碳還原氧化銅實(shí)驗(yàn)改進(jìn)創(chuàng)新

1、碳還原氧化銅實(shí)驗(yàn)裝置和方法改進(jìn)創(chuàng)新米易縣第一初級中學(xué)校嚴(yán)正瓊一、實(shí)驗(yàn)改進(jìn)創(chuàng)新的目的和意義：1、通過改進(jìn)創(chuàng)新，使碳還原氧化銅的實(shí)驗(yàn)變得簡便容易操作，縮短實(shí)驗(yàn)時(shí)間，使實(shí)驗(yàn) 現(xiàn)象更加明顯，實(shí)驗(yàn)效果更好了，簡單有效，大大提高了實(shí)驗(yàn)教學(xué)效率。2、實(shí)驗(yàn)儀器微型化了，可節(jié)約藥品和能源（用酒精燈替換酒精噴燈加熱），操作更加 方便安全。3、希望該改進(jìn)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)裝置和方法能被廣泛推廣使用，為初中化學(xué)教學(xué)做些貢獻(xiàn)。二、實(shí)驗(yàn)用品：1、器材：0 5-6mm的玻璃管，長約25cm，乳膠頭、乳膠管、玻璃導(dǎo)管、鐵絲網(wǎng)罩、 酒精燈、鐵架臺（帶鐵夾）、火柴（打火機(jī)）、燒杯（50ml）、研缽、表面皿、石棉網(wǎng)、 坩蝸鉗。2、藥品：炭粉

2、（蔗糖脫水制成的）、氧化銅粉、澄清石灰水。三、制作方法：將0 5-6mm，長約25cm的玻璃管的兩端反方向燒制成大約1500,大概類似于S型， 用S型玻璃管替換大試管作反應(yīng)容器;將另一段0 5-6mm長約10cm的玻璃管燒制成約 1000作導(dǎo)管用。四、實(shí)驗(yàn)操作方法：1、取1藥匙炭粉與3藥匙氧化銅粉（質(zhì)量比約1:10）混合均勻，放在表面皿中。2、用S型玻璃管直接從一端撮入炭粉與氧化銅的混合粉末，再用乳膠頭密封這端，另一端連接乳膠管與玻璃導(dǎo)管，伸入盛澄清石灰水的小燒杯中。3、再將上述已連接好的S型玻璃管略傾斜地橫向固定在鐵架臺上。4、用酒精燈加熱，先預(yù)熱，然后放置在放黑色粉末的位置加熱，約1分鐘左

3、右就能 觀察到黑色粉末變成紅色，澄清石灰水變渾濁，約1-3分鐘就能完成實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)束 時(shí)，先把導(dǎo)管從石灰水中取出，然后熄滅酒精燈。5、洗滌：冷卻后，倒出銅粉，用水沖洗，如果S型玻璃管內(nèi)壁附著有少量銅，可從 一端滴入硝酸，用乳膠頭密封這端，另一端連接乳膠管和導(dǎo)管，伸入氫氧化鈉溶液中 （吸收反應(yīng)產(chǎn)生的二氧化氮等氣體），待銅溶解完后，再用水沖洗。五、制作和操作要點(diǎn)如下圖所示:撮取炭粉與氧化銅的混合粉末粉S型玻璃管該實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)用品加熱反應(yīng)連接儀器、固定裝置五、制作和操作要點(diǎn)如下圖所示:撮取炭粉與氧化銅的混合粉末粉S型玻璃管該實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)用品加熱反應(yīng)連接儀器、固定裝置反應(yīng)生成的銅粉六、科學(xué)原理：1、用玻璃

4、管替換大試管作反應(yīng)容器，使反應(yīng)物所在的空間小了，玻璃管內(nèi)空氣量也 少了，減少了木炭與氧氣的反應(yīng)，更主要的是反應(yīng)散熱少了，玻璃管內(nèi)溫度就能很快 升高。2、由于二氧化碳的密度比空氣的大，所以玻璃管要燒制成S型，用乳膠頭密封向上 翹起的一端，使二氧化碳沿略向下傾斜的一端釋放到澄清石灰水中。3、使用活性強(qiáng)的炭粉，加快了化學(xué)反應(yīng)速率。七、融入別人已經(jīng)成功的經(jīng)驗(yàn)1、給酒精燈罩上鐵絲網(wǎng)罩，使火焰集中，拔高火焰，升高火焰的溫度。2、用白砂糖經(jīng)濃硫酸碳化后制成的炭粉，替換木炭粉，活性強(qiáng)，實(shí)驗(yàn)效果更優(yōu)。注：炭粉的制取、蔗糖10克放入250m 1的燒杯里，然后注入20ml左右9 8%的濃硫酸，小心 攪拌，片刻后，看

5、到蔗糖炭化成疏松多孔狀的黑色物質(zhì)。、待冷卻后，用水洗滌2-3次。將洗凈的黑色物質(zhì)放在大表面皿中，曬干，或烘烤十。將曬干后的疏松多孔的黑色物質(zhì)放在研體內(nèi)，研細(xì)成黑色粉末，即成。八、創(chuàng)新點(diǎn)1、用玻璃管代替大試管做反應(yīng)容器，將玻璃管燒制成S型，用酒精燈代替酒精噴燈 加熱。2、綜合運(yùn)用前人對該實(shí)驗(yàn)成功的改進(jìn)成果，更加優(yōu)化了實(shí)驗(yàn)效果。九、改進(jìn)創(chuàng)新后的優(yōu)點(diǎn)1、用S型玻璃管替換大試管做反應(yīng)容器，實(shí)驗(yàn)儀器微型化了，使用少量的藥品， 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象就非常明顯了。2、直接用酒精燈加熱，1-3分鐘時(shí)間，就能觀察到很明顯的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，操作簡便、 安全、節(jié)能，實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效率大大提高了。3、整個操作過程，包括洗滌都很環(huán)保。十、延伸拓展1、將5mm-6 mm的玻璃管，長約25cm，燒制成“ 3”型或梯形，可用于做氫氣還 原氧化銅的實(shí)驗(yàn)，將裝置的出口端的導(dǎo)氣管伸入盛水的燒杯中，通過觀察燒杯中的水 里是否有氣泡產(chǎn)生，產(chǎn)生氣泡的快慢多少，判斷整套裝置的氣流是否流暢，如下圖:氫氣還原氧化銅停止加熱，繼續(xù)通氫氣，有亮紅色的銅 生成，玻璃管內(nèi)壁有水生成。如下圖:氫氣還原氧化銅2、科學(xué)原理：由于氫氣的密度比空氣的小，既要方便氫氣的導(dǎo)入，使反應(yīng)生存的 水不回流，能順利的沿一端流出，又要方便放置氧化銅粉末，所以講玻璃管燒紙成“3” 形，橫向放置使用，將導(dǎo)氣管的出口端伸入一