人教高中化学第4讲 金属材料及金属矿物的开发利用（教案）.doc

第4课时　必备知识——金属材料及金属矿物的开发利用
知识清单
[重要物质]①铜；②CuO和Cu2O；③Cu(OH)2；④CuSO4；⑤合金
[基本规律]①合金的组成及性质；②金属的冶炼方法与金属活动性的关系
知识点1　铜及其化合物
1．铜的性质及冶炼
(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
分别写出Cu与稀***、FeCl3溶液反应的离子方程式：
3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O、2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋。
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铜锈，发生反应为：2Cu＋O2＋CO2＋H2O===Cu2(OH)2CO3。
(3)冶炼方法
①火法炼铜
反应原理为Cu2(OH)2CO32CuO＋CO2↑＋H2O、CO＋CuOCu＋CO2。
②湿法炼铜
反应原理为Cu2(OH)2CO3＋4H＋===2Cu2＋＋3H2O＋CO2↑、Cu2＋＋Zn===Zn2＋＋Cu。
2．氧化铜和氧化亚铜
氧化铜
氧化亚铜
颜色、状态
黑色固体
砖红色固体
与酸反
应(H＋)
CuO＋2H＋===
Cu2＋＋H2O
Cu2O＋2H＋===
Cu2＋＋Cu＋H2O
与H2反应
H2＋CuO
Cu＋H2O
H2＋Cu2O
2Cu＋H2O
转化关系
4CuO2Cu2O＋O2↑
3.氢氧化铜
(1)物理性质：蓝色不溶于水的固体。
(2)化学性质及应用
反应①的化学方程式：Cu(OH)2CuO＋H2O；
反应②的离子方程式：Cu(OH)2＋2H＋Cu2＋＋2H2O。
反应③乙醛与Cu(OH)2反应的化学方程式：CH3CHO＋2Cu(OH)2＋NaOHCH3COONa＋Cu2O↓＋3H2O。
4．重要的铜盐
(1)Cu2(OH)2CO3是碱式碳酸铜，是铜绿的成分，是铜在潮湿的空气中被腐蚀的结果；受热易分解，化学方程式为Cu2(OH)2CO32CuO＋H2O＋CO2↑。
(2)CuSO4·5H2O为蓝色晶体，俗称蓝矾、胆矾，受热分解，蓝色晶体受热转化为白色粉末。
[通关1] (易错排查)判断正误
(1)(2020.7·浙江选考)工业上可采用高温冶炼黄铜矿的方法获得粗铜(√)
(2)(2019·全国卷Ⅱ)向CuSO4溶液中加入足量Zn粉，溶液蓝色消失：Zn＋CuSO4===Cu＋ZnSO4(√)
(3)(2018·江苏卷)向CuSO4溶液中加入铁粉，有红色固体析出，则Fe2＋的氧化性强于Cu2＋的氧化性(×)
(4)(2017·海南卷)稀硫酸和铜粉反应可制备硫酸铜(×)
(5)(全国卷Ⅱ)除去Cu粉中混有的CuO：加入稀***溶液，过滤、洗涤、干燥(×)
(6)(全国卷Ⅰ)将铜粉加入1.0 mol·L－1Fe2(SO4)3溶液中，溶液变蓝、有黑色固体出现，金属铁比铜活泼(×)
[通关2] (人教必修1·P63，10题改编)印刷电路板是由高分子材料和铜箔复合而成，刻制印刷电路时，要用FeCl3溶液作为“腐蚀液”。下列说法中不正确的是(　　)
A．离子方程式为2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋
B．该反应中，FeCl3表现氧化性
C．若将“腐蚀液”换成Fe2(SO4)3溶液，反应的实质不变
D．若将“腐蚀液”换成稀硫酸，仍可完成刻制印刷电路
D　[用FeCl3溶液腐蚀铜箔，发生的反应为：2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2，离子方程式为2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋，A项正确；该反应中，Fe元素由＋3价降低到＋2价，则FeCl3作氧化剂，表现氧化性，B项正确；若将“腐蚀液”换成Fe2(SO4)3溶液，反应实质仍为2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋，C项正确；若将“腐蚀液”换成稀硫酸，铜与稀硫酸不发生反应，故不能完成刻制印刷电路，D项错误。]
[通关3] (2020·全国卷Ⅲ)宋代《千里江山图》描绘了山清水秀的美丽景色，历经千年色彩依然，其中绿色来自孔雀石颜料(主要成分为Cu(OH)2·CuCO3)，青色来自蓝铜矿颜料(主要成分为Cu(OH)2·2CuCO3)，下列说法错误的是(　　)
A．保存《千里江山图》需控制温度和湿度
B．孔雀石、蓝铜矿颜料不易被空气氧化
C．孔雀石、蓝铜矿颜料耐酸耐碱
D．Cu(OH)2·CuCO3中铜的质量分数高于Cu(OH)2·2CuCO3
C　[ 字画保存需要适宜的温度和湿度，温度过高会引起字画变色、褪色和翘曲、变形等，湿度过大时，极易滋生霉菌，A项正确；Cu(OH)2、CuCO3中Cu、H、C元素都处