探究金属铜的冶炼原理

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1、探究金属铜的冶炼原理蓬莱小门家一中初四组 一、教学目标1、探究目标：⑴以碱式碳酸铜为主要原料制取金属铜。⑵设计不同的实验方案，并能够分析不同方案的优缺点。⑶能根据实验流程，选择药品，完成实验。2、认知目标：⑴熟悉加热碱式碳酸铜、氢气验纯及氢气还原氧化铜的步骤及注意事项。⑵学会通过查阅资料，获得信息，利用信息来了解工业冶炼金属铜的原理和方法。3、技能目标：⑴熟练固体加热操作方法。⑵学会氢气制备、验纯，并用氢气还原氧化铜的方法。4、思想情感目标：强化环保意识，培养学生综合探究能力和探索、创新精神。二、教学重难点能根据信息，设

2、计不同实验方案，完成探究实验。三、课时：1课时四、课型：实验课五、探究用品碱式碳酸铜、锌粒、铁丝、稀盐酸、稀硫酸、氢氧化钠溶液试管、铁架台（带铁夹）、烧杯、酒精灯、单孔橡皮塞、导管、橡皮管、弹簧夹、石墨电极、导线、直流电源、乳胶手套。六、教学流程教师→提出课题→信息处理→精要点拨→分析评价学生→明确目的→设计方案→把握关键→操作验证七、探究实验教学过程设计（一）组织教学：出示探究目标，让学生明确实验目的，导入实验课题。（二）实验内容1、[信息处理]有关用碱式碳酸铜制备铜的有关信息，供同学们参考：（1）碱式碳酸铜是一种绿色

3、的粉末，不溶于水，受热时易发生分解为黑色的氧化铜粉末，并放出CO2和水，它也能同稀盐酸、稀硫酸发生反应，转化为铜盐溶液。Cu2(OH)2CO3＝2CuO+CO2↑+H2OCu2(OH)2CO3+4HCl=CuCl2+CO2↑+3H2OCu2(OH)2CO3+2H2SO4=2CuSO4+CO2↑+2H2O（2）由铜的化合物制取金属铜，可以利用以下反应：①铁同CuCl2溶液或硫酸铜溶液反应。Fe+CuCl2=Cu+FeCl2Fe+CuSO4=Cu+FeSO4②氢气还原CuOCuO+H2=Cu+H2O通电③电解CuCl2或Cu

4、SO4溶液CuCl2=Cu+Cl2↑2CuSO4+2H2O=2Cu+O2↑+2H2SO4注意：若生成有毒的Cl2，则必须将其用碱液吸收，以免污染空气。2、[讨论方案]根据上述信息，我们可有四种方案制取铜:方案一：加热碱式碳酸铜得到氧化铜，再制备氢气用氢气加热还原氧化铜。方案二：将碱式碳酸铜加适量稀盐酸溶解，得到氯化铜溶液，再加入铁丝，将铜置换出来。方案三：将方案一得到氧化铜加适量稀盐酸溶解，得到氯化铜溶液，再加入铁丝，将铜置换出来。方案四：碱式碳酸铜加适量稀盐酸溶解再通电电解，同时要处理电解的有毒气体一氯气。3、[提出问

5、题]正式设计实验方案前同学们还应考虑以下问题：（1）使碱式碳酸铜粉末分解制氧化铜，需要什么样的实验装置？如何判断碱式碳酸铜已完全分解？在实验过程中应注意哪些问题？（2）由CuO通过哪些途径可以得到金属铜？你准备采取哪种方法获得铜？采用这种方法，你需要准备哪些用品和试剂？应按怎样的流程完成实验？（3）如果你在实验中决定使用氢气，那么你将如何获得氢气？怎样检验氢气的纯度？（4）如果你采用电解CuCl2溶液或硫酸铜溶液的方法制取铜应该用什么样的装置？在实验中应注意什么问题？4、[学生设计实验方案]我设计的实验方案是:与同学讨论

6、后，对原方案修改完善，然后交给指导老师审查。5、[整理归纳实验方案]我的实验探究报告如下“题目：探究目的：探究用品：探究方案：实施实验方案：实验内容和步骤实验现象结论和解释   6、[精要点拨，指导实验]实验中注意事项：（1）、加热碱式碳酸铜在安装时，试管口稍向下倾斜，加热时要先预热一段时间，再固定加热。（2）、制氢气时，要先检验装置的气密性，再加药品。（3）、用氢气还原氧化铜安装时注意：试管口稍微向下倾斜，玻璃导管要深入试管底部，此外，点燃或加热氢气前，要验纯。（4）、氢气还原氧气铜的步骤：先通氢气一会再加热，黑粉变红

7、后停止加热，继续通入氢气直到试管冷却为止。7、[探究实验后讨论评价]（1）你周围同学都采用了哪些方案？请你对不同的方案的优缺点进行评论（可从原料是否价廉易得，装置操作是否简便，是否消耗能源，是否安全环保，产物纯度等方面评论）。（2）分析不同方案中所得产品中含有哪些杂质？如何除去这些杂质？（3）你认为设计制备某种物质的实验方案时，主要应考虑哪些问题？（三）探究活动后的反思：通过探究金属铜的冶炼过程，认识到在制备物质时，除了原理正确外，还要考虑实验步骤简单、危险小，实验成本低，节约能源，反应不产生有害环境的物质。（四）思考与

8、交流典型例题：氧化铜稀硫酸某校化学教师让同学们以铁、氧化铜、稀硫酸为原料来制取铜。甲、乙两位同学根据所学的化学知识，分别设计了以下两种可行的方案：甲同学：Fe—→H2→Cu铁稀硫酸乙同学：CuO→CuSO4→Cu（1）请你写出甲同学方案中发生反应的化学方程式①―――②―――（2）从操作简单，危险小、节