无机化学下册第十八章铜锌副族优秀课件

3. 单质物理性质 Cu 紫红色 Ag 银白色 Au
黄色
a. 密度大，为重金属，其中金的密度最大； b. 延展性好(面心立方结构）； c. 导电性居金属前列，Ag 第一, Cu 第二，Au 第三； d. 能与许多金属形成合金。
黄铜——Cu、Zn 青铜——Cu、Sn、Zn 白铜——Cu、Ni、Zn
4. 单质化学性质 化学活泼性差
无机化学下册第十 八章铜锌副族
IB
(n-1)d10ns1
29Cu Copper 47Ag Sliver 79Au Gold
IIB
(n-1)d10ns2
30Zn Zinc 48Cd Cadmium 80Hg Mercury
教学要求：
1. 掌握铜、银、锌、汞单质的性质和用途。
2. 掌握铜、银、锌、汞的氧化物、氢氧化物，配位 化合物及其重要盐类的性质。 3. 掌握Cu(Ⅰ)、Cu(Ⅱ)、Hg(Ⅰ)、Hg(Ⅱ)之间的相 互转化。 4. 掌握IA和IB；IIA和IIB族元素的性质对比。
2. 通性
ds区
IB族
Cu 铜
Ag 银
Au 金
价层电子构型
3d104s1
4d105s1
5d106s1
主要氧化数
+3、+2、+1 +3、+2、+1 +3、+2、+1
离子有较强的极化力，变形性大，其化合物有一定的共价性，易 生成配位化合物。
同周期元素核电荷：碱金属 < 铜族； 同周期元素半径：碱金属 > 铜族
二、 主要的化合物
I.铜的化合物 1. 氧化物
在空气中加热
CuO 氧化铜
Cu
>1273K
在氧气中燃烧
Cu2O 氧化亚铜
高温下稳定性:Cu2O > CuO 均难溶于水，易溶于酸。
溶液中Cu2O的制备 Cu2+＋4OH-＝[Cu(OH)4]22[Cu(OH)4]2- +CH2OH(CHOH)4CHO Cu2O↓+4OH- + CH2OH(CHOH)4COOH＋2H2O
冶
FeO＋SiO2 = FeSiO3
炼 反 应
mCu2S＋nFeS = Cu2S·FeS （冰铜） 制粗铜： 2Cu2S＋3O2 = 2Cu2O＋2SO2
2Cu2O＋Cu2S = 6Cu＋SO2↑
电解精炼 阳极（粗铜）：Cu＝Cu2+＋2e 阴极（纯铜）：Cu2+＋2e＝Cu
电解反应 Cu（粗铜）===Cu（纯铜）
醋酸二氨合铜(Ⅰ)是可溶性配合物，合成氨工业常用它 来吸收对催化剂有毒的CO气体：
加压降温
[Cu(NH3)2]Ac＋CO＋NH3
[Cu(NH3)3]Ac·CO
Cu (OH)2为浅蓝色，难溶于水
a. 受热易脱水
Cu(OH)2
80~90℃ CuO + H2O
b. 两性：以碱性为主
Cu(OH)2 + 2H+ ＝ Cu2+ + H2O (浅蓝色) Cu(OH)2+ 2OH-＝ [Cu(OH)4]2- (蓝紫色)
c. 溶于氨水
Cu(OH)2+4NH3＝ [Cu(NH3)4]2+ (深蓝色) + 2OH-
2. 卤化物
CuCl CuBr CuI CuF2 CuCl2 CuBr2 颜色： 白 白 白 白 黄绿 棕黑 溶解性： 不溶 不溶 不溶 微溶 溶 溶
由于上述两种因素, 加上18电子层结构对核的屏蔽效应比8电子结构 小得多，使铜族元素的有效核电荷较大，对最外层s电子的吸引力比 碱金属强。与同周期的碱金属相比，铜族元素的金属活泼性远小于 碱金属。变化规律是：自上而下活泼性递减。这与主族元素的变化 是不同的。
由于铜族元素的 s 电子和 d 电子的能量差不大，部分电子可以参 与成键，所以铜族元素表现多种氧化数。
本章讲解内容
第一节 铜族元素 第二节 锌族元素
第一节 铜族元素
一、 铜族元素通性
1. 存在
ds 区
IB族
主要 矿物
Cu
铜
辉铜矿(Cu2S) 黄铜矿(CuFeS2) 赤铜矿(Cu2O)
孔雀石 Cu(OH)2·CuCO3
Ag
银
闪银矿 (Ag2S) 角银矿 (AgCl)
Au
金 岩石 (岩脉金) 砂砾 (冲积金)
பைடு நூலகம்
比铜不活泼 的金属杂质沉 于阳极泥中
银 Ag 金Au
有关反应
NaCN溶液 浸取
往浸取液中 加锌粉还原
湿法冶炼Ag和Au
4Au+8NaCN+2H2O+O2＝4Na[Au(CN)2]+4NaOH 4Ag+8NaCN+2H2O+O2＝4Na[Ag(CN)2]+4NaOH Ag2S+4NaCN＝2Na[Ag(CN)2]+Na2S 2Na[Au(CN)2]+Zn＝2Au+Na2[Zn(CN)4] 2Na[Ag(CN)2]+Zn＝2Ag+Na2[Zn(CN)4]
Au：溶于王水
Au + HNO3 + 4HCl ＝H[AuCl4] + NO + 2H2O
5. 单质冶炼 铜的冶炼
923-1073K
1773-1823K
高温吹入空气
铜矿石富集
沸腾炉焙烧
反射炉制冰铜 转炉制粗铜 电解精炼
有
焙烧： 2CuFeS2＋O2 = Cu2S＋2FeS＋SO2
关 制冰铜： 2FeS＋3O2 = 2FeO＋2SO2
利用此反应可检验糖尿病
Cu2O是红色固体，不溶于水，溶于稀酸时歧化析出铜 单质，溶于氨水生成不稳定的无色配合物，容易氧化为 蓝色氨合物，对热稳定。
Cu2O＋H2SO4 ＝=C=u=2S=O=4＋=H=2=O==C=u2=SO=4=＝ CuSO4＋Cu +H2O
Cu2O + 4NH3·H2O ＝2[Cu(NH3)2]+ + 2OH- + 3H2O 4[Cu(NH3)2]+ + 8NH3·H2O + O2＝ 4[Cu(NH3)4]2+ + 4OH- + 6H2O
Cu ：干燥空气中稳定，在含有CO2的潮湿空气中表面生 成铜绿
2Cu + O2 + H2O + CO2 ＝ Cu (OH)2·CuCO3
Ag ：室温时不与氧气和水作用，与含H2S空气接触，生 成Ag2S
4Ag + 2H2S + O2＝2Ag2S + 2H2O
Cu、Ag ：不溶于非氧化性酸，能与硝酸、热浓硫酸作用 Cu + 4HNO3(浓) ＝ Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O 3Cu + 8HNO3(稀) ＝ 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O Cu + 2H2SO4(浓) ＝ CuSO4 + SO2 + 2H2O 2Ag + 2H2SO4(浓) ＝ Ag2SO4 + SO2 + 2H2O Ag + 2HNO3 ＝ AgNO3 + NO2 + H2O