2021高考化学一轮复习第3章自然界及材料家族中的元素第5讲金属材料复合材料学案鲁科版

第5讲 金属材料 复合材料

【2021·备考】

最新考纲

素养落地

1.了解铜及其重要化合物的主要性质及应

用。

2.了解铝及其重要化合物的主要性质及应

用。

3.能列举合金材料的重要应用。

从宏观与微观相结合的视角多方面、多层次

认识金属材料的多样性；以实验为手段探究

金属材料的性能及组成，结合金属的性质认

识金属冶炼的方法与规律。

考点一 铜及其化合物

『知识梳理』

1.铜 (1)物理性质

紫红色固体，具有良好的延展性、导热性和导电性。 (2)化学性质

①常温下，铜在干燥的空气中性质稳定，但在潮湿的空气里则会被锈蚀，在其表面逐渐形成一层绿色的铜锈。有关化学方程式：2Cu ＋O 2＋CO 2＋H 2O===Cu 2(OH)2CO 3。 ②写出下列化学方程式：

铜在空气中加热：2Cu ＋O 2=====△

2CuO ； 铜丝在硫蒸气中反应：2Cu ＋S=====△

Cu 2S 。

2.氧化铜和氧化亚铜

名称 氧化铜 氧化亚铜 颜色 黑色

砖红色

与酸反应(H ＋

) CuO ＋2H ＋

===Cu 2＋

＋H 2O Cu 2O ＋2H ＋

===Cu 2＋

＋Cu ＋H 2O 与H 2反应 CuO ＋H 2=====△

Cu ＋H 2O

Cu 2O ＋H 2=====△

2Cu ＋H 2O

转化关系

4CuO=====高温

2Cu 2O ＋O 2↑

3.氢氧化铜

(1)物理性质：蓝色沉淀 (2)化学性质及应用

反应①的化学方程式：Cu(OH)2=====△

CuO ＋H 2O 反应②的化学方程式：Cu(OH)2＋2H ＋

===Cu 2＋

＋2H 2O 4.铜盐

(1)Cu 2(OH)2CO 3：名称为碱式碳酸铜，是铜绿、孔雀石的主要成分。

(2)CuSO 4·5H 2O 俗称蓝矾、胆矾。可发生

＋5H 2O ，无水CuSO 4遇水变蓝色，可用于检验水的存在。

(3)铜盐溶液有毒，主要是因为Cu 2＋

作为一种重金属离子能与蛋白质作用，使蛋白质变性失去生理活性，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。

『考向突破』

考向一 铜及其化合物的性质及应用

铜及其化合物性质理解与辨析

1.判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)

(1)除去铜粉中混有的CuO ，加入稀硝酸，过滤、洗涤、干燥(×)

(2)将铜丝插入浓硫酸加热，反应后把水加入反应器中，观察硫酸铜溶液的颜色(×) (3)铜锈是铜被空气中的氧气缓慢氧化生成的氧化物(×) (4)无水硫酸铜可用于检验酒精中是否含有水(√) (5)CuSO 4·5H 2O 失去结晶水属于物理变化(×)

铜的化合物性质及应用

[题目设计]

2.铜及其化合物反应过程中常伴有颜色变化，回答相关问题。 (1)向胆矾晶体中滴加一滴浓硫酸，固体颜色变化为________。 (2)将红热的铜丝伸入盛有氯气的集气瓶中，生成________的烟。

(3)将铜丝在酒精灯火焰上灼烧后伸入盛乙醇的试管中，铜丝颜色变化为________。 (4)向CuSO 4溶液中滴加过量NaOH 溶液，充分反应后加热煮沸，固体颜色变化为________。 提示 (1)蓝色出现白斑 (2)棕黄色 (3)红色→黑色→红色 (4)蓝色变为黑色 考向二 铜的冶炼 [命题素材] 铜的冶炼“三方法”

(1)湿法炼铜：Fe ＋CuSO 4===FeSO 4＋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)： 2CuFeS 2＋4O 2=====800 ℃

Cu 2S ＋3SO 2＋2FeO(炉渣) 2Cu 2S ＋3O 2=====1 200 ℃

2Cu 2O ＋2SO 2 2Cu 2O ＋Cu 2S =====1 200 ℃

6Cu ＋SO 2↑

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。

(3)生物炼铜：“吃岩石的细菌”能耐受铜盐的毒性，并能利用空气中的氧气氧化硫化铜矿石，然后把不溶性的硫化铜转化为可溶性的硫酸铜。

生物炼铜的优点：a.成本低；b.污染小；c.反应条件简单；d.含量(品位)很低的矿石也可以

[题目设计]

3.工业上由黄铜矿(主要成分为CuFeS 2)冶炼铜的主要流程如下：

问题讨论：

(1)冰铜焙烧过程中变化分两步： Cu 2S ――→O 2焙烧ⅠCu 2O ――→Cu 2S 焙烧Ⅱ

第二步变化中每生成1 mol Cu 转移电子数为________。 (2)

由

泡

铜

冶

炼

粗

铜

，

反

应

的

化

学

方

程

式

为

_____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________。

(3)对粗铜进行电解精炼，粗铜连接电源的________极，电解质溶液可选用________溶液。 提示 (1)N A (2)3Cu 2O ＋2Al=====高温

Al 2O 3＋6Cu (3)正 CuSO 4 考向三 含铜化合物的制备 [命题素材]

实验方案的优劣比较一般考虑以下几个方面 (1)方案可行，能达成目的 (2)原料的利用率高，原料价格低廉 (3)产物、原料对环境无污染 (4)能耗低、步骤少 [题目设计]

4.某研究小组用废铜粉制取胆矾，设计了如下几个实验方案： (1)Cu ――→稀硫酸稀硝酸分多次加入硫酸铜溶液――→蒸发

结晶CuSO 4·5H 2O (2)Cu ――→O 2灼烧CuO ――→稀H 2SO 4硫酸铜溶液――→蒸发结晶

CuSO 4·5H 2O

问题讨论：