第一节　合金教学目标

铜与合金

编号18 班级____ __ 组别 姓名 【学习目标

】1、掌握合金、铜及其重要化合物的主要性质和应用

2、小组积极合作探究有关含铜化合物(Cu(NO3)2、CuSO4)实验的设计思路及方案评价

3、以极度的热情投入课堂，全力以赴，体验学习的快乐

【使用说明】利用一节课，认真阅读课本完成学案，下课收齐。下节课修改10 分钟后结合错题统计讨论10分钟，师生探究、学生展示20分钟，巩固落实5分钟。标有★★的B层可不做，标有★或★★的C层可不做。

【基础自学】

一、铜

1、简述铜的物理性质

2、化学性质

⑴铜锈是如何生成的？用化学方程式表示

⑵ 分别写出铜与硫蒸气、Cl2、浓H2SO4、浓稀HNO3、AgNO3溶液反应的离子方程式(不能写离子的写化学方程式)

⑶ 催化剂：写出铜在乙醇的氧化过程中的催化原理，用化学方程式表示

二、铜的化合物

1、常见化合物的颜色

CuO _____________ Cu2O ________________ 含Cu的溶液 _____________ Cu(OH)2 __________ CuSO4粉末 _____________ CuSO45H2O ___________ 2、用酒精喷灯加热氧化铜固体现象是_______________________________________________ 发生反应的化学方程式是___________________ __ _用酒精灯加热硫酸铜晶体现象是____________________________发生反应的化学方程式是_______________ 3、性质应用

(1)CuO可检验________、______________等还原性气体，分别写出相应方程式______________ _______________、_________________________________________ (2)CuSO4粉末可检验___________________，现象是_________________________________ 三、简述合金的概念及特点

【合作探究、讨论展示】

1、以铜、硝酸、水、空气等为原料，可用多种方法制取Cu(NO3)2

⑴ 试设计3种制取Cu(NO3)2 的途径(用化学方程式表示) ①___________________________________ ②__________________________________

③____________________________________

⑵ 从“绿色化学”角度(环境保护和经济效益)考虑，大量制取Cu(NO3)2 最宜采用上述哪种方法？说明原因。_____________________________________________________________________________ ⑶ 以铜、浓硝酸稀硝酸为原料制取等量的Cu(NO3)2 ，用浓硝酸好还是用稀硝酸好？为什么____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ ★★2、某合金(仅含铜、铁)中铜和铁的物质的量之和为y mol,其中Cu的物质的量分数为a，将其全部投入50 mL b mol/L的硝酸溶液中，加热使其充分反应(假设NO是唯一的还原产物)。下列说法正确的是 ( ) A．若金属有剩余，在溶液中再滴入硫酸后，金属又开始溶解

B．若金属全部溶解，则溶液中一定含有Fe

C．若金属全部溶解，且产生336 mL气体(标准状况)，则b=0.3 3+. 2+

D．若溶液中金属离子只有Fe、Cu时，a与b的关系也无法确定

【课堂训练】

1．我国及美国、日本等国家都研制出一种陶瓷柴油机，这种柴油机的发动机部件的受热面使用一种耐高温、不易导热的材料制造的。这种材料可能是下列材料中的哪一种 ( ) A、氧化铝陶瓷 B、氮化硅(Si3N4)陶瓷 C、光导纤维 D、玻璃钢

2．隔热瓦是一种金属陶瓷，金属陶瓷是由陶瓷和黏结金属组成的非均质的复合材料。陶瓷主要是Al2O3、ZrO2等耐高温氧化物，黏结金属主要是Cr、Mo、W、Ti等高熔点金属。下列关于复合材料的说法不正确的是 ( ) A．复合材料一般具有强度高、质量轻、耐高温、耐腐蚀等优异性能，在综合性能上超过

了单一材料 B．由两种或两种以上金属(或金属与非金属)熔合而成的物质叫复合材料

C．玻璃钢是以玻璃纤维和树脂组成的复合材料，它可做船体、汽车车身等

D．碳纤维增强复合材料具有韧性好、强度高而质轻的特点

3．下列说法正确的是 ( ) A、不锈钢中除了铁元素以外还含有多种其它元素，因此属于复合材料

B、玻璃中含钠、钙等金属元素，所以不属于无机非金属材料

C、塑料的化学成分是有机物，并且是通过人工合成的，所以是有机复合材料

D、碳纤维增强复合材料是由基体和增强体复合而成的，属于复合材料

4、铜是生命必须的元素，也是人类最早使用的金属之一。铜的生产和使用对国计民生的各个方面产生了深远的影响(在化学反应中，铜元素通常可表现为0、+1、+2价)。

(1)在西汉古籍中曾有记载：曾青得铁则化为铜(即：曾青(CuSO4)跟铁反应就生成Cu)。试写出该反应的离子方程式_________________________________________。

(2)铜器表面有时会生成铜绿[Cu2(OH)2CO3]，这层铜绿可用化学方法除去。试写出除去铜绿而不损伤器物的反应的化学方程式______________________________________。

(3)某种碱式碳酸铜的组成可表示为Cu2(OH)2CO3·xH2O，在加热条件下，发生分解的化学方程式为：Cu2(OH)2CO3·xH2O=2CuO+CO2↑+(x+1)H2O。现取该碱式碳酸铜样品，进行测量该样品组成中碳的质量分数和结晶水x值的实验。

现有如图所示几种仪器(必要的铁架台、铁夹、酒精灯、橡皮管等，均在图中略去)：

3+2+

用上述仪器进行实验，按气流方向从左到右的连接顺序(用字母)(

)→(

)→(

)→( D ) (4)铜钱在历史上曾经是一种广泛流通的货币。试从物理性质和化学性质的角度分析为什么铜常用于制造货币。(铜的熔点1183.4℃,铁的熔点1534.8℃)

★5、氧化铜有多种用途，如用作玻璃着色剂、油类脱硫剂等。为获得纯净的氧化铜以探究其性质，某同学用工业硫酸铜(含硫酸亚铁等杂质)进行如下实验：

⑴制备氧化铜

Ⅰ

Ⅱ

Ⅲ

工业CuSO4 CuSO4溶液 CuSO4·5H2O …… CuO

①步骤Ⅰ的目的是除不溶性杂质，操作是_________________________________。

②步骤Ⅱ的目的是除铁。操作是：滴加H2O2溶液，稍加热；当Fe转化完全后，慢慢加入Cu2(OH)2CO3粉末，搅拌，以控制溶液pH＝3.5；加热煮沸一段时间，过滤，用稀硫酸酸化

滤液至PH=1。控制溶液的pH＝3.5原因是_______________________________________。

③步骤Ⅲ的目的是得到CuSO4·5H2O晶体。操作是______________________，过滤，水浴加热烘干。水浴加热的特点是________________________________。

⑵探究氧化铜性质

①取A、B两支试管，往A中加入适量CuO粉末，再分别向A和B中加入等体积的3% H2O2 溶液，只观察到A中有大量气泡。结论是_____________________________________。

②为探究试管A中反应的速率，收集气体并测定其体积必需的实验仪器有_________________ ___________________________________________________________________________。

6、某校化学研究性学习小组的同学在学习了氨的性质后进行讨论：运用类比的思想，既然氨气具有还原性，能否像H2那样还原CuO呢？他们设计实验制取氨气并探究上述问题。请你参与该小组的活动并完成下列研究：

(一)制取氨气

(1)写出实验制取氨气的化学方程式 ；

(2)在实验室中，还可以用浓氨水与 (填写一种试剂)快速制取少量氨气；

2+

(3)有同学模仿排饱和食盐水收集氯气的方法，想用排饱和氯化铵溶液的方法收集氨气。你认为他能否达到目的？ (填“能”或“否”)，理由是 。

(二)该小组中某同学设计了下列所示的实验装置(夹持仪器及尾气处理装置未画出)，探究氨气的还原性：

(1) 该装置在设计上有一定缺陷，为保证实验结果的准确性，对该装置的改进措施是 。

(2) 利用改进后的装置进行实验，观察到CuO变为红色物质，无水CuSO4变蓝色，同时生成一种无污染的气体。写出氨气与CuO反应的化学方程式 【当堂检测】

1．出土的锡青铜(铜锡合金)文物常有Cu2(OH)3Cl覆盖在其表面。下列说法正确的是

A. 锡青铜的熔点比纯铜高

B．在自然环境中，锡青铜中的锡对铜起保护作用。

C．锡青铜文物在潮湿环境中的腐蚀比干燥环境中快。

D．生成Cu2(OH)3Cl覆盖物是电化学腐蚀过程，但不是化学反应过程。

2．下列叙述正确的是

A．将CO2通入BaCl2溶液中至饱和，无沉淀产生；再通人SO2，产生沉淀

B．在稀硫酸中加入铜粉，铜粉不溶解；再加入Cu(NO3)2固体，铜粉仍不溶解

C．向AlCl3溶液中滴加氨水，产生白色沉淀；再加入过量NaHSO4溶液，沉淀消失

D．纯锌与稀硫酸反应产生氢气的速率较慢；再加入少量CuSO4固体，速率不改变

铜与合金参考答案

编号18 【基础自学】

一、铜

1、铜是硬度较小的紫红色金属

，具有良好的导电性、导热性、延展性

2、化学性质

⑴

铜在潮湿的空气中会被锈蚀，在铜表面逐渐形成一层绿色的铜锈

2Cu＋CO2＋O2＋H2O＝Cu2(OH)2CO3

⑵ 2Cu＋S Cu2S 点燃

Cu＋Cl2 CuCl2

Cu＋2H2SO4(浓)

CuSO4＋SO2↑＋2H2O 浓硝酸：Cu＋4H＋2NO3＝Cu＋2NO2↑＋2H2O 稀硝酸：3Cu＋8H+＋2NO3－＝3Cu2+＋2NO↑＋4H2O Cu＋2Ag+＝Cu2+＋2Ag ⑶ 2Cu＋O2

2CuO

CH3CH2OH＋CuO CH3CHO＋H2O＋Cu 二、铜的化合物

1、黑色

红色 蓝色 蓝色

白色 蓝色

高温

+－2+

2、固体颜色由黑色逐渐变为红色

4CuO

2Cu2O＋O2↑

蓝色晶体逐渐变为白色粉末

CuSO4·5H2O

CuSO4＋5H2O 3、⑴

H2

CO

CuO＋H2

H2O＋Cu CuO＋CO

CO2＋Cu ⑵H2O的存在

固体由白色变为蓝色

三、合金

①合金是指两种或两种以上的金属(或金属跟非金属)熔合而成的具有金属特性的物质。

②合金的性能一般优于纯金属，如强度高。多数合金的熔点一般比它的各成分金属的低，硬度一般比它的各成分金属的大。例如：镁合金、铝合金。

【合作探究、讨论展示】

1、⑴

①

3Cu＋8HNO3(稀)＝3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O ②Cu＋4HNO3(浓)＝Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O ③2Cu＋O2

2CuO

CuO＋2HNO3＝Cu(NO3)2＋H2O ⑵第③种方案最好，制备等量的Cu(NO3)2时消耗原料硝酸的量最少，且产物几乎无污染。

⑶

稀硝酸

因为生成等量的Cu(NO3)2时，消耗稀硝酸的物质的量比浓硝酸的物质的量少，且生成的污染性气体少。

2、A 【课堂训练】

1、B 2、B 3、D 4、⑴

Fe＋Cu＝Cu＋Fe

2+2+

⑵

Cu2(OH)2CO3＋4HCl＝2CuCl2＋CO2↑＋3H2O

⑶

B

C

A

⑷

选择铜做货币是因为铜的熔点比较低，容易冶炼铸造成型；铜的化学性比较稳定，不易被腐蚀。

5、⑴ ①加适量水溶解，搅拌，过滤

②使Fe全部转化为Fe(OH)3沉淀，又抑制Cu的水解。

③将CuSO4·5H2O溶液加热浓缩、冷却结晶

受热均匀，温度易于控制在100℃以下。

⑵ ①CuO可加快H2O2分解的反应速率，是H2O2分解反应的催化剂。

②秒表、橡皮塞、导管、广口瓶、量筒

6、㈠⑴2NH4Cl＋Ca(OH)2

CaCl2＋2NH3↑＋2H2O ⑵NaOH固体或生石灰或碱石灰等(作答NaOH溶液、消石灰等不给分 ) ⑶否

氨气极易溶于水、氯化铵对氨气在水中的溶解影响不大

㈡⑴在装置A与B之间增加装有碱石灰的干燥管

⑵3CuO＋2NH3 3Cu＋N2＋3H2O 【当堂检测】

1、BC 2、C

3+2+

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