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
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金属单质还原性、失电子能力依次减弱 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＋HCO3，HCO3＋H===H2O＋CO2↑，HCO3＋OH===H2O＋CO3，故根据酸碱质子理论可知HCO3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
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高温
解析 铝可以作还原剂冶炼一些高熔点的金属，如2Al＋Fe2O3=====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 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
存在离子 电极反应式 电解产物 电解方程式 2.合成氨
(1)反应原理：N2＋3H2
高温、高压催化剂
2NH3。
电解熔融的氯化钠 Na、Cl 阳极：2Cl－2e=== Cl2↑ 阴极：2Na＋2e===2Na Na、Cl2 通电2NaCl=====2Na＋Cl2↑ ＋－－－＋－－
＋＋
＋
电解饱和食盐水 Na、Cl、OH、H 阳极：2Cl－2e===Cl2↑ 阴极：2H＋2e=== H2↑ H2、Cl2、NaOH 通电2NaCl＋2H2O=====2NaOH＋H2↑＋Cl2↑ ＋－－－＋－－＋(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。
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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(熔通电
融)=====4Na＋O2↑＋2H2O↑；后来盖·吕萨克用铁与熔融氢氧化钠作用也制得钠，反应原理高温
为3Fe＋4NaOH(熔融)=====Fe3O4＋2H2↑＋4Na↑。下列有关说法正确的是( ) 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
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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高温
料为氧化铝；炼铁高炉中所发生的反应CO2＋C=====2CO属于吸热反应。 知识拓展
△高温高温
高炉炼铁所涉及的主要反应为C＋O2=====CO2，CO2＋C=====2CO,3CO＋Fe2O3=====2Fe＋3CO2，反
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