设计冶炼金属铜的方案
上海市园南中学 陈春燕
一、教学目标:
知识与技能:
1.复习C、CO、H2的还原性,正确熟练书写有关化学方程式。
2.从定性到定量,学会设计实验流程和方案,理解实验过程中的除杂和防干扰问题。
过程与方法:
1.通过设计实验方案,提高实验设计的思维能力。
2.运用所学知识,认识用还原剂炼铜的一般过程。
情感态度与价值观
1.通过对尾气的处理,增强节约和环保意识。
2.通过小组合作设计实验方案,提高合作精神和创新精神。
二、教学重点、难点:定性、定量设计冶炼金属铜的方案
三、教学流程:
引入
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(1)铜的用途
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(2)冶炼铜的原理
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(3)定性设计炼铜方案
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(4)湿法炼铜
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(9)直接测量
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引入
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(5)木炭还原氧化铜
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(6)氢气还原氧化铜
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(7)一氧化碳还原氧化铜
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(8)定量设计炼铜方案
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(10)间接测量
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(11)处理实验数据
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(12)小结
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(1)铜的用途
(2)冶炼铜的原理
(3)定性设计炼铜方案
(4)湿法炼铜
(5)木炭还原氧化铜
(6)氢气还原氧化铜
(7)一氧化碳还原氧化铜
(8)定量设计炼铜方案
(9)直接测量
(10)间接测量
(11)处理实验数据
(12)小结
流程说明:
(1)金属铜在生活中应用广泛,如铜钥匙、导线、铜制雕塑等,但单质铜在自然界中储量有限,须通过冶炼铜矿石得到金属铜,以满足日常生活的需要。
(2)自然界中铜的化合物如孔雀石,即碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3],经过加热分解可得CuO,以氧化铜为原料冶炼金属铜的原理有:
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高温
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木炭还原氧化铜C+ 2CuO 2Cu + CO2↑
氢气还原氧化铜H2 + CuO
一氧化碳还原氧化铜CO+ CuO
(3)通过不同的原理简单设计冶炼金属铜的方案,根据提供的实验仪器和药品,要求画出反应装置和检验装置。
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过滤
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△
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足量稀硫酸
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孔雀石 |
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CuO及杂质 |
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蓝色溶液 |
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固体 |
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过滤
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过量铁
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Cu |
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过滤
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过量稀硫酸
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(5)(6)(7)方案简图如下:
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H2 |
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内装无水CuSO4 |
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CO |
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澄清石灰水 |
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木炭还原氧化铜 氢气还原氧化铜 一氧化碳还原氧化铜
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(8)定量设计炼铜方案(以一氧化碳还原氧化铜为例)
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浓H2SO4
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足量NaOH溶液a
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浓H2SO4
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足量NaOH溶液b
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玻璃管a
木炭粉
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玻璃管b
氧化铜粉末
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大理石和稀盐酸
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尾气处理
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(9)(10)(11)
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反应前质量(克) |
反应后质量(克) |
| 直接测量 |
玻璃管b |
100 |
84 |
| 间接测量 |
足量NaOH溶液b
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120 |
164.05 |
用哪组测量的数据进行计算较好?冶炼得金属铜多少mol?
(12)小结:从定性到定量设计冶炼金属铜的方案,需考虑
l 原料的选取
l 装置和操作的先后顺序
l 尾气处理
l 除杂防止干扰
编辑:嵇晓薇