高三化学学科一体化教学案：课时28(教师)铁铜的获取及应用

高三化学学科一体化教学案：课时28 (教师)铁铜的获取及应用编写人景均编号28 课时课时2S—铁、铜的猎取及应用专题三从矿物到基础材料一、考纲要求：1.了解铜的物质性质，把握铜的化学性质及其应用2.把握铜的氧化物和氢氧化铜的性质及其应用3.了解硫酸铜等铜盐的性质及其应用4.了解铜及其化合物间的相互转化二.知识结构:(一)、铜的结构.存在、性质和用途1.铜的结构、存在:铜元素在元素周期表中位于第四周期第I B族,原子结构示意图为:电子排布式为：ls22Q2p63s23p&3dH财地球上有少量单质铜，要紧以化合态存在。

黄铜矿：CuFeSz，孔雀石：C U CO3・C U(OH)22.物理性质铜是硬度较小的紫红色金属，具有良好的延展性、导电性和导热性3・化学性质(1)与非金属反应：①在加热时氧气反应，生成黑氧化铜:_2C U+O2 =2CuO在含有二氧化碳的潮湿空气中放久后：2CU + O2 + H2O + CO2 =CU2(OH)2CO S②与硫反应：2 Cu+S全CugS③与氯气反应：C U+C】2A CU C12(2)与酸反应：①与浓硫酸的反应：Cu + 2H2SO4(浓)AcuSOq +SO2T+2H2O②与浓硝酸的反应：Cu + 4HNO丄(浓)=Cu(NO也 + 2NO?T+ 2HQ③与稀硝酸的反应：3Cu + 8HNQs(稀)=3C II(NO“2 +2NCM+ 4H2O④在氧气的存在条件下与稀硫酸的反应：二Cu+O2+2H2SO」=C U SO4+2氏0K描述》铜与稀硝酸在烧瓶中反应的现象铜片表面有气泡，铜片逐步减小宜止消逝；溶液由无色变为蓝色；试管内为无色，到试管口变为红棕色。

注：实验现象描述的应用固、液、气三个角度来考虑。

那么每个角度从哪些方面来摸索呢？⑶与盐的反应①与硝酸银溶液反应：C U+2A Z(NO“2=2A£ ( +Cu(g)2②与氯化铁溶液反应：Cu+2FeCb = C11CI2 +2FeCk【实验】在试管中加入3mL乙醇，把一端弯成螺旋状的铜丝放在酒精灯外焰上加热，使铜表而生成一薄层黑色的氧化铜，赶忙把它插入盛有乙醇的试管里，如此反复操作几次，闻生成物的气味，并观看铜丝表面的变化。

①现象：铜丝表面由黑色变为红色，液体变为刺激性气味。

②上述发生反应的方程式为：2C11+O2金2(_'uOCuO+CHjCHjOH^Cu+CHjCHO+HzO AH<04.铜的石炼⑴髙温冶炼黄铜矿(CuFeSz) 2CuFeS?+O2=C112S+2FeS+SO2T2C UZ S+3O2=2C U/)+2SOM 2(3也0+。

1声=6Cu+SO"(2)生物炼铜：浸岀黄铜矿5.铜的要紧用途铜在电气和电子工业中要紧用于制造电线、通讯电缆等。

这方而应用占铜的工业总用量的一半左右，半导体器件中的硅芯片上用铜代替铝线；建筑业上用铜制造水管及其它排水设施，具有专门的杀菌功能，抑制细菌生长。

二.铜的氧化物1.铜氧化物的种类我们中学接触过铜的氧化物有氧化铜和氧化亚铜,它们的颜色分不为黑色和砖红色, 铜的化合价分不为+2和+1 °2.氧化铜的化学性质①和稀硫酸的反应：C U O+H Z SO F C U SO’+HQ②氧化性：和氢气的反应：CuO+H逢Cu+Hg【摸索】①气.固加热反应一样所用的装豊是：_________________________②在该实验中通氢气和点火、熄火的程序是：先通氢代，当检验氢气差不多纯洁后，点燃酒精灯加热，反应完全后，停止加热，冷却到室温，再停止通氢气。

三.氢氧化铜的性质1.和稀硫酸的反应：Cu(OH)2+H2SO4二C11SO4+2H2O2.加热分解：Cu(OH)z ^CuO+HgO ______________3.新制氢氧化¥12C U(OH)2+CH3CH2O H A^CH3CHO+C II2O+2H2O4.新制氢氧化铜悬浊液与蛋白质反应显送色(缩二腺反应)【摸索】固体加热分解时的实验装置特点为：试管口略向下倾斜四.铜盐：硫酸铜1.硫酸铜晶体受热分解：C U SO=5H Z0A C11SO廿5也02.与金属反应：CiiSO# Fe二FeS(h+ Cu3・与碱的反应：Cu SOm+2NaOH二Cu(OH)z | +比辄_________________三.课堂笔记：考点1:铜及其化合物［例1］铜在自然界存在于多种矿石中,如:请回答以下咨询题：(1)上表所列铜化合物中，铜的质量百分含量最高的是 __________ O(2)工业上以黄铜矿为原料。

采纳火法溶炼工艺生产铜。

该工艺的中间过程会发生反应:2CibO+CibS高温6Cu+S0, f ,反应的氧化剂是_____________ 。

(3)SO?尾气直截了当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，写岀其中1种酸和1种盐的名称____________ o⑷ 黄铜矿熔炼后得到的粗铜含少MFe. Ag. Au等金属杂质，需进一步采纳电解法精制。

请简述粗铜电解得到精铜的大批量：_______________ 。

(5)下表中，对陈述I、II的正确性及其有无因果关系的判左都正确的选项是 __________ 填字(1)上表所列铜化介物中，铜的质量百分含虽:最高的是Cu2S讲明：CuFeS2： 34.8% ； Cu5FcS4： 63.5% ； Cu2S： 80% : CuCO3 Cu(OH)2： 57.6% ⑵ 反应的氧化剂是Cu2O, Cu2S讲明：Cu2O, Cu2S的Cu由+1被还原为0价，作氧化剂：Cu2S的S有-2价被氧化为+4 价，作还原剂。

(3)SO2尾气直截了当排放到大气中造成环境污染的后果是形成酸雨。

处理该尾气可得到有价值的化学品，写出貝中1种酸和1种盐的名称硫酸，硫酸拔。

讲明：处理SO?尾气一样为循环制备硫酸，和用Ca(OH)2或氨水吸取，可得到CaSO4和(NH4)2SO4等有价值的化学品。

(4)简述粗铜电解得到精铜的原理：电解池中，粗铜作阳极，精铜作阴极，电解质为硫酸铜溶液。

阳极上发生氧化反应，Cu失去电子，使Cu单质变为C0进入溶液中Cm e-== Cu2+；阴极上发生还原反应，Cu"得到电子在阴极上析出Cu单质，Cu2++e- ==Cu,从而达到精制Cu的目的。

(5) A. D讲明：稀盐酸能够同C U(OH)2与C11CO3反应，而且稀盐酸不能于Cu反应。

因此稀盐酸能够除铜器表面的铜绿(C U CO3C U(OH)2), A正确。

铜表而不能形成致密氧化膜：铜和浓硫酸在常温下是反应的，生成硫酸铜、SO?和水，反应专门慢，反应过程中放热，随着反应的进行，速率会越来越快的，因此不能用铜制容器装浓硫酸，B错误。

因为Fc比Cu爽朗，因此Fc-Cu形成的原电池中，Fc作负极，更容易被氧化生绣，C错误。

蓝色硫酸铜晶体受热转化为白色硫酸铜粉末，只有旧键的断裂，没有新键的形成(C U SO4-5H2O 中，出0与CQ+有配位键)，故不属于化学变化，只有物理变化；CuSO4 可用作消毒剂，但与前者没有因果关系，D正确。

综上所述，答案选AD。

［感悟］：四、疑难咨询题：1.2.五、作业练习：1.常用来检验铜离子的试剂是(B)A.KSCN溶液B.氨水C. BaCh溶液D. AgNCh溶液2.在铜跟浓硫酸的反应中，如有a mol H2SO4彼还原，以下讲法中正确的选项是(C )A.参加反应的铜是32a gB.反应用掉a mol H2SO4C.反应最多可收集到标准状况下22.4a L SO2D.在反应后的溶液中加入足M BaC12溶液，可得沉淀a mol3..将40mL1.5mol LJ的C11SO4溶液与30mL3mol L】的NaOH溶液混合,生成浅蓝色沉淀，假如溶液中c(C0)或c(OH )都已变得专门小，可忽略，那么生成沉淀的组成(D )A. C U(OH)2B. C U SO4C U(OH)2C. C U SO4-2C U(OH)2D. C U SO4-3C U(OH)24.铜锌合金的颜色酷似金的颜色，因此近来用铜锌合金制成的假金元宝欺诈行人的事件屡有发生。

以下不易区不其真伪的方法是(D)A.测定密度B.放入硝酸中C.放入盐酸中D.观看外观5.在10—9~10—7m范畴内，对原子、分子进行操纵的纳米超分子技术往往能实现意想不到的变化。

如纳米铜颗粒一遇到空气就会剧烈燃饶，甚至发生爆炸。

以下正确的选项是(B)A.纳米铜属于化合物B.纳米铜颗粒比一般铜更易与氧气发生反应C.纳米铜与一般铜所含铜原子的种类不同D.纳米铜无需密封储存6.能够讲明金属活动顺序是Fe>Cu>Ag的一组反应是(B )®2Fe?++Cu=2Fe2++Cu2+ ®Fe+Cu2+=Fe2++Cu@Cu+2Ag+=Cu2++2Ag @Ag+2HNO3=AgNO3+NO2T+H2O ⑤ Cu+2HC1 不反应A. ®®@B. ®@C.①③⑤D.②③④7.用H2、C、CO分不与等质量的氧化铜在髙温下反应，使CuO中Cu全部还原岀来，消耗出、C、CO的质量比为(B)A. 1： 1： 1B. 1： 3： 14C. 1： 6： 14D. 2： 1： 28.在印刷电路经常用氯化铁溶液作为"腐蚀液",发生的反应为2FeCl3+Cu=2FeCl2+ C11CI2向盛有氯化铁溶液的烧杯中同时加入铁粉和铜粉，反应终止后以下结果不可能显现的是(B)A.烧杯中有铜无铁B.烧杯中有铁无铜C.烧杯中铁铜都有D.烧杯中铁铜都无9.CuS和CU2S都能溶于硝酸，它们髙温灼烧的产物相同，以下鉴不CuS和CgS两种黑色粉末的方法合理的是(C )A.将两种样品分不溶于硝酸，区不所产生的气体B.将两种样品分不溶于硝酸，区不溶液的颜色C.取两种同质量的样品分不在髙温灼烧，区不残留固体的质量D.取两种同质量的样品分不在高温灼烧，区不残留固体的颜色10.胆矶溶于水使溶液温度降低，室温下将lmol无水硫酸铜制成溶液开释出热量QjkJ mor1,又知胆矶分解的化学方程式为:CuSO4- 5H2O=CuSO4+5H2OAH=+Q2kJ- mol'1,那么Q, Q2的关系为1 A)A. Q,<Q2B. Q,>Q2C. Q1=Q2D.无法确左11.物质性质决左了物质的用途，下而列出了金属的几种性质：①导热性、②导电性、③ 还原性、④延展性、⑤具有金属光泽。

请在下而用途后的横线上填上金属性质对应的序号。

(1)用铝泄制成包装用的铝箔④：(2)用铁粉回收照相业废液中的银範：(3)用铝制成的高压铝锅@：〔4)电信业中大量使用的铜丝、金属电缆至。