第14讲 铜 金属材料 金属冶炼(Word教案)-【金版新学案】2027年高考化学高三总复习大一轮复习讲义（新高考·双选）

第14讲　铜　金属材料　金属冶炼

[课程标准]　1.了解铜单质及其重要化合物的性质、用途和制备方法。2.了解常见金属的活动性顺序。3.了解合金的概念及金属材料的重要应用。

考点一　铜及其化合物

1.存在及在周期表中的位置

(1)存在：在自然界中大多数铜主要以硫化铜的形式存在，主要是辉铜矿(Cu2S)、黄铜矿(CuFeS2)和斑铜矿(Cu5FeS4)。铜还以游离态的形式存在，自然铜是一种含铜矿石，成分是铜单质。

(2)位置：铜位于元素周期表中第四周期第ⅠB族，是人类最早使用的金属之一；铜元素是一种变价的金属元素(0、＋1、＋2)。

2.原子结构

(1)铜(Cuprum)是一种金属元素，也是一种过渡元素，化学符号Cu，原子序数29，原子结构示意图为。

(2)核外电子排布式：1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1，价层电子排布式：3d104s1。

3.物理性质：紫红色固体，具有良好的延展性、导热性和导电性。

4.化学性质

【微思考1】　按要求完成下列反应的方程式。

(1)生成铜绿的化学方程式：　　　　　　　　　　　　　(　　　　固体)。

(2)Cu和S反应的化学方程式：　　　　　　　　　　　　　。

(3)与浓硫酸共热的化学方程式：　　　　　　　　　　　　　。

(4)与稀硝酸反应的离子方程式：　　　　　　　　　　　　　。

(5)与浓硝酸反应的离子方程式：　　　　　　　　　　　　　。

(6)与FeCl3溶液反应的离子方程式：　　　　　　　　　　　　　。

提示：(1)2Cu＋O2＋CO2＋H2OCu2(OH)2CO3　绿色

(2)2Cu＋SCu2S

(3)Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O

(4)3Cu＋8H＋＋2N3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O

(5)Cu＋4H＋＋2NCu2＋＋2NO2↑＋2H2O

(6)Cu＋2Fe3＋2Fe2＋＋Cu2＋

5.铜的冶炼

(1)湿法炼铜：Fe＋CuSO4FeSO4＋Cu。

(2)高温炼铜：工业上用高温冶炼黄铜矿的方法获得铜(粗铜)：

2CuFeS2＋4O2Cu2S＋3SO2＋2FeO(炉渣)

2Cu2S＋3O22Cu2O＋2SO2

2Cu2O＋Cu2S6Cu＋SO2↑

(3)电解精炼铜

粗铜中铜的含量为99.5％～99.7％，主要含有Ag、Zn、Fe、Au等杂质，粗铜通过电解精炼可得到纯度达99.95％～99.98％的铜。电解精炼铜的原理是用粗铜作阳极，铜在阳极上失去电子变为Cu2＋，用纯铜棒作阴极，Cu2＋在阴极上得到电子生成铜。

6.熟记铜及其常见化合物的颜色

7.铜的重要化合物的性质及应用

(1)新制的Cu(OH)2常用来检验醛基。

(2)无水CuSO4遇水蒸气变为蓝色晶体(CuSO4·5H2O)，可用于检验H2O。

(3)Cu＋的性质

①＋1价铜有较强的还原性，易被氧化剂氧化为＋2价。

②＋1价铜在酸性条件下，易发生歧化反应生成Cu和Cu2＋，如Cu2O中加入稀H2SO4的离子方程式：Cu2O＋2H＋Cu＋Cu2＋＋H2O。

【微思考2】　设计方案，证明H2还原氧化铜所得的红色固体中含有Cu2O。

提示：取少量所得红色固体于试管中加入过量稀硫酸，若溶液变蓝，则红色固体中含有Cu2O。

【微思考3】　正误判断

(1)CuO是黑色固体，与水反应生成Cu(OH)2(　　)

(2)将铜片置于干燥的空气中，不易被腐蚀(　　)

(3)CuSO4·5H2O失去结晶水属于物理变化(　　)

(4)常温下Cu和浓H2SO4反应生成CuSO4(　　)

(5)过量的铜与浓硝酸反应一定没有一氧化氮生成(　　)

提示：(1)×　(2)√　(3)×　(4)×　(5)×

铜及其化合物的性质和应用

1.在给定条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是(　　)