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1、金属材料及金属矿物的开发利用课题元金属材料及金属矿物的开发利用总课时班级（类型）学习目标 1.了解常见金属活动顺序。2.了解合金的概念及重要应用。3.了解铜及其重要化合物的主要性质及其应用。重、难点学习环节和内容学生活动教师反思考点一铜及其化合物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)化学性质常温下，铜在干燥的空气中性质稳定，但在潮湿的空气里则会被锈蚀，在其表面逐渐形成一层绿色的_。有关化学方程式_。写出下列化学方程式：铜在空气中加热：_；铜丝在硫蒸气中反应：_。答案铜锈2CuO2CO2H2O=Cu2(OH)2CO32CuO22CuO2CuSCu2S2.铜
2、的重要化合物(1)Cu2(OH)2CO3的名称为碱式碳酸铜，是铜绿、孔雀石的主要成分，受热分解可生成黑色的氧化铜，化学方程式：Cu2(OH)2CO32CuOCO2H2O，可溶于稀硫酸，离子方程式：Cu2(OH)2CO34H=2Cu2CO23H2O。(2)黑色氧化铜在高温下分解为红色的Cu2O，化学方程式为4CuO2Cu2OO2。(3)蓝色的硫酸铜晶体受热分解为白色的硫酸铜粉末，化学方程式为CuSO45H2OCuSO45H2O。(4)红色的Cu2O与稀硫酸反应，溶液变蓝，同时生成红色的单质铜，离子方程式为Cu2O2H=CuCu2H2O。深度思考正误判断，正确的打“”，错误的打“”(1)CuO是黑
3、色固体，与水反应生成Cu(OH)2()(2)铜锈是铜被空气中的氧气缓慢氧化生成的氧化物()(3)无水硫酸铜可用于检验酒精中是否含有水()(4)将铜片置于干燥的空气中，不易被腐蚀()(5)CuSO45H2O失去结晶水属于物理变化()(6)用稀硝酸清除铜制品上的铜锈()(7)过量铜与浓硝酸反应，产生的气体中有NO2、NO和H2()(8)铜是导电性最好的金属材料()题组一铜及其化合物的性质和应用1.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CuCO3Cu(OH)2。下列说法不正确的是()A.可用稀盐酸除去铜器表
4、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答案C解析CuSO4是重金属盐，能使蛋白质变性，B项正确；工业上常用电解法精炼铜，C项不正确。2.已知CuO经高温灼烧生成Cu2O，Cu2O与H 发生反应：Cu2O2H=CuCu2H2O。将经高温灼烧后的CuO样品投入足量的热的稀硝酸溶液中，下列有关说法中正确的是()A.如果溶液变为蓝色，同时有紫红色固体出现，说明样品全部生成Cu2OB.溶液中最终可能有紫红色固体出现C.该实验的结果无法说明CuO分解的程度D.如果溶液中出现蓝色，最终没有紫红色固体出现，说明CuO没有
5、分解答案C解析解答此题的关键是明确稀硝酸具有酸性和强氧化性，能溶解CuO、Cu2O和单质Cu，因而该实验结果无法说明CuO分解的程度。3.氢化亚铜(CuH)是一种难溶物质，用CuSO4溶液和另一种“反应物”在4050 时反应可生成它。CuH不稳定，易分解；CuH在氯气中能燃烧，跟盐酸反应能产生气体。下列有关推断中错误的是()A.这里的“另一种反应物”具有还原性B.CuH可作氧化剂，还原剂C.CuHCl2=CuClHCl(燃烧)D.CuHHCl=CuClH2(常温)答案C解析C项中Cl2具有强氧化性，产物应为CuCl2和HCl。(1)1价的铜有较强的还原性，易被氧化剂氧化为2价。(2)1价铜，在
6、酸性条件下能发生歧化反应生成Cu和Cu2，利用这一原理可区别Cu和Cu2O。向红色物质中加入稀硫酸，若溶液由无色变成蓝色，则该红色物质为Cu2O，否则为Cu。反应的化学方程式为Cu2OH2SO4=CuSO4CuH2O。题组二铜的冶炼方法4.在实验室里用铁屑、氧化铜、稀硫酸为原料制备单质铜，有下列两种途径：FeH2CuCuOCuSO4Cu若用这两种方法制得等量的铜，则下列有关说法符合实际情况的是()A.消耗氧化铜的质量相同B.消耗铁的质量相同C.消耗硫酸的质量相同D.生成硫酸亚铁的质量相同答案A解析制备1 mol Cu需要1 mol CuO，而H2还原CuO时需要先用H2排除体系内的空气，冷却时
7、也需要继续通H2，因此需要H2的量远大于1 mol，即消耗的Fe、H2SO4均比第种方法多。5.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)：(1)反应能观察到的现象是_，有关反应的化学方程式为_。(2)反应加入的金属可能是_，有关反应的离子方程式为_。答案(1)固体逐渐消失，溶液由无色变成蓝色，有气泡产生Cu2(OH)2CO32H2SO4=2CuSO4CO23H2O(2)铁粉(答案合理即可)FeCu2=Fe2Cu解析(1)孔雀石中加入稀硫酸可看到孔雀石逐渐溶解，溶液由无色变为蓝色，且有气泡产生；反应的化学方程式为Cu2(
8、OH)2CO32H2SO4=2CuSO4CO23H2O。(2)经过滤除去难溶于水和稀硫酸的杂质，则滤液中主要含有CuSO4，加入的金属粉末能将Cu2从溶液中置换出来即可，故金属可能是Fe或Zn等。题组三铜及其化合物的转化关系6.(2017邯郸调研)某炼铁废渣中含有大量CuS及少量铁的化合物，工业上以该废渣为原料生产CuCl22H2O晶体的工艺流程如下：下列说法正确的是()A.焙烧过程中每消耗1 mol CuS则消耗3 mol O2B.焙烧后的废气能够使酸性高锰酸钾溶液褪色C.滤渣中主要含铁的氧化物D.将获得的CuCl22H2O晶体加热可制得CuCl2固体答案B解析A项，2CuS3O22CuO2
9、SO2，由方程式可知，1 mol CuS消耗1.5 mol O2；B项，废气中含有SO2，能使酸性高锰酸钾溶液褪色，正确；调节pH时，Fe3水解转化为Fe(OH)3而除去，因而C项错误；将CuCl22H2O直接加热脱水，Cu2水解，HCl挥发会产生Cu(OH)2，无法得到CuCl2，因而D项错误。7.铜及其化合物在生产生活中有着广泛的应用，铜在化合物中的常见化合价有1、2。(1)工业上可利用反应Cu2SO22CuSO2制取粗铜，反应中被氧化的元素是_，当消耗32 g Cu2S时，转移电子数目是_(设NA为阿伏加德罗常数的值)。(2)将少量铜丝放入适量的稀硫酸中，温度控制在5060 ，通入O2，
10、反应一段时间后可制得硫酸铜，发生反应的离子方程式为_。CuSO4溶液中加入一定量的Na2SO3溶液和NaCl溶液加热，生成CuCl沉淀，写出生成CuCl的离子方程式：_。(3)某小组同学在做铜与浓硫酸反应的实验时，发现铜片表面有黑色固体生成。甲同学猜想：黑色固体是未来得及溶解于酸的CuO，其猜想可用化学方程式表示：CuH2SO4_。乙同学认为：黑色固体除CuO外，还可能含有Cu2S和CuS，其理由可能是_(填字母)。a.Cu2S和CuS都是黑色的b.铜与浓硫酸在加热条件下反应，还可能放出O2c.浓硫酸是氧化剂，铜是还原剂，Cu的化合价升高与S的化合价降低有多种可能答案(1)S1.2NA(2)2
11、Cu4HO22Cu22H2O2Cu22ClSOH2O2CuClSO2H(3)CuOSO2H2Oac解析(1)Cu2SO22CuSO2反应制取粗铜，硫元素的化合价从2升到4，被氧化，反应中被氧化的元素是S，当消耗32 g Cu2S时，转移电子数目是6NA mol11.2NA。(2)将少量铜丝放入适量的稀硫酸中，温度控制在5060 ，通入O2，反应一段时间后可制得硫酸铜，发生反应的离子方程式为2Cu4HO22Cu22H2O。CuSO4溶液中加入一定量的NaSO3溶液和NaCl溶液加热，生成CuCl沉淀，离子方程式：2Cu22ClSOH2O2CuClSO2H。(3)按照甲同学猜想：铜被氧化生成CuO
12、，硫酸被还原为SO2，化学方程式为CuH2SO4CuOSO2H2O。分析可能的理由时，应该从反应现象和氧化还原反应原理入手，ac符合。考点二金属材料与金属矿物的开发利用1.合金(1)概念：合金是指两种或两种以上的金属(或金属与非金属)熔合而成的具有金属特性的物质。(2)性能：合金具有不同于各成分金属的物理、化学性能或机械性能。熔点：一般比它的各成分金属的低；硬度和强度：一般比它的各成分金属的大。2.常见金属材料金属材料(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(2)几种有色金属材料3.金属矿物的开发利用(1)金属在自然界中的存在在地壳中除了金、铂等少数极不活泼的金属外，绝大多数金属元素以_形式存在。(2)金属冶炼的实质金属元素只有正价，没有负价，所以金属的冶炼过程就是把金属从其化合物中_出来的过程。(3)金属冶炼的方法热分解法。如由HgO、Ag2O冶炼Hg、Ag：_
