銅與氯氣反應(yīng)實(shí)驗(yàn)的綠色化改進(jìn)

化學(xué)新課程標(biāo)準(zhǔn)加強(qiáng)了環(huán)境保護(hù)這一教育理念，因此，在中學(xué)化學(xué)教育中應(yīng)該注意培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)境保護(hù)意識，并時(shí)刻將這一理念貫徹于課堂或課外的學(xué)習(xí)活動中。化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中不可避免地要與化學(xué)實(shí)驗(yàn)接觸，通過實(shí)驗(yàn)的介紹、觀察、分析與改進(jìn)，更能直觀形象地加強(qiáng)學(xué)生的環(huán)境保護(hù)意識。氯氣的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)是高中化學(xué)課堂中的一個(gè)重要演示實(shí)驗(yàn)。但是氯氣有一個(gè)特殊的物理性質(zhì)——毒性，所以，在實(shí)驗(yàn)過程中，除了要將明顯的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象呈現(xiàn)給學(xué)生外，還要考慮到環(huán)境保護(hù)以及學(xué)生的身體健康這兩個(gè)重要因素。于是，我們對課本中的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行分析，并通過多次的實(shí)驗(yàn)與探究對該實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了綠色化的改進(jìn)，實(shí)驗(yàn)效果較好。

一、原課本實(shí)驗(yàn)方案

1.實(shí)驗(yàn)裝置圖

2.實(shí)驗(yàn)步驟用坩堝鉗夾住一束銅絲，灼熱后立刻放入盛有氯氣的集氣瓶中，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

3.實(shí)驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn)裝置簡單，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯。

4.實(shí)驗(yàn)不足之處灼熱的銅絲放入集氣瓶中與氯氣反應(yīng)時(shí)，產(chǎn)生的煙會往外冒，未反應(yīng)完的氯氣也會外溢，對環(huán)境造成污染，且不利于學(xué)生的身體健康，要檢驗(yàn)生成的CuCl2還要打開玻璃片倒入NaOH溶液造成二次污染。

二、改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方案

1.實(shí)驗(yàn)原理

（1）Cu+Cl2△CuCl2

（2）CuCl2+2NaOH=Cu(OH)2↓+2NaCl

（3）Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O

2.實(shí)驗(yàn)用品

儀器：具支試管、橡皮塞（酒瓶塞）、注射器、集氣瓶、鐵釘、導(dǎo)管、燒杯、止水夾、橡皮塞

試劑：氯酸鉀（固體）、濃鹽酸、銅絲、2mol/LNaOH

3.實(shí)驗(yàn)裝置圖

4.實(shí)驗(yàn)步驟

(1)用氯酸鉀固體和濃鹽酸制取氯氣收集于集氣瓶中。

(2)將銅絲用砂紙打磨后卷成螺旋狀，并固定于鐵釘上。

(3)關(guān)閉止水夾，并將銅絲在酒精燈上灼熱，迅速伸入盛有氯氣的集氣瓶中。可觀察到反應(yīng)劇烈，有棕色的煙生成。

(4)在燒杯中倒入適量的2mol/LNaOH溶液，并如圖所示，將導(dǎo)管放入燒杯中。

(5)等集氣瓶稍冷卻后，打開止水夾。可觀察到燒杯中的NaOH溶液倒流入集氣瓶中，集氣瓶中有藍(lán)色絮狀沉淀生成。

5.注意事項(xiàng)

(1)保證裝置的氣密性良好。

(2)集氣瓶中收集到的氯氣要充足，而且與氯氣反應(yīng)的銅絲也要足夠，這樣才能使反應(yīng)現(xiàn)象明顯，并產(chǎn)生足夠大的負(fù)壓。

6.實(shí)驗(yàn)優(yōu)點(diǎn)

(1)裝置簡單，操作簡便且安全。

(2)藥品用量少，反應(yīng)快，符合實(shí)驗(yàn)的簡約性要求。

(3)具有環(huán)保措施，NaOH溶液吸收了多余的氯氣，實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)的綠色化，還檢驗(yàn)出了生成的Cu2+。

(責(zé)任編輯 羅 艷）