内容正文:
卫
Deep Learning.Practice
指向深度学习的学科实践
日■■。■■■■■■■
多
第四批
指向深度学习的学科实践
视角认识铜及其化
广东省基础教育教研基地高中化学学科教研基地
合物
(东莞)项目
■目■■■■■■■日日■
■■■■■■■■■■口■
■1■1■9■■■11
D
情境导入
《千里江山图》描绘了祖国的锦绣河山。2022年春晚“只此
青绿”把它引入舞蹈,再次点燃国人对它的爱恋。
颜料就是碱式碳酸铜
D
铜家族成员
【学习任务1】绘制铜元素价一类二维图。
化合价1
CuSO,
+2
CuO
Cu(OH)2
Cu(N03)2
Cu2+与
Cu2(0H)2C0,
Cu+易形成
CuCl
+1
Cu,O
配合物
Cu,S
0
Cu
物质类别
单质
氧化物氢氧化物
盐
环节一:从结构视角认识铜元素
【问题1】为什么在固态时,Cu(+1)比Cu(+2)更稳
定?
Cu(+1)价层电子排布式3d0,全充满比较稳
定。
【知识必备】
1.铜元素在元素周期表位置?哪个区?第四周期第IB族。ds
区
2.铜原子结构示意图?
+29
28181
3d104s1
3.铜原子价层电子排布式?
4.铜有多少种运动状态?多少种空间运动状态?
29
15
环节一:从结构视角认识铜元素
【问题2】为什么晶体CuSO,5H,O和CuSO,溶液是蓝色,
而CuSO,固体是白色?你能解释影响物质颜色不同的原因
吗?
0H2
H2O
【问题3】胆矾晶体结构中5个水分子有几种成键方式?
D
环节二:从价一类二维图视角预测物质性质
【学习任务2】请从类别、价态分析氢氧化铜的性质。
【类别角度】弱碱一一碱的通性
Cu(OH)2+2H=--Cu2+2H2O
Cu(OH)2==CuO+H2O
【化合价角度】最高价
只有氧化性
CHCHO+2Cu(OH)+NaOH -CHsCOONa+CuO+3H2O
【问题4】氢氧化铜能溶于氨水吗?
Cu(OH)2+4NH,HO=[Cu(NH)2+20H +4H,O
D环节三:从价一类二维图视角认识物质转化
【学习任务3】设计实验方案:以废铜(Cu)原料,制备
胆矾(CuSO,5H,O),并进行方案评价。
非金属单质02
稀硫酸
Cu
→CuO
→CuS04(aq)
加热
浓硫酸,加热/稀硝酸和稀硫酸混合溶液
Cu
CuSOa (aq)
AgNO,(aq)
Ca(OH)
稀硫酸
Cu
Cu(N0,)2
>Cu(OH)2-
CuSO (aq)
2Cu+O2+C02+H20=Cu2(0HD2C03
C02、O2、H2O
稀硫酸
Cu
Cu,(OH)2CO;
CuSO,(aq)
稀硫酸
2Cu+O2+2HS04=2CuS04+2H0
Cu
O2或II2O2
→CuSO4(aq)
Cu+H,O,+HSO=CuSO+2H2O
D环节三:从价一类二维图视角认识物质转化
【学习任务4】请设计电化学装置实现Cu到CuSO,的转化:
并书写电极方程式。
稀H,S04
稀H,S0:
【总结】铜转化为硫酸铜的转化过程,从氧化还原反应的角度,需要加
入氧化剂。从物质类别角度,可按照“金属单质一一
碱性氧化物
盐”的思路设计。其中电化学装置是物质转化一种强有力手段。
环节四:从原理视角认识物质转化
【情境】氯化亚铜在工业中有重要用途,用作催化剂、杀菌
剂、脱色剂等。工业上,CuC制备流程如下:
氧化铜
过滤
大量水
饱和食盐水、盐酸
滤液
氯化亚铜
稀释
沉淀
铜
已知:CU+Cu2+
2Cu+,K=8.3×107,CuC是白色沉淀,
当溶液C(C)过大时,
CuCI可与C络合成[CuCl2]
【问题5】在水溶液,Cu和Cu2+生成Cu+的趋势很小,如
何增大反应趋势?为什么要用大量水稀释滤液?
D
课堂练习
1.氯化亚铜(CC1)广泛应用于化工等行业,其难溶于醇和水,可溶
于氯离子浓度较大的体系,在潮湿空气中易水解氧化。以海绵铜(主要成
分Cu和少量CuO)为原料,采用硝酸铵氧化分解技术生产CuCI的工艺流
程如图所示:
硝酸铵、水、
硫酸
亚硫酸铵、氯化铵
乙醇
海绵铜
①溶解
②过滤
过滤
③反应
④过滤
滤饼
⑤洗涤
滤饼
⑥醇洗
⑦烘干
氯化亚铜产品
下列说法正确的是
A·步骤①,为加快海绵铜的溶解速度,可将其进行适当粉碎并用大火持续加热
B.步骤③主要离子方程式:H,0+2Cu2++S032-+2CI-=CuC川+S042-+2H
十