内容正文:
第二节 金属材料
课程标准
核心素养(教师用书独具)
1.能说明常见金属元素及其化合物的应用(如金属冶炼等)对社会发展的价值、对环境的影响
2.了解常见金属的活动性顺序和常见金属的冶炼方法
3.了解铝、氧化铝、氢氧化铝的主要性质及其应用
1.宏观辨识与微观探析:认识金属材料的性能和应用,根据金属及其化合物的性质理解常见金属的冶炼原理
2.科学态度与社会责任:根据金属的冶炼原理及方法,认识开发利用金属矿物应具有可持续性,培养绿色环保意识
3.科学探究与创新意识:科学领悟铜、铝及其化合物的性质及探究方案并进行实验探究,得出其主要性质
考点一 铜及其重要化合物
一、铜的性质
1.物理性质:铜是 紫红 色金属,具有良好的 导电 性、 导热 性和延展性。
2.化学性质
写出图中有关反应的化学方程式或离子方程式
①化学方程式: 2Cu+O2+CO2+H2O===Cu2(OH)2CO3 ( 绿色 固体)。
②化学方程式: 2Cu+SCu2S 。
③与氧化性酸
a.与浓硫酸共热: Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O ,
b.与稀硝酸反应的离子方程式: 3Cu+8H++2NO===3Cu2++2NO↑+4H2O ,
c.与浓硝酸反应的离子方程式: Cu+4H++2NO===Cu2++2NO2↑+2H2O 。
二、铜的重要化合物的性质及应用
1.氧化铜和氧化亚铜
名称
氧化铜
氧化亚铜
颜色
黑色
砖红色
与酸反应(H+)
CuO+2H+===Cu2++H2O
Cu2O+2H+===Cu2++Cu+H2O
与H2反应
CuO+H2Cu+H2O
Cu2O+H22Cu+H2O
转化关系
4CuO2Cu2O+O2↑
2.氢氧化铜—— 蓝 色难溶物,是一种弱碱
3.铜盐
(1)Cu2(OH)2CO3
Cu2(OH)2CO3的俗名为 铜绿 ,呈 绿 色,是铜锈的主要成分,受热易分解的化学方程式为Cu2(OH)2CO32CuO+H2O+CO2↑。
(2)CuSO4
a.CuSO4·5H2O为蓝色晶体,俗称 胆矾 。受热或遇浓硫酸,蓝色晶体变为白色粉末。
b.无水CuSO4遇水变 蓝 色(生成CuSO4·5H2O),可作为 H2O 的检验试剂。
(3)铜盐的毒性
铜盐溶液有毒,主要是因为铜离子能与蛋白质作用,使蛋白质变性失去生理活性,因此人们利用这一性质用胆矾、熟石灰、水配成波尔多液,用来杀灭植物的病毒。
(1)Cu与稀H2SO4不反应,但在通入O2的条件下,Cu可在稀H2SO4中逐渐溶解:2Cu+O2+2H2SO4===2CuSO4+2H2O。
(2)无水CuSO4只能作为检验水的试剂,不能作为水蒸气的吸收试剂而用于除杂。
1.易错辨析(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)CuO是黑色固体,与水反应可生成Cu(OH)2( × )
(2)铜锈是铜被空气中的氧气缓慢氧化生成的氧化物( × )
(3)无水硫酸铜可用于检验酒精中是否含有水( √ )
(4)将铜片置于干燥的空气中,不易被腐蚀( √ )
(5)CuSO4·5H2O失去结晶水属于物理变化( × )
(6)用稀硝酸清除铜制品上的铜锈( × )
(7)铜与氯气、氧气、硫分别反应,得到的产物中铜的化合价均为+2价( × )
(8)铜绿在灼烧条件下会分解生成氢氧化铜和二氧化碳( × )
(9)将CuCl2溶液在蒸发皿中加热蒸干,制得无水CuCl2固体( × )
2.思考回答:
(1)有一种红色粉末状物质,可能是Cu,也可能是Cu2O,请设计实验证明红色粉末是Cu还是Cu2O。
答案: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,反应的化学方程式为Cu2O+H2SO4===CuSO4+Cu+H2O。
(2)某研究小组用废铜粉制取胆矾,设计了如下几个实验方案:
①CuCuSO4硫酸铜溶液CuSO4·5H2O
②CuCuO 硫酸铜溶液CuSO4·5H2O
对三个方案进行评价,你认为最好的是哪个方案?为什么?
答案:方案①:产生污染性气体,且消耗硫酸较多。
方案②:消耗能量较多,且步骤复杂。
方案③:不产生污染性气体,原料利用率高,节约能源。因此方案③更经济合理。
◆[题组1] 铜及其化合物的性质及应用
1.下列物质中不能通过化合反应一步制得的是( )
A.FeBr3 B.Cu2(OH)2CO3
C.Cu2S D.Fe(OH)2
解析:D [铁粉与溴蒸气共热生成FeBr3,A项正确;铜在潮湿空气中生成Cu2(OH)2CO3,B项正确;铜与硫在加热条件下生成Cu2S,C项正确;Fe(OH)2不能通过化合反应一步制得,D项错误。]
2.下表中,对陈述Ⅰ、Ⅱ的正确性及其有无因果关系的判断都正确的是( )