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1、第4讲 用途广泛的金属材料及开发利用金属矿物,1.知道铜及其重要化合物的性质。 2.了解合金的概念及重要应用。 3.了解常见金属的活动顺序及金属冶炼的一般方法。 4.了解化学科学发展对自然资源开发利用的作用。,重难点：铜及其重要化合物的主要性质。,【考纲要求】,知识梳理题型构建,知识梳理题型构建,铜及其化合物,1单质铜,(1)物理性质：,色固体，具有良好的延展性、导 性和导 性。,(2)化学性质,紫红,热,电,知识梳理题型构建,铜及其化合物,绿色,知识梳理题型构建,铜及其化合物,2氧化铜和氧化亚铜,知识梳理题型构建,铜及其化合物,3.氢氧化铜,(1)物理性质：,色 溶于水的固体。,(2)化学性
2、质及应用,4CuSO45H2O,CuSO45H2O为蓝色晶体，俗称蓝矾、胆矾。无水CuSO4为白色粉末，遇水变蓝色(生成CuSO45H2O)，可作为水的检验依据。,蓝,不,知识梳理题型构建,波尔多液是一种农业上应用广泛的杀菌剂，它是由硫酸铜、生石灰和水按一定比例配成的天蓝色胶状悬浊液，思考下列问题 (1)波尔多液能否用铁桶盛放？为什么？ (2)波尔多液能杀菌的可能原因是什么？,答案 不能。原因是铁能置换波尔多液中的Cu2，降低杀菌能力。,答案 CuSO4是重金属盐，能使蛋白质变性。,【递进题组】,题组一,题组二,知识梳理题型构建,1,2,3,4,5,1下表中，对陈述、的正确性及其有无因果关系的
3、判断都正确的是 ( ),知识梳理题型构建,题组一 铜及其化合物的性质,题组一,题组二,1,2,3,4,5,知识梳理题型构建,题组一 铜及其化合物的性质,题组一,题组二,1,2,3,4,5,答案 D,知识梳理题型构建,B,题组一 铜及其化合物的性质,电化学腐蚀过程实质是金属失去电子生成金属阳离子，有电子的转移，属于化学反应过程，D错。,解析 锡青铜是合金，合金的熔点比任何一种纯金属的熔点低，一般合金的硬度比任何一种纯金属的硬度大，可判断A错；,由于锡比铜活泼，故在发生电化学腐蚀时，锡失电子保护铜，B正确；,潮湿的环境将会加快金属的腐蚀，C不正确；,题组一,题组二,1,2,3,4,5,知识梳理题型
4、构建,选择铜做货币是因为铜的熔点比较低，,容易冶炼铸造成型；铜的化学性质比较稳定，不易被腐蚀,题组一,题组二,1,2,3,4,5,题组一 铜及其化合物的性质,知识梳理题型构建,题组一,题组二,1,2,3,4,5,题组一 铜及其化合物的性质,知识梳理题型构建,题组二 铜及其化合物的制取,硫酸、硫酸铵,Cu2S,Cu2O和Cu2S,形成酸雨,题组一,题组二,1,2,3,4,5,知识梳理题型构建,题组二 铜及其化合物的制取,(4)黄铜矿熔炼后得到的粗铜含少量Fe、Ag、Au等金属杂质，需进一步采用电解法精制。请简述粗铜电解得到精铜的原理：_ _ _ _ _。,粗铜作阳极，纯铜作阴极，电解质为硫酸铜溶
5、液。阳极上发生氧化反应，Cu失去电子，使Cu单质变为Cu2进入溶液中，Cu2e= Cu2；阴极上发生还原反应，Cu2得到电子在阴极上析出Cu单质， Cu22e=Cu，从而达到精制Cu的目的,解析 (2)Cu2O、Cu2S的Cu由1价被还原为0价，作氧化剂；Cu2S的S由2价被氧化为4价，作还原剂。,(3)处理SO2尾气一般为循环制备硫酸，或用氨水吸收，最后可得到(NH4)2SO4等化学品。,电解池中，,题组一,题组二,1,2,3,4,5,知识梳理题型构建,题组二 铜及其化合物的制取,5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
6、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_。 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,ab,解析 (1)灼烧后含有少量铜，其原因可能是灼烧不充分，铜未被完全氧化，也可能是灼烧过程中部分氧化铜被还原。,题组一,题组二,1,2,3,4,5,(2)由粗制氧化铜通过两种途径制取纯净CuO，与途径相比，途径有明显的两个优点是_。 (3)有同学指出，由CuSO4溶液到生成CuO少了一个环节，即应先生成Cu(OH)2沉淀，过滤洗涤后再加热分解Cu(OH)2得CuO。以下说法不可能成为减少该环节的理由的是_。 A
7、CuO比Cu(OH)2颗粒粗大，更易于过滤从溶液中分离 BCu(OH)2分解温度较低，加热其浊液即可使其分解 C干态下分解Cu(OH)2，温度难以控制，可能因温度过高导致CuO进一步 分解生成Cu2O D过滤分离出的CuO不需洗涤就已非常纯净,知识梳理题型构建,题组二 铜及其化合物的制取,耗酸少；无污染性气体SO2产生,D,题组一,题组二,1,2,3,4,5,知识梳理题型构建,铜的冶炼,1粗炼,2电解精炼,电解时，以CuSO4作电解液，粗铜为阳极，纯铜为阴极。,知识梳理题型构建,合金的概念及其重要应用,1合金,(1)概念：,合金是指 熔合而成的具有 的物质。,(2)性能：,合金具有不同于各成分
8、金属的物理、化学性能或机械性能。,熔点：一般比它的各成分金属的 ； 硬度和强度：一般比它的各成分金属的 。,2常见金属材料,两种或两种以上的金属(或金属与非金属),金属特性,低,大,知识梳理题型构建,合金的概念及其重要应用,(1)重要的黑色金属材料钢,钢是用量最大、用途最广的合金。,低碳钢,中碳钢,高碳钢,合金钢,知识梳理题型构建,合金的概念及其重要应用,(2)几种有色金属材料,知识梳理题型构建,【递进题组】,题组一,题组二,1,2,3,4,5,1铝镁合金因坚硬、轻巧、美观、洁净易于加工而成为新型建筑装潢材料，主要用于制作窗框、卷帘门、防护栏 等。下列与这些用途无关的性质是 ( ) A不易生锈
9、 B导电性好 C密度小 D强度高,知识梳理题型构建,B,题组一 合金的性能特点及应用,解析 合金材料在日常生活中使用很广泛，铝镁合金在家居装潢中经常会用到。铝镁合金强度高，制成的门窗、防护栏等坚硬牢固；密度小，同体积时比较轻，方便运输、搬运；不容易生锈，制成的装潢材料经久耐用；只有导电性好与这方面的用途无关。,题组一,题组二,1,2,3,4,5,2钛和钛的合金被誉为“21世纪最有发展前景的金属材料”，它们具有很多优良的性能，如熔点高、密度小、可塑性好、易于加工、耐腐蚀等，尤其是钛合金与人体器官具有很好的“生物相容性”。根据它们的主要性能，下列用途不切合实际的是 ( ) A用来做保险丝 B用于制
10、造航天飞机 C用来制造人造骨 D用于家庭装修，做钛合金装饰门,知识梳理题型构建,A,题组一 合金的性能特点及应用,由于其密度小、可塑性好、易于加工，因此可用于家庭装修，做钛合金装饰门，D正确；,解析 由于钛和钛的合金密度小、可塑性好，因此可用于航天领域，B正确；,由于钛和钛合金与人体器官具有很好的“生物相容性”可与人体的组织相容，不引起排异反应，因此可用来制造人造骨，C正确；,题组一,题组二,1,2,3,4,5,只有A错误，由于其熔点高，不适合做保险丝。,知识梳理题型构建,B,题组二 有关合金成分的分析,3北京2008奥运会金牌直径为70 mm，厚6 mm。某化学兴趣小组对金牌成分提出猜想：甲
11、认为金牌是由纯金制造；乙认为金牌是由金银合金制成；丙认为金牌是由黄铜(铜锌合金)制成。为了验证他们的猜想，请你选择一种试剂来证明甲、乙、丙猜想的正误 ( ) A硫酸铜溶液 B稀硝酸C盐酸 D硝酸银溶液,解析 当金牌是纯金时遇到稀硝酸不溶解；当金牌是金银合金时遇到稀硝酸会部分溶解；当金牌是黄铜时遇到稀硝酸会全部溶解。,题组一,题组二,1,2,3,4,5,知识梳理题型构建,题组二 有关合金成分的分析,4某同学设计了如下实验测量m g铜银合金样品中铜的质量分数：,下列说法中不正确的是 ( ) A合金的熔点比其成分金属低，通常比成分金属具有更优 良的金属特性 B铜银都能与稀硝酸反应，收集到的V L气体
12、可能全为NO C操作是过滤，操作是洗涤，操作应是烘干 D根据反应收集到的气体体积可以计算铜和银的质量分数,解析 解答本题要注意以下两点：(1)没有告诉硝酸的浓度，与硝酸反应放出的 气体中可能含有NO2；(2)W g固体应该是干燥纯净的AgCl，由此确定三步操作。,D,题组一,题组二,1,2,3,4,5,知识梳理题型构建,题组二 有关合金成分的分析,5某铝合金(硬铝)中含有镁、铜、硅，为了测定该合金中铝的含量，有人设计了如下实验： (1)取样品a g，称取时使用的仪器名称为_。 (2)将样品溶于足量稀盐酸中，过滤，滤液中主要含有_；滤渣中含有_；在溶解过滤时使用的主要仪器有_ _。 (3)往滤液
13、中加入过量NaOH溶液，过滤，写出该步操作中有关的化学方程式 _ _。,托盘天平,题组一,题组二,1,2,3,4,5,烧杯、玻璃棒、,漏斗、铁架台,知识梳理题型构建,题组二 有关合金成分的分析,(4)在第(3)步的滤液中通入足量CO2，过滤，将沉淀用蒸馏水洗涤数次后，烘干并灼烧至重量不再减少为止，冷却后称量，质量为b g。有关反应的化学方程式为_ _。 (5)计算该样品中铝的质量分数的表达式为_。 (6)若第(3)步中加入NaOH溶液的量不足，会使测定的结果_(填“偏高”、“偏低”或“不影响”，下同)；若第(4)步中的沉淀灼烧不充分，会使测定的结果_。,偏低,偏高,题组一,题组二,1,2,3,4,5,知识梳理题型构建,1.定性分析型,形成合金的各种成分的特殊化学性质仍按单一组分的性质(例如铝合金中的铝既能溶于酸又能溶于碱的性质不变，铜能溶于稀硝酸，且硝酸的还原产物为NO气体等性质不变)，一般是将合金酸溶或碱溶，根据反应中的特殊现象或根据溶解后所得溶液继续加沉淀剂产生的现象判断成分。此类试题常以流程的形式呈现，解答的关键是理清每一步加入的物质和生成物质的成分。,知识梳理题型构建,2定量分析型,定量测定合金的成分常用量气或沉淀两种方法。,(1)定量集气法,定量集气法是指收集合金中某种物质溶解时所产生的气体的量，应用化学方程式或关
