1、专题专题4 4：化学科学与人类文明：化学科学与人类文明第一单元第一单元 化学是认识和创造物质的科学化学是认识和创造物质的科学第1页，共24页。第2页，共24页。(一一)交流与讨论：交流与讨论：阅读下图：阅读下图：K Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H)Cu Hg Ag AuK Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H)Cu Hg Ag Au约约200200年前年前约约25002500年前年前约约60006000年前年前约约60006000年前年前（1 1）你认为金属开发、利用的的时间先后与其活动性活动性存在怎）你认为金属开发、利用的的时间先后与其活动性活动性存在怎样的联系？样
2、的联系？（2 2）结合你学过的知识，选择几种金属，指出它们的冶炼方法，并写出）结合你学过的知识，选择几种金属，指出它们的冶炼方法，并写出有关化学方程式。通过比较你是否发现一些规律？尝试用氧化还原反应有关化学方程式。通过比较你是否发现一些规律？尝试用氧化还原反应的知识解释它们。的知识解释它们。第3页，共24页。Ag Hg Cu H Pb Sn Fe Zn Al Mg Na Ca KAg Hg Cu H Pb Sn Fe Zn Al Mg Na Ca K加热法加热法热还原法热还原法电解法电解法2HgO =2Hg+O2 Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2高温高温MgCl2 =Mg+Cl2 通电总结
3、：总结：金属冶炼方法金属冶炼方法举例举例举例第4页，共24页。巩固练习巩固练习1.在工业上常常采用下列四种方法冶炼金属：焦炭法；水在工业上常常采用下列四种方法冶炼金属：焦炭法；水煤气法（或煤气法（或H2或或CO法）；活泼金属置换法；电解法。法）；活泼金属置换法；电解法。这四种方法在工业上都有典型的应用实例。（这四种方法在工业上都有典型的应用实例。（1）古代的湿）古代的湿法炼铜；（法炼铜；（2）古代的火烧孔雀石炼铜；（）古代的火烧孔雀石炼铜；（3）现代的铝）现代的铝热法炼铬；（热法炼铬；（4）现代的用氧化铝炼铝。其中金属冶炼）现代的用氧化铝炼铝。其中金属冶炼方法与实例对应关系不正确的是：方法与实
4、例对应关系不正确的是：A（1）B（2）C（3）D（4）2.金属冶炼的实质是（金属冶炼的实质是（）A金属元素失去电子金属元素失去电子 B金属元素获得电子金属元素获得电子C金属元素被还原了金属元素被还原了 D金属元素被氧化了金属元素被氧化了第5页，共24页。(二二)思考与讨论：思考与讨论：1人类认识酸碱经历了怎样的历程？人类认识酸碱经历了怎样的历程？2过去你是用哪种理论来确定酸碱的？过去你是用哪种理论来确定酸碱的？3按照酸碱的质子理论，你认为下列物质哪些按照酸碱的质子理论，你认为下列物质哪些是酸？哪些是碱？哪些是两性物质？是酸？哪些是碱？哪些是两性物质？A、H2SO4 B、NaHCO3 C、Na2
5、CO3 D、NaOH第6页，共24页。(三)资料：资料：化学发展史与测定技术化学发展史与测定技术(1)(1)古代化学古代化学冶金、陶瓷、酿造、冶金、陶瓷、酿造、火药、造纸、医药火药、造纸、医药近代化学近代化学原子分子论原子分子论现代化学现代化学现代分子结构理论现代分子结构理论(2)(2)微观结构观测仪器：微观结构观测仪器：第7页，共24页。创立了原子创立了原子-分子学说分子学说近代化学建立的标志近代化学建立的标志 近代化学阶段近代化学阶段 第8页，共24页。人工合成出了尿素，彻底动摇了人工合成出了尿素，彻底动摇了“生命力论生命力论”。历史上曾经有人认为，有机化合历史上曾经有人认为，有机化合物只
6、能由生物的细胞在一种特殊物只能由生物的细胞在一种特殊力量力量 生命力的作用下产生，生命力的作用下产生，人工合成有机物是不可能的。人工合成有机物是不可能的。18281828年，德国化学家维勒通过蒸发氰酸年，德国化学家维勒通过蒸发氰酸铵（铵（NHNH4 4CNO)CNO)，水溶液得到了尿素，水溶液得到了尿素CO(NHCO(NH2 2)2 2。尿素的人工合成，揭开。尿素的人工合成，揭开了人工合成有机物的序幕。了人工合成有机物的序幕。近代化学阶段近代化学阶段 第9页，共24页。发现了大量元素，同时揭示了物质世界的根本性规律发现了大量元素，同时揭示了物质世界的根本性规律元素周期律。元素周期律。元素周期表
7、近代化学阶段近代化学阶段 第10页，共24页。建立了价键电子理论建立了价键电子理论现代化学发展的里程碑现代化学发展的里程碑 第一次揭示了化学键的本质第一次揭示了化学键的本质电子的相互作用电子的相互作用相互作用形式相互作用形式共价键共价键离子键离子键现代化学阶段现代化学阶段 第11页，共24页。利用利用STMSTM技术实现对对分子与原子的操纵技术实现对对分子与原子的操纵 用用STMSTM技术写成的技术写成的字母字母“IBM”“IBM”现代化学阶段现代化学阶段 第12页，共24页。练习：练习：1自从自从1803年英国化学家、物理学家道尔顿提出了原子年英国化学家、物理学家道尔顿提出了原子假说以来，人
8、类对原子结构的认识不断深入，通过实验假说以来，人类对原子结构的认识不断深入，通过实验事实不断丰富和完善原子结构理论。请判断下列关于原事实不断丰富和完善原子结构理论。请判断下列关于原子结构的说法正确的是（子结构的说法正确的是（）A.所有的原子都含有质子，中子和电子三种基本构成所有的原子都含有质子，中子和电子三种基本构成粒子粒子 B.所有的原子中的质子，中子和电子三种基所有的原子中的质子，中子和电子三种基本构成粒子的个数都是相等的本构成粒子的个数都是相等的 C.原子核对电子原子核对电子的吸引作用的实质是原子核中的质子对核外电子的吸的吸引作用的实质是原子核中的质子对核外电子的吸引引 D.原子中的质子
9、，中子和电子三种基本构原子中的质子，中子和电子三种基本构成粒子不可能再进一步分成更小的粒子成粒子不可能再进一步分成更小的粒子 第13页，共24页。练习：练习：2根据酸碱的质子理论，我们以前学过的盐类物根据酸碱的质子理论，我们以前学过的盐类物质中，有的属于酸，有的属于碱，而有的属于酸质中，有的属于酸，有的属于碱，而有的属于酸碱两性化合物，请各举碱两性化合物，请各举1-2例，并说明理由。例，并说明理由。第14页，共24页。第15页，共24页。“化学家在老的自然界旁边又建立一个新的自然界。”伍德沃特RBWoodward第16页，共24页。4545年增年增加加1 1倍倍2525年增年增加加1 1倍倍2
10、929年增年增加加1010倍倍4 4年增年增加加1 1倍倍据统计：现在平均每天增加据统计：现在平均每天增加4000多种新化合物多种新化合物第17页，共24页。资料资料1：电解氯化钠的产品及应用：电解氯化钠的产品及应用：NaCl熔融电解熔融电解NaCl2水溶液电解水溶液电解H2NaOH相关工业相关工业冶金冶金(如如K、Ti)、Na2O2等等CHCl3、CCl4、聚氯乙烯、聚氯乙烯、漂白剂、药物、颜料等漂白剂、药物、颜料等HCl、NH3、冶金等冶金等肥皂、造纸、漂白液等肥皂、造纸、漂白液等根据教材第根据教材第95页页“资料卡资料卡”：电解熔融氯化钠与氯化钠水溶液时，在电：电解熔融氯化钠与氯化钠水溶
11、液时，在电解槽的阴阳两极分别能得到哪些产品？根据你学过的知识，你觉得利用解槽的阴阳两极分别能得到哪些产品？根据你学过的知识，你觉得利用这些产品又能生产哪些新物质？这些产品又能生产哪些新物质？交流与讨论：交流与讨论：第18页，共24页。资料资料2：“生命力论生命力论”的破灭与有机合成：的破灭与有机合成：16世纪后期世纪后期,西欧曾制得乙醚、硝酸乙酯、氯乙西欧曾制得乙醚、硝酸乙酯、氯乙烷等烷等,由于这些有机物都是直接或间接来自动植物由于这些有机物都是直接或间接来自动植物体，因此，人们认为有机化合物只能由生物的细胞体，因此，人们认为有机化合物只能由生物的细胞在一种特殊力量在一种特殊力量生命力的作用下
12、才能产生，即生命力的作用下才能产生，即“生命力论生命力论”。1828年，维勒通过蒸发氰酸年，维勒通过蒸发氰酸铵（铵（NH4CNO）水溶液得到了尿素）水溶液得到了尿素CO(NH2)2。1844年，柯尔柏又合成了醋酸，年，柯尔柏又合成了醋酸，1854年柏赛罗合年柏赛罗合成了油脂等，有机化学从此进入了合成时代，大量的成了油脂等，有机化学从此进入了合成时代，大量的有机物被用人工的方法合成出来。有机物被用人工的方法合成出来。请举例说明合成有机物在现代生活中重要作用请举例说明合成有机物在现代生活中重要作用?第19页，共24页。第20页，共24页。：第21页，共24页。DDTDDT的故事的故事 瑞士化学家米
13、勒首先发现具有杀虫性能，瑞士化学家米勒首先发现具有杀虫性能，19441944年后年后DDTDDT被广泛用作杀虫剂，有效的控制了虫害。米勒因此于被广泛用作杀虫剂，有效的控制了虫害。米勒因此于19481948年获得诺贝尔奖。后来年获得诺贝尔奖。后来DDTDDT因其残留毒性而被禁用。因其残留毒性而被禁用。DDTDDT被被新的农药所所替代说明了什么？新的农药所所替代说明了什么？第22页，共24页。光照光照 叶绿素叶绿素第23页，共24页。练习：练习：全球海水中溴的藏量丰富，约占地球溴总藏量的全球海水中溴的藏量丰富，约占地球溴总藏量的99，故溴，故溴“海洋元素海洋元素”之之称，海水中溴含量为称，海水中溴
14、含量为65mg/L。其工业提取方法有：。其工业提取方法有：（1）空气吹出纯碱吸收法。方法是将氯气通入到富含溴离子的海水中，使）空气吹出纯碱吸收法。方法是将氯气通入到富含溴离子的海水中，使溴置换出来，再用空气将溴吹出，用纯碱溶液吸收，最后用硫酸酸化，即溴置换出来，再用空气将溴吹出，用纯碱溶液吸收，最后用硫酸酸化，即可得到溴单质。该方法涉及到的反应有：可得到溴单质。该方法涉及到的反应有：（写出化学方程式）；（写出化学方程式）；Br2+3CO32-BrO3-+5Br-+3CO2;BrO3-+5Br-+6H+3Br2+3H2O。其中反应中氧化剂。其中反应中氧化剂是是 ；还原剂是；还原剂是 。（2）空气
15、吹出）空气吹出SO2吸收法。该方法基本同（吸收法。该方法基本同（1），只是将溴吹出后是用），只是将溴吹出后是用SO2来吸来吸收的，使溴转化为氢溴酸，然后再用氯气氧化氢溴酸即得单质溴。写出溴与收的，使溴转化为氢溴酸，然后再用氯气氧化氢溴酸即得单质溴。写出溴与二氧化硫的反应化学方程式。二氧化硫的反应化学方程式。（3）溶剂萃取法。该法是利用单质溴在水中和溶剂中溶解度的不同的原）溶剂萃取法。该法是利用单质溴在水中和溶剂中溶解度的不同的原理来进行的。实验室中萃取用到的实验仪器名称是理来进行的。实验室中萃取用到的实验仪器名称是 。下列可以。下列可以用于海水中溴的萃取试剂的用于海水中溴的萃取试剂的 。乙醇乙醇 四氯化碳四氯化碳 硝酸硝酸第24页，共24页。
