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1、1、在周期表中位置、在周期表中位置:第四周期第四周期IB族族,最外层只有一个最外层只有一个e-.3s23p63d104s1n n 颜色颜色颜色颜色:红色红色红色红色(紫红色紫红色紫红色紫红色)金属,质软,金属,质软,金属,质软,金属,质软,密度密度密度密度:8.92g/cm:8.92g/cm:8.92g/cm:8.92g/cm3 3 3 3,熔点熔点熔点熔点:1083:1083:1083:1083O O O OC C C C 沸点沸点沸点沸点:2582:2582:2582:2582O O O OC C C C 导电性导电性导电性导电性:热和电的良导体热和电的良导体热和电的良导体热和电的良导体(
2、仅次于仅次于仅次于仅次于Ag)Ag)Ag)Ag)。2 2 2 2、物理性质、物理性质、物理性质、物理性质 价态价态价态价态:+1(:+1(:+1(:+1(不稳定不稳定不稳定不稳定).+2().+2().+2().+2(稳定稳定稳定稳定)六、铜的化学性质六、铜的化学性质Fe+Cu2+=Fe2+Cu火法火法炼铜炼铜:黄铜矿黄铜矿湿法炼铜:(古代)湿法炼铜:(古代)精炼铜:阳极、阴极、电解质溶液精炼铜:阳极、阴极、电解质溶液2CuFeS2CuFeS2 2CuCu2 2S+2FeS+SS+2FeS+S2Cu2Cu2 2S+3OS+3O2 22Cu2Cu2 2O+2SOO+2SO2 2CuCu2 2S+
3、2CuS+2Cu2 2O6Cu+SOO6Cu+SO2 23 3、存在形态和冶炼方式、存在形态和冶炼方式 游离态游离态(自然铜自然铜););化合态化合态:黄铜矿黄铜矿CuFeSCuFeS2 2,辉铜矿,辉铜矿CuCu2 2S S,泡铜泡铜CuCu2 2O O,蓝铜矿,蓝铜矿2CuCO2CuCO3 3 Cu(OH)2反反应物物质化学方程式化学方程式非非金金属属O2 (_色固体色固体)Cl2 (_ 色烟色烟)S (黑色固体黑色固体)氧氧化化性性酸酸浓H2SO4 浓HNO3稀稀HNO3 黑棕黄Cu2H2SO4(浓)Cu4HNO3(浓)Cu(NO3)22NO22H2OCuSO4SO22H2O3Cu8HN
4、O3(稀稀)3Cu(NO3)22NO4H2O化学性质盐盐AgNO3_FeCl3_Cu2AgNO3 Cu(NO3)22AgCu2FeCl3 CuCl22FeCl22.2.氧化铜和氢氧化铜。氧化铜和氢氧化铜。物物质氧化氧化铜氢氧化氧化铜化学式化学式CuOCu(OH)2状状态_溶于水的溶于水的_色固体色固体(粉末粉末)_溶于水的溶于水的蓝色色固体固体不黑不化学化学性性质CuO2H_CuOH2_CuOCO_Cu(OH)22H _Cu(OH)2_Cu2H2OCuH2OCuCO2Cu22H2OCuOH2O氧化亚铜(氧化亚铜(CuCu2 2O O):):砖红色沉淀砖红色沉淀 Cu Cu2 2O+2H+=O+
5、2H+=CuCu2 2Cu+2HCu+2H2 2O OCH3CHO+2Cu(OH)2 CH3COOH+Cu2O+2H2O 弱氧化性弱氧化性 新制氢氧化铜新制氢氧化铜悬浊液悬浊液反应反应砖砖红色红色 配制新制的配制新制的Cu(OH)2悬浊液:悬浊液:2ml10%NaOH+2%CuSO448滴滴蓝色絮状沉淀蓝色絮状沉淀0.5ml乙醛、加热乙醛、加热红色沉淀红色沉淀Cu2OCu 2+2OH=Cu(OH)2 该反应:可用于鉴定该反应:可用于鉴定CHO的存在。在碱性环境的存在。在碱性环境中进行。中进行。CHO与与Ag(NH3)2OH或或 Cu(OH)2均均 以物质的量比以物质的量比1:2反应。反应。氧化
6、剂氧化剂还原剂还原剂CH2OH(CHOH)4CHO+2Cu(OH)2 CH2OH(CHOH)4COOH+Cu2O+2H2O3、硫酸铜。、硫酸铜。CuSOCuSO4 45H5H2 2O O为蓝色晶体,俗称蓝矾、胆矾。为蓝色晶体,俗称蓝矾、胆矾。无水无水CuSOCuSO4 4为白色粉末,遇水变蓝色为白色粉末,遇水变蓝色(生成生成CuSOCuSO4 45H5H2 2O)O)可作为水的检验依据。可作为水的检验依据。判断正判断正误1 1CuCu单质放置在空气中生成氧化物,且其氧化物放置在空气中生成氧化物,且其氧化物为碱碱性氧化物性氧化物()2 2制制备CuClCuCl2 2可采用将可采用将CuClCuC
7、l2 2溶液蒸干的方法溶液蒸干的方法()3 3FeClFeCl3 3能利用置能利用置换反反应得到得到CuClCuCl2 2()4 4CuCu的金属活的金属活泼性比性比铁的弱,可在海的弱,可在海轮外壳上装若干外壳上装若干铜块以减以减缓其腐其腐蚀()5 5电解解AlClAlCl3 3、FeClFeCl3 3、CuClCuCl2 2的混合溶液的混合溶液时阴极上依次阴极上依次析出析出CuCu、FeFe、Al(Al()6 6将将铜屑加入屑加入FeFe3 3溶液中的离子方程式:溶液中的离子方程式:2Fe2Fe3 3Cu=2FeCu=2Fe2 2CuCu2 2()7 7加加强强热,使,使CuOCuO在高温条
8、件下分解制在高温条件下分解制备单质Cu(Cu()1 1氢化化亚铜(CuH)(CuH)是一是一难溶物溶物质,用,用CuSOCuSO4 4溶液和另一溶液和另一种种“反反应物物”在在404050 50 时反反应可生成它。可生成它。CuHCuH不不稳定,易定,易分解;分解;CuHCuH在在氯气中能燃气中能燃烧,跟,跟盐酸反酸反应能能产生气体。下生气体。下列有关推断中列有关推断中错误的是的是()A A这里的里的“另一种反另一种反应物物”具有具有还原性原性B BCuHCuH可作氧化可作氧化剂、还原原剂C CCuHCuHClCl2 2=CuCl=CuClHCl(HCl(燃燃烧)D DCuHCuHHCl=Cu
9、ClHCl=CuClH H2 2(常温常温)C C2 2下面有关下面有关铜的化合物的性的化合物的性质叙述中正确的是叙述中正确的是()A ACuSOCuSO4 4变成成CuSOCuSO4 45H5H2 2O O是物理是物理变化化B B一定条件下,新制的一定条件下,新制的Cu(OH)Cu(OH)2 2浊液能与乙液能与乙醛反反应但不但不能与乙酸反能与乙酸反应C CCuOCuO是黑色固体,与水反是黑色固体,与水反应可生成可生成Cu(OH)Cu(OH)2 2D DCuCu2 2O O遇硝酸可能会被氧化成遇硝酸可能会被氧化成CuCu2 2D材料材料金属材料金属材料非金属材料非金属材料复合材料复合材料无机非
10、金属材料无机非金属材料有机非金属材料有机非金属材料传统材料传统材料新型材料新型材料天然材料天然材料合成材料合成材料材料的分类材料的分类:1、合金概念:、合金概念:2 2、特点特点 ;。熔点熔点比成分金属都比成分金属都低低强度、强度、硬度硬度比成分金属比成分金属大大有较强的抗腐蚀性能有较强的抗腐蚀性能两种或两种以上的金属两种或两种以上的金属(或(或金属与非金属)金属与非金属)熔合而成的熔合而成的具有金属特性的物质具有金属特性的物质七、认识合金七、认识合金思考题:思考题:1 1 1 1、为什么合金的性能与纯金属有很大的差异呢、为什么合金的性能与纯金属有很大的差异呢、为什么合金的性能与纯金属有很大的
11、差异呢、为什么合金的性能与纯金属有很大的差异呢?金属与合金的结构比较:金属与合金的结构比较:改变了金属原子有规则的层状结构改变了金属原子有规则的层状结构思考题:思考题:2 2 2 2、为什么多数合金的熔点一般比各成分金属的低、为什么多数合金的熔点一般比各成分金属的低、为什么多数合金的熔点一般比各成分金属的低、为什么多数合金的熔点一般比各成分金属的低?在纯金属内,所有的原子大小相同,排列十分在纯金属内,所有的原子大小相同,排列十分规整。而合金内原子的大小不一,排列没有纯金属规整。而合金内原子的大小不一,排列没有纯金属那样整齐,那样整齐,使得原子之间的相互使得原子之间的相互使得原子之间的相互使得原
12、子之间的相互作用力作用力作用力作用力减小减小减小减小。所以,。所以,多数合金的熔点一般比各成分金属的低。多数合金的熔点一般比各成分金属的低。合金内加入了其他元素或大或小的原合金内加入了其他元素或大或小的原合金内加入了其他元素或大或小的原合金内加入了其他元素或大或小的原子,改变了金属原子有规则的层状排列,子,改变了金属原子有规则的层状排列,子,改变了金属原子有规则的层状排列,子,改变了金属原子有规则的层状排列,使使使使原子层之间的相对滑动变得困难原子层之间的相对滑动变得困难原子层之间的相对滑动变得困难原子层之间的相对滑动变得困难。受外力挤。受外力挤。受外力挤。受外力挤压、打击时,不容易变形。因此
13、,在一般情压、打击时,不容易变形。因此,在一般情压、打击时,不容易变形。因此,在一般情压、打击时,不容易变形。因此,在一般情况下,合金比纯金属硬度大。况下,合金比纯金属硬度大。况下,合金比纯金属硬度大。况下,合金比纯金属硬度大。思考题:思考题:思考题:思考题:3 3 3 3、为什么多数合金的硬度一般比各成分金属的大、为什么多数合金的硬度一般比各成分金属的大、为什么多数合金的硬度一般比各成分金属的大、为什么多数合金的硬度一般比各成分金属的大?合金元素合金元素主要作用主要作用铬(铬(Cr)增强耐磨性和抗氧化性;增强高温强度;提高高碳钢的耐磨增强耐磨性和抗氧化性;增强高温强度;提高高碳钢的耐磨性等性
14、等锰(锰(Mn)防止硫引起的脆性;增强钢的强度和韧性等防止硫引起的脆性;增强钢的强度和韧性等钼(钼(Mo)降低脆性;增强高温强度;提高红热时的硬度和耐磨性等降低脆性;增强高温强度;提高红热时的硬度和耐磨性等钨(钨(W)提高高温时的强度和硬度;增强工具钢的耐磨性等提高高温时的强度和硬度;增强工具钢的耐磨性等钴(钴(Co)提高红热时的硬度和耐磨性;用于制造磁性合金等提高红热时的硬度和耐磨性;用于制造磁性合金等镍(镍(Ni)增强低温时的韧性;改变高铬钢的内部结构等增强低温时的韧性;改变高铬钢的内部结构等硅(硅(Si)提高低合金钢的强度和硬度;增强高温时的抗氧化性等提高低合金钢的强度和硬度;增强高温时
15、的抗氧化性等钢中合金元素的主要作用钢中合金元素的主要作用资料卡片思考与交流:思考与交流:1 1、铸造硬币的合金应该具有什么性质?为什么?、铸造硬币的合金应该具有什么性质?为什么?、铸造硬币的合金应该具有什么性质?为什么?、铸造硬币的合金应该具有什么性质?为什么?答:铸造硬币的合金应该答:铸造硬币的合金应该答:铸造硬币的合金应该答:铸造硬币的合金应该具有一定的硬度,能耐磨损具有一定的硬度,能耐磨损具有一定的硬度,能耐磨损具有一定的硬度,能耐磨损和抗腐蚀和抗腐蚀和抗腐蚀和抗腐蚀,这样硬币才可以使用一定的年限;铸造,这样硬币才可以使用一定的年限;铸造,这样硬币才可以使用一定的年限;铸造,这样硬币才可
16、以使用一定的年限;铸造硬币的合金也硬币的合金也硬币的合金也硬币的合金也不能太硬不能太硬不能太硬不能太硬,否则,硬币上的图案和数,否则,硬币上的图案和数,否则,硬币上的图案和数,否则,硬币上的图案和数字不易被压印出来;铸造硬币的合金也字不易被压印出来;铸造硬币的合金也字不易被压印出来;铸造硬币的合金也字不易被压印出来;铸造硬币的合金也不能太昂贵不能太昂贵不能太昂贵不能太昂贵,等等等等等等等等 2 2、你从、你从、你从、你从1 1元、元、元、元、5 5角和角和角和角和1 1角硬币的材质不同能得出什么结角硬币的材质不同能得出什么结角硬币的材质不同能得出什么结角硬币的材质不同能得出什么结论?论?论?论
17、?答:三种金属的价值:镍铜铝答:三种金属的价值:镍铜铝答:三种金属的价值:镍铜铝答:三种金属的价值:镍铜铝 。判断正判断正误6所有不所有不锈钢都只含有金属元素都只含有金属元素()9合金的成分都是金属,属于混合物合金的成分都是金属,属于混合物()10任何不同的金属都可熔合任何不同的金属都可熔合为合金合金()11合金的化学性合金的化学性质一般与其各成分金属的化学一般与其各成分金属的化学性性质相同相同()1 1合金比合金比纯金属制成的金属材料的金属制成的金属材料的优点是点是()合金的硬度一般比它的各成分金属的大合金的硬度一般比它的各成分金属的大一一般地,合金的熔点比它的各成分金属的更低般地,合金的熔
18、点比它的各成分金属的更低改改变原料的配比、改原料的配比、改变生成合金的条件,得到有不同生成合金的条件,得到有不同性能的合金性能的合金合金比合金比纯金属的金属的导电性更性更强强合合金比金比纯金属的金属的应用范用范围更广泛更广泛A A B BC C D DA A2 2下列关于金属的一些下列关于金属的一些说法法错误的是的是()A A合金的性合金的性质与其成分金属的性与其成分金属的性质不完全相同不完全相同B B工工业上金属上金属MgMg、AlAl都是用都是用电解熔融的解熔融的氯化物制得的化物制得的C C金属冶金属冶炼的本的本质是金属阳离子得到是金属阳离子得到电子子变成金属原子成金属原子D D越活越活泼
19、的金属越的金属越难冶冶炼B B八八.金属的冶炼金属的冶炼一、知识点、考点:一、知识点、考点:1 1、金属的一般性质、金属的一般性质金属活动顺序表金属活动顺序表K Ca NaMg Al锌铁锌铁Sn Pb(H)Cu汞汞AgPt Au金属原子失去电金属原子失去电子的能力子的能力(还原性还原性)强强 弱弱金属阳离子得电金属阳离子得电子的能力子的能力(氧化性氧化性)弱弱 强强 与氧气化合与氧气化合常温下易常温下易常温下缓慢氧化常温下缓慢氧化加热反应加热反应不能不能置换水中的置换水中的H+常温置换常温置换加热置换加热置换不能置换不能置换置换酸中的置换酸中的H+能置换能置换不能置换不能置换与盐溶液反应与盐溶
20、液反应先与水先与水前面的金属可置换出后面的金属前面的金属可置换出后面的金属自然界中存在自然界中存在化合态化合态化合态和游离化合态和游离态态游离游离态态冶炼方法冶炼方法电解熔融物电解熔融物还原剂置换还原剂置换加热法加热法富集富集实际使用:实际使用:存在形态:存在形态:单质或合金单质或合金化合态化合态(游离态游离态)(+n)(0)还原反应还原反应2、金属冶炼的实质:、金属冶炼的实质:用还原剂把金属矿石中的金属离子用还原剂把金属矿石中的金属离子还原还原为金属单质为金属单质 Mn+e =M n3、金属的冶炼步骤:、金属的冶炼步骤:第一步是矿石的富集,第一步是矿石的富集,除去杂质,提高矿石中有除去杂质,
21、提高矿石中有用成分的含量;用成分的含量;第二步是冶炼,第二步是冶炼,利用氧化还原反应原理,在一定利用氧化还原反应原理,在一定条件下,用还原剂把金属矿石中的金属离子还原条件下,用还原剂把金属矿石中的金属离子还原成金属单质;成金属单质;第三步是精炼,第三步是精炼,采用一定的方法,提炼纯金属采用一定的方法,提炼纯金属。4、金属冶炼的常见方法:、金属冶炼的常见方法:热分解法:在金属活动性顺序中,位于氢后面的热分解法:在金属活动性顺序中,位于氢后面的金属的氧化物受热就能分解,仅用热分解法就能制金属的氧化物受热就能分解,仅用热分解法就能制得这些不活泼金属。如得这些不活泼金属。如2HgO=2Hg+O2 2A
22、g2O=4Ag+O2 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H)Cu Hg Ag电解法电解法热还原法热还原法热分解法热分解法热还原法:对于多数金属的冶炼,常用的还原热还原法:对于多数金属的冶炼,常用的还原剂如焦炭、剂如焦炭、CO、氢气和活泼金属等加热还原的、氢气和活泼金属等加热还原的方法。方法。如如CuO+CO=Cu+CO2电解法:在金属活动性顺序中,电解法:在金属活动性顺序中,K、Na、Ca、Al等几种金属的还原性很强,只能用通电分解其等几种金属的还原性很强,只能用通电分解其熔融盐或氧化物的方法来冶炼熔融盐或氧化物的方法来冶炼2NaCl=2Na+Cl2 电解电解高温高温利用平衡
23、理论解释用较不活泼金属制较活利用平衡理论解释用较不活泼金属制较活泼金属(如工业上用钠从熔融的泼金属(如工业上用钠从熔融的KClKCl中置换中置换生产钾)生产钾)例:工业上生产例:工业上生产NaNa、CaCa、MgMg都用电解其熔融态的都用电解其熔融态的氧化物。但钾却不能用电解氧化物。但钾却不能用电解KClKCl熔融态的方法制熔融态的方法制得,因金属钾易溶于熔融态的得,因金属钾易溶于熔融态的KClKCl中而有危险,中而有危险,很难制得钾,且降低电解效率。现生产钾是用金很难制得钾,且降低电解效率。现生产钾是用金属钠与熔化的属钠与熔化的KClKCl反应制得。有关数据如下表。反应制得。有关数据如下表。
24、熔点熔点/沸点沸点/密度密度/(g/cm3)Na9.88830.97K63.77740.86NaCl80114132.165KCl7701500升华1.984工业上生产金属钾主要运用上表所列哪些物理常数,工业上生产金属钾主要运用上表所列哪些物理常数,简答理由。简答理由。工业上制金属钾主要运用什么原理使该反应变为现实工业上制金属钾主要运用什么原理使该反应变为现实?答案:答案:应用钠和钾的沸点不同,应用钠和钾的沸点不同,774时,钾为蒸时,钾为蒸气逸出,而钠为液体,故控制温度在气逸出,而钠为液体,故控制温度在774至至883(略低)即可。(略低)即可。应用化学平衡移动的原理。应用化学平衡移动的原理
25、。1.基本原理:利用基本原理:利用NaHCO3在常见可溶盐中溶解度较小的在常见可溶盐中溶解度较小的特点。先制得特点。先制得NaHCO3,再加热分解制得,再加热分解制得Na2CO3。2.基本步骤:制得饱和食盐水基本步骤:制得饱和食盐水通入足量通入足量NH3得饱和氨盐水得饱和氨盐水通入足量通入足量CO2析出析出NaHCO3晶体晶体基本反应:基本反应:NH3+CO2+H2O=NH4+HCO3-Na+HCO3-=NaHCO3总反应:总反应:NH3+H2O+CO2+NaCl=NH4Cl+NaHCO32NaHCO3Na2CO3CO2+H2O八八、侯德榜制碱法(选修、侯德榜制碱法(选修3 P16)八八、侯德
26、榜制碱法(选修、侯德榜制碱法(选修3 P16)我国化学家侯德榜(下图)改期国外的纯碱生产工艺,生我国化学家侯德榜(下图)改期国外的纯碱生产工艺,生产流程可简要表示如下:产流程可简要表示如下:上述生产纯碱的方法称上述生产纯碱的方法称_,副产品的,副产品的一种用途为一种用途为_。沉淀池中发生的化学反应方程式是沉淀池中发生的化学反应方程式是 _。写出上述流程中写出上述流程中X物质的分子式物质的分子式_。联合制碱法或联合制碱法或侯德榜制碱法侯德榜制碱法 化肥或电解液或焊药等化肥或电解液或焊药等 NH3+CO2+NaCl+H2O=NH4Cl+NaHCO3 CO2 使原料氯化钠的利用率从使原料氯化钠的利用
27、率从70%提高到提高到90%以上,主要以上,主要是设计了是设计了_(填上述流程中的编号)的循环,(填上述流程中的编号)的循环,从沉淀池中取出沉淀的操作是从沉淀池中取出沉淀的操作是_。为检验产品碳酸钠中是否含有氯化钠,可取少量试样为检验产品碳酸钠中是否含有氯化钠,可取少量试样溶于水后,再滴加溶于水后,再滴加_。向母液中通氨气,加入细小食盐颗粒,冷却析出副产向母液中通氨气,加入细小食盐颗粒,冷却析出副产品。通氨气的作用有品。通氨气的作用有_。(a)增大增大NH4+的浓度,使的浓度,使NH4Cl更多地析出更多地析出(b)使使NaHCO3更多地析出更多地析出(c)使)使NaHCO3转化为转化为Na2CO3,提高析出的,提高析出的NH4Cl纯度纯度循环循环I过滤过滤稀硝酸和硝酸银溶液稀硝酸和硝酸银溶液a、c