初中化学“木炭还原氧化铜”的实验探究

黄介金

在初中化学第六单元《碳和碳的氧化物》中,炭还原氧化铜的实验是初中化学教师公认的难做的实验,因为炭和氧化铜都是固体,固体之间的相互接触远不比在溶液中接触充分,反应缓慢,现象不明显,实验效果不佳.本人对该实验进行了多次探究,结果仅用2～3分钟时间,便出现了明亮的红色铜镜,取得了良好的实验效果.

1.实验思路

本次探究实验,缘于教学参考书中:用水将氧化铜粉和木炭粉的混合物调成糊状,粘于试管底部,然后加热.但发现有如下缺点:(1)水分蒸发慢.(2)加热时间久.(3)生成红色的铜现象不明显.(4)澄清石灰水容易倒流进入试管.

2.实验改进

用酒精代替水,即用酒精将氧化铜粉和木炭粉的混合物调成糊状,粘于试管底部,然后加热.主要考虑两个问题:(1)酒精易挥发;(2)酒精的着火点低(75℃),加热时可能有部分的酒精燃烧,有助于将试管内的氧气消耗,避免生成的热铜发生氧化.

3.实验结果

加热不到三分钟,试管底部便出现明亮的铜镜.

4.具体做法如下

(1)将氧化铜粉和活性炭粉(或木炭粉)按约5∶3的质量比混合均匀.

(2)取混合后的上述混合物放在表面皿上,加入酒精调成糊状物(这是实验成功的关键),用药匙将少许糊状物放到试管底部.

(3)用普通酒精灯加热2~3分钟后,试管底部便出现明亮的红色铜镜.

5.实验后记:本实验成功以后,我又作了如下两个探究性实验:①用汽油代替酒精;②用松节油代替酒精,结果都没有出现红色的铜镜.

6.实验反思:上述实验生成的铜是不是因酒精具有还原性?或者酒精在试管中不完全燃烧产生一氧化碳起的作用?

7.上网查阅资料:获知酒精具有还原性,可以被氧化成乙醛.

8.再次实验:用氧化铜粉和酒精一起混合调成糊状物于试管中加热,结果也很快反应,出现了如上所述的红色铜镜.

9.结论:用酒精将炭粉和氧化铜粉的混合物调成糊状物后于试管中加热,出现明亮的红色铜镜,并非是碳与氧化铜反应,而是酒精和氧化铜反应的结果.

化学课堂演示实验,旨在通过直观的、明显的实验现象来说明实验的本质,虽然上述实验的现象与要说明的“碳具有还原性”这一“本质”相脱节,几年来我如是做法虽不免有点心虚和牵强附会,但它能直观地说明碳还原氧化铜,劝君不妨一试.

(责任编辑:廖银燕)