2023年氢气还原氧化铜实验的改进探究.docx

氢气复原氧化铜实验的改进探究 金治龙 []氢气复原氧化铜的实验是初中化学教材中一个比较重要的实验，该实验能较好的帮助学生直观的理解和掌握物质的性质。但该实验现象不明显或生成铜单质不是紫红色对学生的认知有一定的干扰。为此本文对如何改进实验装置和方案，节约实验药品，废物利用，提高实验的成功率等方面进行了初步探究。 [关键词]氢气复原氧化铜 废弃物利用 实验改进 引言：在人教版九年级化学上册教材中，氢气复原氧化铜实验是用来探究氢气性质的一个典型实验。它既是演示实验，又是学生实验。这个实验对培养学生的观察能力和实验操作能力有着非常重要的作用。但按教材给出的实验方案，用氢气进行复原市售的氧化铜时，在反响后得到却是砖红色粉末而不是具有金属光泽的红色的铜[1]。就这一问题很多老师都在进行了深入的研究和探讨。常用的方法有用灼烧细铜丝先将其氧化然后再用氢气复原使细铜丝恢复光亮； 新制氧化铜，然后再用氢气复原的方法[2]； 采用先用水将氧化铜调成糊状，再将氧化铜涂抹在试管底部，烘干后再用氢气复原以得到铜镜[3]的方法等。这些实验方法有的虽然能得到红色具有金属光泽的铜，但实验准备过程比较复杂，耗时费力。如何应用简单的实验和操作就能得到具有金属光泽的红色的铜呢？ 我们在保证氢气纯洁和足量的前提下，使用少量氧化铜粉末能均匀或紧密附着在试管内壁是此实验成败的关键[4]。对此，我们采用了不同的方法进行了有针对性的实验改进，取得了比较好的实验效果。实验方案改进简介如下： 实验：1.原理及装置：H2+CuO====Cu+H2O 一、实验用品： 墨水瓶，小试管1支切去底部，小胶塞3个，输液器导管假设干，毛笔1支，氧化铜粉末，蒸馏水，酒精灯，稀硫酸，锌粒 二、实验步骤： （一）将氧化铜粉末用蒸馏水稀释成糊状。 （二）用毛笔取糊状氧化铜，在小试管内壁涂一层薄薄的氧化铜，在酒精灯上烘干。 （三）将试管固定在铁架台上，用酒精灯在氧化铜涂层的下方加热试管，变色后，移去酒精灯，继续通一会氢气，待试管冷却后，取出试管，观察有没有亮红色出现。 三、实验现象：小试管中部出现明显的亮红色。 四、实验改进的原因： （一）把生活中的一些废弃物充分的利用在学习中，可以激发学生对自然学科的热爱之情，同时也培养了学生的环保意识。 （二）改用小试管将氧化铜调成糊状，覆盖在试管底部，大大地增大与氢气的接触面积，且减少了氧化铜用量节约了实验药品，可以节省加热时间和氢气的用量。 五、实验成功原因分析： （一）确保实验的温度，一定要高温。 （二）氧化铜涂层不但要薄而且面积要大。涂层薄，氧化铜才能都接触到氢气，防止氧化铜高温分解为氧化亚铜，成砖红色； 涂层覆盖面广，才能观察到一片明显的亮红色。 （三）涂层后要充分烘干水分。由于实验温度较高，而试管壁薄，假设没有充分烘干水分，在加热过程中水被蒸发，可能导致试管底部冷热不均而破裂。 六、实验评价与反思： 本实验虽为教材实验的改进，尽管实验的方案是查阅文献得来的，但是在教学和实践过程中却发现很多方法都存在一定的问题。经过不断的摸索和总结，用一些常见物品做替代品进行教学，可以激发学生极大的学习兴趣。由于使用了小号试管，实验的时间大大缩短且有利于迅速到达高温条件，使实验现象更加明显[5]。改进后的实验可操作性强，降低了平安隐患便于课堂教学。但也存在不少问题，如用毛笔在小试管中凃氧化铜糊时，要求薄并且均匀，不易操作，还有待改进。 [参考文献] [1]李 平.巧做用氢气复原氧化铜产生铜镜的实验[J].2022，8 [2]韩永辰.氢气复原氧化铜实验的改进. [J].1994.6 [3]李平龙，石柏兴，何伟.氢气复原氧化铜的实验改进[J]2002，05 [4]刘廷英. 氢气复原氧化铜的实验改进[J] 1986，06 [5]李德前. 氢气复原氧化铜的实验新设计[J] 2004，01 （作者单位：云南省昭通市昭阳区第一中学）