金属氧化物与酸反应的实验探究

韩秀红

（滨海县坎北中学 江苏 滨海 224500）

在人教版九年级化学《常见的酸》课题教学中有酸与金属氧化物反应的知识点学习，教材中提供的是稀盐酸和生锈的铁钉即氧化铁反应的探究实验，然后由此推广到其它金属氧化物与盐酸、硫酸的反应学习。除此以外，化学教师要不要补充其他的金属氧化物与酸进行反应呢？ 它们的实验效果与氧化铁和盐酸反应的效果相比较，谁更好呢？

结合课堂教学效果的实际情况，以及初三学生的学习与年龄特点，笔者认为应本着以下两个原则进行课堂实验教学的设计和选择：（1）反应要有明显的现象，最好能调动学生的全部感官来感受化学反应的实实在在进行着，即最好有颜色变化（视觉效果）、或气体的生成（也是视觉效果）、或热量的变化（通过触觉）、声音等；（2）反应的速率要快，不能无谓的浪费课堂上的宝贵时间。这就要求教者对课堂实验要精心选择，弄清楚教材所提供的课堂探究实验要想达到预期的效果所需要的实验装置的选择、药品分量的把握、酸的浓度大小、是否需要加热等等方面的要求，切不可未经课前的预试就想当然的直接就将器材带到课堂上进行演示或探究，有些化学教师觉得只要按照书本的方案照做就行了，没有必要浪费时间课前再去探究或预试了。而实际情况却是很多时候将宝贵的课堂时间浪费在器材的组装、实验现象的等待上。甚至出现因教者人为因素而导致实验不成功的事例。为了增强实验的可操作性，也为了让学生能更好、更直观地理解这一知识点，我选择了氧化铁和氧化铜进行了认真的对比实验，从视觉的直观效果和课堂上的时效性角度综合比较了两者与盐酸反应的颜色变化和反应时间长短等方面的情况，下面将氧化铁和盐酸反应情况与氧化铜和盐酸反应的情况的具体数据比较如下。

一、氧化铁和盐酸的反应

组别 盐酸浓度 盐酸的用量 氧化铁用量 常温反应看到现象的时间 加热时看到现象的时间第一组 浓盐酸 2mL 角匙尾端一平匙 30 秒即可看到浅黄色 很快第二组 1∶1（浓盐酸与水按体积比为1∶1 配制，下同） 2mL 角匙尾端一平匙 约10 分钟看到浅黄色，但颜色受悬浮的红色氧化铁干扰 很快第三组 1∶2 2mL 角匙尾端一平匙 15 分钟后看不到浅黄色，此时悬浮的氧化铁已经沉淀。30 分钟后出现浅黄色。十几秒钟第四组 1∶3 2mL 角匙尾端一平匙 15 分钟后看不到浅黄色，此时悬浮的氧化铁已经沉淀。20 秒左右第五组 1∶4 2mL 角匙尾端一平匙 15 分钟后看不到浅黄色，此时悬浮的氧化铁已经沉淀。30 秒即可看到明显的棕黄色

结论：①除浓盐酸外，常温下反应太慢，耗时太多。

②盐酸用量正常的情况下（2mL），所能消耗的氧化铁的用量很少，不易把握，加入的氧化铁极易过量，悬浮于溶液中，且较长时间才能沉淀，从而对实验现象的观察造成干扰。

③氧化铁的红色与生成物三氯化铁的棕黄色色差不大，难以区别，不便于观察。

二、氧化铜和盐酸的反应（见下页表）

结论：①与氧化铁与盐酸反应比较，氧化铜的反应常温下都较快，占用课堂实验的时间较少。

②盐酸用量正常的情况下（2mL），所能消耗的氧化铜用量比氧化铁要多，加入量易于把握，且氧化铜易于沉降，不悬浮于溶液中，从而不会对实验现象造成干扰。

③氧化铜的黑色与生成物氯化铜的颜色区别明显，便于观察。但不足之处是氧化铜与不同浓度的盐酸反应颜色深浅有些较差，需要我们老师作出解释。这从另一个角度看，其实也有利于学生对溶液颜色与溶质浓度大小等因素有关的理解，避免教条的认为什么溶液就一定是什么颜色的这一认识误区。

第二组1∶1（浓盐酸与水按体积组别 盐酸浓度 盐酸的用量 氧化铜用量 看到现象的时间 加热时看到现象的时间第一组 浓盐酸 2mL 角匙尾端一平匙 立即出现暗黄色溶液再加氧化铜变为黄绿色且无黑色物质剩余。立刻比为1∶1 配制，下同） 2mL 角匙尾端一平匙 30 秒即可看到浅绿色，且无黑色物质剩余。几秒第三组 1∶2 2mL 角匙尾端一平匙 1 分钟即可看到浅蓝绿色，且无黑色物质剩余。几秒第四组 1∶3 2mL 角匙尾端一平匙 2 分半钟看到浅蓝色且无黑色物质剩余。只需10 秒即看到浅绿色第五组 1∶4 2mL 角匙尾端一平匙 4 分半钟可看到更浅的蓝色且无黑色物质剩余。十几秒

通过对这两组实验的比较，并且在我校的分组实验课上与学生作了共同的探究后，一致觉得用氧化铜和盐酸反应效果比氧化铁与盐酸反应要好得多。并且结合初三学生的实验素质，实验能力，和实验考查的可操作性，选择用浓盐酸与水按照体积比为1∶3 所配的的稀盐酸2mL 在不加热的情况下和用量为角匙尾端一到两平匙氧化铜进行反应为最佳。

通过对氧化铁、氧化铜分别与酸反应的实验探究，笔者感到我们化学教师，面对每一个课堂实验，都要认真对待，努力探究每一个实验的可操作性、时效性，如此必将大大提高课堂教学的效率，另外，通过教者的用心探究后，往往能找到更有效果、更具有趣味性、更能激发学生学习兴趣的一些创新性的课堂实验。