[精品]2019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学案苏教版必修4

精 品 试 卷 推荐下载 第一单元 化学是认识和创造物质的科学

一、化学是打开物质世界的钥匙 1．人类开发、利用金属的历程 (1)人类开发、利用金属的特点 金属越活泼，人类开发、利用的越晚。 (2)金属冶炼原理与实质 ①原理：将金属从其化合物中还原出来用于生产和制造各种金属材料的过程。 ②实质：用还原剂使化合态的金属得到电子变成金属单质。 (3)金属冶炼方法 ①常用方法

②其他方法 (4)金属的活泼性与冶炼方法的关系 金属单质还原性、失电子能力依次减弱 精 品 试 卷 推荐下载 金属阳离子氧化性、得电子能力依次增强

2．化学科学理论建立与发展 (1)19世纪： ①化学科学建立了以道尔顿原子论、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”，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人们借助扫描隧道显微镜，实现了对原子或分子的操纵。 3．人类对酸碱认识的发展 (1)认识发展过程 无定义阶段―→波义耳酸碱理论―→拉瓦锡酸碱理论―→酸碱电离理论―→ 酸碱质子理论 (2)阿伦尼乌斯酸碱理论： ①电解质电离时产生的阳离子全是氢离子的化合物是酸。 ②电解质电离时产生的阴离子全是氢氧根离子的化合物是碱。 (3)酸碱质子理论： ①凡能给出质子(H＋)的物质都是酸。 ②凡能接受质子的物质都是碱。 ③若某物质既能给出质子又能接受质子，可称为酸碱两性物质。 (4)NaHCO3===Na＋＋HCO－3，HCO－3＋H＋===H2O＋CO2↑，HCO－3＋OH－===H2O＋CO2－3，故根据酸碱质子理论可知HCO－3可以被称为酸碱两性物质。

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炼铝 D．回收废旧金属可以重新制成金属或它们的化合物 答案 C

解析 铝可以作还原剂冶炼一些高熔点的金属，如2Al＋Fe2O3=====高温2Fe＋Al2O3；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。 例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 精 品 试 卷 推荐下载 B．弱酸酸式酸根既是酸又是碱

C．一种物质不可能既是酸又是碱 D．氢氧根是碱 答案 C 解析 弱酸的电离是可逆的，其逆反应就是弱酸根或酸式酸根与H＋结合生成弱酸的反应，所以它们都是碱，A正确；弱酸酸式酸根能进一步电离出H＋，所以又是酸，B正确；既能电离出质子又能接受质子的物质既是酸又是碱，C错误；OH－＋H＋===H2O，D正确。 二、化学是人类创造新物质的工具 1．电解熔融的氯化钠与电解饱和食盐水 电解熔融的氯化钠 电解饱和食盐水 存在离子 Na＋、Cl－ Na＋、Cl－、OH－、H＋

电极反应式 阳极：2Cl－－2e－=== Cl2↑ 阴极：2Na＋＋2e－===2Na 阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑ 阴极：2H＋＋2e－=== H2↑ 电解产物 Na、Cl2 H2、Cl2、NaOH 电解方程式 2NaCl=====通电2Na＋Cl2↑ 2NaCl＋2H2O=====通电2NaOH＋H2↑＋Cl2↑

2.合成氨 (1)反应原理：N2＋3H2高温、高压催化剂2NH3。 (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：残留毒性较强，对环境危害大。 (2)发展方向：研制高效、低残毒、能够被生物降解的农药。 4．合成药物 合成医药：抗生素和新药物的合成，提高了人类控制和治疗疾病的能力。

化学对人类的重要性 (1)人类不仅要不断开发利用自然资源，还要制造、合成有特定性能的新物质，而化学则是人类创造新物质的工具。 (2)化学科学发展在化学合成技术上所取得的巨大成就，使化学科研工作人工合成或从自然界分离出了更多的物质，以满足人类的需要，这是化学对人类文明的重大贡献之一。

例3 (2017·梅州高一检测)早在1807年化学家戴维电解熔融氢氧化钠制得钠：4NaOH(熔融)=====通电4Na＋O2↑＋2H2O↑；后来盖·吕萨克用铁与熔融氢氧化钠作用也制得钠，反应原理为3Fe＋4NaOH(熔融)=====高温Fe3O4＋2H2↑＋4Na↑。下列有关说法正确的是( ) 精 品 试 卷 推荐下载 A．电解熔融氢氧化钠制钠，阳极发生的电极反应为2OH－－2e－===H2↑＋O2↑

B．戴维用电解熔融氢氧化钠法制钠(如图)，电解槽中可以用石墨为阳极，铁为阴极

C．盖·吕萨克法制钠原理是利用铁的还原性比钠强 D．若戴维法与盖·吕萨克法制得等量的钠，则两反应中转移的电子总数也相同 答案 B 解析 电解熔融氢氧化钠的阳极反应为4OH－－4e－===2H2O↑＋O2↑，A错误；活泼金属铁作电解池阳极，易被氧化，故选用石墨作阳极，B正确；铁的还原性比钠弱是事实，而盖·吕萨克法制钠原理是一个可逆反应，产物钠、氢气作为气体脱离反应体系，使反应得以向生成钠的方向移动，C错误；电解熔融NaOH法制得4 mol Na，则转移4 mol电子，盖·吕萨克法制得4 mol Na，则转移8 mol电子，D错误。 例4 下列化工生产原理错误的是( ) ①可以用电解熔融氯化钠的方法来制取金属钠 ②可以将钠加入到氯化镁饱和溶液中制取镁 ③用电解法冶炼铝时，原料是氯化铝 ④炼铁高炉中所发生的反应都是放热的，故无需加热 A．②③ B．①③ C．①②③ D．②③④ 答案 D 解析 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CO2＋C=====高温2CO属于吸热反应。 知识拓展

高炉炼铁所涉及的主要反应为C＋O2=====△CO2，CO2＋C=====高温2CO,3CO＋Fe2O3=====高温2Fe＋3CO2，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。

1．(2017·金华十校期末调研)如图为原子结构模型的演变图，其中①为道尔顿原子模型，④为近代量子力学原子精 品 试 卷

推荐下载 模型。下列排列符合历史演变顺序的一组是( )

A．①③②⑤④ B．①②③④⑤ C．①⑤③②④ D．①③⑤④② 答案 A 解析 ①表示实心球模型，为道尔顿原子模型，于1803年提出；③为葡萄干面包式结构，于1904年由汤姆生提出；②为卢瑟福原子模型，卢瑟福于1911年提出；⑤为玻尔的轨道模型，于1913年提出；④为近代量子力学原子模型，也即电子云模型，因此按照时间的先后顺序排列的一组是①③②⑤④，答案选A。 2．(2018·台州中学高一期末)美国科学家用某有机分子和球形笼状分子C60制成了“纳米车”(如图所示)，每辆“纳米车”是由一个有机分子和4个C60分子构成。“纳米车”可以用来运输单个的有机分子。下列说法正确的是( )

A．人们用肉眼可以清晰看到“纳米车”的运动 B．“纳米车”诞生说明人类操纵分子的技术进入了一个新阶段 C．C60是一种新型的化合物 D．C60与12C是同位素 答案 B 解析 因纳米车很小，我们不能直接用肉眼清晰地看到这种“纳米车”的运动，A错误；“纳米车”的诞生，说明人类操纵分子的技术进入一个新阶段，B正确；由不同种元素形成的纯净物是化合物，C60是一种单质，C错误；质子数相同，中子数不同的同一种元素的不同核素互称为同位素，C60是单质，不是核素，D错误。 3．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 答案 C 解析 C项，应转移8 mol e－。 4．根据酸碱电离理论，判断下列化合物属于酸的是( ) ①HCl ②NaHSO4 ③CH3COOH ④Na2CO3 ⑤Al(OH)3 ⑥NaOH A．①②③ B．④⑤⑥ C．①③ D．②③ 答案 C 精 品 试 卷 推荐下载 解析 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。

5．(1)下列反应原理不符合工业冶炼金属实际情况的是________。

A．2HgO=====△2Hg＋O2↑ B．Fe3O4＋4CO=====高温3Fe＋4CO2 C．2MgO=====通电2Mg＋O2↑ D．2Ag2O=====△4Ag＋O2↑ (2)简要说明不符合工业实际的原因：_____________________________________。 答案 (1)C (2)MgO熔点高，电解耗能大，实际工业生产中采用电解熔融态的MgCl2冶炼镁

[对点训练] 题组一 金属的冶炼 1．下列说法中，正确的是( ) A．金属的冶炼是把金属单质从其矿物中分离出来 B．金属冶炼过程中，被冶炼的金属只能被氧化 C．金属冶炼过程中，被冶炼的金属只能被还原 D．金属冶炼过程中，被冶炼的金属既可被氧化，也可被还原 考点 金属的存在与冶炼原理 题点 金属的冶炼原理 答案 C 解析 金属冶炼的原理是利用氧化还原反应，把金属矿物中的金属阳离子还原成金属单质。在金属的冶炼过程中，被冶炼的金属只能得到电子被还原。 2．铝用来焊接钢轨是利用( ) A．铝与氧气反应生成稳定的保护层 B．铝是热的良导体 C．铝是强还原剂，铝热反应放热 D．铝合金强度大 答案 C 解析 铝是强还原剂，铝热反应放出大量的热，可达到很高的温度，生成Al2O3和液态铁，从而将钢轨焊接在一起。 3．下列金属的冶炼方法中正确的是( ) A．电解氯化钠溶液冶炼金属钠 B．电解熔融的氯化铝冶炼金属铝