归纳与整理第二课时教学设计

用途广泛的金属材料及开发利用金属矿物

[考纲要求]

1.知道铜及其重要化合物的性质。

2.

了解合金的概念及重要应用。

3.

了解常见金属的活动顺序及金属冶炼的一般方法。

4.了解化学科学发展对自然资源开发利用的作用。

考点一

铜及其化合物

1．

单质铜

(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

写出图中有关反应的化学方程式或离子方程式：

①化学方程式：2Cu＋O2＋CO2＋H2O===Cu2(OH)2CO3(绿色固体)。

②化学方程式：2Cu＋S=====Cu2S。

③与氧化性酸

a．与浓硫酸共热的化学方程式：Cu＋2H2SO4(浓)=====CuSO4＋SO2↑＋2H2O；

b．与稀硝酸反应的离子方程式：3Cu＋8H＋2NO3===3Cu2＋2NO↑＋4H2O。

＋－＋△△④与盐溶液反应(写离子方程式) a．与硝酸银溶液：Cu＋2Ag===2Ag＋Cu2；

＋＋b．与FeCl3溶液：Cu＋2Fe3===2Fe2＋Cu2。

＋＋＋2．

氧化铜和氧化亚铜

名称

颜色

与酸反应(H) 与H2反应

转化关系

3．

氢氧化铜

＋氧化铜

黑色

CuO＋2H===Cu2＋H2O ＋＋氧化亚铜

砖红色

Cu2O＋2H===Cu2＋Cu＋H2O ＋＋CuO＋H2=====Cu＋H2O 4CuO=====2Cu2O＋O2↑

高温△Cu2O＋H2=====2Cu＋H2O

△

(1)物理性质：蓝色不溶于水的固体。

(2)化学性质及应用

4．

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。

反思归纳

废铜综合利用的常见流程框图模式

考点二

合金的概念及其重要应用

1．

熟记金属活动性顺序

K、Ca、Na 常温下易氧化，点燃生与O2反应

成过氧化物或其他复杂氧化物

常温生成氧化膜

加热化合

不

反

应

Fe、Mg Al、Zn Sn、Pb(H) Cu、Hg、Ag Pt、Au 金属活动性顺序

常温下与H2O反应

生成碱和氢气

有碱与热水反应

存在与水反应

生成盐和氢气

与高温水蒸气反应

不反应

不反应

与H反应

先与水反应，生与盐溶液反应

成的碱再与盐反应

自然界存在形态

2．

合金

＋排在前面的金属能把排在后面的金属从其盐溶液中置换出来

化合态

游离态

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

(2)性能：合金具有不同于各成分金属的物理、化学性能或机械性能。

①熔点：一般比它的各成分金属的低；

②硬度和强度：一般比它的各成分金属的大。

3．

常见金属材料

(1)重要的黑色金属材料——钢

钢是用量最大、用途最广的合金。

低碳钢：韧性、焊接性好，强度低碳素钢中碳钢：强度高，韧性及加工性好高碳钢：硬而脆，热处理后弹性好钢合金钢：具有各种不同的优良性能，用于制不锈钢

及各种特种钢

(2)几种有色金属材料

方法指导

1．

定性分析型

形成合金的各种成分的特殊化学性质仍按单一组分的性质(例如铝合金中的铝既能溶于酸又能溶于碱的性质不变，铜能溶于稀硝酸，且硝酸的还原产物为NO气体等性质不变)，一般是将合金酸溶或碱溶，根据反应中的特殊现象或根据溶解后所得溶液继续加沉淀剂产生的现象判断其成分。此类试题常以流程的形式呈现，解答的关键是理清每一步加入的物质和生成物质的成分。

2．

定量分析型

定量测定合金的成分常用量气或沉淀两种方法。

(1)定量集气法

定量集气法是指收集合金中某种物质溶解时所产生的气体的量，应用化学方程式或关系式来判断合金的组成。其原理的关键点是根据某组分的特殊性质(特别是与酸或碱反应能产生气体)，其操作要点和注意事项有：保证装置的气密性良好，注意收集气体的读数方法。

(2)沉淀法

沉淀法测定物质含量是常用的一种方法，采用沉淀法时，涉及到的基本实验操作和主要问题有：称量、溶解(溶解试剂)；沉淀(重点是沉淀试剂的选择)；过滤、沉淀洗涤、沉淀的干燥、称量；数据的处理(包括测定结果的误差分析)。

考点三

金属矿物的开发和利用

1．

金属在自然界中存在的形态

除了金、铂等极少数金属外，绝大多数金属以化合物的形式存在于自然界中。在这些金属化合物中，金属元素都显正化合价。

2．

金属冶炼的实质

使金属化合物中的金属离子得电子被还原为金属单质的过程：Mn＋ne===M。

＋－3．

金属冶炼的一般步骤

4．

金属冶炼方法

(1)热分解法

例如：2HgO=====2Hg＋O2↑，2Ag2O=====4Ag＋O2↑。

用热分解冶炼法冶炼金属的特点：金属元素的金属性弱，金属元素的原子不易失去电子，其金属离子容易得到电子，该金属元素所形成的化合物稳定性较差。

(2)热还原法冶炼金属

①焦炭还原法。例如：C还原ZnO、CuO，其化学方程式依次为C＋2ZnO=====2Zn＋CO2↑，C＋2CuO=====2Cu＋CO2↑。

②一氧化碳还原法。例如：CO还原Fe2O3、CuO，其化学方程式依次为3CO＋Fe2O3=====2Fe＋3CO2，CO＋CuO=====Cu＋CO2。

③氢气还原法。例如：H2还原WO3、Fe3O4，其化学方程式依次为3H2＋WO3=====W＋3H2O,4H2＋Fe3O4=====3Fe＋4H2O。

④活泼金属还原法。例如：Al还原Cr2O3、V2O5，其化学方程式依次为2Al＋Cr2O3=====Al2O3＋2Cr,10Al＋3V2O5=====6V＋5Al2O3。

(3)电解法冶炼金属

例如：电解Al2O3、MgCl2、NaCl，其化学方程式依次为2Al2O3(熔融)=====4Al＋3O2↑，冰晶石MgCl2(熔融)=====Mg＋Cl2↑，2NaCl(熔融)=====2Na＋Cl2↑。

电解电解电解高温高温△△△△△△△△归纳总结

(1)选择金属冶炼的方法要依据金属在自然界中的存在形态和金属的活泼性。金属活动性顺序表中，金属的位置越靠后，越容易被还原；金属的位置越靠前，越难被还原。

(2)化学性质很稳定的金属如Au、Pt等，在自然界中呈游离态，用物理方法即可得到。

(3)有些活泼性很强的金属也可以用还原法来冶炼，如

Na＋KCl=====K↑＋NaCl 2RbCl＋Mg700 ℃～800 ℃850 ℃=====MgCl2＋2Rb↑等，

在此主要运用了化学平衡移动原理，利用K、Rb沸点低，汽化离开反应体系，使化学反应得以向正反应方向进行。