“藍綠色”的氫氧化銅*——九年級化學教育教學敘事

廉 嬌 祖 華

（1 撫順市第五十中學 遼寧 撫順 113008；2 撫順市新撫區教師進修學校 遼寧 撫順 113000）

一、案例產生背景

義務教育教科書九年級上冊化學教材（人民教育出版社2012 年版）P21 實驗1－6，是第一章課題3《走進化學實驗室》中的一個演示實驗，由于本節課介紹的實驗儀器較多，講授法可視性差，為了激發學生學習化學的興趣， 我們學校將本節課的演示實驗改為學生分組實驗，同時可以最大化地觀察到各種儀器的細節。

二、案例主題

本實驗的內容是：用10mL 量筒量取2mL 氫氧化鈉溶液，倒入試管中，然后用滴管向該試管中滴加硫酸銅溶液，觀察有什么現象發生。 用試管夾夾住該試管（夾在距試管口約1／3 處），按圖所示的正確加熱方法加熱，觀察現象。 （本實驗的目的是練習液體藥品的取用和液體的加熱方法。 ）［1］

三、教學細節

實驗臺上有準備好的各種加熱儀器，還有提前配制好的氫氧化鈉溶液和硫酸銅溶液 （各溶液質量分數未知）。 所有小組的學生都做出實驗中的沉淀了，然后對生成的沉淀進行加熱。

加熱時，有的同學舉手問：“老師，藍色沉淀變成黑色了，對嗎？ ”我點點頭，表現出贊許的表情。

還有的同學舉手問：“老師，我這個試管里的固體怎么不變黑呢？我這個現象對不對呀？”我觀察了一下沉淀的顏色，發現沉淀呈藍綠色，而且沉淀加熱后始終沒有變化。 我對這個現象也很好奇，但我對學生說：“實驗的結果沒有對與錯， 你們可以討論一下各自的實驗方法。記住，留心實驗中異常，你或許是未來的諾貝爾化學獎獲得者。

學生對此提出了質疑，但由于自身知識水平有限不能解決這個問題。 于是我想對這種奇特的現象作以研究，希望能夠對今后的教學有所幫助。

四、資料背景

經查閱資料了解［2－3］，氫氧化鈉與硫酸銅反應，會生成藍色沉淀氫氧化銅［Cu（OH）2］，還可能生成一種藍綠色沉淀——堿式硫酸銅（Cu4（OH）6SO4），生成該物質的方程式為：4CuSO4＋6NaOH═Cu4（OH）6SO4↓＋3Na2SO4，查閱其理化性質［4］：

堿式硫酸銅：

英文名稱：Cupric Sulfate，Basic

分子式： CuSO4·3Cu（OH）2

分子量： 452.29

性狀：綠色單斜晶體，在水中溶解度極小，能溶于稀酸和氨水。

制法： 由硫酸銅和氫氧化鈣或氫氧化鈉反應制得。（需控制濃度）

加熱后會產生氧化銅、二氧化硫和水。

氫氧化銅稍顯兩性，在濃堿中生成［Cu（OH）4］2－離子。

五、分析研究

那么在什么情況下會生成這種物質呢？ 資料上沒有介紹。 以下是探究堿式硫酸銅的產生條件的實驗過程：

稱取硫酸銅固體40g 加水至250mL 配成1mol／L 的硫酸銅溶液， 另外稱取10g 氫氧化鈉固體加水至250mL配成1mol／L 的氫氧化鈉溶液［5］。

六、實驗結果

硫酸銅溶液過量時，沉淀呈藍綠色，并且加熱時沉淀不溶解；氫氧化鈉與硫酸銅恰好反應時，生成氫氧化銅沉淀，加熱時沉淀由藍色變為黑色；氫氧化鈉過量時，沉淀溶解，加熱后變成黑色固體。

實驗現象與溶液滴加順序無關。

七、結果分析

硫酸銅溶液呈酸性，硫酸銅溶液過量時，堿式硫酸銅在酸性條件下加熱無明顯變化； 氫氧化鈉過量時，溶液呈堿性，加熱時均能夠看到產生黑色固體。

本實驗的預期現象：滴加硫酸銅溶液后產生藍色沉淀，加熱該試管，沉淀由藍色變為黑色。 出現特殊現象的原因是學生對物質反應沒有量的概念，而兩種物質溶液反應現象與量有直接影響關系。

八、建議

教材中針對兩種物質溶液反應時，最好標注配制兩種溶液的質量分數，或在教參中注明。 （本人配制CuSO4溶液物質的量濃度為1mol／L，質量分數約為14%；NaOH溶液物質的量濃度為1mol／L，質量分數約為4%，僅作參考）。

其次要標明滴加硫酸銅溶液的滴數，3－5 滴即可，建議教材說明硫酸銅溶液的用量， 以防學生任意用量，導致其他現象產生，給學生留下錯誤的印象。

［1］ 人教社化學室. 義務教育教科書·化學（上冊）［M］.北京：人民教育出版社，2012：21

［2］ 北師大等.無機化學（上冊）［M］.北京：高等教育出版社，1986：44

［3］ 蔡云波，劉俊博.關于硫酸銅與氫氧化鈣溶液反應產物的討論［J］.中學化學教學參考，2009，（1～2）：39－40

［4］ 百 度 百 科. 堿 式 硫 酸 銅. http：／ ／baike.baidu.com／view／487213.htm

［5］ 李穎，劉懷樂.對2005 年高考理綜（Ⅲ）第27 題的實證分析［J］.化學教育，2005，26（8）：55－56