銅是生活中常見的金屬,被人們廣泛應用,也是中學化學重點學習的金屬之一。

一、銅的物理性質
銅(化學符號:Cu)是紫紅色的金屬、延展性好。
- 導電性:銅的導電性良好,廣泛應用于電纜線。
- 金屬的導電性大小:銀>銅>金>鋁>鐵>鋼。
- 高壓電線的材質為什么是鋁而不是銅?
1、鋁價格便宜
2、鋁的密度較小,質量較輕。減輕了電線塔的承載能力。
3、鋁的導電能力比銅略差。
4、鋁抗氧化能力比銅強,比銅經久耐用。

- 銅的密度:8.92g/cm3,密度較大。
- 常見金屬的密度大小:金>汞>鉛>銀>銅>鐵>鋁>鎂。
- 青銅:青銅是銅(Cu)與錫(Sn)的合金,與純銅相比,青銅的硬度高,熔點低。青銅應用:青銅劍、酒器、銅鏡等。

- 黃銅:黃銅是銅(Cu)與鋅(Zn)的合金,黃銅有較強的耐磨性,黃銅用于制造閥門、水管、空調內外機連接管等。

二、銅的化學性質
1、在加熱時,紅色的銅與空氣中的氧氣反應生成黑色的氧化銅固體(化學式:CuO)。

銅與氧氣在加熱條件下生產氧化銅的文字表達式與化學方程式

2、銅與氧氣、二氧碳與水反應生成堿式碳酸銅(俗稱銅綠或銅銹)
堿式碳酸銅(化學式:Cu2(OH)2CO3):呈孔雀綠色的粉末狀固體,溶于酸,受熱分解成氧化銅、二氧化碳和水。

- 堿式碳酸銅加熱分解實驗
2.1、實驗原理
堿式碳酸銅在加熱的條件下生成氧化銅、二氧化碳和水
2.2、實驗器材
試管、酒精燈、鐵架臺、導管、燒杯、單孔塞
藥品:堿式碳酸銅
2.3、實驗步驟
1、組裝好設備:按自下往上,從左向右的順序進行組裝。
先放鐵架臺→放酒精燈→安裝試管→安裝導管→放置燒杯

注意:
- 酒精燈與試管底部之間的距離,要用外焰加熱;
- 試管口要略向下傾斜,防止加熱時,試管口處冷凝水回流到試管底部,造成試管炸裂;
- 夾子夾在試管的中上部,離試管口約1/3處;
- 導管伸入試管不能太長,太長不利于氣體導出。
2、氣密性檢驗(熱脹冷縮法或微熱法)
組裝好設備如圖,要構成密閉系統,導管一端放入燒杯液面以下,試管塞要塞緊,然后用手捂住試管,觀察燒杯中試管口處有氣泡冒出,松開手,水會倒流入導管口內,形成一段水柱,說明氣密性良好。


3、放入藥品
用鑰匙從藥瓶中取出堿式碳酸銅粉末(或用紙槽)伸入試管,將樣品放入試管底部,且藥品要均勻鋪設在試管底部,再塞進試管塞。將導管的另一端伸入澄清石灰水的燒杯中。
4、加熱
- 點燃酒精燈,在試管的底部或中部之間來回加熱4~5次進行預熱,然后再用外焰集中對固體進行加熱。
- 觀察燒杯中的澄清石灰水變濁。


5、反應完成后,先移走導管,再停止加熱。
- 為什么先移走導管,再熄滅酒精燈?
答:如果先移走酒精燈,導管會變冷,導管的氣壓降低,燒杯中的水會順著導管倒吸到試管中,導致試管炸裂。
6、實驗現象:

- 試管中固體的顏色由綠色逐漸變成黑色(黑色物質為氧化銅);
- 燒杯中有氣泡冒出;
- 燒杯中澄清石灰水變渾濁(有二氧化碳生成);
- 試管口處有小水滴產生(有水蒸氣生成)。
總結:堿式碳酸銅加熱生成二氧化碳、水和氧化銅,可證明堿式碳酸銅中含有氧、碳、氫、銅元素。
三、堿式碳酸銅與鹽酸反應生成:水、二氧化碳、氯化銅。
現象:有氣泡產生、溶液有無色變成藍色。如圖:

