第15讲 铜、金属材料、金属的冶炼 课件-2026届高三化学一轮复习

新人教版 高中化学 2027届 一轮复习 第四章 金属及其化合物 第15讲——铜、金属材料、金属的冶炼 知识梳理 第四周期ⅠB族，ds区 3d104s1 【思考2】铜在潮湿的空气中生锈的产物为？ (碱式碳酸铜，绿色) 单质铜紫红色，具有良好的导电、导热性和延展性。 性质预测：(还原性) 【铜的化学性质】 制备CuS？ CuSO4 + H2S = CuS↓ + H2SO4 （蓝色） (Ksp极小的黑色沉淀、不溶于H2SO4 中) 注意：后续处理，浓硫酸的稀释，酸入水 【思考1】铜在元素周期表中的位置？原子结构示意图？价层电子排布式？ 知识梳理 【思考2】你知道火法炼铜和湿法炼铜的原理吗 (1)火法炼铜 (2)湿法炼铜 (3)生物炼铜 Fe＋Cu2+=Fe2+＋Cu 某些微生物能耐受铜盐的毒性，并能利用空气中的氧气氧化硫化亚铜矿石，然后把不溶性的硫化铜转化为可溶性的硫酸铜。 Cu2(OH)2CO3 = 2CuO+CO2↑+H2O CO+CuO = Cu+CO2 Cu2(OH)2CO3+4H+=2Cu2++3H2O+CO2↑ 【还原法炼铜】 (4)电解精炼铜 阳极 阴极 (粗铜) (纯铜) Cu-2e-= Cu2+等 Cu2+ + 2e-= Cu 知识梳理 补充：铜及其化合物的颜色、状态及溶解性 Cu2O：砖红色固体、难溶于水、非碱性氧化物（高温条件下稳定） 在酸性条件下易歧化 ：Cu2O + 2H+ ==Cu + Cu2+ + H2O CuO+ 2H+=Cu2++H2O CuO：黑色固体、难溶于水、碱性氧化物 Cu(OH)2：蓝色的难溶性弱碱，受热分解，有弱氧化性（能将R—CHO氧化成R-COOH 铜离子沉淀的pH：4.4--6.4 4CuO === 2Cu2O＋O2↑ 高温 CuSO4(白色)：常用作水的检测剂，结合少量水生成结晶水合物，CuSO4·nH2O(蓝色) CuSO4·5H2O(蓝色):又称胆矾或蓝矾，[Cu(H2O)4]SO4·H2O [Cu(NH3)4](OH)2  ：易溶于水强碱，其水溶液为深蓝色溶液。 CuCl2：棕黄色固体，浓CuCl2溶液为绿色，加水稀释，平衡逆向移 动，CuCl2稀溶液一般为蓝色。 知识梳理 补充：铜及其化合物的颜色、状态及溶解性 【温馨提示】Cu2+有毒，可作消毒剂，如游泳池杀菌、农药波尔多液 判断：将CuCl2溶液在蒸发皿中加热蒸干，可制得无水CuCl2固体。 【思考】用下列实验装置是否可以实现用CuCl2·2H2O制取无水CuCl2？ × 知识梳理 A．通入HCl可以抑制CuCl2的水解 B．先滴入浓硫酸，再点燃c处酒精灯 C．硬质玻璃管内部右侧会出现白雾 D．装置d中上层为苯，下层为NaOH溶液 × 真题感悟 P86页 [链高考]判断正误:对的打“√”,错的打“×”。 (1)(2023·全国乙卷)胆矾表面出现白色粉末:CuSO4·5H2O═CuSO4+5H2O。 (　　) (2)(2023·广东卷)饱和CuSO4溶液可析出无水蓝色晶体。(　　) (3)(2022·江苏卷)青铜比纯铜熔点低、硬度大,古代用青铜铸剑。(　　) (4)(2022·全国乙卷)青铜和黄铜是不同结构的单质铜。(　　) (5)(2021·海南卷)在稀硫酸中加入少量Cu2O(s),溶液由无色变为蓝色并有红色固体生成,则反应中Cu2O(s)既作氧化剂又作还原剂。(　　) √ × √ × √ 补充笔记： 青铜：Cu、Sn 黄铜：Cu、Zn 白铜：Cu、Ni (2024·山东卷改编)钧瓷是宋代五大名瓷之一,其中红色钧瓷的发色剂为Cu2O。为探究Cu2O的性质,取等量少许Cu2O分别加入甲、乙两支试管,进行如下实验。 下列说法正确的是(　　) A.试管甲中新生成的沉淀为CuO B.试管甲中沉淀的变化均体现了HNO3的氧化性 C.试管乙实验可证明Cu(Ⅰ)与NH3形成无色配合物 D.上述两个实验表明Cu2O为两性氧化物 真题感悟 试管 实验操作和现象 甲 滴加过量0.3 mol·L-1 HNO3溶液并充分振荡,砖红色沉淀转化为另一颜色沉淀,溶液显浅蓝色;倾掉溶液,滴加浓硝酸,沉淀逐渐消失 乙 滴加过量6 mol·L-1氨水并充分振荡,沉淀逐渐溶解,溶液颜色为无色;静置一段时间后,溶液颜色变为深蓝色 C （2024年湖南卷）某学生按图示方法进行实验，观察到以下实验现象：①铜丝表面缓慢放出气泡，锥形瓶内气体呈红棕色；②铜丝表面气泡释放速度逐渐加快，气体颜色逐渐变深； ③一段时间后气体颜色逐渐变浅，至几乎无色；④锥形瓶中液面下降，长颈漏斗中液面上升，最终铜丝与液面脱离接触，反应停止。下列说法正确的是（ ） C A. 开始阶段铜丝表面气泡释放速度缓慢，原因是铜丝在稀 HNO3中表面钝化 B. 锥形瓶内出现了红棕色气体，表明铜和稀HNO3反应生 成了NO2 C. 红棕色逐渐变浅的主要原因是3NO2+H2O=2HNO3+NO D. 铜丝与液面脱离接触，反应停止，原因是硝酸消耗完全 真题感悟 完成P88页 【必备知识·梳理】核对答案【3min】 合金是由两种或两种以上的金属（或金属与非金属）熔合而成的具有金属特性的物质。 合金中一定含有金属元素，可能含有非金属元素 并非简单混合而成，若熔沸点相差大则不能熔合成合金 具有金属光泽、良好的导电性、导热性和延展性等 知识梳理 硬度大、熔点低、密度小、耐磨、耐腐蚀等。 合金的硬度一般比组成它的纯金属大 多数合金的熔点低于组成它的成分金属 ？ 纯金属 合金 结构不同 所有原子的大小和形状都是相同的 原子的大小和形状不完全相同 原子的排列十分规整 有规则的层状排列被改变 硬度较小 硬度较大 易滑动 不易滑动 性能不同 知识梳理 合金的结构对性能的影响 知识梳理 【思考】金属材料的工业分类 用量最大、用途最广的合金----钢 【思考】新型合金 氢气 金属氢化物 巩固提升 1、金属材料只指纯金属，日常生活中使用的多大部分是合金。（ ） 2、合金的硬度比其成分金属大，是因为纯金属加入其他元素形成合金后，结构发生了变化，其化学性质随之发生变化。（ ） 3、铝合金是用量最大、用途最广的合金，其中硬铝密度小，强度大，具有较强的抗腐蚀能力，可用于制造飞机外壳。（ ） 4、Ti-Fe合金、La-Ni合金是一类能够大量吸收H2， 并与H2结合成金属氢化物的储氢合金。（ ） ✘ ✘ ✘ 5、稀土元素称为“冶金工业的维生素”，镝元素常用来制造硬盘驱动器。 知识梳理 【思考】常见的金属冶炼方式？金属冶炼的本质？如何选择冶炼方式？ K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H) Cu Hg Ag Pt Au 物理提取法 【再思考】为何在冶炼Mg时不用MgO?为何冶炼Al时不用AlCl3？ 共价 高 重难点突破 有些活动性很强的金属也可以用还原法来冶炼，如 在此主要运用了化学平衡移动原理，利用K、Rb沸点低，汽化离开反应体系，使化学反应得以向正反应方向进行。 原理：高沸点制低沸点物质 真题感悟 (2022·湖南卷节选)钛(Ti)及其合金是理想的高强度、低密度结构材料。以钛渣(主要成分为TiO2,含少量V、Si和Al的氧化物杂质)为原料,制备金属钛的工艺流程如下: 下列金属冶炼方法与本工艺流程中加入Mg冶炼Ti的方法相似的是__________。 A.高炉炼铁 B.电解熔融氯化钠制钠 C.铝热反应制锰 D.氧化汞分解制汞 AC $