初中化學木炭還原氧化銅實驗探究

【中圖分類號】G633.8 【文獻標識碼】B【文章編號】2095-3089（2012）13-0274-01

2012年11月5日到6日，建三江教育局舉辦第四屆 “綠色米都杯”同課異構活動，這次活動中要求教師講的是《單質碳的化學性質》一課。提前接到這個通知，準備這節課，在講解碳的還原性時，遇到了問題。

實驗要等到試管冷卻后再把試管里的粉末倒在紙上觀察，實驗時間長又不利于學生觀察現象，并且看到的是暗紅色無光澤的氧化亞銅。木炭和氧化銅量的控制不好掌握，木炭的量多了，銅看不清楚；木炭的量少了，石灰水變渾濁的現象不明顯。如果用酒精噴燈，那是不可能做分組實驗的，因為我們是農村地區，作為教師的我酒精噴燈都沒有用過，再說根本也沒有那么多的酒精噴燈用于分組實驗。如果實驗按照課本上的操作方法做演示實驗，用酒精噴燈加熱時間短了，現象不明顯，觀察不到，對知識的理解印象不深。加熱時間長了試管質量問題，試管不是燒漏了，就是燒變形了。如果不分組實驗，那樣這節大賽課太沒有創新了，怎么辦？

如何對課本原有的方法進行改進呢？日思夜想，腦袋中突然想到了剛剛講完質量守恒定律中的一道題。

在密閉的容器中加熱蔗糖產生黑色物質炭和水，這一實驗說明了（）

A、蔗糖是由碳元素和氫元素組成的純凈物

B、蔗糖是炭黑和水組成的混合物

C、蔗糖分子是由碳原子和水分子構成的

D、蔗糖是由碳、氫、氧三種元素組成的化合物

化學實驗中有許多用新生成的，如澄清的石灰水需要新配置。如果用新生成的炭，做實驗能不能成功，反復實驗多次，最終成功了。

現將實驗過程呈現如下：

一、實驗名稱：探究木炭與氧化銅反應

二、實驗素材：人教版九年級化學上冊課本第110頁，實驗6—2

把剛烘干的木炭粉末和氧化銅粉末混合均勻，小心地鋪放進試管，并將試管固定在鐵架臺上，試管口裝有通入澄清石灰水的導管。用酒精燈（可加網罩以使火焰集中并提高溫度，最好使用酒精噴燈）加熱混合物幾分鐘。然后先撤出導氣管，待試管冷卻后在把試管里的粉末倒在紙上。觀察現象并分析。

二、實驗目的及實驗原理

新課程標準指出學習和運用化學實驗技能和科學探究方法，離不開實驗活動。教師應結合具體的教學內容和學校實際，積極創造條件，通過多種途徑，安排和組織學生完成化學實驗。

使用蔗糖溶解在水中后被吸附于炭粉中，并把氧化銅包在里面，受熱時蔗糖迅速分解成表面積很大的炭粒。這些活性很強的炭粒，與氧化銅充分接觸并在酒精燈加熱的溫度下就能發生反應，有效的降低了發生反應的溫度。

三、實驗儀器及試劑

儀器： 燒杯 玻璃棒 藥匙 大試管 小試管 鐵架臺 膠塞帶導管

試劑：木炭 氧化銅 蔗糖

四、實驗裝置圖

五、實驗操作步驟

1、 在燒杯中放入少半藥匙蔗糖，并加少許水（大約1毫升）溶解蔗糖，蔗糖溶解后，在燒杯中加入少半藥匙炭，再加入2藥匙的氧化銅，用玻璃棒攪拌均勻，糊狀有粘稠感。涂于試管底部內壁上。注意涂抹時一定要薄，這樣現象才明顯。

2、連接好實驗儀器（氣密性良好），導管一端進入小試管，小試管中裝有澄清的石灰水（澄清的石灰水大約1毫升）。注意藥品很少，產生的二氧化碳也很少。

3、開始加熱，先預熱后集中在有藥品的部位加熱，加熱大約3分鐘，看到黑色物質變成亮紫紅色物質時，就可以停止加熱了。

4、實驗結束的時候，不用把導管從石灰水中取出，碳和氧化銅反應是一個劇烈的放熱反應，當實驗完畢后，試管里面有大量的熱氣體存在，可導致試管內的壓強比較大（大于外界大氣壓），在移開酒精燈之后的一定時間內澄清石灰水是不會立即倒吸到熱的試管中的（即使會出現倒吸現象，也會是比較少的，將會出現在導氣管內，因為石灰水的用量是比較小的）。

六、實驗現象

試管內壁出現了亮紫紅色的物質 （形成了一層銅鏡）

澄清的石灰水變渾濁

七、實驗驗證

在新生成亮紫紅色的物質中，我加入了鹽酸，洗不掉。

我加入了硝酸銀溶液，一會之后，亮紫紅色物質消失了，溶液變成了藍色，試管底部有銀白色物質析出。

八、注意事項

1、裝置氣密性必須良好

2、一定要先溶解蔗糖，后加入木炭和氧化銅。蔗糖不溶解，三種固體混合，加熱時間較長。

3、藥品的量要嚴格控制。

九、改進后的優點

1.實驗現象明顯，利于學生觀察。

2.操作簡單，只要用酒精燈加熱。

3.不要自然冷卻，縮短了實驗時間。

十、裝置改進的意義

1、利用日常生活中的用品蔗糖改進實驗，達到實驗目的，又遵循了實驗改進的科學性、實用性，簡約性，安全性。

2、處理好理論與實踐之間的關系，理論知識固然重要，沒有錯，無可厚非，但在實踐過程中要具體問題具體分析，在防止銅被氧化的過程中，理論上是先將導管從水槽中取出，在把酒精燈熄滅。實踐中根本就不需要將澄清石灰水中與之相連接的導氣管撤掉，就讓生成的銅在密閉容器內逐漸冷卻，在這種條件下，澄清石灰水會倒吸入在導氣管中，可以起著防止外界空氣進入使生成的銅被氧化。

3、化學實驗過程中，對實驗的操作程序及步驟進行改進，使實驗過程更加簡捷，實驗步驟更加合理。