高三一轮复习金属材料 复合材料ppt课件

第3节金属材料复合材料,.,【脉络构建】,.,【核心要素】1.铜及其化合物的颜色:Cu、Cu2O红色,CuO黑色Cu(OH)2蓝色,CuSO4白色,CuSO45H2O蓝色,Cu2(OH)2CO3绿色,2.金属冶炼的三种方法:(1)电解法(K、Ca、Na、Mg、Al等活泼金属)(2)热还原法(ZnCu之间较活泼金属)(3)热分解法(Hg、Ag等不活泼金属),.,3.必记五反应:(1)工业上冶炼Mg:MgCl2(熔融)Mg+Cl2(2)工业上冶炼Al:2Al2O3(熔融)4Al+3O2(3)工业上冶炼Fe:3CO+Fe2O32Fe+3CO2(4)铝热反应:Fe2O3+2AlAl2O3+2Fe(5)铜绿的生成:2Cu+O2+CO2+H2O=Cu2(OH)2CO3,考点一金属材料复合材料【核心自主排查】1.合金:,金属与非金属,低,大,2.常见的金属材料:(1)黑色金属材料钢铁。_是用量最大、用途最广的合金。,钢,(2)有色金属材料铜和铝。,3.金属矿物的开发利用:(1)金属在自然界中存在的形式。,正价,(2)金属冶炼的一般步骤。,(3)金属冶炼的实质。金属冶炼的过程就是使金属化合物中的金属离子_电子被_为金属单质的过程,即:Mn+ne-=M。(4)金属冶炼的方法,得到,还原,2HgO2HgO2,2Ag2O4AgO2,Fe2O33CO2Fe3CO2,WO33H2W3H2O,3MnO24Al3Mn2Al2O3,2Al2O3(熔融)4Al3O2,MgCl2(熔融)MgCl2,2NaCl(熔融)2NaCl2,.,【加固训练】下列制备金属单质的方法或原理正确的是()A.在高温条件下,用H2还原MgO制备单质MgB.在通电条件下,电解熔融Al2O3制备单质AlC.在通电条件下,电解饱和食盐水制备单质NaD.加强热,使CuO在高温条件下分解制备单质Cu,4.复合材料:(1)概念:将两种或两种以上性质不同的材料经特殊加工而制成的一种新型材料。(2)组成。基体:在复合材料中起_作用。增强体:在复合材料中起_作用。,黏结,骨架,(3)分类。,(4)性能:既保持或发展了原来材料的长处,又能弥补原材料的不足。,考点二铜及其化合物的性质【核心自主排查】1.单质铜:(1)物理性质:_色固体,具有良好的延展性、导热性和导电性。,紫红,(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:_。,铜锈,2Cu+O2+CO2+H2O=Cu2(OH)2CO3,2Cu+O22CuO,2Cu+SCu2S,2.铜的重要化合物:,(1)Cu2(OH)2CO3的名称为_,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:_,可溶于稀硫酸,离子方程式:_。(2)黑色氧化铜在高温下分解为红色的Cu2O,化学方程式为_。,碱式碳酸铜,Cu2(OH)2CO32CuO+CO2+H2O,Cu2(OH)2CO3+4H+=2Cu2+CO2+3H2O,4CuO2Cu2O+O2,(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_。(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_。,CuSO45H2OCuSO4+5H2O,Cu2O+2H+=Cu+Cu2+H2O,【方法点拨】区别红色物质Cu和Cu2O的方法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Cu2O+H2SO4=CuSO4+Cu+H2O。,【模拟母题示例2】(铜的冶炼)(2017石家庄模拟)我国产铜主要取自黄铜矿(CuFeS2),随着矿石品质的降低和环保要求的提高,湿法炼铜的优势日益突出。该工艺的核心是黄铜矿的浸出,目前主要有氧化浸出、配位浸出和生物浸出三种方法。,.氧化浸出(1)在硫酸介质中用双氧水将黄铜矿氧化,测得有S生成。该反应的离子方程式为_。,该反应在2550下进行,实际生产中双氧水的消耗量要远远高于理论值,试分析其原因为_。,.配位浸出反应原理为CuFeS2+NH3H2O+O2+OH-+Fe2O3+H2O(未配平)(2)为提高黄铜矿的浸出率,可采取的措施有_(至少写出两点)。,.生物浸出在反应釜中加入黄铜矿、硫酸铁、硫酸和微生物,并鼓入空气,黄铜矿逐渐溶解,反应釜中各物质的转化关系如图所示。,(3)在微生物的作用下,可以循环使用的物质有_(填化学式),微生物参与的离子反应方程式为_(任写一个)。(4)假如黄铜矿中的铁元素最终全部转化为Fe3+,当有2mol生成时,理论上消耗O2的物质的量为_。,【探究归纳总结】1.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粗铜2CuFeS2+4O2Cu2S+3SO2+2FeO(炉渣)2Cu2S+3O22Cu2O+2SO2,2Cu2O+Cu2S6Cu+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.含量很低的矿石也可以被利用。,2.区别红色物质Cu和Cu2O的方法:向红色物质中加入稀硫酸,若溶液变成蓝色,则该红色物质为Cu2O,否则为Cu,反应离子方程式为Cu2O+2H+=Cu+Cu2+H2O。,2.(2017威海模拟)银铜合金广泛用于航空工业。从切割废料中回收银并制备铜化工产品的工艺如图所示:,注:Al(OH)3和Cu(OH)2开始分解的温度分别为450和80(1)电解精炼银时,阴极反应式为_。滤渣A与稀硝酸反应,产生的气体在空气中迅速变为红棕色,该气体变色的化学反应方程式为_。,(2)固体混合物B的组成为_;在生成固体B的过程中,需控制NaOH的加入量。若NaOH过量,则因过量引起的反应的离子方程式为_。,(3)完成煅烧过程中一个反应的化学方程式:_CuO+_Al2O3_CuAlO2+_。(4)若银铜合金中铜的质量分数为63.5%,理论上5.0kg废料中的铜可完全转化为_molCuAlO2,至少需要1.0molL-1的Al2(SO4)3溶液