2018高中化学第四章材料家族中的元素第2节铝金属材料第二课时学案无答案鲁科版必修1.doc

第2节 铝 金属材料 第2课时
学习目标：
1、了解金、银和铜的主要性质。
2、了解金属材料在工业生产和高科技领域中的应用。
学习过程：
一、传统金属材料：
1、金属材料的分类：
黑色金属材料： 、 、 以及它们的合金
金属材料
有色金属材料：除了黑色金属以外的其他金属材料及其合金
2、钢铁——铁碳合金

3、几种有色金属材料——金、银、铜
金、银、铜重要物理性质、性能及应用比较

金
银
铜
物理性质
颜色

硬度
< <
延展性
> >
导电性
> >
导热性
> >
性能

应用

二、铜
1、铜的化学性质:
（1）常温下，铜在干燥的空气中性质 ，但在潮湿的空气里则会被锈蚀，在其表面逐渐形成一层 色的铜锈。化学反应方程式为 。
（2）在 条件下,铜能与许多非金属发生反应：
①铜在空气中加热：
②铜在硫蒸汽中反应：
③铜与氯气反应产生棕黄色的烟：
（3）铜和强氧化性酸反应：
①与浓硫酸：
②与稀硝酸
③与浓硝酸：
（4）铜和盐类反应：
①与硝酸银
②与氯化铁
2、铜的制备:
（1）古代湿法炼铜：铁与硫酸溶液反应：
（2）高温炼铜：工业上用高温冶炼黄铜矿（CuFeS2）的方法获得铜（粗铜）。
三、铜的化合物
1、氧化铜
（1）物理性质：氧化铜是 溶于水的 色固体。
（2）化学性质：
①与酸反应
与盐酸反应的离子方程式
① 与还原剂反应
与氢气反应
与CO反应_______________________________________
③高温条件下分解：
2、氢氧化铜
（1）物理性质：氢氧化铜是 溶于水的 色固体。
（2）化学性质：
①氢氧化铜与酸反应
与盐酸反应的离子方程式
②氢氧化铜受热分解：
3、硫酸铜
（1）无水硫酸铜是 溶于水的 色固体。CuSO4·5H2O为 色固体，俗称 、 。
（2）无水硫酸铜遇水变 色，可以作为 。
（3）硫酸铜与石灰乳的混合液即为无极农药波尔多液，是一种良好的杀菌剂，可以用来防治多种作物的病害。
四、新型金属材料
(1)铀(U)用作核电厂反应堆的核燃料。
(2)镅(Am)在烟雾探测器中用作烟雾监测材料。
(3)钛(Ti)被誉为“21世纪的金属”,是一种“亲生物金属”。
反馈练习：
1、下列说法正确的是( )
A．所有不锈钢都只含有金属元素 B．我国流通的硬币材质是金属单质
C．广东正在打捞的明代沉船上存在大量铝制餐具 D．镁合金的硬度和强度均高于纯镁
2、选用金属材料时,以下方面需要考虑的是(　　)
①主要用途　②物理性质、化学性质　③价格　④加工难度　⑤日常维护　⑥环境保护
A.①②③ B.③④⑤ C.①⑤⑥ D.①②③④⑤⑥
3、下列对金、银、铜的描述错误的是(　　)
A.金在电子工业中的用量占金在工业用量的90%以上
B.金在自然界中主要以游离态存在,可用物理方法提取
C.银在有机合成、能源开发、材料制造等方面有广泛的应用前景
D.铜的导电、导热性不如金和银,故制造电线、电缆的材料绝大部分换成了金或银
4、向稀硫酸中加入铜粉不反应,若再加入某种盐,则铜粉可逐渐溶解,符合此条件的盐是( 　　) ①NaNO3　 ②KCl　 ③ZnSO4　 ④Fe2(SO4)3
A.①③ B.②③ C.①③④ D.①④
5、火法炼铜首先要焙烧黄铜矿,其化学方程式为2CuFeS2+O2Cu2S+2FeS+SO2,下列说法中正确的是(　　 )
A.SO2既是氧化产物又是还原产物 B.CuFeS2仅作还原剂,硫元素被氧化
C.每生成1 mol Cu2S,有4 mol硫被氧化 D.每有1 mol O2反应,转移2 mol电子
课时作业
1、下列说法中,正确的是(　 　)
A.铁是人类在生产、生活中最早使用的金属 B.金、银、铜是应用最广泛的金属材料
C.钛被誉为“21世纪的金属”,应用前景很广阔 D.铜是导电性、导热性最好的有色金属
2、下列有关金属的说法正确的是(　　)
A.生铁与钢的区别在于生铁含碳杂质,而钢不含
B.铜在自然界中的含量高,所以铜是人类最早使用的金属
C.黑色金属材料包括铁、铬、锰及其化合物
D.金属一般都具有导电性、导热性、延展性
3、铜及其化合物之间相互转化时常伴随着颜色的变化,下列符合黑色→红色变化的是(　)
A.Cu(OH)2→CuO B.Cu→Cu2S C.Cu2(OH)2CO3→CuO D.CuO→Cu2O
4、下列实验中，对应的现象以及结论都正确且两者具有因果关系的是（ ）
选项
实验
现象
结论
A.
将稀硝酸加入过量铁粉中，充分反应后滴加KSCN溶液
有气体生成，溶液呈血红色
稀硝酸将Fe氧化为Fe3＋
B.
将铜粉加1.0mol·L－1Fe2(SO4)3溶液中
溶液变蓝、有黑色固体出现
金属铁比铜活泼
C.
用坩埚钳夹住一小块用砂纸仔细
打磨过的铝箔在酒精灯上加热
熔化后的液态铝滴落下来
金属铝的熔点较低
D.
将0.1mol·L－1MgSO4溶液滴入
NaOH溶液至不再有沉淀产生，
再滴加0.1mol·L－1CuSO4溶液
先有白色沉淀生成后变为浅蓝色沉淀
Cu(OH)2的溶度积比Mg(OH)2的小
5、某研究小组通过实验探究Cu及其化合物的性质,操作正确且能达到目的的是(　　)
A.将铜丝插入浓硫酸加热,反应后把水加入反应器中,观察硫酸铜溶液的颜色
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.在CuCl2溶液中加入适量氢氧化钠溶液后加热,观察氢氧化铜的生成
D.将表面有铜绿[Cu2(OH)2CO3]的铜器放入盐酸中浸泡,除去铜绿
6、一般情况下,铜粉不溶于稀硫酸,但添加某物质后,则可反应生成硫酸铜(必要时可以加热)。加入下列物质时,肯定不能促使铜粉溶解的是(　　)
A.H2O2 B.FeCl3 C.O2 D.FeCl2
7、下列反应中，反应后固体物质增重的是（ ）
A、氢气通过灼热的CuO粉末 B、二氧化碳通过Na2O2粉末
C、铝与Fe2O3发生铝热反应 D、将锌粒投入Cu(NO3)2溶液
8、下列表示对应化学反应的离子方程式正确的是：（ ）
A、向稀HNO3中滴加Na2SO3溶液：SO32—+2H+=SO2↑+H2O
B、向Na2SiO3溶液中通入过量SO2：SiO32-+ SO2+ H2O=H2SiO3↓+SO32—
C、向Al2(SO4)3溶液中加入过量的NH3·H2O：Al3++4NH3·H2O =[Al(OH)4]-+4NH4+
D、向CuSO4溶液中加入Na2O2：2Na2O2+2Cu2++2H2O=4Na++2Cu(OH)2↓+O2↑
9、CuCO3和Cu2(OH)2CO3的混合物34.6 g,可恰好完全溶解于300 mL 2 mol·L-1的盐酸中,若加热分解等量的这种混合物可得CuO固体的质量为(　DBDC　A)
A.16.0 g B.19.2 g C.24.0 g D.30.6 g
10、将m g含有氧化铁、氧化铜和氧化亚铁的样品投入物质量浓度为1 mol·L-1的2L盐酸中恰好完全反应，若向等质量的样品中通入足量的氢气并加热，充分反应后的到金属质量是（ ）
A.（m-16）g B.（m+16）g C.（m-32）g D.（m+32）g
11、金币、银币、铜币等金属货币在我国历史上曾发挥过重要的作用，其中的一些被收藏爱好者珍藏着，在一位收藏家的家中，陈列了很多金属货币。
(1)其中有些货币表面是黑色，且有少量的绿色锈状物，则这肯定是____________币，黑色物质是____________，形成这种物质的化学方程式为____________________________，绿色物质是__________ ，形成这种物质的化学方程式为______________________。若这些物质应选用________，发生反应的离子方程式为_______________________________________
充分反应后，这枚金属币的真面目为______色。
(2)其中有一枚是闪闪发光的黄色金属币，它肯定是________币，表面一直未被氧化的原因是___________________________________________________
若将铜币、银币和金币分别放到稀硝酸中浸泡，能溶解的是______，不溶解的是________，写出溶解时的化学方程式________________________ _。
12、铜是生命必需的元素,也是人类广泛使用的金属。
(1)将SO2气体通入CuCl2溶液中,生成CuCl沉淀的同时,还有产物　　　　　　　　(填写化学式)。 
(2)现代工业上,主要采用高温冶炼黄铜矿(CuFeS2,也可表示为Cu2S·Fe2S3)的方法获得铜。火法炼铜首先要焙烧黄铜矿:2CuFeS2+4O2Cu2S+3SO2+2FeO,每转移0.6 mol电子,有　　　　 ____________mol硫被氧化。 
(3)Cu2O投入足量的某浓度的硝酸中,若所得气体产物为NO和NO2的混合物,且体积比为1∶1,发生反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　。
13、以Na2SO3溶液和不同金属的硫酸盐溶液作为实验对象，探究盐的性质和盐溶液间反应的多样性。
实验
试剂
现象
滴管
试管

2 mL
0.2 mol·L−1 Na2SO3溶液
饱和Ag2SO4溶液
Ⅰ.产生白色沉淀
0.2 mol·L−1 CuSO4
Ⅱ.溶液变绿，继续滴加产生棕黄色沉淀
0.1 mol·L−1 Al2（SO4）3溶液
Ⅲ.开始无明显变化，继续滴加产生白色沉淀
（1）经检验，现象Ⅰ中的白色沉淀是Ag2SO3。用离子方程式解释现象Ⅰ：____________
。
（2）经检验，现象Ⅱ的棕黄色沉淀中不含SO42−，含有Cu+、Cu2+和SO32−。
已知：Cu+ Cu +Cu2+，Cu2+ CuI↓（白色）+I2。
①用稀硫酸证实沉淀中含有Cu+的实验现象是___________ __。
②通过下列实验证实，沉淀中含有Cu2+和SO32−。

无明显现象

白色沉淀A

a.白色沉淀A是BaSO4，试剂Ⅰ是____________。
b.证实沉淀中含有Cu+和SO32−的理由是
__________ _。

14、物质A-G有下图所示的转化关系（部分反应物、生成物没有列出）。其中A为某金属矿的主要成分，经过一系列反应可得到B和C。单质C可与E的浓溶液发生反应，F和石灰乳的混合液是一种良好的杀菌剂。
① O2 H2O
高温、催化剂
O2
高温 ②

请回答下列问题：
(1)写出下列物质的化学式：
B: E: F:
(2)写出反应①和②的化学反应方程式：
①
②
（3）设计一个实验使F转化为CuO，写出相应的化学反应方程式：

15、CuCl广泛应用于化工和印染等行业。某研究性学习小组拟热分解CuCl2·2H2O制备CuCl，并进行相关探究。
【资料查阅】

【实验探究】该小组用下图所示装置进行实验（夹持仪器略）。

请回答下列问题：
（1）仪器X的名称是__________。
（2）实验操作的先后顺序是a→______→c（填操作的编号）
a．检查装置的气密性后加入药品 b．熄灭酒精灯，冷却
c．在“气体入口”处干燥HCl d．点燃酒精灯，加热
e．停止通入HCl，然后通入N2
（3）在实验过程中，观察到B中物质由白色变为蓝色，C中试纸的颜色变化是_______。
（4）装置D中发生的氧化还原反应的离子方程式是_______________ _。
（5）反应结束后，取出CuCl产品进行实验，发现其中含有少量的CuCl2或CuO杂质，根据资料信息分析：
①若杂质是CuCl2，则产生的原因是_______________ _。
②若杂质是CuO，则产生的原因是_______________ _。