大单元2 第4章 第15讲 铜 金属材料 金属冶炼-【优化探究】2027年高考化学一轮复习高考总复习配套课件（鲁科版）

该高中化学高考复习课件聚焦“铜 金属材料 金属冶炼”核心考点，依据高考评价体系梳理铜及其化合物的性质与转化、金属材料的组成与性能、金属冶炼的原理与方法，通过正误判断辨析易错点，结合模拟题归纳工艺流程分析、性质推断等常考题型，体现备考的针对性和系统性。 课件亮点在于“真题训练+关键能力提升”，如以辉铜矿制备纳米铜粉工艺流程为例，培养学生科学思维和科学探究与实践素养，通过2025浙江选考等真题解析，指导学生掌握物质转化分析、实验操作评价等答题技巧，助力学生高效冲刺，为教师提供精准复习教学指导。

第15讲　铜　金属材料　金属冶炼 第4章　金属元素及其化合物 大单元二　物质的性质与转化 优化探究 1 　　[导航·复习目标]　1.了解铜单质及其重要化合物的性质及应用。 2.能分析工艺流程中铜重要化合物的转化关系。3.了解金属冶炼的基本原理和常见方法。 考点一　铜及其重要化合物 考点二　金属材料及金属矿物的开发利用 练真题 明考向 考点一　铜及其重要化合物 1.铜单质 (1)物理性质：___________色固体，具有导电性、导热性和延展性。 (2)化学性质 梳理 必备知识 紫红 反应物 化学方程式 非金属单质 O2 ①常温下潮湿的空气中：__________________________________ (碱式碳酸铜，绿色) ②在空气中加热：2Cu＋O22CuO(黑色固体) Cl2 ______________________(棕黄色烟) 2Cu＋O2＋CO2＋H2O====Cu2(OH)2CO3 Cu＋Cl2CuCl2 反应物 化学方程式 氧化性酸 浓硫酸 _________________________________________ 浓硝酸 Cu＋4HNO3(浓)====Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O 稀硝酸 ______________________________________________ 盐 AgNO3溶液 __________________________________ FeCl3溶液 ___________________________________ Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O 3Cu＋8HNO3(稀)====3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O Cu＋2AgNO3====Cu(NO3)2＋2Ag Cu＋2FeCl3====CuCl2＋2FeCl2 2.氧化铜和氧化亚铜 名称 氧化铜(CuO) 氧化亚铜(Cu2O) 颜色 ___________ ___________ 与酸反应(H＋) ___________________________ Cu2O＋2H＋====Cu2＋＋Cu＋H2O 与H2反应 ___________________________ Cu2O＋H22Cu＋H2O 转化关系 4CuO2Cu2O＋O2↑ 黑色 砖红色 CuO＋2H＋====Cu2＋＋H2O CuO＋H2Cu＋H2O 3.氢氧化铜 (1)物理性质：蓝色不溶于水的固体。 (2)化学性质及应用 反应①的化学方程式：_______________________。 反应②的离子方程式：__________________________________。 Cu(OH)2CuO＋H2O Cu(OH)2＋2H＋====Cu2＋＋2H2O 4.铜盐 (1)碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3] 碱式碳酸铜是铜绿的成分，是铜在潮湿的空气中被锈蚀的结果，其受热分解的化学方程式为_____________________________________。 (2)硫酸铜 ①CuSO4·5H2O为蓝色晶体，俗称___________或___________。 ②无水CuSO4为白色粉末，遇水变___________色(生成CuSO4·5H2O)。 Cu2(OH)2CO32CuO＋CO2↑＋H2O 蓝矾 胆矾 蓝 (3)铜盐的毒性 Cu2＋是一种重金属离子，能使蛋白质失去生理活性，因此可将胆矾、熟石灰、水配成波尔多液，用来杀灭植物的病毒。 (1)铜为变价金属，与Cl2反应生成CuCl2，与S反应生成CuS。(　　) (2)铜锈是铜被空气中的氧气缓慢氧化生成的氧化物。(　　) (3)CuO是黑色固体，与水反应生成Cu(OH)2。(　　) (4)将铜片置于干燥的空气中，不易被腐蚀。(　　) (5)利用反应Cu2S＋O22Cu＋SO2制取粗铜，反应中被氧化的元素 是Cu。(　　) × × × √ × 一、铜及其化合物的性质 1.(2026·安徽合肥六校联盟联考)铜是生活中重要的金属，部分含铜粒子 的电荷数与铜元素化合价二维图如图所示。下列推断不合理的是(　　) 提升 关键能力 A.c处粒子转化为a处粒子需要加还原剂 B.高铜酸根离子(Cu)可填在b的位置 C.Cu(OH转化成Cu(OH)2需要加碱 D.酸性条件下，Cu2O可转化为Cu和 Cu2＋ C 解析：A.a为＋2价粒子，c变成a需要铜化合价降低，得到电子，作氧化剂，需要加还原剂，选项A正确；中铜元素显＋3价，整个离子带1个负电荷，应该填在b的位置，选项B正确；C.Cu(OH转化为Cu(OH)2需要加酸，选项C错误；D.Cu2O中铜元素为＋1价，在酸性环境下可以发生歧化反应生成＋2价的铜化合物和单质铜，选项D正确；故选C。 二、工艺流程中铜及其化合物的转化 2.(2026·安徽六安模拟)纳米铜粉(平均粒径30~80 nm)可用于CO2和H2合成甲醇等反应过程的催化剂，以辉铜矿(主要成分为Cu2S)为原料制备纳米铜粉的工艺流程如图所示： 已知：①浸取时，浸渣中含有硫单质；②还原时，生成的气体对环境没有污染。 下列说法错误的是(　　) A.“浸取”时，发生反应的化学方程式为Cu2S＋4FeCl3====2CuCl2＋4FeCl2＋S↓ B.“萃取”时，选择的萃取剂不溶于水，在该工艺中可循环使用 C.“还原”时，消耗N2H4和Cu2＋的物质的量之比为1∶2 D.用激光笔照射纳米铜粉，可观察到丁达尔效应 D 解析：辉铜矿中加入FeCl3溶液浸取发生反应Cu2S＋4FeCl3====2CuCl2＋4FeCl2＋S，过滤后得到氯化铜和氯化亚铁，加入萃取剂萃取，将氯化铜和氯化亚铁分离，再加入硫酸进行反萃取，此时铜离子在水相中，水相中加入N2H4还原生成纳米铜粉。 A.根据题干可知，“浸取”时，浸渣中含有硫单质，则是Cu2S与FeCl3反应生成了S，Cu也会失电子生成铜离子，Fe3＋得电子生成亚铁离子，发 生反应的化学方程式为Cu2S＋4FeCl3====2CuCl2＋4FeCl2＋S↓，A项正确；B.“萃取”时，可分离出水相，说明选择的萃取剂不溶于水，同时后续的反萃取后又得到萃取剂，说明该萃取剂在该工艺中可循环使用，B项正确；C.根据已知信息可知，“还原”时，N2H4转化为N2，1 mol N2H4转移4 mol e－，1 mol Cu2＋转化为Cu转移2 mol e－，因此消耗N2H4和Cu2＋的物质的量之比为1∶2，C项正确；D.该流程中制得的纳米铜粉属于纯净物，没有溶于水形成胶体，因此不能产生丁达尔效应，D项错误；故选D。 3.(2026·山东济宁模拟)碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3]是一种用途广泛的化工原料，实验室中以废铜屑为原料，制取碱式碳酸铜的流程如下。下列 说法错误的是(　　) A.“加热”步骤可选用水浴加热 B.“酸浸”产生的气体可用NaOH溶液吸收 C.“滤液”中溶质的主要成分为NaNO3 D.可用盐酸和BaCl2溶液检验“滤液”中是否有C B 解析：废铜屑与稀硝酸反应，产生的气体为一氧化氮；过滤除去难溶性滤渣，滤液中含硝酸铜和硝酸，加入碳酸钠溶液加热，与硝酸、硝酸铜反应，生成硝酸钠和铜盐，再加氢氧化钠溶液调节适当pH，经过一系列反应得到碱式碳酸铜。“加热”的温度为70 ℃，可选用水浴加热，A正确；“酸浸”产生的气体为NO，与NaOH溶液不反应，不能用NaOH 溶液吸收，B错误；由分析可知，“滤液”中溶质的主要成分为NaNO3， C正确；C的检验是先加氯化钡溶液，产生白色沉淀，再往白色沉淀中加入盐酸，沉淀完全溶解，且产生无色无味气体，D正确。 考点二　金属材料及金属矿物的开发利用 1.合金 梳理 必备知识 低 2.常见金属材料 (1)金属材料包括___________________________。日常使用的金属材 料，大多数属于___________。 (2)金属材料分类 纯金属、合金和特种金属材料 合金 黑色 有色 结构 功能 3.金属矿物的开发利用 (1)金属在自然界中的存在形态 (2)金属冶炼的实质：把金属从化合态还原为游离态。 正 (3)金属冶炼的方法 方法 主要反应原理(举例) 热分解法 2HgO___________； 2Ag2O4Ag＋O2↑ 2Hg＋O2↑ 方法 主要反应原理(举例) 热还 原法 CO作为还原剂 Fe2O3＋3CO___________(高炉炼铁) H2作为还原剂 WO3＋3H2___________ 热还 原法 铝热反应 Fe2O3＋2Al2Fe＋Al2O3 电解法 2Al2O3(熔融)___________ MgCl2(熔融)___________ 2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑ 2Fe＋3CO2 W＋3H2O 4Al＋3O2↑ Mg＋Cl2↑ (1)合金材料中不可能含有非金属元素。(　　) (2)铝合金的熔点比纯铝的低。(　　) (3)铝热反应可用于冶炼高熔点金属，如Ca、Mg、Mn等。(　　) (4)人类历史上使用铝的时间比铁晚，原因是铝的冶炼成本高。(　　) (5)电解氯化镁溶液制取金属镁。(　　) (6)电解熔融态的Al2O3制Al时，加冰晶石的主要作用是提高Al的产量。 (　　) × √ × × × × 1.(2026·河南驻马店模拟)我国在材料的开发和应用方面取得了重大成 就。下列选项中属于金属材料的是(　　) A.“嫦娥号”月球探测器使用的太阳能电池板 B.第六代战机使用的高分子涂装材料 C.超高速动车CR-50使用的稀土金属永磁发动机 D.“奋斗者”号潜水器使用的玻璃微珠固体浮力材料 提升 关键能力 C 解析：A.“嫦娥号”月球探测器使用的太阳能电池板主要材料为硅，属于无机非金属材料，A不符合题意；B.高分子涂装材料为有机合成材料，不属于金属材料，B不符合题意；C.稀土金属永磁发动机(如钕铁硼合金)属于金属合金，是典型的金属材料，C符合题意；D.玻璃微珠为硅酸盐材料，属于无机非金属材料，D不符合题意；故选C。 2.(2026·安徽淮北模拟)2023年5月28日，国产大飞机C919迎来商业首 飞，C919机身部分采用第三代新型铝锂合金材料。下列关于铝和锂及合 金的认识，正确的是(　　) A.铝锂合金用于机身材料是因为密度较大，强度较大 B.多相R－Mg－Ni系储氢合金中，基态Ni原子中自旋状态相反的两种电子的个数比为13∶15 C.铝锂合金属于新型无机非金属材料 D.铝锂合金的性质保持了原来金属的性质，与各成分金属的性质都相同 B 解析：A.铝锂合金用于机身材料是因为密度较小，强度较大，A错误； B.基态Ni原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2，自旋状态相反的两种电子的个数比为13∶15，B正确；C.铝锂合金属于新型合金材料，C错误；D.铝锂合金的性质保持了原来金属的性质，与各成分金属的性质又有所不同，D错误；故选B。 3.(2026·湖北黄石模拟)下列制备金属单质的方法或原理正确的是(　　) A.在高温条件下，用H2还原MgO制备单质Mg B.在通电条件下，电解熔融Al2O3制备单质Al C.工业上金属Mg、Cu都是用热还原法制得的 D.加强热，使CuO在高温条件下分解制备单质Cu 解析：Mg的金属活动性强，不能用热还原法制备，而应用电解熔融MgCl2的方法制备；CuO加强热分解生成Cu2O而不是Cu。 B 练真题 明考向 1.正误判断 (1)(2025·浙江1月选考)硬铝密度小、强度高，抗腐蚀能力强，可用作飞 机材料。(　　) (2)(2023·湖南卷)青铜器“四羊方尊”的主要材质为合金。(　　) (3)(2023·全国乙卷)胆矾表面出现白色粉末，是因为CuSO4·5H2O====CuSO4＋5H2O。(　　) √ √ √ 2.(2025·陕晋青宁卷)“国之重器”是我国科技综合实力的结晶。下述材 料属于金属材料的是(　　) A.“C919”大飞机用的氮化硅涂层 B.“梦想”号钻探船钻头用的合金 C.“望宇”登月服用的聚酰亚胺隔热层 D.“雪龙2”号破冰船制淡水用的反渗透膜 解析：氮化硅属于新型无机非金属材料，聚酰亚胺、反渗透膜属于有机高分子材料，A、C、D不符合题意；合金属于金属材料，B符合题意。 B 3.(2025·湖南卷)材料是人类赖以生存和发展的物质基础。下列材料属于金属材料的是(　　) A.高强韧无磁不锈钢——聚变能实验装置中的低温结构部件 B.金刚石薄膜——“梦想”号大洋钻探船使用的钻头表面涂层 C.超细玄武岩纤维——嫦娥六号携带的月面国旗的纺织材料 D.超细玻璃纤维——国产大飞机中隔音隔热的“飞机棉” A 解析：A.金属材料包括纯金属及其合金，不锈钢是铁基合金，属于金属材料，A符合题意；B.金刚石是碳的非金属形态，是无机非金属材料， B不符合题意；C.玄武岩纤维是由火山岩(主要成分为硅酸盐矿物)熔融制成的无机非金属材料，类似于玻璃纤维，不属于金属材料，C不符合题意；D.玻璃纤维的主要成分是二氧化硅等非金属氧化物，属于无机非金属材料，因此不属于金属材料，D不符合题意。 4.(2024·甘肃卷)下列成语涉及金属材料的是(　　) A.洛阳纸贵　　　　 B.聚沙成塔 C.金戈铁马 D.甘之若饴 解析：纸的主要成分是纤维素，不是金属材料，A错误；沙的主要成分是二氧化硅，不是金属材料，B错误；金和铁都是金属，C正确；甘之若饴意思是把它看成像糖那样甜，糖类是有机物，不是金属材料，D错误。 C 5.(2024·江西卷)从CPU针脚(含有铜、镍和钴等金属)中回收金的实验步 骤如图。下列说法错误的是(　　) A.将CPU针脚粉碎可加速溶解 B.除杂和溶金步骤需在通风橱中进行 C.富集后，K[AuBr4]主要存在于滤液中 D.还原步骤中有S生成 C 解析：将CPU针脚粉碎，增大与硝酸和水的接触面积，可加速溶解，故A正确；除杂和溶金步骤中会生成污染性气体二氧化氮、一氧化氮，需在通风橱中进行，故B正确；由图示可知，富集后，K[AuBr4]主要存在于滤渣中，故C错误；还原步骤中Na2S2O5作还原剂得到金属单质金，硫元素化合价升高，反应过程中有S生成，故D正确。 $