浅谈我对木炭还原氧化铜的几点感悟

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1、更多资料请访问：豆丁教育百科浅谈我对木炭还原氧化铜的几点感悟化学是一门以实验为基础的学科，演示实验是一个最直接、有效的学习化学知识的手段，能让学生感受到化学就在身边，从而激发学生的学习兴趣，成功的演示实验对于教学来说尤为重要，只有现象明显的演示实验才是学习的助推剂。木炭还原氧化铜是初中化学的重点内容之一，这个实验的难度较大，且成功率比较小，稍不注意就会失败。以下是我从几年实际的教学中对该实验的几点感悟：一、木炭还原氧化铜为什么需要较高的温度用大学无机化学中的焓变，能够计算出H∞＜0，则该反应是一个放热反应那为什

2、么还需要较高的温度？因为物质发生化学变化的过程，是原子重新组合的过程。必须破坏反应物内的化学键，形成新的化学键，才能得到新物质。要克服旧键断裂前的引力和新键形成前的斥力，相互作用的微粒必具有足够大的能量。也就是说，存在着一个对化学反应速度影响极大的活化能问题。木炭还原氧化铜的反应物晶体中，都存在着强的化学键。如使用的木炭，实质上有着石墨的晶体结构，碳原子以SP2杂化轨道与邻近的3个碳原子形成键能很大的C—更多资料请访问：豆丁教育百科C共价单键，并排列成六角平面的网状结构，整体结构异常稳定。所以，尽管每个碳原子还

3、有一个自由的P电子，石墨的熔点也只比金刚石低50K左右，高达3300K以上。氧化铜也非常稳定，若无其他因素存在，仅凭加热铜氧间的化学键，那只有超过1273K时，氧化铜才能释放出氧，变成氧化亚铜。两反应物晶体结构的稳定，使木炭还原氧化铜的变化具有高的活化能。加之这个反应是固体和固体间的反应，变化只能在表面进行，更增加了反应的困难程度。不过，在经过研磨的木炭和氧化铜的晶体表面，有大量原子的化学键不饱和，甚至严重不饱和，具有很高的化学活性，所以在加热的过程中，尽管整个反应体系不能在现出剧烈的现象，但仍有一些反应物发生

4、变化，能观察到澄清的石灰水变浑浊，在反应完后，在黑色的粉末里有一些红色的物质，说明有二氧化碳和单质铜生成。不过，若控制好一些重要的实验条件，该反应仍能剧烈进行，出现明显的实验现象。二、木炭和氧化铜放出热量的实验事实在近几年的化学资料上，己经有了木炭和氧化铜实验现象的描述。我们在演示实验教学中，组织学生对这一反应进行过几十次的实验和研究，结论是，控制好实验条件，能使木炭和氧化铜的反应剧烈地发生，观察到下列现象：（1）对木炭和氧化铜的混合粉末加热一定时间后（短的2分钟，长的6多分钟），部分反应混合物开始燃烧；此时移

5、走酒精灯，燃烧继续，几秒钟后燃烧完全，反应停止。燃烧本身就发光、发热。当燃烧开始后，停止加热而燃烧继续，则证实了反应放出的热量，足以使还未反应的混合物的温度升高到燃烧所需要的温度；（2）将木炭和氧化铜反应生成的产物在封闭的状态下冷却后取出观察，发现各次实验所得到的固体产物的形态各不相同，可分3种情况：①紫红色铜块，铜块有部分光亮的表面，挤压不烂；②紫红色小铜珠，坚硬、光亮，在一次实验中可同时得到几粒到十几粒；③整个反应混合物烧结成一整块，颜色为红色到暗红色，光泽不好，加压易碎，但不能压成粉末状。（3）木炭还原氧

6、化铜的气体产物，能使澄清的石灰水变浑浊，证明反应产生的气体是二氧化碳。本实验取用的木炭和氧化铜，均被研磨成了极细的粉末，反应后变成铜块和铜珠，说明该反应生成的铜起码有一部分经过了熔化过程，这个过程是绝对不可能靠酒精灯的火焰温度就完成的，而只可能是反应本身放出了较多的热量，且被产物铜有效地吸收的结果。这也有力地说明了木炭还原氧化铜有放出热量的现象，该反应是放热反应。更多资料请访问：豆丁教育百科综上所述：控制好实验条件，才能进行成功的演示实验，不仅能使学生清晰地观察到具有紫红色的铜块或铜珠生成，而且对反应的产物还有

7、科学的、直观的印象。从而对学生掌握化学知识有非常重要的作用。三、木炭还原氧化铜的条件为了木炭还原氧化铜的演示实验能成功地完成，应具备如下的基本实验条件：（1）反应物的量，若木炭和氧化铜均能完全反应，则加热时提供的热量及反应中产生的热量利用率最高，成功演示的可能性最大。根据化学方程式，理论计算得出，mc：mcuo的比值为1：13.3时，两反应物恰好完全反应。但是，由于以下二个因素，①实验中取用的是木炭，内中含有一些盐和氧化物等等其它物质，②要使氧化铜中的铜被充分地还原出来，木炭需要稍微过量，实验经验的比值（mc：

8、mcuo）为：1：10～1：10.5，在此比值范围内，反应的现象最明显。并且，木炭在称量之前，，应进行烘烤，除去吸附的水份，这样就可以减少反应物取量的误差，也拥有利于反应的发生。所以木炭应该过量。更多资料请访问：豆丁教育百科（2）反应物的研磨和混匀，木炭还原氧化铜是固体物质之间的反应，因此，总的表面积的大小，固体物质之间的混匀程度，是影响反应速度、成败的至关重要的因素。固体物质研磨得越