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第2節(jié) 鋁 金屬材料 第2課時 學習目標： 1、了解金、銀和銅的主要性質。 2、了解金屬材料在工業(yè)生產(chǎn)和高科技領域中的應用。 學習過程： 一、傳統(tǒng)金屬材料： 1、金屬材料的分類： 黑色金屬材料： 、 、 以及它們的合金 金屬材料 有色金屬材料：除了黑色金屬以外的其他金屬材料及其合金 2、鋼鐵——鐵碳合金 3、幾種有色金屬材料——金、銀、銅 金、銀、銅重要物理性質、性能及應用比較 金 銀 銅 物理性質 顏色 硬度 < < 延展性 > > 導電性 > > 導熱性 > > 性能 應用 二、銅 1、銅的化學性質: （1）常溫下，銅在干燥的空氣中性質 ，但在潮濕的空氣里則會被銹蝕，在其表面逐漸形成一層 色的銅銹?；瘜W反應方程式為 。 （2）在 條件下,銅能與許多非金屬發(fā)生反應： ①銅在空氣中加熱： ②銅在硫蒸汽中反應： ③銅與氯氣反應產(chǎn)生棕黃色的煙： （3）銅和強氧化性酸反應： ①與濃硫酸： ②與稀硝酸 ③與濃硝酸： （4）銅和鹽類反應： ①與硝酸銀 ②與氯化鐵 2、銅的制備: （1）古代濕法煉銅：鐵與硫酸溶液反應： （2）高溫煉銅：工業(yè)上用高溫冶煉黃銅礦（CuFeS2）的方法獲得銅（粗銅）。 三、銅的化合物 1、氧化銅 （1）物理性質：氧化銅是 溶于水的 色固體。 （2）化學性質： ①與酸反應 與鹽酸反應的離子方程式 ① 與還原劑反應 與氫氣反應 與CO反應_______________________________________ ③高溫條件下分解： 2、氫氧化銅 （1）物理性質：氫氧化銅是 溶于水的 色固體。 （2）化學性質： ①氫氧化銅與酸反應 與鹽酸反應的離子方程式 ②氫氧化銅受熱分解： 3、硫酸銅 （1）無水硫酸銅是 溶于水的 色固體。CuSO45H2O為 色固體，俗稱 、 。 （2）無水硫酸銅遇水變 色，可以作為 。 （3）硫酸銅與石灰乳的混合液即為無極農(nóng)藥波爾多液，是一種良好的殺菌劑，可以用來防治多種作物的病害。 四、新型金屬材料 (1)鈾(U)用作核電廠反應堆的核燃料。 (2)镅(Am)在煙霧探測器中用作煙霧監(jiān)測材料。 (3)鈦(Ti)被譽為“21世紀的金屬”,是一種“親生物金屬”。 反饋練習： 1、下列說法正確的是( ) A．所有不銹鋼都只含有金屬元素 B．我國流通的硬幣材質是金屬單質 C．廣東正在打撈的明代沉船上存在大量鋁制餐具 D．鎂合金的硬度和強度均高于純鎂 2、選用金屬材料時,以下方面需要考慮的是(　　) ①主要用途?、谖锢硇再|、化學性質　③價格?、芗庸るy度?、萑粘＞S護?、蕲h(huán)境保護 A.①②③ B.③④⑤ C.①⑤⑥ D.①②③④⑤⑥ 3、下列對金、銀、銅的描述錯誤的是(　　) A.金在電子工業(yè)中的用量占金在工業(yè)用量的90%以上 B.金在自然界中主要以游離態(tài)存在,可用物理方法提取 C.銀在有機合成、能源開發(fā)、材料制造等方面有廣泛的應用前景 D.銅的導電、導熱性不如金和銀,故制造電線、電纜的材料絕大部分換成了金或銀 4、向稀硫酸中加入銅粉不反應,若再加入某種鹽,則銅粉可逐漸溶解,符合此條件的鹽是( 　　) ①NaNO3　 ②KCl　 ③ZnSO4　 ④Fe2(SO4)3 A.①③ B.②③ C.①③④ D.①④ 5、火法煉銅首先要焙燒黃銅礦,其化學方程式為2CuFeS2+O2Cu2S+2FeS+SO2,下列說法中正確的是(　　 ) A.SO2既是氧化產(chǎn)物又是還原產(chǎn)物 B.CuFeS2僅作還原劑,硫元素被氧化 C.每生成1 mol Cu2S,有4 mol硫被氧化 D.每有1 mol O2反應,轉移2 mol電子 課時作業(yè) 1、下列說法中,正確的是(　 　) A.鐵是人類在生產(chǎn)、生活中最早使用的金屬 B.金、銀、銅是應用最廣泛的金屬材料 C.鈦被譽為“21世紀的金屬”,應用前景很廣闊 D.銅是導電性、導熱性最好的有色金屬 2、下列有關金屬的說法正確的是(　　) A.生鐵與鋼的區(qū)別在于生鐵含碳雜質,而鋼不含 B.銅在自然界中的含量高,所以銅是人類最早使用的金屬 C.黑色金屬材料包括鐵、鉻、錳及其化合物 D.金屬一般都具有導電性、導熱性、延展性 3、銅及其化合物之間相互轉化時常伴隨著顏色的變化,下列符合黑色→紅色變化的是(　) A.Cu(OH)2→CuO B.Cu→Cu2S C.Cu2(OH)2CO3→CuO D.CuO→Cu2O 4、下列實驗中，對應的現(xiàn)象以及結論都正確且兩者具有因果關系的是（ ） 選項 實驗 現(xiàn)象 結論 A. 將稀硝酸加入過量鐵粉中，充分反應后滴加KSCN溶液 有氣體生成，溶液呈血紅色 稀硝酸將Fe氧化為Fe3＋ B. 將銅粉加1.0molL－1Fe2(SO4)3溶液中 溶液變藍、有黑色固體出現(xiàn) 金屬鐵比銅活潑 C. 用坩堝鉗夾住一小塊用砂紙仔細 打磨過的鋁箔在酒精燈上加熱 熔化后的液態(tài)鋁滴落下來 金屬鋁的熔點較低 D. 將0.1molL－1MgSO4溶液滴入 NaOH溶液至不再有沉淀產(chǎn)生， 再滴加0.1molL－1CuSO4溶液 先有白色沉淀生成后變?yōu)闇\藍色沉淀 Cu(OH)2的溶度積比Mg(OH)2的小 5、某研究小組通過實驗探究Cu及其化合物的性質,操作正確且能達到目的的是(　　) A.將銅絲插入濃硫酸加熱,反應后把水加入反應器中,觀察硫酸銅溶液的顏色 B.常溫下將銅絲伸入盛滿氯氣的集氣瓶中,觀察CuCl2的生成 C.在CuCl2溶液中加入適量氫氧化鈉溶液后加熱,觀察氫氧化銅的生成 D.將表面有銅綠[Cu2(OH)2CO3]的銅器放入鹽酸中浸泡,除去銅綠 6、一般情況下,銅粉不溶于稀硫酸,但添加某物質后,則可反應生成硫酸銅(必要時可以加熱)。加入下列物質時,肯定不能促使銅粉溶解的是(　　) A.H2O2 B.FeCl3 C.O2 D.FeCl2 7、下列反應中，反應后固體物質增重的是（ ） A、氫氣通過灼熱的CuO粉末 B、二氧化碳通過Na2O2粉末 C、鋁與Fe2O3發(fā)生鋁熱反應 D、將鋅粒投入Cu(NO3)2溶液 8、下列表示對應化學反應的離子方程式正確的是：（ ） A、向稀HNO3中滴加Na2SO3溶液：SO32—+2H+=SO2↑+H2O B、向Na2SiO3溶液中通入過量SO2：SiO32-+ SO2+ H2O=H2SiO3↓+SO32— C、向Al2(SO4)3溶液中加入過量的NH3H2O：Al3++4NH3H2O =[Al(OH)4]-+4NH4+ D、向CuSO4溶液中加入Na2O2：2Na2O2+2Cu2++2H2O=4Na++2Cu(OH)2↓+O2↑ 9、CuCO3和Cu2(OH)2CO3的混合物34.6 g,可恰好完全溶解于300 mL 2 molL-1的鹽酸中,若加熱分解等量的這種混合物可得CuO固體的質量為(　DBDC　A) A.16.0 g B.19.2 g C.24.0 g D.30.6 g 10、將m g含有氧化鐵、氧化銅和氧化亞鐵的樣品投入物質量濃度為1 molL-1的2L鹽酸中恰好完全反應，若向等質量的樣品中通入足量的氫氣并加熱，充分反應后的到金屬質量是（ ） A.（m-16）g B.（m+16）g C.（m-32）g D.（m+32）g 11、金幣、銀幣、銅幣等金屬貨幣在我國歷史上曾發(fā)揮過重要的作用，其中的一些被收藏愛好者珍藏著，在一位收藏家的家中，陳列了很多金屬貨幣。 (1)其中有些貨幣表面是黑色，且有少量的綠色銹狀物，則這肯定是____________幣，黑色物質是____________，形成這種物質的化學方程式為____________________________，綠色物質是__________ ，形成這種物質的化學方程式為______________________。若這些物質應選用________，發(fā)生反應的離子方程式為_______________________________________ 充分反應后，這枚金屬幣的真面目為______色。 (2)其中有一枚是閃閃發(fā)光的黃色金屬幣，它肯定是________幣，表面一直未被氧化的原因是___________________________________________________ 若將銅幣、銀幣和金幣分別放到稀硝酸中浸泡，能溶解的是______，不溶解的是________，寫出溶解時的化學方程式________________________ _。 12、銅是生命必需的元素,也是人類廣泛使用的金屬。 (1)將SO2氣體通入CuCl2溶液中,生成CuCl沉淀的同時,還有產(chǎn)物　　　　　　　　(填寫化學式)。 (2)現(xiàn)代工業(yè)上,主要采用高溫冶煉黃銅礦(CuFeS2,也可表示為Cu2SFe2S3)的方法獲得銅?；鸱掋~首先要焙燒黃銅礦:2CuFeS2+4O2Cu2S+3SO2+2FeO,每轉移0.6 mol電子,有　　　　 ____________mol硫被氧化。 (3)Cu2O投入足量的某濃度的硝酸中,若所得氣體產(chǎn)物為NO和NO2的混合物,且體積比為1∶1,發(fā)生反應的化學方程式為　　　　　　　　　　　　　　。 13、以Na2SO3溶液和不同金屬的硫酸鹽溶液作為實驗對象，探究鹽的性質和鹽溶液間反應的多樣性。 實驗 試劑 現(xiàn)象 滴管 試管 2 mL 0.2 molL?1 Na2SO3溶液 飽和Ag2SO4溶液 Ⅰ.產(chǎn)生白色沉淀 0.2 molL?1 CuSO4 Ⅱ.溶液變綠，繼續(xù)滴加產(chǎn)生棕黃色沉淀 0.1 molL?1 Al2（SO4）3溶液 Ⅲ.開始無明顯變化，繼續(xù)滴加產(chǎn)生白色沉淀 （1）經(jīng)檢驗，現(xiàn)象Ⅰ中的白色沉淀是Ag2SO3。用離子方程式解釋現(xiàn)象Ⅰ：____________ 。 （2）經(jīng)檢驗，現(xiàn)象Ⅱ的棕黃色沉淀中不含SO42?，含有Cu+、Cu2+和SO32?。 已知：Cu+ Cu +Cu2+，Cu2+ CuI↓（白色）+I2。 ①用稀硫酸證實沉淀中含有Cu+的實驗現(xiàn)象是___________ __。 ②通過下列實驗證實，沉淀中含有Cu2+和SO32?。 無明顯現(xiàn)象 白色沉淀A a.白色沉淀A是BaSO4，試劑Ⅰ是____________。 b.證實沉淀中含有Cu+和SO32?的理由是 __________ _。 14、物質A-G有下圖所示的轉化關系（部分反應物、生成物沒有列出）。其中A為某金屬礦的主要成分，經(jīng)過一系列反應可得到B和C。單質C可與E的濃溶液發(fā)生反應，F(xiàn)和石灰乳的混合液是一種良好的殺菌劑。 ① O2 H2O 高溫、催化劑 O2 高溫 ② 請回答下列問題： (1)寫出下列物質的化學式： B: E: F: (2)寫出反應①和②的化學反應方程式： ① ② （3）設計一個實驗使F轉化為CuO，寫出相應的化學反應方程式： 15、CuCl廣泛應用于化工和印染等行業(yè)。某研究性學習小組擬熱分解CuCl22H2O制備CuCl，并進行相關探究。 【資料查閱】 【實驗探究】該小組用下圖所示裝置進行實驗（夾持儀器略）。 請回答下列問題： （1）儀器X的名稱是__________。 （2）實驗操作的先后順序是a→______→c（填操作的編號） a．檢查裝置的氣密性后加入藥品 b．熄滅酒精燈，冷卻 c．在“氣體入口”處干燥HCl d．點燃酒精燈，加熱 e．停止通入HCl，然后通入N2 （3）在實驗過程中，觀察到B中物質由白色變?yōu)樗{色，C中試紙的顏色變化是_______。 （4）裝置D中發(fā)生的氧化還原反應的離子方程式是_______________ _。 （5）反應結束后，取出CuCl產(chǎn)品進行實驗，發(fā)現(xiàn)其中含有少量的CuCl2或CuO雜質，根據(jù)資料信息分析： ①若雜質是CuCl2，則產(chǎn)生的原因是_______________ _。 ②若雜質是CuO，則產(chǎn)生的原因是_______________ _。