江苏省常州市西夏墅中学高中化学《铜及其化合物的应用》教案 新人教版必修1（通用）

江苏省常州市西夏墅中学高中化学必修一铜及其化合物的应用教案学习目标：1. 了解铜的物理性质和重要用途。2. 通过演绎法去分析铜及其重要化合物的化学性质。知识梳理：铜的物理性质和用途铜是 色的固体， 导电，据此性质，铜可以用作 。铜还有许多重要的合金，如 、 等。一、 铜的化学性质根据铜在金属活动性顺序表中的位置，它应属于不活泼的金属，因此它 置换出酸或水中的氢。1、铜与非金属的反应与氧气反应： 在潮湿空气中还可发生腐蚀生成绿色的铜锈： 2、与其它非金属的反应： 、 3、与酸的反应铜与非氧化性酸（如盐酸、磷酸等）不反应。铜与强氧化性酸（如浓硫酸、硝酸等）能反应，但不生成氢气。 4、与盐溶液的反应 、 二、 铜的冶炼工业上，主要采用高温冶炼黄铜矿的方法获得铜。这种方法冶炼的铜，其含量为99.5%99.7%，还有Ag、Au、Fe、Zn等杂质。要达到电气化生产铜的要求，这种由黄铜矿高温冶炼的铜还必须经过电解精炼，电解精炼得到的铜，其含量高达99.95%99.98%。电解精炼铜是如何除去Ag、Au、Fe、Zn等杂质的？电解精炼铜时，阳极材料： 阴极材料： 电解质溶液： 电极反应： 阳极：阴极：电解装置图：四、 铜的重要化合物 1、CuO 在高温下分解： 。CuO为黑色而Cu2O为红色，氧化铜可作为铜盐的原料，氧化亚铜可作为制造玻璃、搪瓷的红色颜料。2、CuSO4及 CuSO45H2O硫酸铜晶体（CuSO45H2O）俗名 或 。CuSO45H2O受热分解的化学方程式为： 五、铜及其化合物的转化关系： 【典型例题】1. （09广东化学10）出土的锡青铜（铜锡合金）文物常有Cu2(OH)3Cl覆盖在其表面。下列说法正确的是（ ）A. 锡青铜的熔点比纯铜高 B在自然环境中，锡青铜中的锡对铜起保护作用 C锡青铜文物在潮湿环境中的腐蚀比干燥环境中快D生成Cu2(OH)3Cl覆盖物是电化学腐蚀过程，但不是化学反应过程2（09宁夏卷26）（14分）碱式碳酸铜可表示为：xCuCO3yCu(OH) 2zH2O,测定碱式碳酸铜组成的方法有多种。（1）现采用氢气还原法，请回答如下问题：写出xCuCO3yCu(OH) 2zH2O与氢气反应的化学方程式： ；试验装置用下列所有仪器连接而成，按氢气流方向的连接顺序是（填入仪器接口字母编号）：（a）（ ）（ ）（ ）（ ）（ ）（ ）（ ）（ ）（ ）（ ）（l）称取23.9g某碱式碳酸铜样品，充分反应后得到12.7g残留物，生成4.4g二氧化碳和7.2g水。该样品的结晶水质量为 g，化学式为 ；（2）某同学以氮气代替氢气，并用上述全部或部分仪器来测定碱式碳酸铜的组成，你认为是否可行？ 请说明理由。 。【练习反馈】1、Na、Mg、Al、Fe四种金属中两种组成的混合物12 g，与足量盐酸反应放出H2 0.5 g，则混合物中必定含有的金属是（ ） A钠 B镁 C铝 D铁2、铜粉放入稀硫酸溶液中，加热后无明显变化，但加入某盐一段时间后，发现铜粉质量减少，溶液呈蓝色，该盐可能是（ ）AFeCl3 BNa2CO3 CKNO3 DFeSO43. 铜是生命必需的元素，也是人类最早使用的金属之一，铜的生产对国计民生各个方面都产生了深远的影响。请完成下列各题：（1） 在化学反应中，铜元素可表现为0、+1、+2价。在西汉古籍中有记载：曾青得铁则化为铜（即曾青CuSO4跟铁反应就生成铜）。试写出该反应的化学方程式 。(2)铜器表面有时会生成铜绿Cu2（OH）2CO3，这层铜绿可用化学方法除去。试 写出一个除去铜绿而不损坏器物的化学方程式 。a) 铜钱在历史上曾经是一种广泛流通的货币，试从物理性质和化学性质的角度分析为什么铜常用于制造货币。（铜的熔点是1183.4，铁的熔点是1534.8）b) 历史上的“青铜器时期”早于“铁器时期”，而近百年才大量使用铝制品，试分析人类使用这些金属的时间的事实与金属活泼性及冶炼难易的联系 【课后巩固】：1 能实现下列物质间直接转化的元素是（ ）A. 硅 B. 硫 C. 铜 D. 铁2从绿色化学的理念出发，下列实验不宜用图7所示装置进行的是（）A不同浓度的硝酸与铜的反应B稀硫酸与纯碱或小苏打反应C铝与氢氧化钠溶液或稀盐酸反应DH2O2在不同催化剂作用下分解3.某合金(仅含铜、铁)中铜和铁的物质的量之和为ymol，其中Cu的物质的量分数为a ，将其全部 投入50mLbmolL1的硝酸溶液中，加热使其充分反应(假设NO是唯一的还原产物)。 下列说法正确的是（ ） A若金属有剩余，在溶液中再滴入硫酸后，金属又开始溶解 B若金属全部溶解，则溶液中一定含有Fe3 C若金属全部溶解，且产生336mL气体(标准状况)，则b=0.3 D当溶液中金属离子只有Fe3、Cu2时，则a与b的关系为：b80y(1a/3)4足量铜与一定量浓硝酸反应得到硝酸铜溶液和NO2、N2O4、NO 的混合气体，这些气体与1.68LO2（标准状况）混合后通入水中，所有气体完全被水吸收生成硝酸。若向所得硝酸铜溶液中加入5mol/LNaOH溶液至Cu2+恰好完全沉淀，则消耗NaOH溶液的体积是( )A60mL B45mL C30mL D15mL 5（14分）黄铜矿（CuFeS2）是制取铜及其化合物的主要原料之一，还可以制备硫及铁的化合物。（1）冶炼铜的反应为8CuFeS221O28Cu4FeO2Fe2O316SO2若CuFeS2中Fe的化合价为+2，反应中被还原的元素是 （填元素符号）。（2）上述冶炼过程中产生大量SO2。下列处理方案合理的是 （填代号）。a高空排放b用于制备硫酸c用纯碱溶液吸收制Na2SO3 d用浓硫酸吸收（3）过二硫酸钾（K2S2O8）具有强氧化性，可将I氧化为I2：S2O822I=2SO42I2通过改变反应途径，Fe3、Fe2均可催化上述反应。试用离子方程式表示Fe3对上述反应的催化过程。 、 （不必配平）。（4）利用黄铜矿冶炼铜产生的炉渣（含Fe2O3、FeO、SiO2、AI2O3）可制备Fe2O3。方法为用稀盐酸浸取炉渣，过滤。滤液先氧化，再加入过量NaOH溶液，过滤，将沉淀洗涤、干燥、煅烧得。据以上信息回答下列问题：a除去Al3的离子方程式是 。b选用提供的试剂，设计实验验证炉渣中含有FeO。提供的试剂：稀盐酸 稀硫酸 KSCN溶液 KMnO4溶液 NaOH溶液 碘水所选试剂为 。证明炉渣中含有的实验现象为 。6（14分）某厂的酸性工业废水中含有一定量的Fe3+、Cu2+、Au3+等离子。有人设计了图中的工艺流程，利用常用的酸、碱和工业生产中的废铁屑，从废水中回收金，并生产一定量的铁红和氧化铜。填写下面空白。（1）图中标号处需加入的相应物质分别是、；（2）写出处发生反应的离子方程式；写出处发生反应的化学方程式；（3）铁红的化学式为；分别写出铁红和氧化铜在工业上的一种主要用途：铁红；氧化铜。7（11分）铜在自然界存在于多种矿石中，如：矿石名称黄铜矿斑铜矿辉铜矿孔雀石主要成分CuFeS2Cu5FeS4Cu2SCuCO3Cu(OH)2请回答下列问题：（1）上表所列铜化合物中，铜的质量百分含量最高的是 。（2）工业上以黄铜矿为原料。采用火法溶炼工艺生产铜。该工艺 的中间过程会发生反应：2Cu2O+Cu2S6Cu+SO2，反应的氧化剂是 。（3）SO2尾气直接排放到大气中造成环境污染的后果是 ；处理该尾气可得到有价值的化学品，写出其中1种酸和1种盐的名称 。 （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： 。（5）下表中，对陈述