用铜绿取代氧化铜和用铅笔芯等生活中含碳单质取代木炭的还原试验

安徽教具8

一、改进实验名称：碳还原氧化铜实验的研究

杨道华1 蒯世定 2

1安徽省合肥市第五十五中学合肥 2300112 安徽省合肥市教研室合肥 230001二、改进实验目的

人教版九年级化学上册P107页用木炭还原氧化铜的实验，在教材中该实验是采用经烘干的木炭粉末和氧化铜粉末共同加热来进行的。木炭还原氧化铜在初中阶段是一个很重要的实验。学生是从这个实验中开始接触还原反应，为九年级化学下册金属的冶炼和将来的生活实践做了一个铺垫，因此该实验在整个化学学习中是一个很重要的实验。教师在实际教学中都会或多或少感到一点“头痛”，反应消耗时间多，需要温度高，反应现象又不明显。那么，怎样才能尽可能缩短实验时间，怎样才能在课堂的简单条件下，使反应现象尽可能的明显呢？本人结合自己实验演示不断积累和学生的大胆猜想下进行了一系列科学探究，摸索出几种效果非常明显、操作简单的方法，特别是在探索中极大的调动了师生探究的热情，充分体验了化学生活化、实验化的学科特点。

三、实验仪器及试剂

仪器：小试管六个，带单孔橡皮塞的导气管一个，弹簧夹一个，酒精灯（有改进），试管夹一个，火柴，木条。

药品：氧化铜、铜绿、木炭粉、HB铅笔芯、蜡烛、澄清石灰水。

四、改进实验思路、尝试与选择

尝试1、用干冷的坩埚罩在蜡烛火焰上方收集新制的炭黑或大排档锅底灰或树枝不完全燃烧的烟炱来尝试与氧化铜粉末反应。

实验结果：该实验的还原效果不太明显，难以使炭黑与氧化铜充分接触，有待进一步研究改进。

实验反思：虽然这个尝试目前效果不行，但学生从中真切感受到含碳物质不完全燃烧生成炭黑等物质的过程，有助于学生对如何使含碳燃料充分燃烧的理解（见课本第七单元）。了解了用炭黑还原氧化铜的不足之处，筛除此种方法。

配图：

尝试2、选用不同规格的铅笔芯（1B--6B）来尝试与氧化铜粉末反应

实验结果：该实验的还原效果比较明显，特别是铅笔芯越粗、石墨含量越大效果越明显。

实验反思：学生从不同含量石墨的实验效果中体验到科学探究的成功与失败的价值，有助于学生对将来的科学研究积累实际的经验。特别是从石墨含量多少影响还原氧化铜效果的选择中体验科学创新的价值。建议使用1B铅笔芯来还原氧化铜。

配图：

尝试3、选用蜡烛等含石蜡或沥青来和氧化铜粉末反应

实验结果：该实验的还原效果非常明显，特别是石蜡效果很明显，瞬间反应结束。

实验反思：虽然该方法不是碳单质的还原，而且同时有许多烟尘和水生成，需要对这些副产物的干扰影响进行排除。但老师恰恰可以由此启发学生从中认识工业生产中环境保护的重要性，同时真实体验到火灾现场浓烟滚滚的场景，在他们今后的人生生活中一切都应当以环境为第一的国民意识和自我保护意识。

建议使用石蜡来还原氧化铜，筛除沥青来还原。

配图：

尝试4、选用铜绿分解生成的新制氧化铜来和上述含碳物质（木炭粉、石墨、石蜡）来反应

实验结果：选用铜绿分解生成的新制氧化铜和石墨、石蜡反应还原氧化铜，条件简单，反应效果明显。实验反思：这个改进实验让学生深刻理解：反应物间接触面积越大、越充分，反应越简单、反应的速度就越快，反应效果就越明显，特别是石蜡一遇到新制的氧化铜，瞬间就生成红色的铜让学生体验科学创新的巨大成就。最终选定铜绿和石蜡反应还原氧化铜。

配图：

五、实验操的作部分实验仪器装置图及仪器的组装说明

方法一木炭与氧化铜的还原实验

l．把木炭放在研钵里，研磨成极细的粉末。按1：12的质量比称取木炭和氧

化铜，放在研钵里搅拌半分钟，使两者充分研细混匀。

2．取干燥的小试管，在试管里放2g上述混合物，用高温酒精灯先均匀加热，然后集中加热反应物。

3．随着反应的进行，澄清的石灰水变浑浊，说明生成了二氧化碳。

4．反应放出的热量足以维持反应的进行时，管底的反应物开始发红。这时移去酒精灯，剧烈的放热反应在几秒钟内很快蔓延到管内所有反应物，使它发出红光。

5．反应停止后，生成的铜在二氧化碳气氛中逐渐冷却到室温时，看见试管内红色的固体。

交流讨论：

1、碳与氧化铜的质量比

用于还原氧化铜的碳粉通常有木炭、炭黑、活性炭、石墨四种，经过许多老师的研

究和我们的实验证实，其还原效果从木炭到石墨依次降低。究其原因，木炭粉含杂质量

多，部分杂质能够激活了碳的化学性质。因此，还原氧化铜通常采用新制的木炭粉，效

果最好。

碳还原氧化铜从纯净物理论质量比例应该是,当C︰CuO = 1︰13.26时，恰好完全

反应生成铜和二氧化碳，如果氧化铜过量，则易生成氧化亚铜。我们通过实验认为：用

干燥好的新制木炭粉和氧化铜粉，其比例在1︰9、1︰10、1︰11时，都能取得良好的

效果。

2、充分混合研磨

按照干燥的新制木炭粉和氧化铜粉质量比1︰10比例称量好后，放在研钵里反复研

磨，让固体混合物混合均匀，研磨成细细的粉末，放在试剂瓶里备用（要密封好）。

3、用高温酒精灯加热

实验时取木炭粉和氧化铜的混合物1-2药匙，放在小试管里，组装好装置（试管口向上），用高温酒精灯加热。

实验室里普通燃烧酒精的浓度比较低，含水量比较高，使普通酒精灯的温度不高，

向其中加入适量的95%的酒精，再在酒精灯上加入酒精灯防风罩，则温度可以达到

750--850℃。这样大大提高了酒精灯的温度，达到了较高的温度，可以把这样的酒精灯

称为高温酒精灯。

方法二选用铜绿和木炭粉、铅笔芯、石蜡按照课本实验顺

序来进行混合加热来实验：

1、选用木炭粉和铜绿粉末混合加热（按1：18质量比）。如图：

2、选用不同规格的铅笔芯（1B--6B）来尝试与铜绿粉末混合加热。（按1：18质量比）如图：

3、选用蜡烛等含石蜡的物质来和铜绿粉末混合加热.(按1：18质量比)如图：

六、实验改进的意义

1、反应条件比较简单：克服了以往该实验条件比较高、不易操作成功的不足，特别是改用石蜡还原后不需要依赖实验前的复杂准备：木炭是否要烘干、研碎、与氧化铜充分混合；加热的酒精灯是否改进或改用酒精喷灯。

2、反应现象非常明显：解决了以往该实验现象的不明显、甚至是氧化亚铜的干扰，特别是改用石蜡还原后得到非常明显的单质铜。

3、反应速度非常快：改用石蜡还原铜绿分解新制的氧化铜后速度明显加快，使学生了解了不同状态下反应速度快慢的差异。

4、实验创新的过程价值

该改进实验最大的意义不是实验本身的成功，而是在于学生和老师真正参与科学探究的过程的价值。该实验是在一系列课本素材和习题练习过程中发掘而来，并在连续几届学生参与、改进、创新而来。学生从不同的实验效果中体验到科学探究的成功与失败的价值，有助于学生对将来的科学研究积累实际的经验。探索尝试中极大的调动了师生探究的热情，真切的体验了化学生活化、实验化的特点。

科学不能停留在思想中，科学也不停留在言谈中，科学应当是将生活中闪现出的思想火花，将生活中闪现出的言谈火花转化成科学探究的步伐，科学才能不断进步。从这段时间的探索中，真正体会到科学素养的价值，师生合作中培养了敦厚的情感。

正交法测定木炭还原氧化铜的最佳实验条件报告书

设计实验方案报告书 开课学期 2014 至 2015 学年第 2 学期 实验项目：木炭还原氧化铜实验设计 学生姓名：井娟、李娜、李颖、刘丝路 指导教师：杨国萍 学号：12060141009、12060141011 12060141014、12060141015 专业：化学 班级：化学教育 完成日期： 2015 年 4 月 16 日

实验项目名称：正交实验法探究木炭还原氧化铜最佳实验条件 实验计划学时数： 8 课时学分数： 所属课程：化学教学论课程性质：探究实验 所属实验室：教法实验室起止时间：第7-8周 一、文献综述 碳还原氧化铜是初中化学教材中的一个重要而又难做成功的演示实验。该实验的目的是向学生直观说明: 单质的碳也像氢气一样, 具有还原性, 在较高的温度下它能夺 取某些氧化物里的氧, 使其发生还原反应。 该实验成功的现象表现在三个方面: ( 1)澄清石灰水变浑浊; ( 2)反应有着红热现象; ( 3)有光亮的块状铜生成。 按照义务教育课程标准实验教科书初中化学[实验6- 2]的方法进行实验, 该实验成功率低, 并且还原产物往往成砖红色粉末状, 得不到有金属光泽的亮红色铜块, 达 不到该实验的教学目的。有资料指出，其实这种砖红色物质是氧化亚铜而不是铜。但反应失败时有的实验者将砖红色的氧化亚铜当作铜，致使学生产生误解，影响了对反应实质的把握。 有许多化学教学工作者都对这一反应进行了探索，对各因素的影响也已进行了大量研究，但侧重于单一参数变化对反应的影响。而各种因素对反应的影响大小不同，每种因素又可以有不同水平，这些因素水平之间又相互制约，因而简单实验并不能揭示各因素影响的大小。因此本实验通过正交设计法对反应进行探索，欲找到此反应中各因素影响的大小及此反应的最佳实验条件。 一、火焰温度。不同的温度下反应结果不同，采用酒精灯罩改变火焰温度 二、是选择适当的反应物质量比，木炭和氧化铜的比例是关键。按反应方程式计算，木炭和氧化铜的比例是1:13.2，考虑到木炭含有杂质，木炭应过量20%，因此采用大约1:10的比例。 三、研磨时间。因为木炭和氧化铜都是固体，研磨时间不同，颗粒大小就不同，接

“ 木炭还原氧化铜”实验的创新论文

“木炭还原氧化铜”实验的创新 益阳市安化县东坪镇中心学校 唐汝友 摘要：通过对“木炭还原氧化铜”实验的创新，改善其演示效果，缩短实验时间，提高实验的成功率，使教学更加方便。 关键词：木炭还原氧化铜创新表面氧化的铜片实验时间成功率可观察性 “木炭还原氧化铜”是九年级化学教材中比较重要而又难于操作的一个实验，也是初中化学演示实验中令教师多少感到有点“头痛”的一个。教材中原实验的主要不足之处有：反应速度慢，所需时间长；演示成功率低；现象不明显。那么怎样才能使该实验做起来方便快捷、现象明显呢？我在实验室对其进行反复探究之后，设计出了下面这种较为理想的实验方案。 一、实验原理及装置 1．实验原理 2CuO + C 2Cu + CO2↑ 2．实验装置：

二、实验创新之处 1．用铜片表面的氧化铜薄层（新烤制）代替氧化铜粉末。采用的新制氧化铜和过量较多的木炭粉可以加快反应速率，同时氧化铜用量很少更缩短了实验时间，并且生成的铜集中在铜片上,虽然少但很易观察到，不会被过量的木炭粉掩盖。 2．用玻璃管代替试管，并将表面氧化的铜片用铜丝固定在橡皮塞上，木炭粉也分两次加入。这样，通过橡皮塞的控制作用，反应时可以使铜片表面的氧化铜与木炭粉充分接触；反应后可以使铜片离开木炭粉，更快地冷却；最后还可以很方便地将它取出。 3．实验结束时，将导气管的胶皮管用弹簧夹夹好，防止空气进入玻璃管，将灼热的铜重新氧化，确保实验成功。 4．设置对比，进一步强化实验效果。 三、实验器材 铁架台（带铁夹）、玻璃管、导气管、弹簧夹、橡胶塞、酒精灯、垫木、火柴、小试管、试管架、药匙、烧杯、剪刀、滤纸、木炭粉、表面氧化的铜片、石灰水、棉布。 四．实验步骤 1．将一表面氧化的铜片剪成两段，并分别通过铜丝固定在橡皮塞上，一段用于实验，另一段供实验后对比。 2．先从玻璃管的一端加入少量木炭粉，再从玻璃管另一端放入表面氧化的铜片，塞紧橡皮塞并调整位置，使表面氧化的铜片刚好位于木炭粉上，然后加入木炭粉将它覆盖，装上通入澄清石灰水的导气管，固定好装置。

碳还原氧化铜实验

碳还原氧化铜实验 一、教材分析 1、“木炭还原氧化铜”是中学教学中一个非常重要的固固高温放热反应实验，该实验验证了C的还原性，从而进一步了解氧化还原反应的本质，在固定的条件下，还原剂能够夺取氧化物中的氧，自身被氧化。 2、该实验成功的标志： （1）有鲜明现象证明反应生成铜单质，最好效果是得到紫红色铜块。（2）有鲜明现象证明反应生成了二氧化碳（石灰水浑浊）。（3）反应放热，应发现反应启动后停止加热仍继续红热燃烧。 二、学情分析 木炭还原氧化铜在初中阶段是一个很重要的实验。学生是从这个实验开始接触氧化还原反应,为九年级化学下册金属的冶炼等知识做铺垫。 三、教学目标 1、知识与技能: a、知道碳单质的化学性质 b、掌握木炭还原氧化铜的实验方法 2、过程与方法： a、学习对实验的探究以及创新 b、通过本次实验对其他类似实验有初步认识 3、情感?态度?价值观： a、通过本次实验培养学生的自主探究能力 b、通过实验培养学生的科学素养 四、教学重、难点 1、本次实验中对碳单质还原性的理解是重点也是难点

五、教学过程 教学环节教师活动学生活动活动目的 情景引入通过回顾课本知识进行情景引 入积极互动 通过引入把学生 的思维引进课堂 介绍实验原理 实验原理 主要反应： C+2CuO =高温= 2Cu+CO2↑ （置换反应） 副反应： C +CuO =高温= Cu + CO↑（炭 过量） 碳氧化铜铜一氧化碳 C + 4CuO =高温= 2Cu2O + CO2↑（氧化铜过量） 认真 听课 在实验之前给学 生系统介绍实验 原理 介绍实验仪器实验仪器：试管、试管夹、铁架 台、水槽、氧化铜粉末、碳粉、 药匙、研钵、研杵、坩埚、泥三 角、酒精灯、火柴、坩埚钳、酒 精喷灯、试管、澄清石灰水、玻 璃导管、单孔橡胶塞、托盘天平 （带砝码盒和镊子）、称量纸。 思考、记忆 让学生充分了解 本次实验所需仪 器、试剂

碳还原氧化铜反应装置改进及实验探究

碳还原氧化铜反应装置改进及实验探究 摘要：针对教材中“木炭还原氧化铜”实验的不足，根据影响化学反应速率的外在因素，采取交互式控制单一变量的科学探究法，从炭粉的选择、反应物的质量比、加热方式、反应容器规格等方面，开展实验改进探索，获得较好的实验结果。同时将探索的创新成果应用于课堂，以此提升学生的实验思维和实验素养。 关键词：木炭与氧化铜反应；实验装置改进；紫红色铜块；实验探究 文章编号：1005-6629（2018）1-0071-05 中图分类号：G633.8 文献标识码：B 1问题的提出 在人教版九年级《化学》上册第六单元课题1“金刚石、石墨和C60”中，为了探究碳单质在高温下能与某些氧化物反应，以此构建氧化还原反应的相关狭义概念，为后续铁的冶炼、高中氧化还原反应的学习打下基础，教材第110页设计了一套实验装置（图1）。由于该反应是固相反应，对温度等反应条件要求比较高，按该装置做实验，其效果并不好，主要体现在石灰水变浑浊与黑色固体变成暗红色的进程不 对称，且经成分分析，暗红色固体更多的是氧化亚铜，并非

是铜单质。在教学实践中，不少同仁也对该实验进行了探索改进，但实际教学中，教师普遍反映效果不佳，究其原因主要有：（1）对反应物加工要求高。如需要粉粹机粉碎药品、烘干机烘干等；（2）实验仪器要求高。如需要酒精喷灯、石英试管、挡风板等；（3）药品要求严格。如药品氧化铜需指定用上海勤工化工厂生产的分析纯等；（4）实验时间过长等。能否利用普通学校都能达到的简单条件如普通的药品、常规的试管、常见的酒精灯、简便的操作就能达到理想的实验效果？为此，开展了以下探索工作。 2原理的分析 由此计算得出： 理论分析表明该反应程度很大，但实际操作中，实验结果并不理想，这不是热力学的缘故，而是动力学上的障碍，即存在反应速率缓慢的问题，若改变影响该反应速率的外在因素，如温度、反应物颗粒大小、反应物之间的接触面积等，促成该反应一旦产生，反应过程中产生大量的热可以为后续反应提供一定的能量基础，那么反应就会快速进行，从而有效地熔化铜粒（铜的熔点为1083%），产生铜块，真正实现该反应。 3实验改进 3.1不同的加热方式 教材第110页的实验说明中指出：把刚烘干的木炭粉末

碳还原氧化铜实验

《碳还原氧化铜实验》 教 学 设 计 姓名：杨倩 学院：化学工程学院 班级：2013级化学本科班

学号：107 联系电话： 碳还原氧化铜实验 一、教材分析 1、“木炭还原氧化铜”是中学教学中一个非常重要的固固高温放热反应实验，该实验验证了C的还原性，从而进一步了解氧化还原反应的本质，在固定的条件下，还原剂能够夺取氧化物中的氧，自身被氧化。 2、该实验成功的标志： （1）有鲜明现象证明反应生成铜单质，最好效果是得到紫红色铜块。（2）有鲜明现象证明反应生成了二氧化碳（石灰水浑浊）。（3）反应放热，应发现反应启动后停止加热仍继续红热燃烧。 二、学情分析 木炭还原氧化铜在初中阶段是一个很重要的实验。学生是从这个实验开始接触氧化还原反应,为九年级化学下册金属的冶炼等知识做铺垫。

三、教学目标 1、知识与技能: a、知道碳单质的化学性质 b、掌握木炭还原氧化铜的实验方法 2、过程与方法： a、学习对实验的探究以及创新 b、通过本次实验对其他类似实验有初步认识 3、情感?态度?价值观： a、通过本次实验培养学生的自主探究能力 b、通过实验培养学生的科学素养 四、教学重、难点 1、本次实验中对碳单质还原性的理解是重点也是难点 五、教学过程

介绍实验步骤将玻璃导管一端伸入盛有水的 水槽之中并用手握住试管或用 酒精灯加热（加热前预热）试管， 如玻璃导管口处有气泡冒出，说 明仪器气密性良好，反之，须在 导管与单孔橡胶塞，单孔橡胶塞 与玻璃导管重新连接，在连接处 涂上少量水。 将托盘天平放置于水平桌面上， 在托盘天平的左盘与右盘上放 上两张形状面积薄厚完全相同 的称量纸。在右盘上用镊子放置 一个10g的砝码，并用药匙缓慢 向左盘上的称量纸上加入氧化 铜。带到托盘天平的指针指向正 中刻度时，将盛有氧化铜的称量 纸移出托盘天平，并将称量纸上 的氧化铜倒入干净的研钵中，经 过研磨后把研钵中的氧化铜倒 入坩埚中并将坩埚放置在泥三 角上用酒精灯加热（需预热）。 除须称取1g碳粉外步骤同上。 把经过烘干的碳粉与氧化铜粉 末混合均匀，用药匙或纸槽小心 地铺在试管底部，并根据上图将 试管固定在铁架台上。并将玻璃 导管的一端伸入盛有澄清石灰 水的试管中。 用酒精喷灯加热盛有氧化铜粉 末与碳粉的试管中（需预热）， 集中加热药品所在部位(加热时 间不能太长，试管可能会能变 形）。当试管中的黑色粉末（氧 化铜与碳粉的混合物）逐渐出现 认真听 讲比做 笔记 在实验之前 充分了解实 验操作过程

九年级化学木炭还原氧化铜实验注意事项

木炭还原氧化铜注意事项 ①要先撤导管再扯酒精灯，防止水倒吸。 ②要充分加热木炭和氧化铜粉末，除去其中水分。 ③研磨混合要充分。 ④加热温度要足够，最好使用酒精喷灯或煤气灯 木炭还原氧化铜 氧化铜自身具有氧化性，我们可以用碳还原氧化铜。 灼热的氧化铜可以和氢气（H2）、碳（C）、一氧化碳（CO）等具有还原性物质反应，生成铜+X（氧化物）。 木炭还原氧化铜实验： 1.原理：C+2CuO2Cu+CO2↑ 2.装置： 3.现象： ①黑色粉末变成红色； ②澄清石灰水变浑浊 4.步骤：①装药品；②固定试管，连接装置；③加热；④撤出导管；⑤熄灭酒精灯 一氧化碳还原氧化铁

氧化铁自身具有氧化性，我们可以用一氧化碳还原氧化铁。 灼热的氧化铁可以和氢气（H2）、碳（C）、一氧化碳（CO）等具有还原性物质反应，生成铁+X（氧化物）。 实验室一氧化碳还原氧化铁： ①反应原理：3CO + Fe2O32Fe + 3CO2 ②装置： ③现象：红色粉末逐渐变为黑色；澄清石灰石变浑浊，尾气燃烧时产生蓝色火焰。 ④实验步骤： a.检验装置的气密性 b.装入药品并固定装置 c.通入一氧化碳气体并点燃酒精灯 d.待装置内的空气全部排尽后点燃酒精喷灯给氧化铁加热 e.当试管内的红色粉末变为黑色时，停止加热 f.待玻璃管内的固体冷却后，停止通一氧化碳，并熄灭酒精灯 ⑤实验结论：红色的氧化铁被一氧化碳还原成单质铁，一氧化碳在高温条件下得到了氧，生成了二氧化碳。

⑥化学反应方程式: 3CO + Fe2O32Fe + 3CO2 CO2+Ca（OH）2==CaCO3↓+H2O 2CO+O22CO2 ⑦注意事项： a.反应条件:高温;若无洒粉喷灯可在酒精灯火焰上加一个金属网罩。 b.CO有剧毒，实验应在通风橱中进行，未反应完的气体要进行尾气处理;尾气处理方法有收集法、燃烧法(将CO转变为无毒的CO2)以防止污染空气。 c.操作顺序：CO要“早出晚归”，洒精喷灯要“迟到早退”。 实验开始先通入CO，排尽装置内的空气，防止CO 与空气混合，加热时发生爆炸；实验完毕后要继续通入 CO气体，直到玻璃管冷却，防止高温下的铁与空气接触，被氧化。

木炭还原氧化铜的实验研究

木炭还原氧化铜的实验研究 江苏省响水中学钱青林 化学是一门以实验为基础的学科。在初中化学课教学中，包含了许多的演示实验、分组实验、课外实验等各类型的实验总计百余个。在这些实验中，有个别实验由于种种原因，一般很难成功。但有些难做的实验只要稍加改进便可收到事半功倍的效果。 木炭还原氧化铜在初中阶段是一个很重要的实验。在我市采用的人教版义务教育课程标准实验教材《化学》九年级上册中，学生是从这个实验中初次接触还原反应的，该实验在整个化学学习中是一个很重要的实验。所以本次实验的成功与否至关重要。 1、原实验 在教材中该实验是采用经烘干的木炭粉末和氧化铜粉末共同加热来进行的。但笔者在实际操作中发现采用氧化铜粉末进行实验对实验效果有很大的影响。具体影响如下：氧化铜粉末从黑色变成红色这一实验现象在实际操作中往往难以观察；木炭的颜色是黑色，还原后的铜的颜色是红色，本来是很容易分辨的。但是，使用氧化铜粉末与碳粉混合物作为药品，当木炭粉或氧化铜粉末过量时，实验后铜粉的红色都会被黑色所覆盖，很难观察到铜粉的颜色。实验操作步骤在实际中难以完成；使用氧化铜粉末，必须等混合物完全冷却后从试管中倒出。虽然木炭粉末经过烘干，但是因为木炭特别是粉末具有较强的吸附能力，在实验后还是无可避免的在试管中凝聚了一些水，这给转移混合物造成了一定的困难。 2、改进后的实验 针对原实验的以上不足，我尝试把原实验中的氧化铜粉末改成表面覆盖有一层氧化铜的铜片进行实验。发现实验现象非常明显，而且操作简便，还能达到对比实验现象的效果。具体操作步骤如下： 取一片长约7-8cm，宽约1cm的铜片，把表面可能存在的氧化物用砂纸除去。 在酒精灯上加热，使之表面生成一层氧化铜，如下图所示。

一氧化碳还原氧化铜的创新简易实验

一氧化碳还原氧化铜的创新简易实验 1 引言 （1）需要用甲酸和浓硫酸来制取一氧化碳，有的农村初中学校不一定有甲酸，增加了实验的难处。 （2）反应前需要先通一会儿一氧化碳，以排尽玻璃管里的空气，防止发生爆炸。但一氧化碳通多久难以把握，如果通入一氧化碳的时间过短，则加热时极易引起装置爆炸；如果通入一氧化碳的时间较长，又会浪费一氧化碳。 （3）结束时还要继续通一会儿一氧化碳，不仅导致消耗的甲酸多，而且还要进行尾气处理。 （4）现象不太明显，实验中往往只能观察到澄清石灰水变浑浊，看不到由黑色物质变为光亮的红色物质。 （5）较多装置组合，气密性难以保证，而且操作比较复杂，实验耗时较长，降低了课堂效率。鉴于以上诸多原因，很多学校不做这个实验也就不足为怪了。 图 1 一氧化碳还原氧化铜实验笔者在探索“用滤纸完成的实验”时偶然发现了一种一氧化碳还原氧化铜的简易实验。 2 一氧化碳还原氧化铜简易实验 2.1 简易实验药品和器 药品：洁净的铜丝；器材：酒精灯、滤纸（内径11 cm）、 2.2 简易实验过程

预先将一张滤纸（内径11 cm）对折3次，然后打开（其中半边 3 层，另半边5 层）形成圆锥状，尖部朝下，让一位学生拿好。另一位学生将紫红色的铜丝一端用小刀刮去表面的漆，铜丝立刻呈现出光亮的红色，然后将除去漆的光亮铜丝绕成螺旋状，利用酒精灯外焰将其灼烧至黑色，快速拿出趁热放在刚才备好的锥形滤纸中，不要裹起来（注意不要烫着手）。可以看到滤纸局部发烟，甚至有的地方被“烫”破，通过该破处可以看到光亮的红色铜丝。如果从滤纸圆锥的上部往下看，发现没有与滤纸接触的黑色的螺旋状铜丝立刻呈现出原来的光亮的红色。由于这部分黑色的螺旋状铜丝没有与滤纸接触，只能是滤纸未充分燃烧产生的一氧化碳还原了氧化铜。 3 简易实验的优点与不足 优点1：所需器材和药品简单易得，器材只需酒精灯、滤纸、火柴，药品只需铜丝。这些器材和药品任何一所初中学校都有。优点2：每个学生都可以动手实验，人人可以看到明显的现象。优点3：实验时间短，如果有现成的螺旋状铜丝，整个实验过程只需1?2 min，课堂效率大大提高。不足之处，就是生成的二氧化碳难以验 证，但这不妨碍证明一 氧化碳与氧化铜发生了反应

木炭还原氧化铜实验的改进

木炭还原氧化铜实验的改进 沙湖中学阳闻洲谢先飞化学是一门以实验为基础的学科。在初中化学课教学中，包含了许多的演示实验、分组实验、课外实验等各类型的实验总计百余个。在这些实验中，有个别实验由于种种原因，一般很难成功。但有些难做的实验只要稍加改进便可收到事半功倍的效果。 木炭还原氧化铜在初中阶段是一个很重要的实验。在我市采用的人教版义务教育课程标准实验教材《化学》九年级上册中，学生是从这个实验中初次接触还原反应的，该实验在整个化学学习中是一个很重要的实验。所以本次实验的成功与否至关重要。 1、原实验 在教材中该实验是采用经烘干的木炭粉末和氧化铜粉末共同加热来进行的。但笔者在实际操作中发现采用氧化铜粉末进行实验对实验效果有很大的影响。具体影响如下：氧化铜粉末从黑色变成红色这一实验现象在实际操作中往往难以观察；木炭的颜色是黑色，还原后的铜的颜色是红色，本来是很容易分辨的。但是，使用氧化铜粉末与碳粉混合物作为药品，当木炭粉或氧化铜粉末过量时，实验后铜粉的红色都会被黑色所覆盖，很难观察到铜粉的颜色。实验操作步骤在实际中难以完成；使用氧化铜粉末，必须等混合物完全冷却后从试管中倒出。虽然木炭粉末经过烘干，但是因为木炭特别是粉末具有较强的吸附能力，在实验后还是无可避免的在试管中凝聚了一些水，这给转移混合物造成了一定的困难。 2、改进后的实验 针对原实验的以上不足，我尝试把原实验中的氧化铜粉末改成表面覆盖有一层氧化铜的铜片进行实验。发现实验现象非常明显，而且操作简便，还能达到对比实验现象的效果。具体操作步骤如下： 取一片长约7-8cm，宽约1cm的铜片，把表面可能存在的氧化物用砂纸除去。 在酒精灯上加热，使之表面生成一层氧化铜，如右图所示。

还原氧化铜(CuO)实验专题精讲

还原氧化铜（CuO）实验专题精讲 一.知识梳理 注意：在做氢气还原氧化铜实验中，出现下列三种异常现象：①事先已检验证明，通入盛CuO 试管中的H2是纯净的，在加热时试管中出现了爆呜声，②在试管中有亮红色物质出现时，试管底部出现破裂现象，③试管中CuO 变红后又渐渐变成黑色。试从操作和装置等方面分析出现上述现象原因？ ① ② ③ 二.例题精讲 1. 由两种气体组成的混合气体M通过灼热的氧化铜后，氧化铜由黑色变为亮红色，剩余气体依次通过白色的无水硫酸铜和澄清的石灰水后，前者显蓝色，后者变浑浊，则M的组成（） A. 一定是氢气与一氧化碳的混合气体 B. 一定是氢气与二氧化碳的混合气体 C. 可能是水蒸气与二氧化碳的混合气体 D. 可能是一氧化碳与氢气的混合气体 2．除掉空气中的氧气可采用的方法是（） A．使空气通过灼热的焦炭B．使空气通过灼热的氧化铜 C．使空气通过灼热的铜网D．将空气点燃 3．要除去CO2中混有的少量CO，最好的方法是将混合气体（） A．点燃B．通过水C．通过灼热CuO D．通过澄清石灰水 4．有一包由氧化铜和木炭组成的黑色混合物，其质量为10克。将其置于硬质试管中加热到高温，使它们充分反应，反应结束后测得固定的质量减少了2．2克，则原来混合物中木炭的质量可能是（） ①0．6克②l．2克③2．2克④2．0克 A．①②B．②③C．③④D．①④

5. 有化学反应2M + 3C = 4Fe + 3CO 2↑，其中物质M 的化学式为 ，此反应中发生还原反应的物质的化学式为 ，还原剂是 。 6．右图，反应管中装有氧化铜，U 型干燥管中装有无水CuSO 4，广口瓶中装有澄清的石灰水，向反应管A 中通入的气体可能是H 2、CO 、CO 2中的一种或几种气体的混合物，试 根据以下现象判断：（无水CuSO 4遇水变蓝） （1）若C 中无现象，A 中黑色变为红色，B 中白色变为蓝色，则原气体 中含有 气体。 （2）若A 中黑色变为红色，B 中无明显现象，C 中出现浑浊，则原气体 中含有 或 的混合气体。 （3）若A 中黑色变为红色，B 中白色变为蓝色，C 中出现浑浊，则原气体中可能是 的混合气体或 的混合气体或 的混合气体。 （4）此装置易对环境造成污染，如何改进? 。 7．已知： CO+CuO CO 2 +Cu 实验室用CO 还原CuO 的实验装置如右图所示（图中略去了铁架台等夹持装置） （1）实验过程中，若试管B 中的液体为澄清石灰水，应观察到的现 象是 ；若试管B 中的液体为紫色石蕊溶液， 应观察到的现象是 。 （2）CO 通过盛CuO 的A 管时，仍有部分未反应而从尾气管排出， 将尾气管排出的气体点燃，这样做的目的是 ； （3）当A 管中黑色的CuO 全部变成亮红色物质后。停止通CO 气体和加热，撤下A 管右端的单孔塞，不一会发现部分亮红色物质变黑了，分析造成这一实验现象的可能原因是： 。 8. 实验室用一氧化碳还原氧化铜的装置如图所示，试回答下列问题： （1）在加热氧化铜前需先通一会儿一氧化碳， 这是为了 。 （2）在A 处观察到的现象是 _________________________ ，反应的化学方程式是 ； 在B 处观察到的现象是 ，说明A 处有 _____________________ 生成。 （3）在C 处观察的现象是 ，点燃尾气的目的是 ，反应的化学方程式是 。 （4）实验结束时先撤去酒精灯a ，继续通入一氧化碳直至玻璃管冷却，其目的是 。 （5）以上装置验证了一氧化碳的 性和 性。 9．有一种无色混合气，可能含有H 2、CO 、HCl 、CO 2、N 2中的一种或多种。现将该气体经下列处理：

浅谈我对木炭还原氧化铜的几点感悟

浅谈我对木炭还原氧化铜的几点感悟 化学是一门以实验为基础的学科，演示实验是一个最直接、有效的学习化学知识的手段，能让学生感受到化学就在身边，从而激发学生的学习兴趣，成功的演示实验对于教学来说尤为重要，只有现象明显的演示实验才是学习的助推剂。木炭还原氧化铜是初中化学的重点内容之一，这个实验的难度较大，且成功率比较小，稍不注意就会失败。以下是我从几年实际的教学中对该实验的几点感悟： 一、木炭还原氧化铜为什么需要较高的温度 用大学无机化学中的焓变，能够计算出∞＜0，则该反应是 一个放热反应那为什么还需要较高的温度？因为物质发生化学变化的过程，是原子重新组合的过程。必须破坏反应物内的化学键，形成新的化学键，才能得到新物质。要克服旧键断裂前的引力和新键形成前的斥力，相互作用的微粒必具有足够大的能量。也就是说，存在着一个对化学反应速度影响极大的活化能问题。木炭还原氧化铜的反应物晶体中，都存在着强的化学键。如使用的木炭，实质上有着石墨的晶体结构，碳原子以SP2杂化轨道与邻近的3个碳原子形成键能很大的C—C共价单键，并排列成六角平面的网状结构，整体结构异常稳定。所以，尽管每个碳原子还有一个自由的P电子，石墨的熔点也只比金刚石低50K左右，高达3300K以上。氧化铜也非常稳定，若无其他因素存在，仅凭加热铜氧间的化学键，那只有超过1273K时，氧化铜才能释放出氧，变成氧化亚铜。两反应物晶体结构的稳定，使木炭还原氧化铜的变化具有高的活化能。加之这个反应是固体和固体间的反应，变化只能在表面进行，更增加了反应的困难程度。不过，在经过研磨的木炭和氧化铜的晶体表面，有大量原子的化学键不饱和，甚至严重不饱和，具有很高的化学活性，

木炭还原氧化铜实验

木炭还原氧化铜的实验 一、药品准备 1.用表面皿或者烧杯分别装一定量的块状木炭和氧化铜粉末（纯度98%以上），放到烘箱中 烘4小时，烘箱恒温110℃。带手套趁热把药品放在滤纸上称量，木炭和氧化铜的比例是1／10.5，如可称量4克木炭，42克氧化铜。把4克块状木炭放在研钵中研磨1小时，加入42克氧化铜混合研磨30分钟。用烘箱烘研磨好混合物3个小时，取出放到试管中密封保存。 2.先研磨块状的木炭1小时，分别把粉末状的木炭和氧化铜放到烘箱中烘4小时，烘箱恒温 110℃。带手套趁热把药品放在滤纸上称量，木炭和氧化铜的比例是1／10.5，如可称量4克木炭，42克氧化铜混合研磨30分钟。用烘箱烘研磨好混合物3个小时，取出放到试管中密封保存。 3.药品：木炭、氧化铜、澄清石灰水、酒精 其他材料：棉花、滤纸、火柴 二、实验仪器 带铁夹的铁架台、石英试管、带导管（含止水夹）的单孔塞、烧杯、酒精喷灯、漏斗、石棉网、玻璃棒、药匙 三、实验步骤 1、检查装置气密性，安装装置 2、取4药匙的混合物放到试管中，用玻璃棒压实，堆成半柱状；试管口只需稍微向下倾斜， 最好几乎接近水平。 （压实是为了固体粉末紧密接触；堆成半柱状，防止水蒸气和生成气体把大量固体粉末往前吹飞；试管口向下太过倾斜，固体粉末容易往前滑） 3、试管口塞上一团棉花（防止水蒸气和生成气体把固体吹入导管内），导管伸入澄清石灰水 中，止水夹是打开的。 4、点燃酒精喷灯（用漏斗向预热盘中注入酒精，预热盘中酒精烧完还是点不着，用火柴点燃 喷气口） 5、先预热药品1分钟，再集中加热，大概2分钟内观察到剧烈发红现象，移开酒精喷灯（如 果药品因为干燥不彻底，药品会被水蒸气吹开，药品出现断层，放出的热量因为药品不连贯。后半部分的药品因温度不够可能就会停止反应，所以看到发红现象准备消失，还剩黑色药品，可再用酒精喷灯强热未反应药品直至反应结束） 6、反应结束，即无气泡产生时，关掉止水夹。（防止空气中氧气与热的铜发生反应生成黑色 氧化铜，导致观察不到紫红色的铜）用石棉网盖灭酒精喷灯 7、药品冷却后，倒在滤纸上观察

碳还原氧化铜实验改进创新

碳还原氧化铜实验装置和方法改进创新 米易县第一初级中学校 严正琼 一、实验改进创新的目的和意义： 1、通过改进创新，使碳还原氧化铜的实验变得简便容易操作，缩短实验时间，使实验现象更加明显，实验效果更好了，简单有效，大大提高了实验教学效率。 2、实验仪器微型化了，可节约药品和能源（用酒精灯替换酒精喷灯加热），操作更加方便安全。 3、希望该改进创新实验装置和方法能被广泛推广使用，为初中化学教学做些贡献。 二、实验用品： 1、器材：Φ5-6mm的玻璃管，长约25cm，乳胶头、乳胶管、玻璃导管、铁丝网罩、酒精灯、铁架台（带铁夹）、火柴（打火机）、烧杯(50ml)、研钵、表面皿、石棉网、坩埚钳。 2、药品：炭粉(蔗糖脱水制成的)、氧化铜粉、澄清石灰水。 三、制作方法： 将Φ5-6mm，长约25cm的玻璃管的两端反方向烧制成大约1500，大概类似于S型，用S型玻璃管替换大试管作反应容器;将另一段Φ5-6mm长约10cm的玻璃管烧制成约1000作导管用。 四、实验操作方法： 1、取1药匙炭粉与3药匙氧化铜粉（质量比约1:10）混合均匀，放在表面皿中。 2、用S型玻璃管直接从一端撮入炭粉与氧化铜的混合粉末，再用乳胶头密封这端，另一端连接乳胶管与玻璃导管，伸入盛澄清石灰水的小烧杯中。 3、再将上述已连接好的S型玻璃管略倾斜地横向固定在铁架台上。 4、用酒精灯加热，先预热，然后放置在放黑色粉末的位置加热，约1分钟左右就能观察到黑色粉末变成红色，澄清石灰水变浑浊，约1-3分钟就能完成实验，实验结束时，先把导管从石灰水中取出，然后熄灭酒精灯。 5、洗涤：冷却后，倒出铜粉，用水冲洗，如果S型玻璃管内壁附着有少量铜，可从一端滴入硝酸，用乳胶头密封这端，另一端连接乳胶管和导管，伸入氢氧化钠溶液中(吸收反应产生的二氧化氮等气体)，待铜溶解完后，再用水冲洗。

化学教学论实验报告——木炭还原氧化铜

化学教学论实验报告——木炭还原氧化铜 化学系2011级化学2班 罗晗 10111550218 一、实验方程式、装置： 1、木炭还原氧化铜反应：C+2CuO ═高温 2Cu+CO 2↑ 2、二氧化碳与澄清石灰水反应：CO 2+Ca(OH)2═CaCO 3↓+H 2O 3、实验装置：为固固加热的反应装置，由于在试验中将会产生大量的二氧化碳，所以盛有澄清石灰水的试管一般换成小烧杯，其效果会更明显。 二、实验注意事项： 1、实验准备过程中，应该将木炭和氧化铜粉末充分烘干，要将木炭加热烘干至产生小火星，将氧化铜粉末烘干至去除其中含有的水分，以防止木炭和氧化铜中含有水份，影响化学反应的发生和现象。 2、在烘干木炭和氧化铜时，使用蒸发皿。蒸发皿和坩埚这一类的陶瓷制成的仪器，可以直接用酒精灯加热，不需要垫石棉网，在加热过程中要不断用玻璃棒搅拌，使其受热均匀，防止固体飞溅。在烘干过程中，加热不要太久，因为在停止加热后蒸发皿的余热会继续烘干，使得木炭红热，与氧气发生反应，影响其参与还原氧化铜的反应。此外，烘干时使用蒸发皿时，一定要用坩埚钳来移动蒸发皿，千万不可以用手，防止被蒸发皿烫伤。 3、待冷却后将木炭和氧化铜置于研钵中充分研磨，使其混合均匀，并成为更细的粉末，以利于还原反应的发生，更好地观察到实验现象。 4、将混合好的固体倒入试管后，要将试管底部在桌面上敲击几下，以夯实固体，使粉末紧密接触，增加反应接触面，以利于反应的发生，而不是像许多资料上说

的那样平铺固体于试管中，那样反而不利于反应的发生，可见查阅文献时要注意筛选正确的信息。 5、在加热固体前，一定要预热试管，使得其受热均匀，防止炸裂试管。使用酒精灯加热试管时，应该调节酒精灯，使得其外焰包裹着试管底部，这样既能充分利用酒精灯的火焰温度，又能让试管接触到酒精灯温度最高的外焰，大大增加了加热效率。 6、在使用酒精灯时，首先要检查灯捻，用剪刀除掉烧焦部分，剪齐灯捻；其次，灯身内酒精，最多不要超过灯身的2/3，也不可过少；在拿掉灯盖或熄灭酒精灯时，一定扶好灯身，以免将酒精灯弄倒；也绝对不可用一盏酒精灯去点燃另一盏灯，否则容易着火；此外，万一灯内酒精洒出，使桌面或其它物体着火，不要慌张，要迅速用事前备好的湿抹布盖灭。酒精灯使用的正确与否，直接关系到实验能否成功，所以一定要注意其正确使用方法。 7、当试管中固体加热一至二分钟后，固体中将会产生火花，火星四射，并且迅速产生大量的二氧化碳气体，使得烧杯中澄清石灰水变浑浊，并且烧杯上端产生大量白雾。此时，应该先将烧杯中导管移出，再移开酒精灯，停止加热，防止澄清石灰水倒吸进试管。此反应是放热反应，虽然需要高温条件下反应才能进行，但是高温只是提供一个使反应发生的条件，所以等反应开始后，要迅速移开酒精灯，停止加热。 8、待试管冷却后，再拆除装置，将试管中最后剩余的固体倒出来，防止生成的铜再次被氧化，在剩余的固体中，红色具有金属光泽的就是反应生成的铜粒，剩下的虽然也是红色，但是没有金属光泽的是氧化亚铜，在实验中，要尽可能避免氧化亚铜的生成，尽可能的多生成铜粒。 三、实验思考： 1、实验中难以直接观察到黑色粉末变红色这一现象，必须将试验后的固体倒出来观察才能看到红色铜粒，为什么？应如何改进？ 答：在本实验中是采用经烘干的木炭粉末和氧化铜粉末共同加热来进行的，但氧化铜粉末从黑色变成红色这一实验现象在实际操作中往往难以观察，虽然木炭粉