銅在氯氣中燃燒實驗的新設計

摘要：為能在課堂上更好地完成銅在氯氣中燃燒的演示實驗，可利用蒸餾瓶作為反應器改進教材中原有的演示實驗，可使實驗操作簡單、現象明顯、減少環境污染，從而培養學生的環保意識和創新意識。

關鍵詞：銅絲在氯氣中燃燒；演示實驗；化學實驗設計

文章編號：1005–6629（2013）10–0050–02 中圖分類號：G633.8 文獻標識碼：B

銅在氯氣中燃燒實驗是現行化學教材[1]中的一個經典實驗（實驗裝置如圖1所示），許多教師發現教材中介紹的實驗方法雖然能達到實驗要求的目標，但有明顯的不足之處：一是在集氣瓶中收集氯氣時需要一個較為復雜的氯氣制備系統，在制備和收集過程中容易造成氯氣外逸，污染室內空氣；二是在實驗反應操作過程中，瓶內未反應的氯氣及大量棕黃色的煙（氯化銅顆粒）外逸，污染教室環境，不利于師生健康。為此，攀枝花市的譚文生[2]老師曾利用具支U形管作反應器對該實驗進行了較好的改進（實驗裝置如圖2所示）。但筆者認為該實驗設計美中不足之處是：具支U形管作反應器可見度小，不利于學生對實驗現象的觀察。因此筆者選擇了容積較大的蒸餾瓶作反應器完成該實驗設計，完全能夠解決上述實驗設計的兩個不足之處，取得較好的教學效果，現將該實驗設計介紹如下。

1 實驗用品

蒸餾瓶（500 mL）1個，單球干燥管1支，小試管（12 mm×100 mm）1支，膠頭滴管2支，2號單孔橡膠塞1個，5號雙孔橡膠塞1個，粗銅絲（40 cm長）1根，酒精燈1盞，火柴1盒，鐵架臺1個，十字夾、鐵夾各1個。

濃鹽酸，高錳酸鉀晶體，顆粒狀堿石灰，細銅絲（導線芯），蒸餾水。

2 實驗裝置

如圖3所示（已略去鐵架臺）搭建裝置。

3 附件制作

3.1 制作銅絲試管架

取1根40 cm長的粗銅絲，用鐵鉗彎成一個能固定試管的架子（如圖4所示）。

3.2 組裝橡膠塞

將自制銅絲試管架的柄穿入5號雙孔橡膠塞的中央；在橡膠塞的兩個小孔上分別裝上兩支膠頭滴管，并保證氣密性良好（如圖5所示）。

（5）用力下推試管架的銅絲柄，使小試管下移到蒸餾瓶的底部。由于氯氣的密度大于空氣的密度，空氣通過干燥管排出瓶體外。

（6）待小試管內的反應結束、氯氣充滿整個蒸餾瓶的瓶體時，點燃酒精燈加熱蒸餾瓶瓶底上的細銅絲；當銅絲紅熱時，銅絲立即在氯氣中燃燒起來（Cu+ Cl2 CuCl2），產生黃色的濃煙。

（7）待細銅絲燃燒結束蒸餾瓶冷卻后，用手擠壓吸有蒸餾水的滴管膠頭，使蒸餾水全部注入蒸餾瓶體內，可觀察到溶液呈藍綠色，說明生成物為氯化銅。

參考文獻：

[1]人民教育出版社化學室編著.全日制普通高級中學教科書·（必修）化學第一冊[M].北京：人民教育出版社，2003：65.

[2]譚文生.銅絲在氯氣中燃燒實驗的新設計[J].化學教學，2012，（9）：45.