“木炭还原氧化铜”实验的改进

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全国初三初中化学专题试卷带答案解析

全国初三初中化学专题试卷班级:___________ 姓名：___________ 分数：___________一、简答题1.写出下列化学反应方程式（1）常温下能生成氧气的分解反应（2）木炭还原氧化铜（3）酒精（C2H5OH）燃烧后生成二氧化碳和水2.实验是进行科学探究的重要途径，在探究过程中，很多因素都会对实验结果产生影响。

⑴反应物的用量不同，生成物不同。

请举出实例说明。

⑵硫在空气中燃烧发出微弱的淡蓝色火焰，在纯氧中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰。

对比这两个反应现象可以得到的结论是什么?二、其他实验室常用下列装置制取气体，请你根据所学知识回答下列问题。

（1）A装置经过改进可以进行木炭还原氧化铜的实验，你的改进方法是。

（2）收集氧气时不宜用D装置，其原因是。

（3）B装置气密性的检查方法，写出实验室制二氧化碳的原理，检验二氧化碳的具体方法是。

（4）在实验室中，常用加热无水醋酸钠固体和Ca(OH)2混合物的方法制取甲烷，已知在标准状况下，甲烷的密度比空气小，难溶于水。

实验室制取甲烷应选择的发生装置是，依据是。

（5）实验室用氯酸钾和二氧化锰的混合物共15.5g制氧气，待完全反应后，冷却，称量剩余固体的质量是10.7g,。

试计算：①生成氧气多少克？②原混合物中二氧化锰的质量是多少克？三、选择题1.下列成语与化学变化有关的是A．沙里淘金B．滴水成冰C．钻木取火D．木已成舟2.下列实验操作不正确的是3.下列有关实验现象的描述不恰当的是 A ．甲烷在空气中燃烧，发出蓝色火焰 B ．硫在空气中燃烧发出淡蓝色火焰 C ．细铁丝在氧气中燃烧生成黑色固体D ．木炭还原氧化铜生成铜和二氧化碳4.了解物质的分类可使我们更好的学习化学。

下列各组物质，前者属于混合物，后者属于化合物的是 A ．净化后的自来水铝合金 B ．氮气煤 C ．冰水混合物液氧 D ．石灰水二氧化碳5.下列各选项中，解释与事实不吻合的是6.“低碳生活”已成为当今的热门话题。

木炭还原氧化铜实验条件的探究

木炭还原氧化铜实验条件的探究
宋婷卢一卉李远蓉西南大学化学化工学院（４００７１５）
木炭还原氧化铜实验是人教版九年级化学上册第六单元“碳和碳的氧化物”中关于碳的还原性的实验，通过该实验的演示，学生可掌握其反应原理，初步了解还原性、氧化性的概念，为高中氧化还原反应的学习打下基础。
经过实践和分析，该实验存在现象不明显、实验效果欠佳等问题。一是使用普通酒精灯加灯罩的方法不能达到实验所需的高温；二是未指明氧化铜与木炭的质量比；三是未强调实验成功的关键。
表３微型试管实验组的最佳实验条件探究
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３．普通小试管与微型试管实验效果比较。比较表２、表３，可得出以下结论：（１）使用自制三芯灯不加灯罩进行加热、氧化铜与木炭比例为１０：１时，两组得出用普通小试管进行实验效果最佳，一组得出微型试管进行实验效果最佳．一组得出二者效果相差不大：（２）在使用自制三芯灯不加灯罩进行加热、氧化铜与木炭比例为８：１时，３组得出用微型试管进行实验效果最佳。综上可知，在木炭还原氧化铜实验中，温度对实验效果的影响程度大于反应物质量比。不管使用普通小试管还是微型试管，当氧化铜与木炭质量比为１０：１时，实验效果优于８：１；不同酒精灯的比较结果为：采用自制三芯灯加灯罩时实验效果最佳，自制三芯灯不加灯罩时实验效果次之，普通酒精灯加灯罩效果最差。实验装置的比较结果为：当反应物质量比为１０：１时，普通小试管效果较好；当反应物质量比为８：１时，微型试管效果较好。
·３７·
三竺！！苎兰！塑
塑坠型！塑型三型！垒！曩墨露趟
利用数字化实验探究化学反应中的热量变化
唐文伟江苏省南菁高级中学（２１４４３７）
在教学苏教版《化学２》专题２第二单元“化学反应中热量变化”时，笔者将传统感观与数字传感器技术相结合，利用数字化实验系统的温度传感装置，观察并记录反应前后反应体系的温度值，从而更直观地呈现反应过程中热量的变化。

木炭还原氧化铜试验中

木炭还原氧化铜试验中
木炭还原氧化铜的实验中，涉及到化学反应和实验操作。

以下是该实验的一般步骤和原理：
实验步骤：
1. 准备实验器材：木炭、氧化铜、坩埚、酒精灯、坩埚钳等。

2. 将木炭研磨成粉末，并将氧化铜也研磨成细粉末。

3. 将研磨好的木炭和氧化铜按一定比例混合均匀。

4. 将混合好的木炭和氧化铜粉末放入坩埚中，用坩埚钳夹住坩埚，放在酒精灯上加热。

5. 加热过程中，可以观察到坩埚内的混合物逐渐变黑，同时有红色的铜生成。

6. 待反应结束后，将坩埚从酒精灯上取下，放置冷却。

7. 用坩埚钳将坩埚内的反应产物取出，进行观察和分析。

实验原理：
在这个实验中，木炭（碳）与氧化铜发生还原反应。

木炭具有还原性，能够还原氧化铜，将氧化铜中的铜离子还原成金属铜。

反应方程式如下：
C+2CuO→CO2+2Cu
在反应过程中，木炭与氧化铜中的氧结合，生成二氧化碳气体，而氧化铜中的铜离子被还原成金属铜。

因此，实验中可以观察到黑色的木炭和氧化铜混合物逐渐变黑，同时有红色的铜生成。

木炭还原氧化铜化学方程

木炭还原氧化铜化学方程木炭还原氧化铜是一种化学反应，它在催化剂的作用下，能够将氧化铜转化为非氧化铜，其化学方程式如下所示：CuO + C → Cu + CO21. 简介木炭还原氧化铜（copper-oxidation reduction）是一种化学反应，它能够在特定条件下，将氧化铜变为非氧化铜，从而达到提取纯铜的目的。

这一反应的原理是，木炭作为催化剂将氧化铜转化为气态二氧化碳和非氧化铜，其化学方程式如上所示。

2. 原理木炭还原氧化铜是一种氧化还原反应，是指通过原料物质之间的速率反应，来转移氧除去一种物质成分。

此反应由木炭催化，需要它拥有能够供氧被取代，其中活性炭层面上可以提供空间和位置中的O- 位置。

而在催化反应中，木炭会将氧化铜的氧原子替换掉，从而将氧化铜转化为非氧化铜。

3. 条件要实现木炭还原氧化铜反应，需要一定的条件才可以实现。

首先，温度必须在300～1000摄氏度之间，这是木炭还原氧化铜的最宜温度环境，若当温度超过这个区间，反应就会减缓，甚至会出现失活等现象。

其次，相对反应速率必须宽松，这能保证反应会持续发展。

此外，当氧化铜和炭相混合后，也必须加入特定的催化剂，这能锻炼反应的反应性。

4. 助剂木炭还原氧化铜一般会需要添加一些助剂，以满足使它能够更好行，这些助剂通常分为两类：有机助剂和无机助剂。

其中，有机助剂如表面活性剂，用于提高木炭粒子表面的亲水性，以改善KOH活化效果，提高催化作用；而无机助剂则主要是用于木炭作用上，增加KOH活化木炭中C～OC和S―H 键的碱性，以更好地实现其作用。

5. 安全防护木炭还原氧化铜过程中存在一定安全隐患，若操作不当，可能会出现火灾或爆炸的危险，这就需要在实验过程中加以注意。

其中，最重要的是，要求操作者穿戴防护服佩带呼吸器，以及眼镜，以便全身保护；此外，也不要在周围放置任何易燃物，这样才能才能有效地保护自己免受意外伤害。

碳还原氧化铜实验最佳方案探究

碳还原氧化铜实验最佳方案探究作者：张太红来源：《读写算》2011年第66期摘要：碳还原氧化铜的实验效果与碳和氧化铜的质量比、混合的程度及加热的温度等许多因素有关。

本文从该实验对反应物的不同质量比、不同种类的碳、不同纯度的氧化铜等实验条件进行实验探究, 通过对产物铜珠的颜色和颗粒大小的观察, 得出碳还原氧化铜的最佳课堂演示实验方案。

碳还原氧化铜是初中化学教材[1]为说明单质碳的重要化学性质——还原性而设计的一个演示实验。

这是初中化学中第一次接触的最经典的高温固相反应实验，其成功的实验表象依次是（1）澄清石灰水变浑浊；（2）反应物出现红热；（3）冷却后看到红色光亮的铜珠。

教师需要引导学生对实验结果所观察与分析得出该化学反应的方程式，并从反应物和生成物得失氧的情况讲解氧化还原反应的概念。

很多化学教师在做这个实验时很难把握成功的关键，大多数只能看到澄清石灰水变浑浊和黑色粉末变成砖红色粉末（Cu2O）的现象，难以看见大颗粒的红色、光亮的金属–铜珠生产，这就影响了课堂的直观教学，教师失去了从实验事实启迪思维的依据。

为解决这一问题，本课题对此反应机理和主要影响因素进行了反复的实验研究，结果表明：本实验除温度影响外，湿度、反应物质量比及混合程度也是影响本实验成败的主要因素，并在实验中找到了操作较为方便的实验方法。

1.对碳还原氧化铜原理及影响因素的研究1.1反应是放热还是吸热。

热力学理论认为一个化学反应的焓为负值就是放热反应，为正值则是吸热反应，查得数据如下：CuOH＝-107.3 KJ/mol CO2 H＝-185.2 KJ/mol计算得C＋2CuO＝2Cu＋CO2 ↑ H＝-77.9KJ/mol计算结果小于零，可见碳还原氧化铜是放热反应。

1.2难得到铜珠的原因分析。

碳还原氧化铜实验中的有关固体物质熔点是：铜为1083℃，Cu2O为1235℃，CuO为1326℃，碳粉则为3500℃以上。

由此可见,反应体系中的固体物质熔点都非常高。

炭还原氧化铜实验的改进

炭复原氧化铜实验的改进木炭复原氧化铜在初中阶段是一个很重要的实验。

在我市采用的人教版义务教育课程标准实验教材?化学?九年级上册中,学生是从这个实验中初次接触复原反响的,该实验在整个化学学习中是一个很重要的实验。

所以本次实验的成功与否至关重要。

1、原实验在教材中该实验是采用经烘干的木炭粉末和氧化铜粉末共同加热来进行的。

但笔者在实际操作中发现采用氧化铜粉末进行实验对实验效果有很大的影响。

具体影响如下：氧化铜粉末从黑色变成红色这一实验现象在实际操作中往往难以观察；木炭的颜色是黑色,复原后的铜的颜色是红色,本来是很容易分辨的。

但是,使用氧化铜粉末与碳粉混合物作为药品,当木炭粉或氧化铜粉末过量时,实验后铜粉的红色都会被黑色所覆盖,很难观察到铜粉的颜色。

实验操作步骤在实际中难以完成；使用氧化铜粉末,必须等混合物完全冷却后从试管中倒出。

虽然木炭粉末经过烘干,但是因为木炭特别是粉末具有较强的吸附能力,在实验后还是无可防止的在试管中凝聚了一些水,这给转移混合物造成了一定的困难。

2、改进后的实验针对原实验的以上缺乏,笔者尝试把原实验中的氧化铜粉末改成外表覆盖有一层氧化铜的铜片进行实验。

发现实验现象非常明显,而且操作简便,还能到达比照实验现象的效果。

具体操作步骤如下：取一片长约7-8cm ,宽约1cm的铜片,把外表可能存在的氧化物用砂纸除去。

在酒精灯上加热,使之外表生成一层氧化铜,如右图所示。

或把铜片烧红后立即伸入到集满氧气的集气瓶中,经过这样处理的铜片外表的氧化铜更均匀,实验的效果更明显。

为了到达比照的效果,不要把整片铜片都镀上氧化铜,但在平时的课堂操作中,在空气中处理也可以到达不错的实验效果。

在一枯燥的试管中装入不超试管容积的木炭粉末经烘干处理,把覆有氧化铜的铜片埋在木炭粉末里。

按右图所示装配好仪器。

加热。

观察到澄清石灰水变浑浊后,移走导管,停止加热。

待试管逐渐冷却后,用镊子把铜片夹出。

洗净铜片外表的碳粉,观察现象。

九年级化学木炭还原氧化铜实验注意事项

木炭还原氧化铜注意事项①要先撤导管再扯酒精灯，防止水倒吸。

②要充分加热木炭和氧化铜粉末，除去其中水分。

③研磨混合要充分。

④加热温度要足够，最好使用酒精喷灯或煤气灯木炭还原氧化铜氧化铜自身具有氧化性，我们可以用碳还原氧化铜。

灼热的氧化铜可以和氢气（H2）、碳（C）、一氧化碳（CO）等具有还原性物质反应，生成铜+X（氧化物）。

木炭还原氧化铜实验：1.原理：C+2CuO2Cu+CO2↑2.装置：3.现象：①黑色粉末变成红色；②澄清石灰水变浑浊4.步骤：①装药品；②固定试管，连接装置；③加热；④撤出导管；⑤熄灭酒精灯一氧化碳还原氧化铁氧化铁自身具有氧化性，我们可以用一氧化碳还原氧化铁。

灼热的氧化铁可以和氢气（H2）、碳（C）、一氧化碳（CO）等具有还原性物质反应，生成铁+X（氧化物）。

实验室一氧化碳还原氧化铁：①反应原理：3CO + Fe2O32Fe + 3CO2②装置：③现象：红色粉末逐渐变为黑色；澄清石灰石变浑浊，尾气燃烧时产生蓝色火焰。

④实验步骤：a.检验装置的气密性b.装入药品并固定装置c.通入一氧化碳气体并点燃酒精灯d.待装置内的空气全部排尽后点燃酒精喷灯给氧化铁加热e.当试管内的红色粉末变为黑色时，停止加热f.待玻璃管内的固体冷却后，停止通一氧化碳，并熄灭酒精灯⑤实验结论：红色的氧化铁被一氧化碳还原成单质铁，一氧化碳在高温条件下得到了氧，生成了二氧化碳。

⑥化学反应方程式:3CO + Fe2O32Fe + 3CO2CO2+Ca（OH）2==CaCO3↓+H2O2CO+O22CO2⑦注意事项：a.反应条件:高温;若无洒粉喷灯可在酒精灯火焰上加一个金属网罩。

b.CO有剧毒，实验应在通风橱中进行，未反应完的气体要进行尾气处理;尾气处理方法有收集法、燃烧法(将CO转变为无毒的CO2)以防止污染空气。

c.操作顺序：CO要“早出晚归”，洒精喷灯要“迟到早退”。

实验开始先通入CO，排尽装置内的空气，防止CO 与空气混合，加热时发生爆炸；实验完毕后要继续通入 CO气体，直到玻璃管冷却，防止高温下的铁与空气接触，被氧化。

木炭还原氧化铜实验报告

实验教学目标：
1.加深学生对木炭还原性的认识与理解，进而加深对还原反应的理解；
2.培养学生观察实验现象的理解。
实验原理：2CuO＋C 2Cu＋CO2↑＋Q
实验设计（或改进）思路：分析教材中的本实验，可以发现有以下问题：①没有说明炭与氧化铜的比例；②实验结果是有红色粉末出现，现象不明显；③炭的种类是否会对是实验结果产生影响，试验中未加说明；④实验中未考虑混合粉末被CO2气流冲散的问题。所以本次实验从以上几个方面去考虑和改进。
王莉.木炭还原氧化铜最佳实验条件的选择.昌吉师专学报.1 9 9 9年9月第3期:77—78
指导老师：_______________
实验研究的主要内容：运用正交实验法探究出木炭还原氧化铜的最佳实验条件（主要是木炭与氧化铜的比例、木炭的种类及是否要加铜丝）。
实验研究方案及实验记录表格：
实验结果图
表一：
A(CuO:C)
B(炭的种类)
C（是否加铜丝）
1
10:1
木炭
否
2
8:1
回收炭
是
表二：正交实验表
因素
实验号
A
B
C
实验指示
1
1
11Biblioteka 4.7黑色粉末（≤2.5）
问题讨论：（1）实验前要充分碾磨炭和氧化铜，试管要干燥，这是实验成功的关键点；
（2）实验中，酒精灯的温度要尽量高，这也是实验成功的一个关键点；
（3）实验结束后，要先夹上止水夹，再撤去酒精灯，等试管慢慢冷却。
参考文献：黄介金.初中化学“木炭还原氧化铜"的实验探究.中学教学参考(中旬)2 0 0 9.1 0总第29期：140—140
《化学实验教学研究》实验报告
实验设计项目木炭还原氧化铜的研究实验时间星期二上午√下午晚上

《木炭还原氧化铜》实验改进

《木炭还原氧化铜》实验改进福建省厦门市翔安第一中学（361101）陈女婷洪兹田1 原实验存在问题义务教育教科书化学九年级上册（人教版）第六单元《碳和碳的氧化物》课题1《金刚石、石墨和和C60》中[实验6-2]木炭还原氧化铜采用如下方法（如图1所示）：把刚烘干的木炭粉末和氧化铜粉末混合均匀，小心地铺放进试管，并将试管固定在铁架台上。

试管口装有通入澄清石灰水的导管，用酒精灯（可加网罩以使火焰集中并提高温度，最好使用酒精喷灯）加热混合物几分钟。

然后先撤出导气管，待试管冷却后再把试管里的粉末倒在纸上，观察现象并分析。

该实验装置简单，但实验成功率低，且耗时很长，难以达到预期效果，因此多数教师在实验中往往采用观看视频的方式“巧妙”地避开这一“烫手山芋”。

按照上述方法进行实验，存在如下问题：1.1 实验准备过程繁琐木炭要干燥且研磨得很细，且木炭与氧化铜要按照适当的质量比例（如1：10）配置混合得相当均匀；本实验需要在高温条件下进行，为了达到这一反应条件，通常用酒精喷灯代替酒精灯，或在酒精灯上加上灯罩，使火焰集中以提高温度；澄清石灰水装在试管中，需增加夹持固定装置。

1.2 实验现象不明显成功率低若不使用酒精喷灯或酒精灯加热不加网罩．实验成功率低；木炭和氧化铜都是黑色粉末，还原出的铜是红色的，当反应物过量时，还原出的铜粉的红色会被黑色所覆盖，很难观察到铜粉的颜色；在把导管移出液面时，外界空气就会逆流回灼热的试管内，使刚生成的铜重新被空气中的氧气氧化为氧化铜而影响实验效果。

1.3 浪费实验药品实验所需药品质量较多，且不可重复使用，不符合绿色化学理念。

1.4 实验存在安全隐患停止加热前若不及时把导管移出石灰水液面，石灰水容易倒吸而使试管破裂，同时给混合物的分离造成困难。

若用酒精喷灯加热，其加热温度过高；若用一般的试管加热，加热太久容易使试管烧红穿孔甚至熔化。

1.5 实验耗时太长整个实验准备过程繁琐，耗时长，且反应后须等混合物完全冷却后才能从试管中倒出。

木炭还原氧化铜实验改进

木炭还原氧化铜实验改进木炭还原氧化铜实验是化学教学中经典的实验之一。

该实验的目的是通过还原氧化铜的过程展示还原反应的基本原理和化学反应速率与反应条件之间的关系。

然而，该实验过程中存在一些问题，如实验结果不太稳定、实验时产生的气体无法有效分离以及实验器材不易清洗等，因此需要改进。

下面就对该实验的改进进行探讨。

1. 实验方法（1）溶液制备：将氧化铜加入含酸性的溶液中搅拌，使其充分溶解。

制备好的溶液过多时可储存在冰箱中，以延长其保存期限。

（2）还原反应：将所需要的固体木炭吸湿后，加入氧化铜溶液中，用瓷棒搅拌均匀后，在微弱热源下进行反应。

在实验过程中可以加入一些红磷（P4）来催化反应，使其反应更加强烈。

（3）实验结果：实验后，通过过滤将产生的沉淀分离出来，并使用酒精清洗实验器材，使其完全清洁。

2. 实验改进（1）实验器材改进：实验室可使用塑料吸管代替传统玻璃吸管，以降低实验室事故的风险。

（2）实验结果的稳定性：在氧化铜和木炭溶液中加入一些碳酸镁。

它能够降低溶液的酸度，提高反应的稳定性，从而获得更加准确的实验结果。

（3）气体分离：为解决气体无法有效分离问题，可使用装有活性炭的气体收集罐，在反应结束后将气体输送至收集罐中，活性炭过滤后可将气体有效分离出来。

3. 实验注意事项（1）实验操作应当谨慎，穿戴实验服等相关安全装备；（2）使用红磷催化反应，需在加入后立即开始反应，避免催化剂在搅拌过程中被还原；（3）反应桶不能装满，应仅装填7/8的容积，以避免因化学反应而涨满；（4）实验结束后，应及时将沉淀和废液处理干净，清洗实验器材。

如有废液应分类处理，以防止对环境造成污染。

综上，通过改进实验方法、实验器材和实验注意事项等多个方面，木炭还原氧化铜实验可以更加稳定、准确和安全地进行，有效提高了该实验的教学效果。

初中化学“木炭还原氧化铜”的实验探究

初中化学“木炭还原氧化铜”的实验探究作者：黄介金来源：《中学教学参考·理科版》2009年第10期在初中化学第六单元《碳和碳的氧化物》中,炭还原氧化铜的实验是初中化学教师公认的难做的实验,因为炭和氧化铜都是固体,固体之间的相互接触远不比在溶液中接触充分,反应缓慢,现象不明显,实验效果不佳.本人对该实验进行了多次探究,结果仅用2～3分钟时间,便出现了明亮的红色铜镜,取得了良好的实验效果.1.实验思路本次探究实验,缘于教学参考书中:用水将氧化铜粉和木炭粉的混合物调成糊状,粘于试管底部,然后加热.但发现有如下缺点:(1)水分蒸发慢.(2)加热时间久.(3)生成红色的铜现象不明显.(4)澄清石灰水容易倒流进入试管.2.实验改进用酒精代替水,即用酒精将氧化铜粉和木炭粉的混合物调成糊状,粘于试管底部,然后加热.主要考虑两个问题:(1)酒精易挥发;(2)酒精的着火点低(75℃),加热时可能有部分的酒精燃烧,有助于将试管内的氧气消耗,避免生成的热铜发生氧化.3.实验结果加热不到三分钟,试管底部便出现明亮的铜镜.4.具体做法如下(1)将氧化铜粉和活性炭粉(或木炭粉)按约5∶3的质量比混合均匀.(2)取混合后的上述混合物放在表面皿上,加入酒精调成糊状物(这是实验成功的关键),用药匙将少许糊状物放到试管底部.(3)用普通酒精灯加热2~3分钟后,试管底部便出现明亮的红色铜镜.5.实验后记:本实验成功以后,我又作了如下两个探究性实验:①用汽油代替酒精;②用松节油代替酒精,结果都没有出现红色的铜镜.6.实验反思:上述实验生成的铜是不是因酒精具有还原性?或者酒精在试管中不完全燃烧产生一氧化碳起的作用?7.上网查阅资料:获知酒精具有还原性,可以被氧化成乙醛.8.再次实验:用氧化铜粉和酒精一起混合调成糊状物于试管中加热,结果也很快反应,出现了如上所述的红色铜镜.9.结论:用酒精将炭粉和氧化铜粉的混合物调成糊状物后于试管中加热,出现明亮的红色铜镜,并非是碳与氧化铜反应,而是酒精和氧化铜反应的结果.化学课堂演示实验,旨在通过直观的、明显的实验现象来说明实验的本质,虽然上述实验的现象与要说明的“碳具有还原性”这一“本质”相脱节,几年来我如是做法虽不免有点心虚和牵强附会,但它能直观地说明碳还原氧化铜,劝君不妨一试.责任编辑:廖银燕)。

木炭还原氧化铜现象

木炭还原氧化铜现象
黑色粉末逐渐变成光亮的紫红色，生成气体通入澄清的石灰水后，使澄清石灰水变浑浊。

有时会伴有暗红色固体生成（氧化亚铜）。

木炭还原氧化铜实验原理。

木炭里主要的成分是碳，碳和氧化铜在高温下还原生成一氧化碳和铜，而这个现象需要一定时间。

在前期反应时，首先要进行预热，看到的现象会是将产生气泡，并且速度较快，这里的气泡则是排除试管里的空气。

过了有一会，可以观察到澄清石灰石慢慢变浑浊，但表面的氧化铜并没有发生变化。

在实验的中期，可以发现铜片慢慢由黑色变为红色，这是氧化铜被还原的效果。

实验后期，你将会发现浑浊的石灰水变澄清了，说明产生的一氧化碳被吸收了。

最后就是整条铜片都是亮晶晶的红色，并且尾气处理的酒精灯也将气体吸收了，整个实验现象就是这样，希望可以理解。

分析与结论实验原理主要反应：C+2CuO=高温=2Cu+CO2↑（置换反应）副反应：C+CuO=高温=Cu+CO↑（炭过量）碳氧化铜铜一氧化碳C+4CuO=高温=2Cu2O+CO2↑（氧化铜过量）在这个反应里，氧化铜失去氧而变成单质铜。

这种含氧化合物里的氧被夺去的反应，叫做还原反应。

其中碳是还原剂。

木炭是使氧化铜还原为铜的物质，它具有还原性。

单质碳的还原性可用于冶金工业。

木炭还原氧化铜实验成功的关键再探

木炭还原氧化铜实验成功的关键再探摘要:在已有研究的基础上,选择了不同比例和用量的木炭和氧化铜混合物,以酒精灯为加热源,在直立式试管装置中进行化学实验。

结果表明,为体系提供持续的高温、并恰当选择混合反应物的比例和用量是这一实验成功的关键。

关键词木炭还原氧化铜实验设计实验控制数据处理木炭作为还原剂而被用于金属冶炼生产活动已有几千年历史,埃及人在公元前3500年用木炭还原孔雀石矿(碱式碳酸铜)得到铜【1】,我国人民大约在公元前500年开始用木炭还原铁矿石【2】。

现今在我国中学化学教科书中仍然把“木炭还原氧化铜”和“一氧化碳还原氧化铁”等实验作为典型反应来介绍。

事实上,木炭还原氧化铜实验并不容易做成功,查阅近些年中学化学实验文献,可以找到十多篇对该实验所做的不同角度的研究报告,其中的方法和结论不尽相同,足以说明这个实验的复杂性。

1 对实验的简单回顾一般认为木炭还原氧化铜实验是比较成熟的,如刘怀乐(1996)采用平卧式试管装置(见图1)、以木炭与氧化铜的质量比为1∶10.6进行实验时表明,在酒精灯加热下就能发生剧烈反应,过程中反应物出现红热并伴有大量气体生成【3】。

但后来他承认对这个实验的成功没有绝对的把握,因此仍把它列为初中化学中的疑难实验【4】。

之后不少人尝试了实验的改进,例如,李健生(2003)用活性炭代替木炭作还原剂,以酒精喷灯加热反应【5】。

钱亚兵等(2003)则分别以木炭、炭黑、活性炭、石墨粉与氧化铜混合后在Y型管中用酒精灯加热做实验,表明当木炭与氧化铜比例为1∶9~1∶11之间时实验效果较好【6】。

郝金声等(2005)设计了不同比例(1∶4、1∶7、1∶10和1∶13.2)下混合物的总量为1 g、2 g、5 g的一系列用喷灯加热的实验,结果认为按1∶13.2比例、总量为5 g的混合物效果较好【7】。

贾玉江等(2005)采取了用酒精灯加热质量比为1∶11的混合物的做法,成功率达90%,特点是把装置从平卧式改为直立式【8】(图2)。

改进“木炭还原氧化铜”实验

改进“木炭还原氧化铜”实验作者：严昌帝来源：《中学生数理化·教与学》2015年第02期人教版义务教育教科书《化学》九年级上册第六单元课题1中“木炭还原氧化铜”演示实验，学生是从这个实验中初次接触还原反应的，该实验在整个化学学习中是一个很重要的实验，也是初中阶段一个疑难问题实验.如果教师只是一味地照本宣科，即按照教材所提供的实验器材、设计方案及操作步骤进行实验，一般得不到教材所描述的实验现象或实验现象不明显，达不到验证碳的还原性和有效教学的目的.此实验的成功涉及很多因素，包括氧化铜与木炭粉的纯度、两者质量比、干燥程度、是否混合均匀、分布厚薄、加热温度等.如何使实际操作既简单，又快速观察到明显实验现象？现就该实验结合近年的教学实践谈谈自己的做法.一、剖析教材实验教材中该实验是将刚烘干的木炭粉末和氧化铜粉末混合均匀，铺放进试管加热来进行的.比较多的教师，在实际操作该实验的过程中，对药品规格、比例、用量及如何装药把握不好，导致实验现象不明显，或难成功，甚至失败.具体原因分析：对药品的规格、用量及比例不作出具体指导.教材上没有指出该实验是使用工业纯、化学纯还是分析纯的氧化铜粉末，而实验室工业纯、化学纯的药品较普遍，自然而然就会使用这些药品.在药品用量上及参考比例也没有明确数量.用酒精灯（可加网罩以使火焰集中并提高温度，最好使用酒精喷灯）加热.显得有些烦琐且难以把握.实验现象不明显.木炭和氧化铜的颜色都是黑色，还原后铜的颜色是红色，本来是很容易分辨的，但黑色氧化铜粉末还原成红色的金属铜，由于还原产生的量少，难以观察.特别是当木炭粉或氧化铜粉末过量时，实验生成铜粉的红色都会被黑色所覆盖，很难观察到铜粉的真正颜色，可能造成学生对教材的质疑.反应结束后，必须等试管完全冷却后才能把混合物从试管中倒出观察，实验现象延后且耗时，影响学生参与现场实验的热情.二、阐述改进实验1.实验目标改进实验后成功率高，现象非常明显，有铜镜效果，能培养学生的学习兴趣和自主探究能力.2.实验要领（1）药品纯度要高.从反复多次实验中得知：如果用工业纯或化学纯的药品，效果不够理想，最好是用分析纯氧化铜，药品纯度高.（2）药品用量及比例要恰当.木炭与氧化铜的质量比应控制在1∶9，从理论上计算，其质量比应为1∶13，考虑到有部分木炭与试管中氧气反应，会有一些一氧化碳产生，提高了木炭粉用量.混合总量以2g左右为宜.（3）药品干燥、研细，混合要均匀.将两种粉末分别烘干，混合，研磨（越细越好）.将氧化铜粉和炭粉两种物质研磨得很细且均匀.（4）药品分布得薄且均匀.将混合均匀的混合物装入试管底部后，用胶头滴管滴加少量高浓度乙醇刚好浸润.持平试管轻轻旋转，使混合物薄薄地、均匀地敷在试管下部的内表面.随着乙醇的挥发，混合物固定在试管内表面.（5）加热.将试管固定在铁架台上，先预热，然后用酒精灯（也可用酒精喷灯）稳定的外焰垂直加热，注意防止风力影响火焰跳动，到试管内有明显的现象——大片暗红色物出现时，继续加热，一般会出现铜镜效果.然后撤出导气管，便可观察.3.实验优点（1）操作简便.改进后的实验注重药品纯度、混合均匀等方面细节，并没有增加该实验的难度，容易操作.（2）节约药品.由于明确了药品使用量，避免了药品越多效果越好的贪多心理，明显节约药品.（3）现象明显.改进后的实验基本能达到两种反应物刚刚反应完，没有黑色反应物剩余，不会影响生成物金属铜的颜色，实验现象非常明显.（4）成功率高.按照教材演示实验，实验现象不明显，基本不成功，或失败.2011年上年我校化学教师唐老师利用该实验改进后的技术参加县化学教师现场实验技能赛，以铜镜效果斩获第一.改进后的实验随时随地成功，成功率显著提高.4.实验意义（1）用改进的思路，激发学生的创新意识.有些实验经过简单改进后，效果可能很明显，这有利于促进学生动脑动手，解决学习、生活中的实际问题.同时，如果在教学中引导学生自己设计实验过程，改进实验装置，这样对学生创造性思维的培养也是有深远影响的.（2）用有效的实验，培养学生的科学探究能力.实验现象明显与否，对提高学生学习兴趣和培养实事求是的科学态度至关重要.三、反思改进后的实验，不仅可以帮助教师顺利完成教学任务，取得更好的效果，还可明显提高学生的学习兴趣.对某个实验的改进，不仅仅要考虑实验的成功与否，更重要的是教学的成功与否，即能否达到预期效果：培养学生在探究活动中的科学素质，特别是创新素养，让学生领悟创新来源于生活，来源于实践.。

木炭还原氧化铜的实验改进

木炭还原氧化铜的实验改进一、实验目的“木炭还原氧化铜”是九年级化学教材中比较重要而又难于操作的一个实验 ,也是初中化学演示实验中让教师感到有点“头痛"的实验之一。

教材中原实验的反应速度慢,所需时间长，演示成功率低，现象不明显。

改进之后之实验只需用普通酒精灯加热几分钟，就可以明显地观察到澄清的石灰水变浑浊,铜丝表面的黑色氧化铜变成红色铜。

缩短了实验时间，降低了操作难度，提高了实验的成功率和可观察性，使该实验的教学变得简便而快捷,而且效果更加理想。

使碳的还原性得到充分验证。

二、实验仪器及试剂木炭（混有氧化铜）、氧化铜、铜丝、酒精灯、大试管、澄清石灰水、橡胶塞、导管、小烧杯、铁架台（带铁夹）、火柴三、实验装置四、实验操作1、准备实验时，先在蒸发皿中烘干试剂瓶中木炭和铜，此瓶中的铜是木炭还原的氧化铜形成的，铜可以形成黑色氧化铜。

2、实验时,先把铜丝绕成螺旋状，在酒精灯火焰上灼烧,使其变成黑色,放入大试管中。

3、把烘干的木炭，为了使石灰水变浑浊更快，可以加入氧化铜混匀,放入大试管中，把铜丝掩埋并平铺在大试管中。

4、小烧杯中倒入澄清石灰水。

5、连接好仪器，固定在铁架台上，先预热，后集中加热，看到澄清石灰水变浑浊，可以移除导管，熄灭酒精灯。

6、晃动试管，让埋在木炭中的铜丝,暴露出来,可以清晰看到黑色变成红色，冷却后，把试管中的固体倒出，也可以看到红色固体.然后倒入试剂瓶中可以循环使用。

五、创新（改进)的意义1、通过改进创新，使碳还原氧化铜的实验变得简便容易操作，缩短实验时间，使实验现象更加明显，实验效果更好，简单有效,大大提高了实验教学效率.2、可节约药品和能源(用酒精灯替换酒精喷灯加热)，操作更加方便安全。

3、现在课堂是40分钟，可以节省时间4、放澄清石灰水的试管换成烧杯，演示更方便。

更加便于学生观察实验现象。

初二化学练习试题集

初二化学练习试题答案及解析1.（17分）请根据下图回答问题：（1）仪器a的名称；仪器b的名称；实验室用高锰酸钾制取氧气，应选用的发生装置是______，收集氧气的装置是________，写出用高锰酸钾制取氧气反应的化学方程式_____________________________。

⑵实验室里用过氧化氢溶液与二氧化锰固体混合制取氧气，为了控制反应进行的速率，可选用的发生装置是__________，写出用过氧化氢溶液制取氧气反应的化学方程式______________________________。

⑶实验室里常用____________和______________在常温下反应制取二氧化碳，可选用的气体发生装置是_____________，收集二氧化碳的装置是______，请写出实验室制取二氧化碳反应的化学方程式_________________ ___。

⑷实验室里可用氢氧化钙与氯化铵的固体混合物加热制取氨气，则制取氨气所需的气体发生装置为_____，氨气极易溶于水，一般可用_____装置收集氨气【答案】⑴酒精灯（0.5分）试管（0.5分） B D或F加热====2KMnO4 K2MnO4 +MnO2 + O2 ↑MnO2=====⑵ A 2H2O2 2H2O + O2↑⑶大理石或石灰石稀盐酸 A或C DCaCO3 + 2HCl ="===== " CaCl2 + H2O + CO2 ↑⑷ B E【解析】略2.通过一年的化学学习，你已经掌握了实验室制取气体的有关规律，请你结合下列装置图回答问题：（友情提示：所选装置均填序号）（1）写出指定仪器名称：①②。

（2）实验室制取和收集CO2气体时应选用两装置相连接，反应的化学方程式为，检验集气瓶中CO2是否收集满的方法是。

（3）实验室用KMnO4制取O2时，可选用的发生装置是；用排水法收集O2完毕后，停止实验时的操作顺序是。

（4）能用E装置收集的气体应具有的性质是。

提高木炭还原氧化铜成功率的方法分析

提高木炭还原氧化铜成功率的方法分析摘要：对于实验结果和影响而言，不同的实验方法、步骤、材料等所造成的差异是比较明显的。

因此要根据具体实验需求和创新需要，合理地应用一些的材料和策略，实现实验效果的提升和效率的提高。

本文这一实验可以用在实际教学活动当中，能够极大地提高学生的学习兴趣和积极性。

关键词：接触面积，炭黑，氧化铜木炭还原氧化铜是化学中的一个重要实验，也是一个现象不明显而又耗时的实验。

在酒精灯加热的条件下木炭与氧化铜反应的速率十分缓慢，实验过程中能观察到澄清石灰水变浑浊，但很难观察到黑色粉末逐渐变红的现象，通常只能观察到黑色混合物中的少量固体有不明显的变红迹象。

因此，许多教师尝试了不同的改进方法。

一、分析反应原理木炭还原氧化铜实验可以追溯到我国古代的火法炼铜。

古代人们利用炭火灼烧铜矿石得到了大量的青铜。

那么，是什么原因导致演示该实验时反应速率缓慢，现象不明显的呢？木炭还原氧化铜是固相反应：2CuO（s）+C（s）=2Cu（s）+CO2（g）。

在298.15K时，该反应的热力学数据如表1。

表1碳还原氧化铜反应的热力学数据这些数据说明，炭还原CuO既是焓减少的反应又是熵增加的反应，可以自发进行。

但是，由于实验中用到的木炭和氧化铜都是固体颗粒，而固体颗粒的大小、形状及混合程度都会影响到药品间的接触面积。

如果木炭颗粒和氧化铜颗粒不能充分接触，那么这两种固体间就很难反应。

所以，这两种固体间的实际接触面积小是导致该反应需要高温加热，而且速率缓慢的主要原因。

要使该反应顺利地快速进行，关键是要增大固体间的接触面积，同时还要利用反应本身放出的热量加快反应速率。

因此，实验中所用的木炭粉末和氧化铜粉末应该是越细越好，并且要将两种粉末混合后充分研磨，使木炭粉末和氧化铜粉末最大程度地互相接触，再将混合粉末堆放在试管底部，而不能平铺在试管底部。

二、部分文献中的改进方法木炭还原氧化铜实验一直是许多教师和教研工作者的研究对象，为了能够观察到明显的实验现象，缩短反应时间，不少教师从改变药品、装置或热源等方式进行了改进。

碳还原氧化铜实验的探索与改进

总第356期2021年2月碳还原氧化铜实验的探索与改进李思盛张书生摘　要：在分析碳还原氧化铜实验难以完成原因的基础上，寻找简单易行的实验方法，最终形成现象明显、操作性强的实验方案。

关键词：实验；探索；改进作者简介：李思盛，本科，高级教师。

四川省成都市龙泉驿区教育科学研究院，610100张书生，本科，一级教师。

四川省成都市龙泉驿区同安中学校，610103基金项目：成都市教育科研课题《基于核心素养的初中化学实验教学策略研究》(编号：CY2018Y58)。

一、教材实验存在的问题人教版《化学(九年级上册)》中的木炭还原氧化铜实验要求为：把刚烘干的木炭粉末和氧化铜粉末混合均匀，小心地铺放进试管，并将试管固定在铁架台上，试管口装有通入澄清石灰水的导管(如图1所示)；用酒精灯(可加网罩以使火焰集中并提高温度，最好使用酒精喷灯)加热混合物几分钟；然后先撤出导气管，待试管冷却后再把试管里的粉末倒在纸上；观察现象并分析[1]。

图1　用木炭还原氧化铜该实验是初中化学教学中的重要实验之一，但在实验过程中发现，本实验往往难以完成。

分析上述实验过程，可能主要有以下几方面原因：一是木炭与氧化铜粉末的质量比没有确定，合适的质量比可能更有利于反应的进行；二是碳的单质有多种，其化学活性有一定的差异，此处选择的“木炭”是否更能促进反应的进行，有待探索；三是反应所需“高温”难以实现。

此外，还有如何保证木炭粉末与氧化铜粉末干燥、如何保证现象更加明显等问题值得探讨。

同时该实验反应时间较长，严重影响课堂教学进度。

为此，教师对其进行了探索与改进。

二、改进实验分析按化学方程式C+2CuO —2Cu+CO 2↑高温计算反应所需的质量比为m(C)∶m(CuO)=3∶40≈1∶13.3。

从反应限度看，碳过量，有利于将氧化铜还原为铜。

若碳大大过量，剩余的碳因呈黑色，遮盖了红色的铜，又会致使现象不够明显。

通过多次实验，发现m(C)∶m(CuO)的质量比在1∶10～1∶12之间效果更佳。