初中化学关于铜的学习

冉维

摘要：文章探究了初中化学中关于铜的学习的相关问题，希望对于解决有关铜的问题有帮助。

关键词：初中化学铜学习方法

化学是一门渗透很多领域，涉及世间各种物体变化的学科，化学也是大的科学门类中比较基础的学科，学习与应用化学不仅可以帮助学生更好地了解这个世界，而且便于同学对于一些应用科学进行进一步深入的学习与探究。学习化学对于人生哲学来说大有裨益，可以帮助同学们树立正确的世界观，摆脱愚昧，相信科学。世界的历史因为化学而得到进步。自从门捷列夫发现了元素周期表之后，人类不断将新的元素“填充”进去（发现新元素），因此人类才得以更全面深刻地认识这个世界。化学改变了我们的生活，并且将继续改变我们的生活，大到核电站，小到一个暖手贴，这些都充斥着化学的身影。化学如此之重要，教师一定要做好教学工作，学生也要意识到学科的重要性。

一、要解决的问题

下面我们言归正传，回到课程本身。铜是我们很熟悉的一种金属，而在化学里也是我们熟悉的一种元素，有很多的习题涉及铜，也就是“Cu”，下面我们看几个例子：

1.有一种炼铜的方法叫“火法炼铜”，它的化学方程式为：Cu S+O =2Cu+SO 。在Cu S，中铜的化合价是。

2.铜的化学特性不活泼，只有将H O 滴入Cu和稀硫酸的混合物中才发生反应，其表现为溶液很快变成蓝色，那么铜与稀硫酸反应的化学方程式为：。

3.将溶液和溶液混合，会析出绿色碱式碳酸铜沉淀，试写出该反应的化学方程式。想要解决这些问题，我们首先要进行一些相关知识的学习。

二、相关知识

1.铜：化学符号“Cu”（源于拉丁语：Cuprum），化学性质不活泼，因此是人类最开始发现的金属单质，也是最开始使用的金属。铜的原子序数为29。

铜常见的化学反应方程式：

（1）铜与氧在加热的情况下发生化合反应：

2Cu+O 2CuO

化学反应的现象为亮黄色的铜丝变成黑色的化合物，该化合物即为氧化铜，这里因“O”的化合价为“-2”价，故根据化合物中元素化合价的代数和为零的原则可知“Cu”在这里呈“+2”价。

如果以上反应在产生黑色的氧化铜后继续加热，则反应会有进一步变化，即以下反应：

4Cu+O =2Cu O

该反应现象为黑色氧化铜进一步变为红色化合物，该化合物即为氧化亚铜。这里因“O”的化合价仍然是“-2”价，故根据化合物中元素化合价的代数和为零的原则可知“Cu”在这里呈“+1”价。

根据以上化学反应实例可知，“Cu”一般具有两种常见的化合价，分别为“+1”和“+2”。

（2）铜与空气的反应：

在潮湿的空气中，铜可与二氧化碳发生反应产生可以防止铜进一步腐蚀的“铜绿”——（碱式碳酸铜），其化学反应方程式如下所示：

2Cu+O +CO +H O=Cu（OH） ·CuCO

或：2Cu+O +H O+CO =Cu （OH） CO

这是碱式碳酸铜的两种不同形式的化学式。在这里，氢氧根“-OH”呈“-1”价，碳酸根“-CO ”呈“-2”价，根据化合物中元素化合价的代数和为零的原则可知“Cu”在这里呈“+2”价。

（3）铜和卤素发生的反应：

Cu+Cl =CuCl

该反应可直接在常温下完成，“Cu”呈“+2”价。

（4）Cu+2FeCl =2FeCl +CuCl

该反应为铜和三氯化铁发生的反应，这个反应在电子行业有着广泛的应用，大量的科技爱好者或职业的科技工作者运用这个反应进行电路板的制作中很重要的“腐蚀”这一步程序。

（5）铜和酸发生的化学反应：

铜与盐酸发生反应：

2Cu+4HCl+O =2CuCl +2H O

铜与硫酸发生反应：

2Cu+2H SO +O =2CuSO +2H O

铜与浓盐酸发生反应：

2Cu+8HCl（浓）=2H [CuCl ]+H ↑

铜与HNO 、热浓硫酸等氧化性酸发生反应而溶解：

Cu+4HNO （浓）=Cu（NO ） +2NO ↑+2H O

3Cu+8HNO （稀）=3Cu（NO ） +2NO↑+4H O

Cu+2H SO （浓）=CuSO +SO ↑+2H O

三、解决问题

1.对于第一道关于问硫化铜中铜的化合价的问题，我想各位在大标题“二.相关知识”中已经注意到了，我反复提到一个叫做“化合物中元素化合价的代数和为零的原则”的这么一个东西，很好理解，不用过多解释，我们直接运用这个方法解决这个问题，即“S”呈“-2”价，故根据化合物中元素化合价的代数和为零的原则，“Cu”呈“+1”价。有的人可能会问，为什么“S”在这里就是“-2”价呢？为什么不是“0”“+6”“+4”这些化合价呢？这是个既简单又复杂的问题，如果把这个反应还原为实体的反应中进行思考，那么这将是一个复杂的问题，有限的篇幅无法解释，而如果单纯地只就化学方程式本身进行思考，那么这个问题就很简单了：前面已经提到，“Cu”的常见化合价为“+1”价和“+2”价，我们分别代入（其中x为“Cu”的化合价，y为“S”的化合价）进行试验，根据排除法就可得出“S”呈“-2”价的结论。

2.对于第二道题，该反应为将双氧水滴入稀硫酸和铜的混合物中产生蓝色的硫酸铜溶液的反应，该反应的化学方程式为：

Cu+H O +H SO =CuSO +2H O

在这里，“Cu”呈“+2”价。像这种反应一定要搞清楚各个元素在反应过后呈什么样的价态，以便于写出没有给出的反应生成物的化学式及化学方程式的配平。

3.对于第三道题，该反应为硫酸铜溶液和碳酸钠溶液混合发生的化学反应，但是，这里要注意，并不是所有盐发生反应都是置换反应，比如这个反应就是个典型的例子（知道这个例子之后，当我们在做例如“盐溶液和盐溶液之间只能发生置换反应”这种判断题时就可以毫不犹豫地得到答案），它的反应方程式如下：

2CuSO +2Na CO +H O=Cu （OH） CO +2Na SO +CO ↑

这里的难点是写出碱式碳酸铜化学式，这个一般就要靠平时多做题的积累。另外，要知道反应过后各元素的化合价，这样才便于写出题中未给出的化学式（当然，这道题只是特例，一般初中阶段不会让学生独立写出这么难的化学式，这里只是想借此例强调写题中未给化学式的方法。）

四、结语

通过今天对三个例题的研究和探讨，我们了解到了“Cu”铜这种元素，知道了它常见的化合价，以及常见的反应和一般的化合物的形式，这对于我们今后解决有关“Cu”的问题有很大的帮助，有很大的指导意义。

参考文献：

[1]人教版初中化学教材.义务教育课程标准试验教科书·化学.

[2]崔学桂等主编.基础无机化学实验（无机及分析化学部分）.化学工业出版社，2014.

[3]石中英.教育哲学导论[M].北京：北京师范大学出版社，2012.