初中化學“木炭還原氧化銅”的實驗探究

黃介金

在初中化學第六單元《碳和碳的氧化物》中,炭還原氧化銅的實驗是初中化學教師公認的難做的實驗,因為炭和氧化銅都是固體,固體之間的相互接觸遠不比在溶液中接觸充分,反應緩慢,現象不明顯,實驗效果不佳.本人對該實驗進行了多次探究,結果僅用2～3分鐘時間,便出現了明亮的紅色銅鏡,取得了良好的實驗效果.

1.實驗思路

本次探究實驗,緣于教學參考書中:用水將氧化銅粉和木炭粉的混合物調成糊狀,粘于試管底部,然后加熱.但發現有如下缺點:(1)水分蒸發慢.(2)加熱時間久.(3)生成紅色的銅現象不明顯.(4)澄清石灰水容易倒流進入試管.

2.實驗改進

用酒精代替水,即用酒精將氧化銅粉和木炭粉的混合物調成糊狀,粘于試管底部,然后加熱.主要考慮兩個問題:(1)酒精易揮發;(2)酒精的著火點低(75℃),加熱時可能有部分的酒精燃燒,有助于將試管內的氧氣消耗,避免生成的熱銅發生氧化.

3.實驗結果

加熱不到三分鐘,試管底部便出現明亮的銅鏡.

4.具體做法如下

(1)將氧化銅粉和活性炭粉(或木炭粉)按約5∶3的質量比混合均勻.

(2)取混合后的上述混合物放在表面皿上,加入酒精調成糊狀物(這是實驗成功的關鍵),用藥匙將少許糊狀物放到試管底部.

(3)用普通酒精燈加熱2~3分鐘后,試管底部便出現明亮的紅色銅鏡.

5.實驗后記:本實驗成功以后,我又作了如下兩個探究性實驗:①用汽油代替酒精;②用松節油代替酒精,結果都沒有出現紅色的銅鏡.

6.實驗反思:上述實驗生成的銅是不是因酒精具有還原性?或者酒精在試管中不完全燃燒產生一氧化碳起的作用?

7.上網查閱資料:獲知酒精具有還原性,可以被氧化成乙醛.

8.再次實驗:用氧化銅粉和酒精一起混合調成糊狀物于試管中加熱,結果也很快反應,出現了如上所述的紅色銅鏡.

9.結論:用酒精將炭粉和氧化銅粉的混合物調成糊狀物后于試管中加熱,出現明亮的紅色銅鏡,并非是碳與氧化銅反應,而是酒精和氧化銅反應的結果.

化學課堂演示實驗,旨在通過直觀的、明顯的實驗現象來說明實驗的本質,雖然上述實驗的現象與要說明的“碳具有還原性”這一“本質”相脫節,幾年來我如是做法雖不免有點心虛和牽強附會,但它能直觀地說明碳還原氧化銅,勸君不妨一試.

(責任編輯:廖銀燕)