金屬氧化物與酸反應(yīng)的實驗探究

韓秀紅

（濱海縣坎北中學 江蘇 濱海 224500）

在人教版九年級化學《常見的酸》課題教學中有酸與金屬氧化物反應(yīng)的知識點學習，教材中提供的是稀鹽酸和生銹的鐵釘即氧化鐵反應(yīng)的探究實驗，然后由此推廣到其它金屬氧化物與鹽酸、硫酸的反應(yīng)學習。除此以外，化學教師要不要補充其他的金屬氧化物與酸進行反應(yīng)呢？ 它們的實驗效果與氧化鐵和鹽酸反應(yīng)的效果相比較，誰更好呢？

結(jié)合課堂教學效果的實際情況，以及初三學生的學習與年齡特點，筆者認為應(yīng)本著以下兩個原則進行課堂實驗教學的設(shè)計和選擇：（1）反應(yīng)要有明顯的現(xiàn)象，最好能調(diào)動學生的全部感官來感受化學反應(yīng)的實實在在進行著，即最好有顏色變化（視覺效果）、或氣體的生成（也是視覺效果）、或熱量的變化（通過觸覺）、聲音等；（2）反應(yīng)的速率要快，不能無謂的浪費課堂上的寶貴時間。這就要求教者對課堂實驗要精心選擇，弄清楚教材所提供的課堂探究實驗要想達到預(yù)期的效果所需要的實驗裝置的選擇、藥品分量的把握、酸的濃度大小、是否需要加熱等等方面的要求，切不可未經(jīng)課前的預(yù)試就想當然的直接就將器材帶到課堂上進行演示或探究，有些化學教師覺得只要按照書本的方案照做就行了，沒有必要浪費時間課前再去探究或預(yù)試了。而實際情況卻是很多時候?qū)氋F的課堂時間浪費在器材的組裝、實驗現(xiàn)象的等待上。甚至出現(xiàn)因教者人為因素而導(dǎo)致實驗不成功的事例。為了增強實驗的可操作性，也為了讓學生能更好、更直觀地理解這一知識點，我選擇了氧化鐵和氧化銅進行了認真的對比實驗，從視覺的直觀效果和課堂上的時效性角度綜合比較了兩者與鹽酸反應(yīng)的顏色變化和反應(yīng)時間長短等方面的情況，下面將氧化鐵和鹽酸反應(yīng)情況與氧化銅和鹽酸反應(yīng)的情況的具體數(shù)據(jù)比較如下。

一、氧化鐵和鹽酸的反應(yīng)

組別 鹽酸濃度 鹽酸的用量 氧化鐵用量 常溫反應(yīng)看到現(xiàn)象的時間 加熱時看到現(xiàn)象的時間第一組 濃鹽酸 2mL 角匙尾端一平匙 30 秒即可看到淺黃色 很快第二組 1∶1（濃鹽酸與水按體積比為1∶1 配制，下同） 2mL 角匙尾端一平匙 約10 分鐘看到淺黃色，但顏色受懸浮的紅色氧化鐵干擾 很快第三組 1∶2 2mL 角匙尾端一平匙 15 分鐘后看不到淺黃色，此時懸浮的氧化鐵已經(jīng)沉淀。30 分鐘后出現(xiàn)淺黃色。十幾秒鐘第四組 1∶3 2mL 角匙尾端一平匙 15 分鐘后看不到淺黃色，此時懸浮的氧化鐵已經(jīng)沉淀。20 秒左右第五組 1∶4 2mL 角匙尾端一平匙 15 分鐘后看不到淺黃色，此時懸浮的氧化鐵已經(jīng)沉淀。30 秒即可看到明顯的棕黃色

結(jié)論：①除濃鹽酸外，常溫下反應(yīng)太慢，耗時太多。

②鹽酸用量正常的情況下（2mL），所能消耗的氧化鐵的用量很少，不易把握，加入的氧化鐵極易過量，懸浮于溶液中，且較長時間才能沉淀，從而對實驗現(xiàn)象的觀察造成干擾。

③氧化鐵的紅色與生成物三氯化鐵的棕黃色色差不大，難以區(qū)別，不便于觀察。

二、氧化銅和鹽酸的反應(yīng)（見下頁表）

結(jié)論：①與氧化鐵與鹽酸反應(yīng)比較，氧化銅的反應(yīng)常溫下都較快，占用課堂實驗的時間較少。

②鹽酸用量正常的情況下（2mL），所能消耗的氧化銅用量比氧化鐵要多，加入量易于把握，且氧化銅易于沉降，不懸浮于溶液中，從而不會對實驗現(xiàn)象造成干擾。

③氧化銅的黑色與生成物氯化銅的顏色區(qū)別明顯，便于觀察。但不足之處是氧化銅與不同濃度的鹽酸反應(yīng)顏色深淺有些較差，需要我們老師作出解釋。這從另一個角度看，其實也有利于學生對溶液顏色與溶質(zhì)濃度大小等因素有關(guān)的理解，避免教條的認為什么溶液就一定是什么顏色的這一認識誤區(qū)。

第二組1∶1（濃鹽酸與水按體積組別 鹽酸濃度 鹽酸的用量 氧化銅用量 看到現(xiàn)象的時間 加熱時看到現(xiàn)象的時間第一組 濃鹽酸 2mL 角匙尾端一平匙 立即出現(xiàn)暗黃色溶液再加氧化銅變?yōu)辄S綠色且無黑色物質(zhì)剩余。立刻比為1∶1 配制，下同） 2mL 角匙尾端一平匙 30 秒即可看到淺綠色，且無黑色物質(zhì)剩余。幾秒第三組 1∶2 2mL 角匙尾端一平匙 1 分鐘即可看到淺藍綠色，且無黑色物質(zhì)剩余。幾秒第四組 1∶3 2mL 角匙尾端一平匙 2 分半鐘看到淺藍色且無黑色物質(zhì)剩余。只需10 秒即看到淺綠色第五組 1∶4 2mL 角匙尾端一平匙 4 分半鐘可看到更淺的藍色且無黑色物質(zhì)剩余。十幾秒

通過對這兩組實驗的比較，并且在我校的分組實驗課上與學生作了共同的探究后，一致覺得用氧化銅和鹽酸反應(yīng)效果比氧化鐵與鹽酸反應(yīng)要好得多。并且結(jié)合初三學生的實驗素質(zhì)，實驗?zāi)芰Γ蛯嶒灴疾榈目刹僮餍裕x擇用濃鹽酸與水按照體積比為1∶3 所配的的稀鹽酸2mL 在不加熱的情況下和用量為角匙尾端一到兩平匙氧化銅進行反應(yīng)為最佳。

通過對氧化鐵、氧化銅分別與酸反應(yīng)的實驗探究，筆者感到我們化學教師，面對每一個課堂實驗，都要認真對待，努力探究每一個實驗的可操作性、時效性，如此必將大大提高課堂教學的效率，另外，通過教者的用心探究后，往往能找到更有效果、更具有趣味性、更能激發(fā)學生學習興趣的一些創(chuàng)新性的課堂實驗。