高三化学学科一体化教学案编写人景均编号28课时课时28—铁、铜的获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,掌握铜的化学性质及其应用2.掌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ⅠB族,原子结构示意图为:电子排布式为:1s22s22p63s23p63d104s1地球上有少量单质铜,主要以化合态存在。黄铜矿:CuFeS2,孔雀石:CuCO3·Cu(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:_2Cu+O2=2CuO在含有二氧化碳的潮湿空气中放久后:2Cu+O2+H2O+CO2=Cu2(OH)2CO3②与硫反应:2Cu+SCombinCu2S③与氯气反应:Cu+Cl2CombinCuCl2(2)与酸反应:①与浓硫酸的反应:Cu+2H2SO4(浓)CombinCuSO4+SO2↑+2H2O②与浓硝酸的反应:Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O③与稀硝酸的反应:3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O④在氧气的存在条件下与稀硫酸的反应:_2Cu+O2+2H2SO4_=CuSO4+2H2O〖描述〗铜与稀硝酸在烧瓶中反应的现象铜片表面有气泡,铜片逐渐减小直止消失;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思考呢?(3)与盐的反应①与硝酸银溶液反应:Cu+2Ag(NO3)2=2Ag↓+Cu(NO3)2②与氯化铁溶液反应:Cu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl2【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,使铜表面生成一薄层黑色的氧化铜,立即把它插入盛有乙醇的试管里,这样反复操作几次,闻生成物的气味,并观察铜丝表面的变化。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:2Cu+O2Combin2CuOCuO+CH3CH2OH→Cu+CH3CHO+H2O△H<04.铜的冶炼(1)高温冶炼黄铜矿(CuFeS2)2CuFeS2+O2=Cu2S+2FeS+SO2↑2Cu2S+3O2=2Cu2O+2SO2↑2Cu2O+Cu2S=6Cu+SO2↑(2)生物炼铜:浸出黄铜矿5.铜的主要用途铜在电气和电子工业中主要用于制造电线、通讯电缆等。这方面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,具有独特的杀菌功能,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,它们的颜色分别为黑色和砖红色,铜的化合价分别为+2和+1。2.氧化铜的化学性质①和稀硫酸的反应:CuO+H2SO4=CuSO4+H2O②氧化性:和氢气的反应:CuO+H2CombinCu+H2O【思考】①气、固加热反应一般所用的装置是:②在该实验中通氢气和点火、熄火的程序是:先通氢气,当检验氢气已经纯净后,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=CuSO4+2H2O2.加热分解:Cu(OH)2CombinCuO+H2O3.新制氢氧化铜悬浊液与乙醛加热反应:2Cu(OH)2+CH3CH2OH\s\up7()△CH3CHO+Cu2O+2H2O4.新制氢氧化铜悬浊液与蛋白质反应显紫色(缩二脲反应)【思考】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:CuSO4·5H2OCombinCuSO4+5H2O2.与金属反应:CuSO4+Fe=FeSO4+Cu3.与碱的反应:CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2↓+Na2SO4三、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:矿石名称黄铜矿斑铜矿辉铜矿孔雀石主要成分CuFeS2Cu5FeS4Cu2SCuCO3·Cu(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...