1、第一单元化学是认识和创造物质的科学【目标导航】1.知道化学科学理论发展的历程及其化学技术的发展对人类社会的贡献。2.知道金属在自然界中的存在形态和金属冶炼的一般方法，会书写相关的化学方程式。【自主学习】一、化学是打开物质世界的钥匙1人类对金属的制取和利用(1)金属活动性顺序与金属开发利用先后的关系一般金属活动性_，人类开发、利用该金属的时间就越晚；金属活动性_，人类开发、利用该金属的时间就越_。(2)金属冶炼的原理和实质金属冶炼的原理：利用_反应的原理，在一定条件下，用_剂或者加热、电解方法将金属_还原为金属单质。金属冶炼的实质：金属离子金属单质，即Mnne=M。金属冶炼的方法：_、_、_等。
2、2化学科学理论的建立与发展(1)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。1869年门捷列夫发现了_。_的提出奠定了化学反应的动力学基础。_的人工合成，彻底动摇了“生命力论”， 使有机化学得到迅猛发展。(2)20世纪化学家_提出了_理论和_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。人们借助_显微镜，实现了对_的操纵。3人类对酸碱认识的发展(1)阿伦尼乌斯电离学说酸：电解质电离时产生的阳离子全部是_的化合物，如HCl、H2SO4等。碱：电解质电离时产生的阴离子全部是_的化合物，如NaOH等。(2)酸碱质子理论酸：能_的物质，如HNO3、CH3COOH等。
3、碱：能_的物质，如OH、CH3COO等。酸碱两性物质：既能_又能_的物质，如H2O、HCO等。 议一议依据酸碱质子理论，HCO是否可称为酸碱两性物质？二、化学是人类创造新物质的工具1电解技术的应用提高了食盐的利用价值熔融氯化钠的电解氯化钠水溶液的电解存在微粒阳极反应式阳极反应_反应_反应阴极反应式阴极反应_反应_反应电解产物阴极阳极化学反应方程式2.化学合成技术的成就(1)合成氨反应原理为_。应用：使世界粮食产量增长近一倍。(2)合成杀虫剂有效地控制了虫害，增加了粮食的产量。(3)研究光合作用的机制若人们能弄清楚_的原理，就可以使粮食生产出现重大变化。3合成新药物(1)1899年，科学家用化学
4、方法合成了阿司匹林，其结构简式为_。(2)1929年，弗莱明发现了一种蓝绿色霉菌叫_，它能产生一种抑制和杀死金黄色葡萄球菌的物质_。议一议1为什么电解熔融NaCl和电解NaCl溶液的阴极产物不同？2在粮食增产上科学家提出了哪些不同的建议？【难点突破】一、金属的冶炼金属冶炼的方法主要有1电解法活泼金属(从KAl)较难用还原剂还原，通常采用电解熔融的金属化合物的方法冶炼活泼金属。例如：金属电解方程式关键提醒Na2NaCl(熔融)2NaCl2不是电解饱和食盐水MgMgCl2(熔融)MgCl2不采用电解熔融MgO，MgO熔点高，耗能大Al2Al2O3(熔融)4Al3O2不是电解AlCl3，AlCl3为
5、共价化合物，不能电解2热还原法在金属活动性顺序表中处于中间位置的金属(一般从ZnCu)，通常是用还原剂(C、CO、H2、活泼金属Al等)将金属从其化合物中还原出来。例如：高炉炼铁：3COFe2O32Fe3CO2湿法炼铜：FeCuSO4=CuFeSO4铝热法炼铁：2AlFe2O32FeAl2O3(可以应用于焊接钢轨)3热分解法对于不活泼金属(Hg、Ag等)，可以直接用加热分解的方法将金属从其化合物中还原出来。例如： 2HgO2HgO2，2Ag2O4AgO2例1下列说法不正确的是()A有些活泼金属如铝可作热还原法的还原剂B用电解熔融NaCl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
6、炼铝D回收废旧金属可以重新制成金属或它们的化合物方法总结熟记金属的活动性及冶炼原理是解题的关键，金属活动顺序表中Zn和Cu之间的金属氧化物都能被H2、C、CO、Al从它们的金属氧化物中置换出来。变式训练1 下列化工生产原理错误的是()可以用电解熔融氯化钠的方法来制取金属钠可以将钠加入到氯化镁饱和溶液中制取镁用电解法冶炼铝时，原料是氯化铝炼铁高炉中所发生的反应都是放热的，故无需加热 A B C D 知识拓展高炉炼铁所涉及的主要反应为CO2CO2，CO2C2CO,3COFe2O32Fe3CO2，反应过程中真正还原Fe2O3的是CO而不是C，反应过程中既被氧化又被还原的元素是碳。二、氯碱工业电解饱和
7、食盐水原理生成物现象电极反应式阳极Cl2产生黄绿色气体2Cl2e=Cl2阴极H2和NaOH产生无色气体2H2e=H2电解总离子方程式2Cl2H2OH2Cl22OH关键提醒(1)通常用湿润的淀粉KI试纸检验阳极产物氯气，用酚酞溶液检验阴极生成的碱。(2)工业上用阳离子交换膜将两极区隔开。阻止OH进入阳极室，与Cl2发生副反应：2NaOHCl2=NaClNaClOH2O；阻止阳极产生的Cl2和阴极产生的H2混合发生爆炸。例2氯碱厂电解饱和食盐水制取的工艺流程图如下：(1)在电解过程中，与电源正极相连的电极上所发生反应的电极反应式为_，与电源负极相连的电极上的所发生反应的电极反应式为_。(2)工业食
8、盐含Ca2、Mg2等杂质，精制过程中发生反应的离子方程式为_。(3)如果粗盐中SO含量较高，必须添加钡试剂除去SO，该钡试剂可以是_。aBa(OH)2bBa(NO3)2cBaCl2(4)为有效除去Ca2、Mg2、SO，加入试剂的合理顺序为_。a先加NaOH，后加Na2CO3，再加钡试剂b先加NaOH，后加钡试剂，再加Na2CO3c先加钡试剂，后加NaOH，再加Na2CO3(5)脱盐工序中利用NaOH和NaCl在溶解度上的差异，通过_、冷却、结晶、_(填写操作名称)除去NaCl。解题反思化学法除杂解题思路(1)选择除杂试剂：一是不能引入杂质，二是要沉淀能力强，三是加入试剂一般要过量。(2)确定除
9、杂的最佳顺序：先加入的试剂若过量，后加试剂能除去已过量的试剂。变式训练2下图是用离子交换膜法电解饱和食盐水的示意图，电解槽中B极产生的气体是_。产品A的化学式为_。若采用无膜电解槽电解饱和食盐水可制取次氯酸钠，试写出该反应的化学方程式_。方法思路图示电解池或原电池题解答思路观察图示信息(电子流向，离子移向，电流流向，电极进出物质，有无外接电源等)判断电极名称电极反应解答有关问题。【当堂过关】1下列物质在冶炼金属的过程中，需加入还原剂的是()AHgO BAl2O3 CFe2O3 DAg2O2根据酸碱电离理论，判断下列化合物属于酸的是()HClNaHSO4CH3COOHNa2CO3Al(OH)3N
10、aOHA B C D3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 eD铝热法还原铁的反应中，放出的热量能使铁熔化4NaCl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()烧碱纯碱金属钠氯气盐酸A BC D5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
11、)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_(如不是，则此空不填)。(4)为何不采用电解食盐水来制取Na？_。6孔雀石的主要成分是Cu2(OH)2CO3。(1)试写出该孔雀石高温分解的化学方程式：_。(2)试以(1)中所得金属氧化物为原料，分别采用湿法冶炼和高温冶炼的方式制取金属铜。供选择的试剂有：木炭铁屑生石灰 稀H2SO4，不得另选其他试剂，写出有关反应的化学方程式。A湿法冶炼：_；B高温冶炼：_。学案答案精析第一单元化学是认识和创造物质的科学自主学习一、1.(1)约200年前约6 000年前约6 000年前约2 500年前越强越弱早(2)氧化还原还原化合物
12、热分解法热还原法电解法2(1)道尔顿原子论分子结构原子价键理论元素周期律质量作用定律尿素(2)鲍林氢键蛋白质扫描隧道原子或分子3(1)HOH(2)给出质子(H)接受质子(H)给出质子接受质子议一议根据酸碱质子理论，若某种物质既能给出质子又能接受质子，可称为酸碱两性物质，因此，HCO可称为酸碱两性物质。二、1.(从左到右，从上到下)Na、ClNa、Cl、H、OH、H2O2Cl2e=Cl22Cl2e=Cl2氧化氧化Nae=Na2H2e=H2还原还原Cl2Cl2NaNaOH、H22NaCl2NaCl22NaCl2H2OH2Cl22NaOH2(1)N23H22NH3(3)光合作用3(1)(2)青霉菌青
13、霉素议一议1电解熔融NaCl时，能在阴极放电的离子只有Na，故阴极产物为钠；电解NaCl溶液时，能在阴极放电的离子有Na、H，由于H放电能力比Na强，故阴极产物为H2。2生产化肥使粮食大量增产；利用基因工程育种，改良品种；研制杀虫剂、除草剂；研究光合作用的机制。难点突破例1C铝可以作还原剂冶炼一些高熔点的金属，如2AlFe2O32FeAl2O3；金属钠是用电解熔融的NaCl的方法制取；铝是活泼金属，很难用还原剂把它还原出来；回收旧金属可以重新制成金属或它们的化合物。变式训练1D钠可以和氯化镁饱和溶液中的水反应，故不能将镁置换出来；电解法冶炼铝所用的原料为氧化铝；炼铁高炉中所发生的反应CO2C2
14、CO属于吸热反应。 例2(1)2Cl2e=Cl22H2e=H2(2)Ca2CO=CaCO3、Mg22OH=Mg(OH)2(3)ac(4)bc(5)蒸发过滤解析(2)由框图，食盐精制时加入了NaOH和Na2CO3，则Mg2被OH除去，Ca2被CO除去，分别生成Mg(OH)2和CaCO3。(3)SO可用Ba2除去：Ba2SO=BaSO4，但不能选择Ba(NO3)2，因为会引入NO。(4)加入过量的钡试剂，而过量的Ba2必须除去，所以加入钡试剂必须在加入Na2CO3之前，以利用Na2CO3除去Ba2：Ba2CO=BaCO3。(5)由于溶解度NaOHNaCl，而脱盐得到的是NaCl(s)和NaOH(a
15、q)，所以可采用先加热蒸发水分溶解度小的首先析出，再过滤的办法。变式训练2氯气(或Cl2)NaOHNaClH2ONaClOH2解析电解时，电解质溶液中阳离子向阴极移动，阴离子向阳极移动，因此左侧B电极为阳极，右侧A电极为阴极，所以A为NaOH，B极产生的气体为氯气。若无膜电解饱和食盐水，阳极生成的氯气与阴极生成的氢氧化钠溶液反应生成次氯酸钠，电解过程中先后发生下列反应：2NaCl2H2O2NaOHH2Cl22NaOHCl2=NaClNaClOH2O因此电解方程式为NaClH2ONaClOH2。当堂过关1CHgO、Ag2O利用热分解法冶炼Hg、Ag，Al2O3利用电解法冶炼Al，Fe2O3应加入
16、还原剂利用热还原法冶炼铁。2C酸碱电离理论认为电解质电离时产生的阳离子全部是H的化合物是酸。3CFe3O44CO3Fe4CO2,1 mol Fe3O43Fe，转移8 mol e，选项C错误。4A从海水中得到的氯化钠，可作化工原料，工业上用电解饱和NaCl溶液的方法来制取NaOH、Cl2和H2，并以它们为原料生产一系列化工产品，称为氯碱工业。化学方程式分别为2NaCl2H2O2NaOHH2Cl2，2NaCl(熔融)2NaCl2，NaCl(饱和)NH3CO2H2O=NaHCO3NH4Cl,2NaHCO3Na2CO3CO2H2O，Cl2H22HCl。5(1)阴(2)2Cl2e=Cl2(3)是2Na2Cl2NaCl2(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Na6(1)Cu2(OH)2CO32CuOH2OCO2(2)A：CuOH2SO4=CuSO4H2O、FeCuSO4=FeSO4CuB：2CuOC2CuCO2(或CuOCCuCO)解析孔雀石受热发生分解反应实际上为Cu(OH)2、CuCO3的分解反应：Cu2(OH)2CO32CuOH2OCO2。由CuO炼铜，可用焦炭还原法：C2CuO2CuCO2，当然也可用铝热还原法；Cu2(OH)2CO3和CuO都不溶于水，但溶于硫酸，可以采用湿法炼铜。
