2019高考化学一轮复习铜及其化合物辅导教案

2019高考化学一轮复习铜及其化合物辅导教案授课主题铜及其化合物教学目的1、铜及其化合物的性质2、合金的性质3、金属的制备教学重难点金属的制备教学内容上节课复习与回顾课程导入鼎可以说是中华文化的一种象征，具有极其崇高的意义。鼎盛行于商周时期，延续到汉代。在奴隶制鼎盛时代，被用作“别上下，明贵贱”，是一种标明身份等级的重要礼器。人们在尊崇鼎的价值的时候，常常忘记了它本来的用途，其实它是一件炊器，多用于祭祀或典礼时盛煮鱼猪牛羊肉等食物，相当于现在的锅。祭祀母亲司母戊鼎因其腹内壁上有铭文“司母戊”三字而得名，是商王祭祀其母（名戊）的纪念器物。铸造这样大型的青铜器，先要分别铸出部件，然后再合铸成一个整体，工艺十分复杂。铸时需要二三百个工匠同时铸造，密切配合，才能完成。根据测定，司母戊鼎含铜，锡，铅。这三种金属的比例比较合理，它反映了商朝工匠的聪明才智。青铜器的产量和质量折射出国力的盛衰，技艺精湛，气势浑厚的青铜大鼎象征着那个时代灿烂辉煌的文明。本节知识点讲解（一）铜及其化合物一、铜单质的性质1、铜元素，位于第四周期IB族，第29号元素，，核外电子排布式：110s4d3rA2、物理性质：纯净的铜为紫红色，属于有色金属，密度较大，硬度较小，熔沸点较高，具有良好的导电导热性。可做导线使用。3、化学性质：①与非金属单质反应SCuSCu2SCuO2OCu2OCuCllCuClC222222点燃②与氧化性酸反应OH4NO2)NO(Cu3)(HNO8uC3OH2NO2)NO(Cu)(HNO4uCOH2SOCuSO)(SOH2uC22332223322442稀浓浓（与非氧化性酸不反应）③与盐溶液反应223CuFe2Fe2uC④潮湿的空气中形成铜锈（绿色，俗称铜绿）322222CO)OH(CuCOOHOuC2二、铜的化合物氧化铜（CuO）黑色粉末氧化亚铜（Cu2O）砖红色新制的氢氧化铜溶液和醛反应制得化学性质①与酸反应OHuCCuH2OCuOHCuH2CuO22222②与H2反应OHCu2HOCuOHCuHCuO22222③转化关系22OOCu2CuO4高温Cu(OH)2是一种不溶于水的蓝色固体。①弱碱性：OH2CuH2)OH(Cu222②不稳定性：OHCuO)OH(uC22③弱氧化性：能将醛基氧化成羧基五水硫酸铜【OH5CuSO24】蓝色晶体，俗称蓝矾、胆矾。无水硫酸铜为白色粉末，遇水变蓝色，可作为水的检验依据。补充：等不共存、、与2232SOHCOCu物质颜色物质颜色Cu紫红色CuSO4白色CuO黑色CuSO4·5H2O蓝色Cu2O砖红色Cu2(OH)2CO3绿色Cu2S黑色Cu(OH)2蓝色例题解析【例题1】向FeCl3、CuCl2的混合溶液中加入铁粉，充分反应仍有固体存在，则下列判断不正确．．．的是（）[来源:学科网A．加入KSCN溶液一定不变红色B．溶液中一定含Fe2+C．溶液中一定含Cu2+D．剩余固体中一定含Cu巩固练习【练习1】下列有关含铜的化合物的说法错误的是()A．用盐酸可以洗去铜表面的铜锈B．向氯化铁溶液中加入适量氧化铜固体，可得到红褐色沉淀C．0．1mol/l的CuS04溶液中．Cu2+的微粒数目一定小于O．1NA(设NA为阿伏加德罗常数)D．在FeS04溶液中加入CuS固体，溶液中c(Fe2+)不变，说明Ksp(CuS)远小于Ksp(FeS)【练习2】铜在自然界多以化合态的形式存在于矿石中。常见的铜矿石有：黄铜矿(CuFeS2)、斑铜矿(Cu5FeS4)、辉铜矿(Cu2S)、孔雀石[CuCO3·Cu(OH)2]。下列说法不正确的是()A.可用稀盐酸除去铜器表面的铜绿B.硫酸铜溶液可用作游泳池的消毒剂C.工业上常采用电解法制取粗铜D.在上述几种含铜化合物中，铜的质量分数最高的是Cu2S本知识点小结（二）铜的冶炼“三方法”(1)湿法炼铜：Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu。(2)高温炼铜：工业上用高温冶炼黄铜矿的方法获得铜(粗铜)：2CuFeS2＋4O2=====800℃Cu2S＋3SO2＋2FeO(炉渣)[来源:学科网ZXXK]2Cu2S＋3O2=====1200℃2Cu2O＋2SO22Cu2O＋Cu2S=====1200℃6Cu＋SO2↑粗铜中铜的含量为99.5%～99.7%，主要含有Ag、Zn、Fe、Au等杂质，粗铜通过电解精炼可得到纯度达99.95%～99.98%的铜。(3)生物炼铜：“吃岩石的细菌”能耐受铜盐的毒性，并能利用空气中的氧气氧化硫化铜矿石，然后把不溶性的硫化铜转化为可溶性的硫酸铜。生物炼铜的优点：a.成本低；b.污染小；c.反应条件简单；d.含量(品位)很低的矿石也可以被利用。例题解析【例题1】Cu2S是火法炼铜的重要原料之一，下面是由Cu2S冶炼铜及制取CuSO4·5H2O的流程图：Cu2S――→O2△Cu――→焙烧Cu2O、CuO――→足量稀硫酸A――→操作ⅠB――→蒸发、结晶、过滤胆矾(1)Cu2S中铜元素的化合价为________，火法炼铜的反应原理是__________________(用化学方程式表示)。(2)向Cu2O、CuO中加入足量稀硫酸得到的体系A中溶液呈蓝色，且有红色物质生成，请写出生成红色物质的离子方程式：_________________________________________________。(3)若将A中红色物质反应掉，操作Ⅰ中加入的试剂最好是________(填字母序号)。A.适量的NaNO3B.适量的HNO3C.适量的H2O2【例题2】孔雀石的主要成分为Cu2(OH)2CO3。某同学设计的从孔雀石中冶炼铜的方案如下(假设孔雀石中杂质不溶于水和稀硫酸)：[来源:学.科.网Z.X.X.K](1)反应①能观察到的现象是__________________________________________________，有关反应的化学方程式为____________________________________________________。(2)反应②加入的金属可能是__________，有关反应的离子方程式为________________。巩固练习【练习】某课外研究小组用含有较多杂质的铜粉，通过不同的化学反应精制CuO，其设计的实验过程为(1)杂铜经灼烧后得到的产物是氧化铜及少量铜的混合物，灼烧后含有少量铜的可能原因是________(填字母)。a.灼烧过程中部分氧化铜被还原b.灼烧不充分铜未被完全氧化c.氧化铜在加热过程中分解生成铜d.该条件下铜无法被氧气氧化(2)由粗制氧化铜通过两种途径制取纯净CuO，与途径Ⅰ相比，途径Ⅱ有明显的两个优点是________________________________________________________________________。本知识点小结（三）铁和铜的合金1、合金定义：由两种或两种以上的金属与金属或非金属所合成的具有金属特性的物质。2、合金具有许多优良的特性，例如：合金的硬度大于它的纯金属成分，合金的熔点也可以低于它的成分金属。使用不同的原料，改变原料的配比，变更制造的工艺等，可以制得具有不同性能的合金。铜合金青铜（司母戊鼎）是我国使用最早的合金，含铜、锡、铅。黄铜含锌及少量的锡、铅、铝等。白铜含镍、锌及少量的锰铁合金生铁生铁是含碳量大于2%的铁碳合金，工业生铁含碳量一般在2.11%--4.3%，并含C、Si、Mn、S、P等元素，是用铁矿石经高炉冶炼的产品。3、常见金属材料(1)重要的黑色金属材料——钢钢是用量最大、用途最广的合金。钢碳素钢低碳钢：韧性、焊接性好，强度低中碳钢：强度高，韧性及加工性好高碳钢：硬而脆，热处理后弹性好合金钢：具有各种不同的优良性能，用于制不锈钢及各种特种钢(2)几种有色金属材料铝及铝合金铝性能：良好的延展性和导电性用途：制导线铝合金性能：密度小、强度高、塑性好、易于成型、制造工艺简单、成本低廉用途：主要用于建筑业、容器和包装业、交通运输业、电子行业等铜及铜合金铜性能：良好的导电性和导热性用途：主要用于电器和电子工业、建筑业铜合金：青铜是我国使用最早的合金，常见的还有黄铜和白铜例题解析【例题1】下列关于金属元素的叙述正确的是()A.金属元素的单质只有还原性，其离子只有氧化性B.金属元素的单质在常温下均为固体C.金属元素在不同化合物中化合价均相同D.大多数金属元素的单质为电的良导体【例题2】C919大型飞机采用了大量新型材料铝锂合金。下列关于铝锂合金的说法不正确的是()A.铝锂合金是铝与锂形成的混合物B.铝锂合金的硬度比锂大C.铝锂合金的熔沸点比铝低D.铝锂合金耐酸碱腐蚀【例题3】现代建筑的门窗框架常用电解加工成的古铜色硬铝制造。取硬铝样品进行如下实验(每一步试剂均过量)，由此可以推知硬铝的组成可能为(提示：Si＋2OH－＋H2O===SiO2－3＋2H2↑)()样品――→稀盐酸①气体溶液难溶物――→浓NaOH溶液②气体溶液难溶物A.Al、Mg、Si、ZnB.Al、Fe、Zn、NaC.Al、Na、Cu、FeD.Al、Cu、Mg、Si、Mn巩固练习【练习1】下列说法中正确的是()A.铁是人类在生产、生活中最早使用的金属材料B.金、银、铜是应用最广泛的金属材料C.钛被誉为“21世纪的金属”，应用前景很广阔D.铜是导电性、导热性最好的有色金属【练习2】合金与纯金属制成的金属材料相比，优点是()①合金的硬度一般比它的各成分金属的大②合金的熔点一般比它的各成分金属的更低③改变原料的配比、改变生成合金的条件，得到有不同性能的合金④合金比纯金属的导电性更强⑤合金比纯金属的应用范围更广泛A.②③④B.①②③⑤C.①②④D.①②④⑤本知识点小结（四）金属矿物的开发和利用1.金属在自然界中存在的形态除了金、铂等极少数金属外，绝大多数金属以化合物的形式存在于自然界中。在这些金属化合物中，金属元素都显正化合价。2.金属冶炼的实质使金属化合物中的金属离子得电子被还原为金属单质的过程：Mn＋＋ne－===M。3.金属冶炼的一般步骤4.金属冶炼方法(1)热分解法冶炼金属例如：2HgO2Hg＋O2↑，2Ag2O4Ag＋O2↑。用热分解冶炼法冶炼金属的特点：金属元素的金属性弱，金属元素的原子不易失去电子，其金属离子容易得到电子，该金属元素所形成的化合物稳定性较差。(2)热还原法冶炼金属①焦炭还原法。例如：C还原ZnO、CuO，其化学方程式依次为C＋2ZnO2Zn＋CO2↑，C＋2CuO2Cu＋CO2↑。②一氧化碳还原法。例如：CO还原Fe2O3、CuO，其化学方程式依次为3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2，CO＋CuOCu＋CO2。③氢气还原法。例如：H2还原WO3、Fe3O4，其化学方程式依次为3H2＋WO3W＋3H2O,4H2＋Fe3O43Fe＋4H2O。④活泼金属还原法。例如：Al还原Cr2O3、V2O5，其化学方程式依次为2Al＋Cr2O3=====高温Al2O3＋2Cr,10Al＋3V2O5=====高温6V＋5Al2O3。铝热反应实验步骤：1.用两张圆形滤纸，分别折叠成漏斗状，将其中一个取出，在底部剪一个孔，用水润湿，再跟另一个漏斗套在一起，使四周都有四层。2.取一张圆形滤纸，倒入氧化铁粉沫，再倒入铝粉，将两者混合均匀。3.架上铁圈，下面放置盛沙的蒸发皿，把混合物放在纸漏斗中，上面加少量氯酸钾，并在混合物中间插一根砂过的镁条，点燃镁条，观察发生的现象。实验现象：镁条剧烈燃烧，火花四溅，放出大量的热，同时纸漏斗被烧穿，有灼热熔融物落入沙中，待熔融物冷却后变黑色固体。思考:1、这个反应的反应物是什么？1铝粉，氧化铁2、镁条的作用是什么？kClO3的作用是什么？2引燃，提供高温助