课堂新坐标2016_2017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
高一化学专题4 化学科学与人类文明
钠的制取
铝的制取
小结: 小结:
Ag Hg Cu H Pb Sn Fe Zn Al Mg Na Ca K 加热法 热还原法 电解法
二、化学科学理论与测定技术
(1)古代化学 (1)古代化学
冶金、陶瓷、酿造、 冶金、陶瓷、酿造、 火药、造纸、医药 火药、造纸、
近代化学
原子-分子论 原子 分子论
现代化学
请写出这句话对应的化学方程式? 请写出这句话对应的化学方程式?
[材料3]古代炼铁 材料3]古代炼铁 3]
我国古代的炼铁技术在世 界上是遥遥领先的, 界上是遥遥领先的,比欧 洲要早一千多年。 洲要早一千多年。早期的 炼铁是将铁矿石和木炭一 层夹一层的放在炼炉中, 层夹一层的放在炼炉中, 650~1000℃的火上焙烧 的火上焙烧, 在650~1000℃的火上焙烧, 利用木炭的不完全燃烧产 生的一氧化碳使铁矿石中 的氧化铁还原成铁。 的氧化铁还原成铁。
物质结构理论
(2)微观结构观测仪器: (2)微观结构观测仪器: 微观结构观测仪器
光学显微镜 电子显微镜 扫描隧道显微镜
三、酸、碱理论
波义耳酸、碱理论: 波义耳酸、碱理论:
水溶液能溶解某些金属, 水溶液能溶解某些金属,跟 碱接触会失去原有特性, 碱接触会失去原有特性,且 能使石蕊试剂变红的物质是
酸;
在水溶液中电离时产生的阳 在水溶液中电离时产生的阳 离子全是氢离子的化合物是
酸;
在水溶液中电离时产生的阴 在水溶液中电离时产生的阴 离子全是氢氧根离子的化合 物是碱。
路易斯酸、碱理论 酸 碱质子理论: 路易斯酸、碱理论-酸、碱质子理论:
凡能给出质子( 凡能给出质子(H+)的物质 是酸; 凡能接受质子( 凡能接受质子(H+)的物质 是碱。 若某物质既能给出质子又能接 受质子,称之为两性物质。 受质子,称之为两性物质。
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苏教版必修2
【解析】 B 项反应发生的温度为 2 125 ℃,必定消耗大量的能量,经济效益不高, 故不采用,工业上一般采用电解 Al2O3 来冶炼铝。
【答案】 B
三、化学物质的制备 【例 4】 NaCl 是从海水中提取出来的一种重要物质,除食用外,它还是一种工业原 料,下列以 NaCl 为原料的产品(或物质)是( ) ①烧碱 ②纯碱 ③金属钠 ④氯气 ⑤盐酸 A.全是 B.只有①②③④ C.只有①②③⑤ D.只有①②④⑤
方法导学
一、金属的常见冶炼方法及其原理
1.金属冶炼的三步骤
第一步:矿物的采集、除杂。提高矿物中有用成分的含量;
第二步:冶炼。利用氧化还原反应的原理,在一定条件下,用还原剂把金属矿物中的
金属离子还原成金属单质;
第三步:精炼。采用适当的方法提炼出纯金属。
2.金属的常见冶炼方法及其原理
冶炼方法
主要原理
【解析】 人类对物质结构、性质和变化的认识是在实验研究的基础上逐步深入的。 【答案】 A
2021/4/17
高中化学专题4化学科学与人类文明第一单元化学是
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认识和创造物质的科学课件苏教版必修2
结束语
同学们,你们要相信梦想是价值的源泉,相信成功 的信念比成功本身更重要,相信人生有挫折没有失 败,相信生命的质量来自决不妥协的信念,考试加
淘金
二.工业生产中常见物质的制取原理 1.氯碱工业
休息时间到啦
同学们,下课休息十分钟。现在是休息时间,你 们休息一下眼睛,
看看远处,要保护好眼睛哦~站起来动一动,久 坐对身体不好哦~
典例导析
一、人类对酸碱认识的发展
【例 1】 1833 年,瑞典化学家阿伦尼乌斯提出酸碱电离理论,他认为:电离时产生
高中化学 专题4 化学科学与人类文明 第一单元 化学是
第一单元 化学是认识和创造物质的科学[考试要求]1.化学理论的建立和发展与人类认识世界的关系(a/a)2.化学科学的研究内容和发展前景(a/a)3.化学在合成新物质、提高人类生活质量方面的重要作用(a/a)4.金属活动性与金属冶炼方法的关系(/a)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)。
3.电极反应(惰性电极电解NaCl 溶液):(1)阴极反应:2H ++2e-=====H 2↑;(2)阳极反应:2Cl --2e -Cl 2↑;(3)总电解方程式:2NaCl +2H 2O=====通电2NaOH+Cl 2↑+H 2↑。
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)金属元素的存在 ①游离态:元素以单质形态存在,如极少数化学性质不活泼的金属(金、铂等)。
②化合态:不同种元素结合形成化合物时的存在形式,如绝大多数较活泼的金属(除金、铂等)。
(2)金属使用的发展历程金属铜在约6 000年前已被大规模利用,铁的使用在约2 500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。
(3)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M n ++n e -===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。
④一般步骤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。
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。
课堂新坐标2016-2017学年高中化学第1章原子结构与元素周期律第1节原子结构第2课时核外电子排布学业分层测评
课堂新坐标2016-2017学年高中化学第1章原子结构与元素周期律第1节原子结构第2课时核外电子排布学业分层测评核外电子排布(建议用时:45分钟)[学业达标]1.下列化学用语说法正确的是( )A.F-的离子结构示意图:B.原子结构示意图:可以表示12C,也可以表示14CC.Na原子的结构示意图是:C D.6个中子的碳原子的核素符号:146【解析】A中是F原子的结构示意图,错误;同位素的原子结构示意图相同,B正确;CC所表示的中子中是Na+的结构示意图,错误;146数是8,D错误。
【答案】 B2.下列化学符号表示同一种元素的是( )A.仅①③ B.仅①②③C.仅②③ D.全部【解析】元素的种类由质子数决定,由给出符号可知①、②、③核内质子数均为17,为同一种元素。
【答案】 B3.某元素X的气态氢化物极易溶于水,其水溶液能使酚酞试液显红色,则X元素的原子结构示意图为( )【解析】由题意知X的气态氢化物的水溶,X为氮元素。
液呈碱性,则该氢化物为NH3【答案】 B4.某元素原子的原子核外有三个电子层,最外层电子数是4。
该原子核内的质子数是( )C.16 D.17【解析】根据核外电子排布规律可知该原子结构示意图为,则x=14。
【答案】 A5.某原子核外共有n个电子层(n>3),则(n-1)层最多容纳的电子数为( )A.8 B.18C.32 D.2(n-1)2【解析】由(n-1)≥3⇒2(n-1)2≥18,且次外层电子数最多不超过18,因此,(n-1)层最多容纳的电子数为18。
【答案】 B6.某元素的原子核外电子排布中,K层电子层和L层电子层电子数之和等于M层电子层和N层电子层电子数之和,则该元素的核电荷数为( )C.12 D.17【解析】据题意,结合核外电子排布所遵循的规律可知,该元素原子核外K层上有2个电子,L层上有8个电子,M层上有8个电子,N 层上有2个电子,因此核外共有20个电子,则核电荷数为20。
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3.工业上常用电解熔融氯化钠的方法制取金属钠和氯气,试回答下列问 题: (1)金属钠在________极上产生。 (2)写出产生Cl2的电极反应式:______________________。 (3)该反应________(填“是”或“不是”)离子反应,如果是,请写出该反应 的离子方程式:___________________________(如果不是,则此空不填)。 (4)为何不采用电解食盐水来制取Na? _________________________________________________________ _________________________________________________________
【答案】 B
高温、高压 2.下列有关工业合成氨N2+3H2 2NH3的叙述错误的是( 催化剂 A.N2是氧化剂,H2是还原剂 B.1 mol N2和3 mol H2组成的原料气发生反应生成2 mol NH3 C.催化剂只能改变反应的速率,不能提高N2的转化率 D.工业合成氨属于人工固氮
[题组· 冲关] 题组 化学与物质的制备 1.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 D.图中所示转化反应都是氧化还原反应
高温 - 【解析】 Fe3O4+4CO=====3Fe+4CO2,1 mol Fe3O4→3Fe,转移8 mol e , 选项C错误。
【答案】 C
2.(双选)下列冶炼金属与原料试剂正确的是( A.Fe—Fe3O4 C.Ag—Ag2O B.Mg—MgO D.Al—AlCl3
)
【答案】 AC
3.下列物质在冶炼金属的过程中,需加入还原剂的是(
高温、高压 (3)硝酸:N2+3H2 2NH3, 催化剂 催化剂 4NH3+5O2 4NO+6H2O, △ 2NO+O2===2NO2, 3NO2+H2O===2HNO3+NO。
催化剂 (5)聚乙烯:nCH2===CH2 ――→ CH2—CH2。 △ (6)纯碱:NaCl+NH3+CO2+H2O===NaHCO3↓+NH4Cl,2NaHCO3===== Na2CO3+CO2↑+H2O。 (7)制漂白粉:2Cl2+2Ca(OH)2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
) )
(4)化学真正成为一门科学并较快发展,始于质量守恒定律的发展。( (5)Na、K等活泼金属可用CO还原法冶炼。( )
)
【答案】 (1)× (2)× (3)√ (4)× (5)×
[核心· 突破] 1.金属的冶炼方法 (1)热分解法 对一些不活泼的金属,可以直接用加热分解的方法使其从化合物中分离出 来。如排在Cu后面的Hg、Ag等。 △ △ 2Ag2O=====4Ag+O2↑ 2HgO=====2Hg+O2↑
【答案】 C
5.根据电离学说,下列物质不属于酸的是( A.H2SO4 C.HF B.HNO3 D.NaHSO3
)
- - 【解析】 NaHSO3在水溶液中电离生成Na+、H+、SO 2 、 HSO 3 3 ,电离出的
阳离子全为H 的才是酸。
+
【答案】 D
化学是人类创造新物质的工具
[基础· 初探] 1.惰性电极电解熔融NaCl与电解NaCl水溶液的比较
【解析】 离子反应发生的前提条件是电解质必须电离出自由移动的离子, 氯化钠在熔融状态下能够电离出自由移动的Na+或Cl-,所以该反应是离子反应。 阳极反应为2Cl--2e-===Cl2↑,阴极反应为2Na++2e-===2Na,总反应为2Na++
- 通电 + + 2Cl ===== 2Na+Cl2↑。由金属活动性顺序表知,H 的氧化性大于Na ,在NaCl
化学是打开物质世界的钥匙
[基础· 初探] 1.金属的冶炼 (1)金属使用的发展历程
2.化学科学理论的建立与发展 (1)19世纪时的化学科学理论。 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尿素的合成,彻底动摇了“生命力论”。
(2)热还原法 大多数金属的冶炼都是通过在高温下发生的氧化还原反应来完成的。 ①常用的还原剂有焦炭、一氧化碳、氢气、Al等。例如: 高温 Fe2O3+3CO=====2Fe+3CO2 高温 WO3+3H2=====W+3H2O 高温 2CuO+C=====2Cu+CO2↑。
②也可以用一些活泼金属作还原剂,将相对不活泼的金属从其化合物中置换 出来。例如: 高温 铝热法:3Fe3O4+8Al=====9Fe+4Al2O3 湿法炼铜:Fe+CuSO4===FeSO4+Cu。
2.合成氨
高温、高压 N2+3H2 2NH3 催化剂 (1)反应原理: 。
(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,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。
(3)电解法 对于一些非常活泼的金属(如钾、钙、钠、镁、铝等),其还原性很强,都很 容易失去电子,采用一般还原剂很难将它们还原出来,工业上常用电解法冶炼。 例如: 通电 2Al2O3(熔融) ===== 4Al+3O2↑ 冰晶石 通电 MgCl2(熔融)=====Mg+Cl2↑。
2.人类对酸、碱理论认识的发展
)
【解析】 N元素的化合价从0降低到-3,H元素的化合价从0升高到+1, 所以氮气作氧化剂,氢气作还原剂,A项正确;该反应为可逆反应,1 mol N2和3 mol H2不能完全反应生成2 mol NH3,B项错误;催化剂同等程度的改变正、逆反 应的速率,所以平衡不移动,转化率也就不变,C项正确;固氮是指把游离态的 氮转变属的冶炼 1.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,1 mol Fe3O4被CO还原成Fe,转移9 mol e- D.铝热法还原铁的反应中,放出的热量能使铁熔化
溶液中存在H ,因此Na 不会参与反应。
+
+
【答案】 (1)阴 (2)2Cl--2e-===Cl2↑ 通电 (3)是 2Na +2Cl =====2Na+Cl2↑
+ -
(4)NaCl溶液中含有H ,H 氧化性大于Na ,因此Na 不会得电子生成Na
+
+
+
+
(2)20世纪时的化学科学理论。 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。
(1)化合态的金属元素被还原时,一定得到相应的金属单质。( (2)金属冶炼过程中,被冶炼的金属既可被氧化,也可被还原。( (3)据酸碱质子理论知(NH4)2CO3是酸碱两性物质。( )
)
【导学号:39700064】 A.HgO C.Fe2O3 B.Al2O3 D.Ag2O
【解析】 HgO、Ag2O利用热分解法冶炼Hg、Ag,Al2O3利用电解法冶炼 Al,Fe2O3应加入还原剂利用热还原法冶炼Fe。
【答案】 C
【易误警示】 (1)MgCl2、MgO都是离子化合物,在熔融时都可电离,通电 时都可电解生成Mg,但MgCl2的熔点比MgO的低,故冶炼镁时用MgCl2。 (2)AlCl3为共价化合物,熔融时不电离,冶炼Al时用电解熔融Al2O3的方法。
【解析】 本题考查元素化合物知识,意在考查考生综合运用元素化合物知 识的能力。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。
4.合成医药 (1)阿司匹林:
(2)青霉素:能抑制和杀死金黄色葡萄球菌。
(1)电解NaCl溶液可以制备Na。(
) )
(2)电解熔融NaCl的阴极反应为Na++e-===Na。( (3)合成氨的反应是可逆反应。( )
【答案】 (1)× (2)√ (3)√ (4)√
[核心· 突破] 常见物质的工业制备方法和化学原理 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。 通电 (1)氯碱工业:2NaCl+2H2O=====2NaOH+Cl2↑+H2↑。 高温 (2)硫酸:4FeS2+11O2=====2Fe2O3+8SO2, 催化剂 2SO2+O2 2SO3, △ SO3+H2O===H2SO4。
知 识 点 一 学 业 分 层 测 评
第一单元 化学是认识和创造物质的科学
知 识 点 二
1.能用化学发展史说明并体会人类对物质及其变化的认识是逐步发展和深 入的。 2.了解化学科学在人类认识物质世界方面的重要作用。 3.了解化学在合成新物质、提高人类生活质量方面的重要作用。 4.了解金属活动性与金属冶炼方法的联系,知道金属冶炼的本质。(重点)
题组2 酸、碱的认识 4.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】 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。