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2023
年高
化学
复习
33
课时
导学练
doc
高中化学
第1课 走进化学科学
(建议1课时完成)
[课程目标]
1.了解化学研究的对象和内容。
2.了解化学开展的根本历程以及20世纪化学开展的根本特征、21世纪的开展趋势,认识现代化学作为中心学科在科学技术中的地位。
3.理解并掌握物质的物理性质、化学性质的概念,能区分常见的物理变化与化学变化。
4.掌握常见的化学用语
[要点精析]
一、化学的研究对象和内容、特征
1、研究的对象和内容:
在原子、分子水平上研究物质的组成、结构、性质、变化、制备和应用等。
2、特征:
(1)以实验为根底认识分子、制造分子。
(2)具有创造性、实用性:
①为人类的生产、生活提供功能各异的大量的物质根底。
它帮助我们发现、认识、提取、制造自然界已有的物质,根据我们的需要,设计、创造自然界不存在的物质,。通过化学家们的努力,现在发现和创造的化合物已经超过3500万种。
②已深入到人类生活的各个方面,没有化学,就没有现代人类生活。
为充分有效地利用能源、资源、保护环境,为解决人类饥饿、贫穷、疾病,为改善和丰富人类生活的各个方面作出了重要奉献。
二、化学开展的根本历程以及20世纪化学开展的根本特征、21世纪的开展趋势
1、根本历程:
人类社会开始化学实践,从使用火开始,可以划分为三个阶段:
使用火
制陶
冶金
酿酒
炼丹
元素概念
燃烧学说
原子分子论
元素周期律
放射化学
量子化学
合成化学
高分子化学
化学热力学和动力学
……
实用技术
近代化学
现代化学
1661年英国化学家、物理学家波义耳提出元素的概念,标志着近代化学的诞生。
2、20世纪的根本特征:
(1)化学研究手段:
从简单的试管、烧杯实验开展到利用试管、烧杯和许多复杂精密仪器进行实验,由单纯的化学手段开展到化学的、物理的、计算机科学的等多种综合性手段。
(2)化学研究层面:
在深度和广度上不断向前开展,深度上由宏观深入到微观,由表象深入到本质,有定性到定量,由静态到动态,由平衡到非平衡不断深入,建立了许多化学专门科学;广度上由化学向其他科学渗透,建立了种类繁多的交叉学科,并推动了其他科学的开展。
例1:人类社会开始化学实践,从 开始,近现代化学史上有一些具有里程碑意义的重要史实,1661年英国化学家、物理学家 提出 的概念,标志着近代化学的诞生;1771年法国化学家拉瓦锡建立 ,使近代化学取得了革命性进展;1803年英国化学家、物理学家道尔顿提出 学说,为近代化学的开展奠定了坚实的根底;1869年俄国化学家 发现元素周期律,把化学元素及其化合物纳入一个统一的理论体系。在中国,1965年科学家在世界上首次人工全合成了 ;1981年科学家在世界上首次人工全合成了酵母丙氨酸转移核糖核酸。
答案:使用火;波义耳;元素;燃烧现象的氧化学说;原子;门捷列夫;牛胰岛素
3、21世纪的开展趋势:
(1)化学家们可以在微观层面上操纵分子和原子,组装分子材料、分子器件和分子机器。
(2)作为一门中心科学,为解决人类所面临的挑战作出奉献。
当前,人类面临的人口控制问题、健康问题、环境问题、能源问题、资源与可持续开展等各种问题,化学将作出其他科学不可替代的奉献。
三、物理性质、化学性质、物理变化、化学变化
1、物质的性质
物理性质:不需要通过化学变化就能表现出来的性质。通常为物质的颜色、气味、状态、熔点、沸点、密度、硬度、溶解性等
化学性质:需要通过化学变化才能表现出来的性质。如钠可以和氧气、氯气、水、酸等反响
构成物质的微粒有分子、原子和离子,物质由哪种微粒构成,其化学性质就由哪种微粒保持,而其物理性质须有大量的微粒聚集成宏观的物质后才能表达出来。
2、物质的变化:
物 理 变 化
化 学 变 化
概念
没有生成新物质的变化
生成了新物质的变化
辨析
物理变化与化学变化的本质区别是前者没有新物质生成,后者生成了新的物质。从微观的角度看,前者构成物质的分子本身没有发生变化,只是分子之间的距离发生了改变,后者构成物质的分子本身发生了变化,生成了新的分子,但原子和元素的种类并不发生变化。两者的关系是:物质发生物理变化时不一定发生了化学变化,但发生化学变化时一定伴随着物理变化。
例2:判断以下变化哪些主要是物理变化,哪些主要是化学变化?
①冰融化成水 ②干冰升华 ③钢铁生锈 ④用石灰抹的墙逐渐硬化 ⑤蔗糖投入水中逐渐消失,水变甜 ⑥电阻丝通电发热变红 ⑦活性炭使品红溶液退色 ⑧久存的白酒变得更加浓香⑨石油分馏 ⑩煤的干馏
解析:判断物理变化化学变化关键是看是否生成了新的物质。冰融化成水、干冰升华只是物质状态的改变;蔗糖投入水中是蔗糖的分子扩散到水中去了;电阻丝通电发热变红是电流通过电阻使电能转化成热能,断开电源,电阻丝依然是电阻丝;活性炭使品红溶液退色是活性炭将红色物质吸附在其孔道中;石油分馏是利用石油成分的沸点不同将石油进行一定程度的别离;以上这些都没有生成新的物质。钢铁生锈生成了Fe2O3·nH2O ;用石灰抹的墙逐渐硬化生成了CaCO3;久存的白酒变得更加浓香是生成了乙酸乙酯;煤的干馏生成了焦炭、煤焦油、焦炉气、粗苯、粗氨水。
答案:物理变化①②⑤⑥⑦⑨;化学变化③④⑧⑩。
例3:以下说法正确的选项是( )
A.某物质燃烧后生成CO2和H2O,该物质中不一定含有O元素
B.发热发光的变化都属于化学变化
C.金属热胀冷缩是金属原子体积随温度热胀冷缩的结果
D.两溶液相混合,混合液的质量和体积分别等于原来两溶液的质量、体积之和
解析:物质燃烧生成CO2和H2O中氧元素可能来自于原可燃物和氧气,也可能全部来自于氧气;电阻丝通电发热发光,但是物理变化;金属热胀冷缩是金属原子间距离发生改变的结果;两溶液相混合,其质量可以加和,但体积不能简单加和。
答案:A
四、化学用语
1、元素符号:
每一种元素都有一国际上统一的符号,它既代表一种元素,又可以代表这种元素的一个原子。如O既代表氧元素,又代表一个氧原子。
2、化学式:
用元素符号表示物质组成的式子。它代表某种物质,表示该物质有什么元素组成,假设有分子存在,还可代表一个分子,表示每个分子中含有多少个什么原子。如H2O代表水,表示水由氢、氧两种元素组成,代表一个水分子,每个水分子由两个氢原子和一个氧原子构成。
不同类别物质,根据其组成特点,化学式的书写有如下规律:
①金属单质由金属原子构成,金属单质的化学式就是其元素符号;
②非金属单质中常温下呈气态的一般为双原子分子,呈液态的溴和呈固态的碘单质的分子也是双原子分子;其他非金属固态单质由于结构复杂,我们就直接用元素符号代表其化学式;稀有气体为单原子分子;
③化合物一般可根据以下规律书写:
X 为+n价的原子或原子团,Y为-m价的原子或原子团。一般将正价元素或原子团的符号放在左边,负价的放在右边,但ⅢA、ⅣA、ⅤA族的非金属元素的气态氢化物是把负价的非金属元素符号放在左边,正价的氢元素符号放在右边。化合物中各元素化合价的代数和为零。绝大多数情况下m和n要化简成最简整数比。例如如下:
纯洁物
单质
化合物
常温呈气态:H2、O2、N2、Cl2
常温呈液态:Br2
常温呈固态:C、S、P、I2
金属:Fe、Cu、Al、Hg
非金属
惰性气体:He、Ne、Ar
氧化物:Na2O、CaO、Fe2O3、CO2
非金属氢化物:HCl、H2S、PH3、CH4
酸:HCl、H2SO4、HNO3、H2CO3
碱:NaOH、Ba(OH)2、Al(OH)3
盐:KCl、NH4NO3、Na2SO4、FeCl2、FeCl3
常见元素化合价:
元素
化合价
元素
化合价
元素
化合价
元素
化合价
元素
化合价
Ag
+1
Ca
+2
F
-1
C
+2,+3
O
-2
H
+1
Mg
+2
Cl
-1,+1,+3,
+5,+7
Al
+3
N
-3,+1,+2
+3,+4,+5
K
+1
Ba
+2
Br
-1
Fe
+2,+3
Si
+4
Na
+1
Zn
+2
I
-1
Cu
+1,+2
常见原子团:
NH4+、NO3- 、SO42-、CO32-、HCO3-、PO43-、HPO42-、H2PO4-、ClO3-、MnO4-、MnO42-
3、原子结构简图、离子结构简图:
反映原子、离子核外各电子层上电子数的符号。如钠原子,钠离子。
4、化学反响方程式:
用化学式表示化学反响的式子。书写化学反响方程式,须遵循两个原那么:一是要遵重客观事实,即反响物、生成物是什么,要尊重客观事实;二是要遵循质量守恒定律,即要配平反响方程式,反响前后各元素的原子个数要对应相等。此外,要注意反响条件和反响规律,同样的反响物在不同条件下可能发生不同的反响。
化学反响方程式不仅表达出了反响物、生成物分别是什么,而且还告诉我们各物质的比例关系。例如:
2H2 + O2 2H2O
从质量角度: 4g 32g 36g
从分子数角度: 2分子 1分子 2分子
从物质的量角度: 2mol 1mol 2mol
从标况下气体体积角度: 44.8L 22.4L
从任意相同条件气体体积角度: 2体积 1体积
例4:一氧化氮是大气的主要污染物之一,近几年来,又发现在生物体内存在少量的一氧化氮,它有扩张血管和增强记忆力的功能,成为当前生命科学研究的热点
(1)一氧化氮是工业制取硝酸的中间产物,生成一氧化氮的化学方程式4X+5O2 =4NO+6H2O,根据质量守恒定律可以推断X的化学式为 。
(2)汽车尾气中含有一氧化氮、一氧化碳等有毒气体,治理的方法是在汽车尾气的排气管上安装一个催化转换器,在催化剂的作用下,一氧化氮与一氧化碳反响可生成两种可参与大气循环的气体,该反响的化学方程式为 。
答案:NH3;2CO+2NO2CO2+N2
[强化训练]
一、选择题(以下各题只有一个正确答案)
1.人类开始化学实践活动是从以下哪项活动开始的
A.使用火 B.制陶瓷 C.酿酒 D.炼丹
2.我国劳动人民很早就开始了化学实践活动:①酿酒 ②炼丹 ③造纸 ④制陶瓷 ⑤制青铜器 ⑥冶铁 ⑦制火药。其中属于举世闻名的三大化学工艺是( )
A.①②③ B.③④⑤ C.①③④ D.③④⑦
3.19世纪,首先提出分子概念的科学家是( )
A.阿伏加德罗 B.道尔顿 C.拉瓦锡 D.普利斯特里
4.中国科学院北京真空物理实验室研究人员于1993年年底以超真空扫描隧道显微镜(STM)为手段,得到用硅原子组成的两个汉字——中国,这两个字的“笔画〞宽度约2 nm。据此可估计,硅原子的实际直径大小约为 ( )
A. 10—6 m B. 10—8 m C. 10—9 m D. 10—7 m
5.为了探索月球上是否有生命存在的痕迹,就要分析月球岩石中是否包藏有碳氢化合物。科学家用氘盐酸(DCl)和重水(D2O)溶液处理月球岩石样品,对收集到的气体加以分析,结果只发现有一