铜及其重要化合物(教学设计)-2017届高三化学一轮复习

第三章金属及其化合物
〖课题〗第六课时铜及其重要化合物
〖复习目标〗
（1）掌握铜的主要性质及应用。

（2）掌握铜的重要化合物的主要性质及应用。

〖教学重点〗铜及其化合物的重要化学性质
〖教学难点〗铜及其化合物的化学性质的应用
〖教学过程〗
【知识精讲】
1、单质铜
（1）物理性质：铜是一种有金属光泽的紫红色固体，有良好的导电、导热性(仅次于银，可用于制电缆)，良好的延展性。

（2）化学性质
铜的化学性质不太活泼，自然界中有少量单质铜存在，在潮湿的环境下，铜能发生锈蚀生成铜绿[Cu2(OH)2CO3]。

在一定条件下铜能与多种物质发生化学反应，反应关系图如下：
相关化学方程式为：
①3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O；
②Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O；
③Cu＋2H2SO4(浓)=====
△
CuSO4＋SO2↑＋2H2O；
④Cu＋Cl2=====
点燃
CuCl2；
⑤2Cu＋O2=====
△
2CuO；
⑥2Cu＋S=====
△
Cu2S；
⑦Cu＋2AgNO3===Cu(NO3)2＋2Ag；
⑧Cu＋2FeCl3===CuCl2＋2FeCl2。

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＋===Cu2＋＋H2O Cu2O＋2H＋===Cu2＋＋Cu＋H2O
与H2反应CuO＋H
2
=====
△
Cu＋H2O Cu2O＋H2=====
△
2Cu＋H2O
转化关系4CuO=====
高温
2Cu2O＋O2↑
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
①Cu(OH)2加热时分解，化学方程式为：Cu（OH）2=====
△
CuO＋H2O
②Cu(OH)2是弱碱，与强酸反应的离子方程式为：Cu（OH）2＋2H＋===Cu2＋＋2H2O
4、铜盐
（1）CuSO4·5H2O
CuSO4·5H2O为蓝色晶体，俗称蓝矾、胆矾。

无水CuSO4为白色粉末，遇水变蓝色(生成CuSO4·5H2O)，可作为水的检验依据。

（2）Cu2（OH）2CO3
Cu2（OH）2CO3的名称为碱式碳酸铜，是铜绿的成分，它是铜在潮湿的空气中被锈蚀的结果，它受热易分解：Cu（OH）CO=====
△
2CuO＋H O＋CO↑。

（3）铜盐溶液有毒，主要是因为铜离子能与蛋白质作用，使蛋白质变性失去生理活性，因此人们利用了
它的这一性质，用胆矾、熟石灰、水配成了波尔多液，用来杀灭植物的病毒，铜盐能杀死某些细菌，并能抑制藻类生长，因此游泳馆常用硫酸铜作池水消毒剂。

稀的硫酸铜溶液还可用于杀灭鱼体上的寄生虫，治疗鱼类皮肤病和鳃病。

【归纳总结】熟记铜及其化合物的颜色
物质 颜色 物质 颜色 Cu 紫红色 CuSO 4 白色 CuO 黑色 CuSO 4·5H 2O 蓝色 Cu 2O 砖红色 Cu 2(OH)2CO 3 绿色 Cu 2S
黑色
Cu(OH)2
蓝色
【方法精讲】
1、废铜综合利用的常见流程框图模式
2、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。

电解精炼铜的原理是用粗铜作阳极，失电子变为Cu2＋，用纯铜棒作阴极即可得精铜。

（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亚铜矿石，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)很低的矿石也可以被利用。

【典例精讲】
【例1】某研究小组通过实验探究Cu及其化合物的性质，操作正确且实验结论正确的是（）A．常温下将铜丝插入浓硫酸中，会产生有刺激性气味的气体，且溶液的变为蓝色
B．常温下将铜丝伸入盛满氯气的集气瓶中，观察CuCl2的生成
C．将CuCl2溶液在蒸发皿中加热蒸干，无法得到无水CuCl2固体
D．将表面有铜绿[Cu2(OH)2CO3]的铜器放入硝酸中浸泡，既除去铜绿，又不能损伤铜器
【答案】C
【解析】A、常温下铜和浓硫酸不反应，错误，不选A；B、常温下铜和氯气不反应，错误，不选B；C、氯化铜溶液加热水解生成氢氧化铜和氯化氢，氯化氢有挥发性，所以最后得到氧化铜，正确，选C；D、铜和硝酸反应，损伤铜器，错误，不选D。

【例2】CuSO4是一种重要的化工原料，其有关制备途径及性质如图所示。

下列说法正确的是（）
A．1mol CuSO4在1100℃所得混合气体X中O2可能为0.75mol（X的组成为SO2、SO3、O2）
B．相对于途径①、②，途径③更好地体现了绿色化学理念
C．途径①所用混酸中H2SO4与HNO3物质的量之比最好为3：2
D．Y一定是葡萄糖
【答案】C
【解析】A、反应方程式为：2CuSO4=======
高温
Cu2O＋SO2＋SO3＋O2，根据反应方程式消耗1molCuSO4生成
0.5mol氧气，故错误；B、途径③有SO2生成，对环境有污染，另一个铜和稀硫酸不反应，消耗浓硫酸
量多，因此不符合卢瑟化学理念，符合绿色化学理念的是途径②，2Cu＋O2＋2H2SO4=2CuSO4＋2H2O，故错误；C、反应的离子方程式为3Cu＋8H＋＋2NO3－=3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O，因此要求H＋和NO3－的物质的量之比为4：1，因此H2SO4和HNO3的物质的量之比为3：2，故正确；D、CuSO4在氢氧化钠的作用下，生成Cu2O，说明Y含有醛基，故错误。

【考题精练】
1．下面有关铜的化合物的性质叙述中正确的是（）
A．CuSO4变成CuSO4·5H2O是物理变化
B．一定条件下，新制的Cu(OH)2浊液能与乙醛反应但不能与乙酸反应
C．CuO是黑色固体，与水反应可生成Cu(OH)2
D．Cu2O遇硝酸可能会被氧化成Cu2＋
【答案】D
【解析】A．CuSO4、CuSO4·5H2O是两种不同的物质，因此CuSO4变成CuSO4·5H2O是化学变化，错误；B．一定条件下，新制的Cu(OH)2浊液能与乙醛发生氧化还原反应，也可以与乙酸发生中和反应，错误；C．CuO 是黑色固体，难溶于水，不能与水反应产生相应的氢氧化物Cu(OH)2，错误；D．Cu2O中Cu元素的化合价为+1价，具有还原性，硝酸有氧化性，二者会发生氧化还原反应，Cu被硝酸氧化成Cu2＋，正确。

2．下表中，对陈述I、Ⅱ的正确性及其有无因果关系的判断都正确的是（）
【答案】D
【解析】A．铜绿与稀盐酸反应的化学方程式为Cu2(OH)2CO3+4HCl=2CuCl2+3H2O+CO2↑，陈述I、Ⅱ有因果关系，A错误；B．铜表面不易形成致密的氧化膜，常温下，铜与浓硫酸不反应，所以铜器可以盛放浓硫酸，陈述I、Ⅱ无因果关系，B错误；C．硫酸铜能与氨水反应生成Cu(OH)2，Cu(OH)2受热分解。