发布时间 : 星期六 文章2020年高中化学专题4化学科学与人类文明一单元化学是认识和创造物质的科学讲义素养练(含解析)苏教版必修2更新完毕开始阅读886a336865ec102de2bd960590c69ec3d5bbdbc2
第一单元 化学是认识和创造物质的科学
学习目标 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。
[知 识 梳 理]
一、化学是打开物质世界的钥匙 1.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”， 使有机化学得到迅猛发展。 (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。 2.常见金属的冶炼
(1)常见金属大规模开发、利用的大致年限：
核心素养建构
金属利用时间与金属活动性的关系：金属活动性越强，人类开发、利用该金属的时间就越晚；
金属活动性越弱，人类开发、利用该金属的时间就越早。 (2)金属冶炼的原理和实质
①金属冶炼的原理：利用氧化还原反应的原理，在一定条件下，用还原剂或者加热、电解方法把金属化合物还原为金属单质。
得到电子n＋－
②金属冶炼的实质：金属离子――→金属单质，即M＋ne===M。 ③金属冶炼的方法：热分解法、热还原法、电解法等。 3.人类对酸碱认识的发展 (1)阿伦尼乌斯电离学说
①酸：电解质电离时产生的阳离子全部是H的化合物，如HCl、H2SO4等。 ②碱：电解质电离时产生的阴离子全部是OH的化合物，如NaOH等。 (2)酸碱质子理论
①酸：能给出质子(H)的物质，如HNO3、CH3COOH等。 ②碱：能接受质子(H)的物质，如OH、CH3COO等。
③酸碱两性物质：既能给出质子又能接受质子的物质，如H2O、HCO3等。 【自主思考】
1.人类开发、利用各种金属的时间先后与金属的活动性有何关系？
提示 金属的活动性越强，该金属的冶炼就越困难，因此，金属的活动性越弱，被人类开发、利用的时间就越早，相反，金属的活动性越强，被人类开发、利用的时间就越晚。 2.依据酸碱质子理论，HCO3 是否可称为酸碱两性物质？
提示 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，HCO3 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
存在微粒 阳极上的变化及其反应式 阴极上的变化及其反应式 －－
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熔融氯化钠的电解 Na、Cl Cl失去的电子被氧化，放－－－＋－氯化钠水溶液的电解 Na、Cl、H、OH、H2O Cl失去电子被氧化，放出氯气：2Cl－－－＋－＋－出氯气：2Cl－2e===Cl2↑ 2e===Cl2↑ Na结合电子被还原，析出金属钠：Na＋e===Na ＋－＋由水电离出的H结合电子被还原，放出氢气，阴极附近OH浓度增大：2H＋2e－＋－＋===H2↑ 电解产物 总反应的离子方程式 Na、Cl2 ＋－通电2Na＋2Cl=====2Na＋NaOH、H2、Cl2 通电－2Cl＋2H2O===== H2↑＋Cl2↑＋2NaOH Cl2↑ 2.化学在粮食增产方面的巨大作用 (1)合成氨技术的改进：
1909年哈伯发明了合成氨技术，施用氮肥使世界粮食产量增长近一倍。合成氨的原理为N2＋3H2
2NH3。
(2)研制杀虫剂：1944年后DDT被广泛用作杀虫剂，有效地控制了虫害，增加了粮食的产量。但对环境危害大，已经被禁止使用。目前人们正在研制高效、低残毒且能被生物降解的农药。 (3)光合作用原理的探索：植物的光合作用是地球上规模最大的化学反应，效率非常高。若人们能弄清楚光合作用的原理，就可以使粮食生产出现重大变化。 3.新药物的合成
(1)阿司匹林的合成：。1899年，科学家用化学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青霉菌，它能产生一种抑制和杀死金黄色葡萄球菌的物质叫青霉素。
【自主思考】
3.为什么电解熔融NaCl和电解NaCl溶液的产物不同？
提示 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。 4.在粮食增产上科学家提出了哪些不同的建议？
提示 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、除草剂的使用；研究光合作用的机制。 5.如何看待化学对人类的贡献？
提示 化学是一个双刃剑，曾经给人类带来了许多的好处，为人类制造出了很多种有用的物
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质。但是忽略了其负面的影响，造成了各种环境问题，值得庆幸的是人们已经认识到了这一点，将最大限度的发挥其有利的一面，采取有效的措施减少甚至不出现其负面影响。
[效 果 自 测]
1.判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。
(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。( )
(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)× 2.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 原子—分子论的建立才使人们对物质变化有了本质的认识。 答案 C
探究一、金属的冶炼 【合作交流】
1.金属的冶炼方法有哪些？与活泼性强弱有什么关系。
提示 很活泼金属一般用电解法，一般活泼性金属用还原剂(H2、CO、Al)还原法，不活泼金属用加热分解法。 【点拨提升】 金属冶炼的方法主要有 1.电解法
活泼金属(从K～Al)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