金治龍

[摘要]氫氣還原氧化銅的實(shí)驗(yàn)是初中化學(xué)教材中一個(gè)比較重要的實(shí)驗(yàn)，該實(shí)驗(yàn)?zāi)茌^好的幫助學(xué)生直觀的理解和掌握物質(zhì)的性質(zhì)。但該實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不明顯或生成銅單質(zhì)不是紫紅色對(duì)學(xué)生的認(rèn)知有一定的干擾。為此本文對(duì)如何改進(jìn)實(shí)驗(yàn)裝置和方案，節(jié)約實(shí)驗(yàn)藥品，廢物利用，提高實(shí)驗(yàn)的成功率等方面進(jìn)行了初步探究。

[關(guān)鍵詞]氫氣還原氧化銅 廢棄物利用 實(shí)驗(yàn)改進(jìn)

引言：在人教版九年級(jí)化學(xué)上冊(cè)教材中，氫氣還原氧化銅實(shí)驗(yàn)是用來(lái)探究氫氣性質(zhì)的一個(gè)典型實(shí)驗(yàn)。它既是演示實(shí)驗(yàn)，又是學(xué)生實(shí)驗(yàn)。這個(gè)實(shí)驗(yàn)對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和實(shí)驗(yàn)操作能力有著非常重要的作用。但按教材給出的實(shí)驗(yàn)方案，用氫氣進(jìn)行還原市售的氧化銅時(shí)，在反應(yīng)后得到卻是磚紅色粉末而不是具有金屬光澤的紅色的銅[1]。就這一問(wèn)題很多老師都在進(jìn)行了深入的研究和探討。常用的方法有用灼燒細(xì)銅絲先將其氧化然后再用氫氣還原使細(xì)銅絲恢復(fù)光亮；新制氧化銅，然后再用氫氣還原的方法[2]；采用先用水將氧化銅調(diào)成糊狀，再將氧化銅涂抹在試管底部，烘干后再用氫氣還原以得到銅鏡[3]的方法等。這些實(shí)驗(yàn)方法有的雖然能得到紅色具有金屬光澤的銅，但實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備過(guò)程比較復(fù)雜，耗時(shí)費(fèi)力。如何應(yīng)用簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)和操作就能得到具有金屬光澤的紅色的銅呢？ 我們?cè)诒ＷC氫氣純凈和足量的前提下，使用少量氧化銅粉末能均勻或緊密附著在試管內(nèi)壁是此實(shí)驗(yàn)成敗的關(guān)鍵[4]。對(duì)此，我們采用了不同的方法進(jìn)行了有針對(duì)性的實(shí)驗(yàn)改進(jìn)，取得了比較好的實(shí)驗(yàn)效果。實(shí)驗(yàn)方案改進(jìn)簡(jiǎn)介如下：

實(shí)驗(yàn)：1.原理及裝置：H2+CuO====Cu+H2O

一、實(shí)驗(yàn)用品：

墨水瓶，小試管1支切去底部，小膠塞3個(gè)，輸液器導(dǎo)管若干，毛筆1支，氧化銅粉末，蒸餾水，酒精燈，稀硫酸，鋅粒

二、實(shí)驗(yàn)步驟：

（一）將氧化銅粉末用蒸餾水稀釋成糊狀。

（二）用毛筆取糊狀氧化銅，在小試管內(nèi)壁涂一層薄薄的氧化銅，在酒精燈上烘干。

（三）將試管固定在鐵架臺(tái)上，用酒精燈在氧化銅涂層的下方加熱試管，變色后，移去酒精燈，繼續(xù)通一會(huì)氫氣，待試管冷卻后，取出試管，觀察有沒(méi)有亮紅色出現(xiàn)。

三、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：小試管中部出現(xiàn)明顯的亮紅色。

四、實(shí)驗(yàn)改進(jìn)的原因：

（一）把生活中的一些廢棄物充分的利用在學(xué)習(xí)中，可以激發(fā)學(xué)生對(duì)自然學(xué)科的熱愛(ài)之情，同時(shí)也培養(yǎng)了學(xué)生的環(huán)保意識(shí)。

（二）改用小試管將氧化銅調(diào)成糊狀，覆蓋在試管底部，大大地增大與氫氣的接觸面積，且減少了氧化銅用量節(jié)約了實(shí)驗(yàn)藥品，可以節(jié)省加熱時(shí)間和氫氣的用量。

五、實(shí)驗(yàn)成功原因分析：

（一）確保實(shí)驗(yàn)的溫度，一定要高溫。

（二）氧化銅涂層不但要薄而且面積要大。涂層薄，氧化銅才能都接觸到氫氣，避免氧化銅高溫分解為氧化亞銅，成磚紅色；涂層覆蓋面廣，才能觀察到一片明顯的亮紅色。

（三）涂層后要充分烘干水分。由于實(shí)驗(yàn)溫度較高，而試管壁薄，若沒(méi)有充分烘干水分，在加熱過(guò)程中水被蒸發(fā)，可能導(dǎo)致試管底部冷熱不均而破裂。

六、實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)與反思：

本實(shí)驗(yàn)雖為教材實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)，盡管實(shí)驗(yàn)的方案是查閱文獻(xiàn)得來(lái)的，但是在教學(xué)和實(shí)踐過(guò)程中卻發(fā)現(xiàn)很多方法都存在一定的問(wèn)題。經(jīng)過(guò)不斷的摸索和總結(jié)，用一些常見(jiàn)物品做替代品進(jìn)行教學(xué)，可以激發(fā)學(xué)生極大的學(xué)習(xí)興趣。由于使用了小號(hào)試管，實(shí)驗(yàn)的時(shí)間大大縮短且有利于迅速達(dá)到高溫條件，使實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更加明顯[5]。改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)可操作性強(qiáng)，降低了安全隱患便于課堂教學(xué)。但也存在不少問(wèn)題，如用毛筆在小試管中凃氧化銅糊時(shí)，要求薄并且均勻，不易操作，還有待改進(jìn)。

[參考文獻(xiàn)]

[1]李 平.巧做用氫氣還原氧化銅產(chǎn)生銅鏡的實(shí)驗(yàn)[J].2008，8

[2]韓永辰.氫氣還原氧化銅實(shí)驗(yàn)的改進(jìn). [J].1994.6

[3]李平龍，石柏興，何偉.氫氣還原氧化銅的實(shí)驗(yàn)改進(jìn)[J]2002，05

[4]劉廷英. 氫氣還原氧化銅的實(shí)驗(yàn)改進(jìn)[J] 1986，06

[5]李德前. 氫氣還原氧化銅的實(shí)驗(yàn)新設(shè)計(jì)[J] 2004，01

（作者單位：云南省昭通市昭陽(yáng)區(qū)第一中學(xué)）