文档介绍：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↑+H2O
Cu2(OH)2CO3+4HCl=CuCl2+CO2↑+3H2O
Cu2(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+FeCl2
Fe+ CuSO4=Cu+FeSO4
②氢气还原CuO
CuO+H2=Cu+H2O
通电
③电解CuCl2或CuSO4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***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***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***气。
3、[提出问题]
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