巧用铝箔做碳还原氧化铜的实验

向刚

摘要：碳还原氧化铜的实验是初中化学实验的难点，前期准备较复杂，实验效果不明显，一线教师对该实验弃做的比例非常高。巧用生活材料铝箔，可以让实验现象更加明显，操作更加简单，利于该实验的开展，也更利于初中化学教学。

关键词：木炭;氧化铜：铝箔

文章编号：1008-0546（ 2022 ）09x-0096-02 中图分类号：G632.41 文献标识码：B

doi： 10.3969/j .issn.1008-0546.2022.09x.026

一、问题的提出

碳还原氧化铜的反应是学生学习的难点，在教学中，要通过实验引导学生观察现象实现突破。[1]确定实验产物的两个现象，使澄清石灰水变浑浊的现象特别明显，而有红色物质生成，则观察不到明显现象。为了让生成红色物质的现象明显，教材对该实验的条件要求是十分苛刻和消耗时间的：（1）刚烘干的木炭粉末和氧化铜粉末，（2）要充分碾细和混合均匀，（3）酒精灯加网罩，最好使用酒精喷灯，（4）加热混合物几分钟，实际时间一般都超过了5分钟，（5）冷却后再把粉末倒在纸上观察。[2]在这样的条件下，不说实验条件能否达到，光是准备就需要较长时间，很多初中化学老师往往直接放弃做该实验，改为讲实验或者播放有关视频。为改变这一现状，不少老师从反应物比例、反应的温度和反应物来源三个方面进行了改进，取得了一定的实验效果，但离老师们的心理预期还有不少距离。[3-7]从实验操作简单化和实验时间有效性的角度，该实验仍然有改进的余地。

二、巧用铝箔做碳还原氧化铜实验

1.实验仪器及药品

木炭粉（活性炭粉）、氧化銅、酒精灯、小烧杯（100 mL）、坩埚钳、镊子、药匙、火柴、铝箔、电子天平等。

2.实验原理

铝箔具有良好的延展性和导热性，用铝箔将反应物包裹起来，对反应物进行直接加热，而不用考虑加热玻璃仪器的热量损失问题，反应放热使铝箔熔化，可以判断反应进行是否完全。

3.实验装置

实验装置见图1。

4.实验步骤及现象

（1）将超市买回的加厚型铝箔，裁为约8x8 cm的小正方形备用。

（2）将碳粉和氧化铜粉末按照1：13的质量比在小烧杯中混合（不用充分研磨，不用烘干）。

（3）用天平称取约0.5 g混合药品（或半药匙药品），放在铝箔上，按包抄手的方式收口，无药品部分的铝箔完全紧贴在一起。

（4）用烧杯准备约80 mL水，备用。点燃酒精灯，用坩埚钳夹持铝箔加热。加热约20 s后，药品部位明显红热。等药品部位完全红热后2s，立刻将铝箔包插入冷水中。在烧杯中直接观察，用镊子打开铝箔包可以看到有很多红色物质。

5.实验结论

烧杯中看到红色固体，在初中阶段，根据刚学习不久的质量守恒定律和学生的生活实际，可以快速判断出该反应中有铜生成。

6.该实验的几点讨论

（1）取用混合药品的质量

实验中炭粉和氧化铜粉末按照1：13的质量比混合，在不同实验环境条件下，根据药品的干燥程度，炭粉和氧化铜的比例应可1：15-1： 10间调整。该实验混合物的用量为0.5 g，笔者在实验时，0.3 g-1.0 g都有明显的现象。因为反应放热，药品取用越多，易导致药品部位的铝箔熔化，使混合物形成高温小球，烧坏桌面造成安全事故。

（2）用活性炭粉代替木炭粉

在实验中，用活性炭粉代替木炭粉，因为活性炭粉更细，实验现象更加明显，实验效果更好。

三、实验创新点

（1）实验准备简单。在实验时，药品不需要烘干，不需要反复研磨到很细，药品混合，可在烧杯中进行。

（2）实验仪器和操作都更加简单。该实验，只需要用铝箔包裹住混合药品，并用坩埚钳夹持在酒精灯上加热即可。

（3）实验现象明显，便于观察。注意控制好铝箔包的入水时间，使得到的产物全是红色物质。可以和教材实验一起来验证碳还原氧化铜反应的产物。

（4）实验耗时短。整个实验不到1分钟，和教材实验相比较，大大节约了时间，增强了课堂实验的有效性。

（5）该实验使用的是生活中的铝箔，材料易寻易得，同时加强了学生对化学与生活联系的认识。

（6）该改进实验还可以证明碳还原氧化铜是放热反应。

参考文献

[1]吴海建，李俊主编，义务教育教科书教师教学用书（化学九年级·上册）[M].北京：人民教育出版社，2016.6（2019.6重印）.

[2]人民教育出版社，课程教材研究所，化学课程教材研究开发中心，义务教育教科书（化学九年级上册）[M].北京：人民教育出版社.

[3]蔡贞，陈莉，演示实验“木炭还原氧化铜”的研究与改进[J].化学教与学，2021（03）：84-87.

[4]叶兰，木炭还原氧化铜实验改进[J].中学化学教学参考，2020（07）：49.

[5] 刘车，木炭还原氧化铜实验的分析与改进[J].化学教与学，2020（05）：96-97.

[6]马郦珏，丁伟.巧用滤纸创新实验[J].中学化学教学参考，2019（11）：58-60.

[7]吴著章，也谈用长柄V型管做碳还原氧化铜实验[J].化学教与学，2017（10）：91.