第5節(jié)物質(zhì)的轉(zhuǎn)化(第3課時(shí))

非金屬非金屬單質(zhì)單質(zhì)金屬金屬單質(zhì)單質(zhì)非金屬非金屬氧化物氧化物金金 屬屬氧化物氧化物酸酸堿堿鹽鹽鹽鹽回顧非金屬和金屬的縱向轉(zhuǎn)變規(guī)律回顧非金屬和金屬的縱向轉(zhuǎn)變規(guī)律孔雀石孔雀石 主要成分主要成分CuCu2 2(OH)(OH)2 2COCO3 3 赤鐵礦石赤鐵礦石( (主要成分主要成分FeFe2 2O O3 3) )方鉛礦方鉛礦( (主要主要成分成分PbSPbS) )自然界金屬元素大多自然界金屬元素大多以以化合態(tài)化合態(tài)存在存在, ,而日常而日常生活用的絕大多數(shù)是生活用的絕大多數(shù)是游離態(tài)游離態(tài)金屬單質(zhì)金屬單質(zhì), ,哪么哪么如何使金屬元素由化如何使金屬元素由化合態(tài)轉(zhuǎn)化為游離態(tài)呢合態(tài)轉(zhuǎn)化為游離態(tài)呢? ?金屬金屬單質(zhì)單質(zhì)金金 屬屬氧化物氧化物金屬的冶煉金屬的冶煉化合態(tài)化合態(tài)游離態(tài)游離態(tài)常用的方法是用常用的方法是用還原劑還原劑在高溫下反應(yīng)在高溫下反應(yīng), ,奪奪取取金屬氧化物中的金屬氧化物中的氧元素氧元素, ,得到金屬單質(zhì)得到金屬單質(zhì)信息信息資料資料具有奪取氧元素的能力的物質(zhì)具有奪取氧元素的能力的物質(zhì), ,初中常初中常見的還原劑有見的還原劑有碳、氫氣、一氧化碳碳、氫氣、一氧化碳還原劑還原劑還原性還原性還原劑具有的這種能具有奪取氧元素還原劑具有的這種能具有奪取氧元素的能力的能力注意注意金屬的冶煉，一般先將其轉(zhuǎn)化成金屬氧化物金屬的冶煉，一般先將其轉(zhuǎn)化成金屬氧化物銅銅在自然界中主要以在自然界中主要以孔雀石孔雀石CuCu2 2(OH)(OH)2 2COCO3 3的形式存在的形式存在 Cu Cu2 2(OH)(OH)2 2COCO3 3CuOCuOCuCu煉銅煉銅思路思路: :1.1.觀察孔雀石觀察孔雀石( (主要成份為堿式碳酸銅主要成份為堿式碳酸銅) )的顏的顏色色:_.:_.2.2.加熱后加熱后, ,用濕潤(rùn)的用濕潤(rùn)的PHPH試紙貼在試管壁上試紙貼在試管壁上, ,觀察觀察顏色的變化顏色的變化:_;:_;測(cè)定的測(cè)定的PHPH值大約是多少值大約是多少? ?3.3.孔雀石在加熱時(shí)有什么變化孔雀石在加熱時(shí)有什么變化? ? . .4.4.化學(xué)方程式化學(xué)方程式: :淺紅色淺紅色綠色固體綠色固體 綠色固體變黑綠色固體變黑, ,試管口出現(xiàn)水珠試管口出現(xiàn)水珠, ,澄清石灰水變渾濁澄清石灰水變渾濁CuCu2 2(OH)(OH)2 2COCO3 3=2CuO+H=2CuO+H2 2O+COO+CO2 2一、孔雀石受熱分解一、孔雀石受熱分解裝置上注意裝置上注意: :1.1.試管口略向下傾斜。試管口略向下傾斜。2.2.導(dǎo)管要伸到試管底部。導(dǎo)管要伸到試管底部?，F(xiàn)象現(xiàn)象: :黑色粉末變紅黑色粉末變紅,試管口有水珠試管口有水珠.操作操作:停氫停氫通氫通氫點(diǎn)燈點(diǎn)燈熄燈熄燈裝裝CuOCuO 固定試管固定試管氫氣驗(yàn)純氫氣驗(yàn)純通氫氣通氫氣停止加熱停止加熱 繼續(xù)繼續(xù)通氫氣通氫氣至試管冷卻至試管冷卻 停止通氫氣停止通氫氣 加熱加熱CuOCuOH H2 2 + + CuOCuO = Cu + H = Cu + H2 2O O3.3.化學(xué)方程式化學(xué)方程式: :二、氫氣還原氧化銅二、氫氣還原氧化銅思考：思考：1.1.氫氣還原氧化銅，為什么試管口要略向下傾斜？氫氣還原氧化銅，為什么試管口要略向下傾斜？2.2.導(dǎo)管為什么要伸到試管底部導(dǎo)管為什么要伸到試管底部?3.3.在實(shí)驗(yàn)前氫氣為什么要驗(yàn)純？在實(shí)驗(yàn)前氫氣為什么要驗(yàn)純？4.4.實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，為什么要先通氫氣后加熱？實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，為什么要先通氫氣后加熱？5.5.實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，為什么要先停止加熱后停止通氫氣？實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，為什么要先停止加熱后停止通氫氣？防止生成的水倒流，使試管破裂防止生成的水倒流，使試管破裂防止氫氣和空氣混合加熱時(shí)試管炸裂防止氫氣和空氣混合加熱時(shí)試管炸裂防止灼熱的銅被空氣中的氧氣重新氧化成氧化銅防止灼熱的銅被空氣中的氧氣重新氧化成氧化銅讓氫氣與氧化銅充分接觸讓氫氣與氧化銅充分接觸防氫氣不純因加熱而爆炸防氫氣不純因加熱而爆炸 實(shí)驗(yàn)要點(diǎn)：開始時(shí)先通氫氣后加熱，實(shí)驗(yàn)要點(diǎn)：開始時(shí)先通氫氣后加熱，結(jié)束時(shí)先停止加熱后停止通氫氣，即結(jié)束時(shí)先停止加熱后停止通氫氣，即: 通氣通氣加熱加熱停熱停熱停氣。停氣。特點(diǎn)特點(diǎn)固固加熱型固固加熱型試管口略向下試管口略向下高溫加熱可以改用酒高溫加熱可以改用酒精噴燈或用金屬罩套精噴燈或用金屬罩套在酒精燈上方集中火在酒精燈上方集中火焰提高溫度焰提高溫度現(xiàn)象現(xiàn)象 色固體逐漸變成色固體逐漸變成 色色, ,澄清石灰水變澄清石灰水變 . .黑黑紅紅渾濁渾濁操作操作反應(yīng)后應(yīng)先將導(dǎo)管從石灰水中取出反應(yīng)后應(yīng)先將導(dǎo)管從石灰水中取出, ,再移去酒精燈再移去酒精燈目的目的防止試管降溫氣壓減小防止試管降溫氣壓減小, ,使石灰水倒吸導(dǎo)致試管炸裂使石灰水倒吸導(dǎo)致試管炸裂三、碳還原氧化銅三、碳還原氧化銅化學(xué)方程式化學(xué)方程式C + 2CuO = 2Cu + COC + 2CuO = 2Cu + CO2 2 高溫高溫碳還可以在高溫下與二氧化碳反應(yīng)碳還可以在高溫下與二氧化碳反應(yīng)( (奪取其中的氧奪取其中的氧),),生成一氧化碳生成一氧化碳拓展拓展思考思考如何除去一氧化碳中混有的少量二氧化碳？如何除去一氧化碳中混有的少量二氧化碳？干燥的干燥的COCOC + COC + CO2 2 =2CO =2CO( (含有含有COCO2 2) )COCO有毒有毒, ,通風(fēng)櫥中進(jìn)行通風(fēng)櫥中進(jìn)行, ,尾氣處理尾氣處理. . 用燃燒法把有毒的用燃燒法把有毒的COCO轉(zhuǎn)化為無(wú)毒的轉(zhuǎn)化為無(wú)毒的COCO2 2, ,防止污防止污染空氣染空氣, ,引起中毒引起中毒; ;或用氣或用氣囊收集進(jìn)行再利用囊收集進(jìn)行再利用. .1.1.先通一氧化碳以排盡空氣防止爆炸先通一氧化碳以排盡空氣防止爆炸. .3.3.第二只酒精燈應(yīng)該先點(diǎn)燃第二只酒精燈應(yīng)該先點(diǎn)燃, ,確保確保COCO不污染空氣不污染空氣. .操作操作:四、一氧化碳還原四、一氧化碳還原 氧化銅氧化銅2.2.尾氣驗(yàn)純尾氣驗(yàn)純4.4.結(jié)束時(shí)結(jié)束時(shí), ,先熄滅第一只酒精燈先熄滅第一只酒精燈通通COCO至試管冷至試管冷卻卻停通停通CO CO 熄滅第二只酒精燈熄滅第二只酒精燈先來(lái)先來(lái)后走后走, ,后來(lái)后來(lái)先走先走1.1.分別寫出分別寫出H H2 2、C C、COCO還原氧化銅的化學(xué)方程式還原氧化銅的化學(xué)方程式, ,并指出反應(yīng)類型。并指出反應(yīng)類型。氫氣氫氣 + + 金屬氧化物金屬氧化物金屬金屬 + + 水水碳碳+ +金屬氧化物金屬氧化物金屬金屬+ +二氧化碳二氧化碳一氧化碳一氧化碳+ +金屬氧化物金屬氧化物金屬金屬+ +二氧化碳二氧化碳練一練：練一練：H H2 2 + + CuOCuO = Cu + H = Cu + H2 2O OC + 2CuO = 2Cu + COC + 2CuO = 2Cu + CO2 2 高溫高溫CO + CO + CuOCuO = Cu + CO = Cu + CO2 2 高溫高溫置換反應(yīng)置換反應(yīng)比一比，議一議：比一比，議一議：三個(gè)裝置的不同點(diǎn)和實(shí)驗(yàn)要求三個(gè)裝置的不同點(diǎn)和實(shí)驗(yàn)要求1.1.三個(gè)裝置都要加熱；三個(gè)裝置都要加熱；B B、C C裝置中澄清石灰水的作用裝置中澄清石灰水的作用都為檢驗(yàn)反應(yīng)產(chǎn)物。都為檢驗(yàn)反應(yīng)產(chǎn)物。2.A2.A、B B裝置要求試管口略向下傾斜，裝置要求試管口略向下傾斜，C C裝置要求兩端封裝置要求兩端封閉閉（原因：（原因：COCO有毒）有毒）。3.C3.C裝置有尾氣的處理。裝置有尾氣的處理。（原因：（原因：COCO有毒。有毒。 處理方法：燃燒法或袋裝收集法。）處理方法：燃燒法或袋裝收集法。）A AB BC C碳及其氧化物的三角轉(zhuǎn)化關(guān)系碳及其氧化物的三角轉(zhuǎn)化關(guān)系: :C CCOCOCOCO2 2O O2 2（不足不足）O O2 2（充足充足）CuOCuO等等O O2 2、CuOCuO等等C C金屬冶煉的原理金屬冶煉的原理:與還原劑共熱與還原劑共熱C C、H H2 2、COCO金屬金屬氧化物氧化物游離游離態(tài)金屬態(tài)金屬1.1.還原法還原法( (火法煉金火法煉金) )2.2.置換法置換法( (濕法煉金濕法煉金) )活潑金屬活潑金屬比鹽中金屬活潑比鹽中金屬活潑金屬金屬鹽溶液鹽溶液游離游離態(tài)金屬態(tài)金屬如如: :濕法煉銅的原理濕法煉銅的原理: :Fe + CuSOFe + CuSO4 4 = FeSO = FeSO4 4 + Cu + Cu1.1.下列反應(yīng)中是置換反應(yīng)的是下列反應(yīng)中是置換反應(yīng)的是 ( )( ) A.CuO+COA.CuO+CO=Cu+CO=Cu+CO2 2 B. B. C.Fe C.Fe3 3O O4 4+4CO=3Fe+4CO+4CO=3Fe+4CO2 2 D.Fe D.Fe2 2O O3 3+3CO=2Fe+3CO+3CO=2Fe+3CO2 22.2.由下列實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知由下列實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知, ,黑色粉末是黑色粉末是( )( )A.CuOA.CuO B.C B.C C.CuOC.CuO和和C D.FeC D.Fe2 2O O3 3和和C CB BC CC+2CuO =2Cu+COC+2CuO =2Cu+CO2 2高溫高溫3.3.以以CuOCuO、FeFe、H H2 2SOSO4 4為原料用兩種方法為原料用兩種方法制取銅制取銅, ,并比較優(yōu)缺點(diǎn)。并比較優(yōu)缺點(diǎn)?；鸱掋~火法煉銅( (商代商代):Fe+H):Fe+H2 2SOSO4 4=FeSO=FeSO4 4+H+H2 2 H H2 2 + +CuOCuO = Cu +H = Cu +H2 2O O 濕法煉銅濕法煉銅( (西漢西漢):CuO+H):CuO+H2 2SOSO4 4=CuSO=CuSO4 4+H+H2 2O O CuSOCuSO4 4+Fe=FeSO+Fe=FeSO4 4+Cu+Cu優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：比比好好: :安全、不需加熱、操作簡(jiǎn)單、安全、不需加熱、操作簡(jiǎn)單、 節(jié)約節(jié)約FeFe、H H2 2SOSO4 4原料原料; ;缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：但但制得的銅不純制得的銅不純, ,含少量鐵。含少量鐵。64646464808080802 2221521529898565698981601601601605656152152