【苏教版】2018学年必修二：4.1《化学是认识和创造物质的科学》ppt课件(69页) (共69张P

2SO3，
SO3＋H2O===H2SO4。
(3)硝酸：N2＋3H2
2NH3
4NH3＋5O2
4NO＋6H2O，
2NO＋O2===2NO2，
3NO2＋H2O===2HNO3＋NO。
(4)酚醛树脂：
(5)聚乙烯：
。
(6) 纯 碱 ： NaCl ＋ NH3 ＋ CO2 ＋ H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl，
5.食盐是一种与人类生活最密切的 物质之一。以食盐为原料可以制取金属 钠、氯气、氢气、烧碱等宝贵的化学用 品和化工原料。
(1)写出工业制备金属钠的化学方程 式：_____________________________。
(2)电解____________可制得烧碱、 氢气和氯气，这称为__________工业。 写出该工业的电极方程式及总化学方程 式：阳极：__________________；阴极： ____________________ ； 总 反 应 式 ： _____________________。
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、制备具有特定性能的物 质。以下为一些物质工业生产的化学原 理。
(1)氯碱工业：2NaCl＋2H2O ＋Cl2↑＋H2↑。
2NaOH
(2) 硫 酸 ： 4FeS2 ＋ 11O2 8SO2，
2Fe2O3 ＋
2SO2＋O2
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： ①结构简式：
(2)青霉素：能抑制或杀死金黄色的 葡萄球菌。
[成功体验] 3．我国著名化学家侯德榜在 20 世 纪 40 年代所创立的“侯氏制碱法”誉满 全球，其中的“碱”指的是( ) A．氢氧化钠 B．碳酸钠 C．碳酸氢钠 D．碳酸钾
将析出的 NaHCO3 晶体灼烧即得纯 碱，化学方程式为
______________________________ ___________________________________ _______。
2NaHCO3
Na2CO3＋CO2↑＋H2O。
[例 2] (江苏高考)NaCl 是一种化 工原料，可以制备一系列物质，如图所 示。下列说法正确的是( )
A．25 ℃时，NaHCO3 在水中的溶解 度比 Na2CO3 的大
B．石灰乳与 Cl2 的反应中，Cl2 既 是氧化剂，又是还原剂
C．常温下干燥的 Cl2 能用钢瓶贮 运，所以 Cl2 不与铁反应
3.根据酸碱质子理论，下列物质既属于
酸又属于碱的是( )
A.硫酸氢钠
B．氨气
C.乙醇
D．水
解析：选 D 既属于酸又属于碱的物 质，必须是既能电离出 H＋，又能接受 H＋。
4.下列金属冶炼的反应原理，错误的 是( )
4．下列金属冶炼的反应原理，错误的是( )
解析：选 B 冶炼金属镁采用电解 法，即 MgCl2(熔融) Mg＋Cl2↑。
(3)我国著名的化工专家侯德榜发明 的“联合制碱”法也是以食盐为基础原 料的，该方法首先向饱和食盐水中先通 入 NH3，再通入 CO2 气体，析出 NaHCO3 晶体，化学方程式为 ___________________________________ _________________________________；
(1)热还原法的分类：
(2)热还原法的优缺点： ①用 H2 作还原剂时，生成产物 H2O 在高温下以水蒸气的形式蒸发出去，使 制得的金属纯度较高，但成本也较高。
②用 CO 作还原剂冶炼金属时，CO 一般在冶炼炉中通过下列反应生成：C＋ O2 CO2，CO2＋C 2CO，所以用 CO 还原法冶炼得到的金属中混有杂质 C，纯度不高。
4．工业生产中 4 个重要反应：
(1)合成氨：N2＋3H2
2NH3；
(2)制硫酸：2SO2＋O2
2SO3
(3)制硝酸：4NH3＋5O2
4NO＋
6H2O；
(4) 制 纯 碱 ： NaCl ＋ CO2 ＋ NH3 ＋
H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl。
[热点命题区] 1．金属冶炼的方法
2．实例 (1)电解法： 2NaCl(熔融) MgCl2(熔融) 2Al2O3(熔融)
D．图中所示转化反应都是氧化还原 反应
解析：选 B A 项，25 ℃时，NaHCO3 在水中的溶解度比 Na2CO3 小，故不正 确；C 项，氯气与铁在加热或潮湿的环 境下易反应，干燥和常温环境下反应速 率较慢，不正确；D 项，制备碳酸氢钠 和碳酸氢钠分解的反应不是氧化还原反 应，故不正确。
以 NaCl 为原料的化工生产的反应 原理
提示：电解熔融氯化钠。
[课堂互动区]
[新知探究] 探究 1 在地壳中含量最高的金属 元素是铝，为什么铝的发现和使用比铁、 铜要晚呢？
提示：金属的发现和使用与金属的 活泼性密切相关，金属越活泼，其相应 的金属阳离子得电子的能力越弱，冶炼 难度越大。铝是一种非常活泼的金属， 用一般的还原剂很难将其还原，工业上 采用最强有力的氧化还原手段——电解 法进行冶炼，而铜和铁用一般的还原剂 就可以达到目的，所以铝的发现和使用 比铜和铁要晚得多。
(1)2NaCl ＋ 2H2O
2NaOH ＋
Cl2↑＋H2↑；
(2)H2＋Cl2 2HCl；
(1)工业上能否用 H2 与 Cl2 混合点燃的 方法制取 HCl，再使HCl 溶于水制得盐酸？
(2)标准状况下 11.2 L Cl2 与足量 Ca(OH)2 反应，转移电子的物质的量是多少？
提示：(1)不能，原因是 H2、Cl2 混 合点燃易发生爆炸，应该使用纯净的 H2 在 Cl2 中燃烧的方法制取 HCl，再使 HCl 溶于水可得盐酸。
2.中学化学中常见的三大强酸是哪 些？它们电离出的阳离子都是什么？
提提示示：：HClH、CH2l、 SO4H、2HSNOO34、；HH＋NO3；H＋
3.中学化学中常见的强碱有哪些？ 它们电离出的阴离子都是什么？
提 示 ： NaOH、 KOH 、 Ca(OH)2 、 Ba(OH)2 等；OH－
4.工业上制取金属钠是电解熔融氯 化钠还是电解食盐水？
(2)酸、碱质子理论：
②实例 由此可知 HCO－ 3 属于酸碱两性物质。
[成功体验] 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，下图 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．金属的化合价高低 B．金属的活动性强弱 C．金属的导电性强弱 D．金属在地壳中的含量多少
2Na＋Cl2↑ Mg＋Cl2↑ 4Al＋3O2↑
(2)热还原法： H2＋CuO Cu＋H2O 3CO＋Fe2O3 2Fe＋3CO2 2Al＋Cr2O3 Al2O3＋2Cr (3)热分解法： 2HgO 2Hg＋O2↑ 2Ag2O 4Ag＋O2↑
[例 1] [双选]下列说法正确的是( ) A．有些活泼金属，如铝可作热还原法的还原剂 B．用电解 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．回收旧金属可以重新制成金属或它们的化合物
解析：选 AD 铝可以作还原剂冶炼 一 些 高 熔 点 的 金 属 ， 如 2Al ＋ Cr2O3 2Cr＋Al2O3，A 项正确；电解 NaCl 溶液不能得到金属钠，应该用电解 熔融 NaCl 的方法制取，B 项错；铝是活 泼金属，很难用还原剂把它还原出来， 应该用电解熔融 Al2O3 的方法制备，C 项 错；D 项正确。
[新知探究] 探究 1 工业上如何制备金属钠，如 何制备氢氧化钠？依据教材 P95 资料卡 填写下列空白。 惰 性 电 极 电 解 熔 融 NaCl 与 电 解 NaCl 水溶液：
探究 2 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
③用 C 作还原剂冶炼得到的金属往 往混有焦炭和含碳化物，得不到纯度较 高的金属。
④用铝热反应冶炼金属，克服了被 冶炼金属及其氧化物熔点高、难冶炼的 问题，但是成本较高。
下表中金属的冶炼原理与方法不完 全正确的是( )
解析：选 C 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。
解析：选 B 此“碱”是由“纯碱” 俗名而来，Na2CO3 俗名纯碱，是盐类、 非碱类。
—————————[关键语句小结]———————————— 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)。
(2)0.5 mol
[训练提能区]
1．化学真正成为一门科学并较快发 展，始于( )
A.舍勒发现氧气 B.质量守恒定律的发现 C.原子—分子论的问世 D.中国湿法冶金术的推广
解析：选 C 原子—分子论的建立 才使人们对物质变化有了本质的认识。
2.金属冶炼的目的是( ) A.把金属化合物还原为金属单质 B.把金属单质变为氧化物 C.除去金属中的杂质 D.把电能转变为化学能 解析：选 A 金属冶炼的目的是将 金属化合物还原为金属单质。
1．人类开发、利用金属
(1)常见金属 Cu、Sn、Fe、Al 开发利用
从早到晚的顺序为 Cu、Sn、Fe、Al。
(2)金属的冶炼：
①冶炼实质：金属离子
金属原子；
②冶炼依据：金属的活动性不同， 冶炼方法不同；
③冶炼方法：电解法、热还原法、 热分解法及富集法。
2. 化学科学理论的建立与发展 (1)19 世纪： ①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的建立。 ②1869 年门捷列夫发现了元素周期律。
③质量作用定律的提出奠定了化学 反应的动力学基础。
④尿素的人工合成，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蛋 白质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扫描隧道显微镜的发展，实现了 对原子或分子的操纵。
3．人类对酸、碱理论认识的发展 (1)阿伦尼乌斯电离学说
探究 2 哪位化学家建立了原子 论？人工合成的哪种物质彻底动摇了 “生命力论”？
提示：道尔顿；尿素。
探 究 3 NaHSO4 溶 液 是 强 酸 性,Na2CO3 溶液是碱性,那么 NaHSO4 是 酸,Na2CO3 是碱吗？
提示：NaHSO4 不是酸，Na2CO3 不 是碱，二者均是盐。
[必记结论]
化成产品？
提示：N2＋3H2
2NH3；不能，
原因是该反应为可逆反应。
探究 3 阿司匹林的结构简式为
，阿司匹林分子结构中含有 的官能团是什么？它能否与乙醇发生酯 化反应？
提示：酯基、羧基；能与乙醇发生 酯化反应。
[必记结论] 1．利用电解原理制造新物质 (1)钠的制取：2NaCl(熔融) 2Na ＋Cl2↑ (2) 烧 碱 的 制 备 ： 2NaCl ＋ 2H2O 2NaOH＋H2↑＋Cl2↑
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．你能写出金属活动性顺序中的内容 吗？铁能否置换出 CuSO4 溶液中的“铜”？
提示：K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、 Sn、Pb(H)、Cu、Hg、Ag、Pt、Au。能， 反应方程式为 Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu。
解析：选 B 活动性越小的金属，其 化合态越易被还原，越易被冶炼成单质。
2．根据酸碱质子理论，下列说法不 正确的是( )
A．所有的弱酸根都是碱 B．弱酸酸式根既是酸又是碱 C．一种物质不可能既是酸又是碱 D．氢氧根是碱
解析：选 C 弱酸的电离是可逆的， 其逆反应就是弱酸根或弱酸酸式根与氢 离子的结合生成弱酸的反应，因为能够 结合氢离子，所以它们都是碱，A 选项 正确；同时，弱酸酸式根还可以进一步 电离出氢离子，所以它又是酸，B 选项正 确；既能给出质子又能接受质子的物质 既是酸又是碱，故 C 选项错误；OH－＋ H＋===H2O，D 项正确。