3是該反響中的酸。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,請答復相應的問題:11774年瑞典化學家舍勒用軟錳礦

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