2021高考化学一轮复习第三章第3课时金属材料复合材料教案鲁科版

-1-第3课时金属材料复合材料[课型标签:知识课基础课]知识点一铜及其化合物1.单质铜(1)物理性质:紫红色固体,具有良好的延展性、导热性和导电性。(2)化学性质写出图中有关反应的化学方程式或离子方程式:①2Cu+O2+CO2+H2OCu2(OH)2CO3(绿色固体)②S+2CuCu2S③Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O④Cu+2Fe3+2Fe2++Cu2+2.铜的重要化合物(1)氧化铜和氧化亚铜名称氧化铜氧化亚铜颜色黑色砖红色与酸反应(H+)CuO+2H+Cu2++H2OCu2O+2H+Cu2++Cu+H2O与H2反应CuO+H2Cu+H2OCu2O+H22Cu+H2O转化关系4CuO2Cu2O+O2↑(2)氢氧化铜①物理性质:蓝色不溶于水的固体。-2-②化学性质及应用(3)铜盐①Cu2(OH)2CO3的名称为碱式碳酸铜,是铜绿的成分,是铜在潮湿的空气中被锈蚀的结果,其受热分解的化学方程式为Cu2(OH)2CO32CuO+H2O+CO2↑。②CuSO4·5H2O为蓝色晶体,俗称蓝矾、胆矾,其受热分解的化学方程式为CuSO4·5H2OCuSO4+5H2O,蓝色晶体受热转化为白色粉末。无水CuSO4遇水变蓝色(生成CuSO4·5H2O),可作为水的检验依据。[名师点拨](1)通常利用反应:2Cu+O22CuO除去混合气体中的少量O2。(2)Cu与稀H2SO4不反应,但在通入O2的条件下,Cu可在稀H2SO4中逐渐溶解:2Cu+O2+2H2SO42CuSO4+2H2O。(3)无水CuSO4只能作为检验水的试剂,不能作为水蒸气的吸收试剂而用于除杂。(4)铜盐溶液有毒,主要是因为Cu2+作为一种重金属离子能与蛋白质作用,使蛋白质变性失去生理活性,因此人们利用了它的这一性质用胆矾、熟石灰、水配成了波尔多液,用来杀灭植物病毒和病虫害。1.(2019·湖北安陆一中月考)某同学通过系列实验探究Cu及其化合物的性质,操作正确且能达到目的的是(C)A.将铜粉与硫粉混合均匀加热以制取CuSB.向Cu与过量浓硫酸反应后的试管中加水以观察CuSO4溶液的颜色C.向CuSO4溶液中加入过量的NaOH,过滤洗涤并收集沉淀充分灼烧以制取CuOD.在淀粉溶液中加入适量稀H2SO4微热,再加少量新制Cu(OH)2悬浊液并加热,产生红色沉淀解析:由于硫的氧化性弱,所以只能将铜氧化成+1价,故A错误;常温下铜与浓硫酸不反应,因此观察不到现象,故B错误;向CuSO4溶液中加入过量的NaOH产生氢氧化铜沉淀,过滤、洗涤并灼烧,氢氧化铜分解生成氧化铜,故C正确;葡萄糖和新制氢氧化铜反应必须在碱性条件下进行,该反应在淀粉溶液中加入适量稀硫酸微热,在酸性条件下进行,所以实验不成功,故D错误。2.(2019·吉林省实验中学模拟)工业上用洗净的废铜屑作原料制备硝酸铜。为节约原料和防止污染,宜采取的方法是(C)A.Cu+HNO3(浓)→Cu(NO3)2-3-B.Cu+HNO3(稀)→Cu(NO3)2C.Cu→CuO→Cu(NO3)2D.Cu→CuSO4→Cu(NO3)2解析:利用Cu+HNO3(浓)→Cu(NO3)2,制取Cu(NO3)2既浪费HNO3又会产生污染气体NO2,故不选A;利用Cu+HNO3(稀)→Cu(NO3)2,制取Cu(NO3)2既浪费HNO3又会产生污染气体NO,故不选B;利用Cu→CuO→Cu(NO3)2,制取Cu(NO3)2能充分利用HNO3,且无污染,故选C;利用Cu→CuSO4→Cu(NO3)2,制取Cu(NO3)2既浪费硫酸又产生污染物二氧化硫,故不选D。3.(2015·四川卷)下列有关CuSO4溶液的叙述正确的是(A)A.该溶液中Na+、4NH、3NO、Mg2+可以大量共存B.通入CO2气体产生蓝色沉淀C.与H2S反应的离子方程式:Cu2++S2-CuS↓D.与过量浓氨水反应的离子方程式:Cu2++2NH3·H2OCu(OH)2↓+24NH解析:CuSO4溶液显酸性,Na+、4NH、3NO、Mg2+可以大量共存,A项正确;CO2与CuSO4溶液不发生反应,违背了强酸制弱酸的原理,B项错误;H2S属于弱电解质,书写离子反应方程式时,要写化学式,C项错误;CuSO4溶液与过量浓氨水反应生成四氨基合铜离子[Cu(NH3)4]2+,D项错误。4.(2019·广东深圳调研)用CuCl2·2H2O晶体制取无水CuCl2的实验装置如图所示,下列说法错误的是(D)A.通入HCl可以抑制CuCl2的水解B.先滴入浓硫酸,再点燃c处酒精灯C.硬质玻璃管内部右侧会出现白雾D.装置d中上层为苯,下层为NaOH溶液解析:通入HCl抑制Cu2+水解,故A正确;先滴入浓硫酸,促使HCl挥发出来,再点燃c处酒精灯,故B正确;硬质玻璃管内部HCl遇水蒸气出现白雾,故C正确;若上层为苯,下层为NaOH溶液,装置d中会发生倒吸,应上层为NaOH溶液,下层为四氯化碳,故D错误。知识点二镁、铝及其化合物-4-一、镁及其化合物性质1.镁的性质(1)物理性质:具有银白色金属光泽的固体,密度、硬度均较小,熔点较低,有良好的导电、传热和延展性。(2)化学性质:①与非金属反应a.与N2反应:3Mg+N2Mg3N2;b.与O2反应:2Mg+O22MgO(产生耀眼白光);c.与Cl2反应:Mg+Cl2MgCl2。②与CO2反应:2Mg+CO22MgO+C。③与H2O反应:Mg+2H2OMg(OH)2+H2↑。④与H+反应:Mg+2H+Mg2++H2↑。2.镁的用途及制取(1)镁的用途镁合金用于制造火箭、导弹和飞机的部件镁制造信号弹和焰火;冶金工业上用作还原剂和脱氧剂(2)工业制取工业电解MgCl2得到镁:MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑。3.海水提镁工艺(1)流程(2)步骤及主要反应-5-制熟石灰CaCO3CaO+CO2↑,CaO+H2OCa(OH)2沉淀Mg2++2OH-Mg(OH)2↓酸化Mg(OH)2+2HClMgCl2+2H2O蒸发浓缩、冷却结晶析出MgCl2·6H2O脱水在氯化氢气流中使MgCl2·6H2O脱水制得无水氯化镁电解电解熔融氯化镁制得镁[名师点拨](1)因镁在高温下能与O2、N2、CO2等气体发生反应,故工业电解MgCl2得到的镁,应在H2氛围中冷却。(2)氧化镁熔、沸点高,可作耐火材料。(3)MgCl2·6H2O加热脱水制无水氯化镁时,为了防止MgCl2水解生成Mg(OH)2,Mg(OH)2加热分解得到MgO,需在HCl气流中加热。二、铝及其化合物性质1.铝的单质(1)铝的原子结构与物理性质(2)铝的化学性质(写出化学方程式)(3)铝热反应-6-实验装置实验现象(1)镁带剧烈燃烧(2)氧化铁粉末和铝粉剧烈反应,放出大量的热,并发出耀眼的白光(3)纸漏斗的下部被烧穿,有熔融物落入沙中,液珠冷却后变为黑色固体应用a.野外焊接钢轨;b.冶炼高熔点金属注意事项(1)镁带打磨净表面氧化膜有利点燃;氧化铁粉末要干燥(2)助燃剂氯酸钾可使镁带快速充分燃烧,要放在混合物的上面(3)要保证纸漏斗重叠时四周均为四层,且内层纸漏斗一定要用水润湿,以防高温物质从四周溅出,同时损坏纸漏斗(4)蒸发皿中的细沙要适量,既要防止蒸发皿炸裂,又要防止熔融的液体溅出伤人(4)制备与用途①工业制取方法:2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑。②用途:纯铝用作导线,铝合金用于制造汽车、飞机、生活用品等。[名师点拨](1)铝的化学性质活泼,但在日常生活中广泛使用的铝制品由于形成一层致密的氧化膜,保护铝不再被氧化,通常具有较好的抗腐蚀性能。(2)常温下,能用铝制容器盛放浓硫酸、浓硝酸的原因是两者能使铝发生“钝化”,而不是铝与浓硫酸、浓硝酸不反应。(3)能与铝反应产生氢气的溶液可能呈强酸性也可能呈强碱性。2.铝的重要化合物(1)氧化铝(2)氢氧化铝①物理性质-7-白色胶状固体,有较强的吸附性。②化学性质写出上图标号中有关反应的化学方程式或离子方程式:a.Al(OH)3+3H+Al3++3H2O;b.Al(OH)3+OH-[Al(OH)4]-;c.2Al(OH)3Al2O3+3H2O。[名师点拨](1)Al(OH)3的电离24HAlOHHO酸式电离Al(OH)33Al3OH碱式电离Al(OH)3具有两性,能溶于强酸(如盐酸)、强碱溶液(如NaOH溶液),但不溶于弱酸(如H2CO3)、弱碱溶液(如氨水)。(2)既能与盐酸反应,又能与NaOH溶液反应的物质有:Al、Al2O3、Al(OH)3,多元弱酸的酸式盐(如NaHCO3、NaHSO3、NaH2PO4等),弱酸的铵盐(如CH3COONH4等)。1.(2015·江苏卷)在CO2中,Mg燃烧生成MgO和C。下列说法正确的是(C)A.元素C的单质只存在金刚石和石墨两种同素异形体B.Mg、MgO中镁元素微粒的半径:r(Mg2+)r(Mg)C.在该反应条件下,Mg的还原性强于C的还原性D.该反应中化学能全部转化为热能解析:A选项,元素C还存在足球烯等其他同素异形体,错误;B选项,镁离子比镁原子少一个电子层,其半径也比镁原子的小,错误;C选项,该反应中镁作还原剂,其还原性强于还原产物的还原性,正确;D选项,该反应发光,因此化学能不可能全部转化为热能,错误。2.(2019·河北承德一中月考)下列有关铝及其化合物的性质说法正确的是(A)A.Al2O3熔点高,可用作耐高温材料B.用坩埚钳夹住一小块用砂纸仔细打磨过的铝箔在酒精灯上加热,发现熔化后的液态铝滴落下来,所以金属铝的熔点较低C.把用砂纸打磨过的铝条放入浓硝酸中,产生红棕色气体-8-D.把氯化铝溶液滴入浓氢氧化钠溶液中,产生大量白色沉淀解析:Al2O3熔点非常高,可用作耐高温材料,故A正确;用坩埚钳夹住一小块用砂纸仔细打磨过的铝箔在酒精灯上加热,发现熔化后的液态铝不会滴落下来,因为铝表面生成氧化铝,氧化铝的熔点高,故B错误;常温下,铝单质与浓硝酸发生钝化,生成致密氧化膜阻止反应进一步进行,不会产生红棕色气体,故C错误;把氯化铝溶液滴入浓氢氧化钠溶液中,开始氢氧化钠过量,不会产生白色沉淀,随着反应进行,产生白色沉淀,故D错误。3.从海水中提取镁的工艺流程可表示如下:下列说法不正确的是(B)A.用此法提取镁的优点之一是原料来源丰富B.步骤⑥电解MgCl2时阴极产生氯气C.步骤⑤可将晶体置于HCl气体氛围中脱水D.上述工艺流程中涉及化合、分解和复分解反应解析:电解MgCl2时阳极产生氯气,阴极产生Mg。4.(2019·河南周口月考)某混合物A,含有KAl(SO4)2、Al2O3和Fe2O3,在一定条件下可实现如图所示的物质之间的变化:据此回答下列问题:(1)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四步中对于溶液和沉淀的分离采取的方法是。(2)根据上述框图反应关系,写出下列B、D所含物质的化学式:固体B;沉淀D。(3)写出①、②、③、④四个反应的化学方程式:①;②;③;④。解析:(1)溶液和沉淀的分离利用过滤。-9-(2)由题意可知B为Al2O3,C为Al2O3、Fe2O3,D为Fe2O3,E为K2SO4、(NH4)2SO4。(3)反应①为Al2O3+2NaOH+3H2O2Na[Al(OH)4],反应②为2KAl(SO4)2+6NH3·H2OK2SO4+3(NH4)2SO4+2Al(OH)3↓,反应③为NaAlO2+HCl+H2OAl(OH)3↓+NaCl,反应④为2Al(OH)3Al2O3+3H2O。答案:(1)过滤(2)Al2O3Fe2O3(3)①Al2O3+2NaOH+3H2O2Na[Al(OH)4]②2KAl(SO4)2+6NH3·H2OK2SO4+3(NH4)2SO4+2Al(OH)3↓③Na[Al(OH)4]+HClAl(OH)3↓+NaCl+H2O④2Al(OH)3Al2O3+3H2O知识点三金属通性与金属冶炼1.金属通性(1)物理通性状态→常温下,汞是液体,其余为固体。│色泽→除Cu、Au外,大多数为银白色,不透明,有金属光泽。│三性→良好的导电性、导热性、延展性。(2)化学通性①金属