浓硫酸与铜反应的探究式教学
【可编辑】浓硫酸与铜反应的教案设计
是稀硫酸也有的呢
思考
并回
Hale Waihona Puke 【最新整理,下载后即可编辑】
忆稀、
浓硫
酸的
共性
【追问】那我们在前面金属的性质里学 大 多 启示学
过 Cu 的金属活动性排在氢离子之后, 数 学 生用辩
所以不能与稀硫酸反应,那和浓硫酸 生 想 证的眼
呢?
当 然 光去对
的 认 待科学
【追问】同学们是怎样得出这个答案的 为 Cu 事实
教 学 ①通过复习回忆巩固稀、浓硫酸的共性、酸性,浓硫酸
目标 的物理性质以及浓硫酸的特性(吸水性、脱水性)②通
过探究式实验,掌握浓硫酸的强氧化性。
2、过程与方法:
①通过该实验课程,培养学生操作技能、分析问题、解
决问题的能力
②培养学生获取信息及其加工的能力
3 情感态度与价值观
①通过多种多样的实验活动,培养学生的探究意识和合
作意识
②通过学习浓硫酸与我们生活的关系,让学生体会到化
学与我们日常生活的紧密联系。
教 学 浓硫酸的强氧化性
重点
教 学 浓硫酸与铜反应的产物
难点
教 学 主要通过实验的方法,结合使用归纳总结法、合作等方
【 方最法新整理,法下,载后以即及可多编辑媒】体设施
教具、 教学设备(投影仪、计算机)、实验仪器及试剂
察
将
验 抽象的
象 理论转
得 化为直
结 观的实
验现
象,使
同学更
易接受
本知识
点
【讨论】Cu+H2SO4=CuSO4+SO2+H2O 那同学们根据我们前面学过的配平方 法,试着把这个方程式配平一下吧。
【讲解】根据我们学过的知识呢,很容 易知道在该反应中,浓硫酸做氧化剂, 铜做还原剂,根据化合价升降配平法, 我们很容易知道该方程式 Cu+2H2SO4(浓)===CuSO4+SO2+2H20
化学铜和硫酸反应实验教学教案
化学铜和硫酸反应实验教学教案
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教学目标
教学内容
教学方法和手段
教学评价与反馈
教学反思与改进
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教学目标
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掌握化学反应的条件和原理
理解化学铜和硫酸反应的化学方程式
学会使用实验器材和操作方法
培养观察和分析实验现象的能力
掌握化学铜和硫酸反应的实验操作技能
实验操作能力:评估学生操作实验的技能和熟练程度
实验结果理解:检查学生对实验结果的理解和分析能力
问题解决能力:观察学生在遇到问题时能否独立思考的积极性和主动性
理解程度:评估学生对化学反应原理的理解程度
实验操作技能:评价学生实验操作技能的掌握情况
问题解决能力:关注学生在实验过程中遇到问题时的解决能力
实验报告评价:检查学生的实验报告是否完整、清晰
课堂表现评价:关注学生的课堂参与度、积极性和合作精神
同伴互评:学生之间相互评价对方的实验操作和结果
教师评价:对学生实验操作、实验结果等进行评价
学生自评:学生对自己的实验过程和结果进行自我评价
家长参与:邀请家长参与实验教学,并对学生的实验表现进行评价
学生参与度:观察学生参与实验的积极性和主动性
学会观察和分析实验现象,得出结论
提高实验设计和操作能力
培养团队合作和沟通能力
培养学生对化学实验的兴趣和热情
引导学生尊重科学,遵守实验规则
培养学生的团队合作精神和协作能力
引导学生关注环境保护,认识到化学实验对环境的影响
教学内容
化学反应方程式:Cu + H2SO4 → CuSO4 + H2↑
浓硫酸与铜反应的实验探究
浓硫酸与铜反应的实验探究高中化学教材必修1(新课标)第四章第四节《氨硝酸硫酸》中,为了讲解浓硫酸的氧化性,设计了浓硫酸与铜反应的实验(实验4-9),教材中关于浓硫酸与铜反应的实验是这样叙述的:“我们已经知道,铜不能与酸反应放出H2。
但浓硫酸却可以与铜发生氧化还原反应,反应除生成硫酸铜外,还生成二氧化硫和水。
”(实验装置及现象如下图-1所示)一、提出问题在实际操作时,试管底部往往有黑色沉淀物,反应所形成的溶液呈灰绿色,加热时间长一些,溶液颜色可变浅。
如果有硫酸铜生成,溶液应该是蓝色,为什么溶液呈灰绿色而且试管底部有黑色物质出现呢?为了达到理想的实验效果并且解释这些现象,我们从反应产物和反应条件两方面着手对浓硫酸与铜的反应做了一些探究。
二、实验验证实验仪器:铁架台、酒精灯、大试管、小试管、单孔橡皮塞、双孔橡皮塞、温度计、导管与橡皮管若干;实验药品:铜丝、铜片、不同浓度的浓硫酸、品红溶液、蒸馏水。
(一)浓硫酸的浓度对反应的影响我们先来探究当铜片规格相同、硫酸过量时,浓硫酸浓度对实验的影响。
1.实验过程【实验1-1】取18.4mol/L浓硫酸3mL置于试管中,向其中放一小块铜片,并用酒精灯加热。
实验现象:开始加热一会儿后产生气泡,在铜片表面有细小黑色颗粒状物质生成并进入浓硫酸中,形成黑色悬浊液。
随着温度升高,直至沸腾,黑色颗粒状物质逐渐转变成细小灰白色颗粒状。
试管中出现大量白雾,品红溶液褪色。
停止加热静置,未反应的铜表面有黑色物质,试管底部沉淀的固体物质呈灰白色,试管中的液体呈灰绿色。
继续冷却试管时,溶液的颜色慢慢变浅。
将此无色溶液倒入废液缸中,向试管中残留的灰白色固体中加少量蒸馏水,所得溶液呈很浅的蓝色。
【实验1-2】取16mol/L浓硫酸3mL置于试管中,向其中放一小块铜片,并用酒精灯加热。
实验现象:与【实验1-1】现象相似,但溶液中灰白色沉淀较少,溶液也呈浅蓝色。
冷却后溶液仍然为浅蓝色。
【实验1-3】取14mol/L浓硫酸3mL置于试管中,向其中放一小块铜片,并用酒精灯加热。
浓硫酸与铜反应的实验探究
浓硫酸与铜反应的实验探究高中化学教材必修1(新课标)第四章第四节《氨硝酸硫酸》中,为了讲解浓硫酸的氧化性,设计了浓硫酸与铜反应的实验(实验4-9),教材中关于浓硫酸与铜反应的实验是这样叙述的:“我们已经知道,铜不能与酸反应放出H2。
但浓硫酸却可以与铜发生氧化还原反应,反应除生成硫酸铜外,还生成二氧化硫和水。
”(实验装置及现象如下图-1所示)一、提出问题在实际操作时,试管底部往往有黑色沉淀物,反应所形成的溶液呈灰绿色,加热时间长一些,溶液颜色可变浅。
如果有硫酸铜生成,溶液应该是蓝色,为什么溶液呈灰绿色而且试管底部有黑色物质出现呢?为了达到理想的实验效果并且解释这些现象,我们从反应产物和反应条件两方面着手对浓硫酸与铜的反应做了一些探究。
二、实验验证实验仪器:铁架台、酒精灯、大试管、小试管、单孔橡皮塞、双孔橡皮塞、温度计、导管与橡皮管若干;实验药品:铜丝、铜片、不同浓度的浓硫酸、品红溶液、蒸馏水。
(一)浓硫酸的浓度对反应的影响我们先来探究当铜片规格相同、硫酸过量时,浓硫酸浓度对实验的影响。
1.实验过程【实验1-1】取18.4mol/L浓硫酸3mL置于试管中,向其中放一小块铜片,并用酒精灯加热。
实验现象:开始加热一会儿后产生气泡,在铜片表面有细小黑色颗粒状物质生成并进入浓硫酸中,形成黑色悬浊液。
随着温度升高,直至沸腾,黑色颗粒状物质逐渐转变成细小灰白色颗粒状。
试管中出现大量白雾,品红溶液褪色。
停止加热静置,未反应的铜表面有黑色物质,试管底部沉淀的固体物质呈灰白色,试管中的液体呈灰绿色。
继续冷却试管时,溶液的颜色慢慢变浅。
将此无色溶液倒入废液缸中,向试管中残留的灰白色固体中加少量蒸馏水,所得溶液呈很浅的蓝色。
【实验1-2】取16mol/L浓硫酸3mL置于试管中,向其中放一小块铜片,并用酒精灯加热。
实验现象:与【实验1-1】现象相似,但溶液中灰白色沉淀较少,溶液也呈浅蓝色。
冷却后溶液仍然为浅蓝色。
【实验1-3】取14mol/L浓硫酸3mL置于试管中,向其中放一小块铜片,并用酒精灯加热。
铜和浓硫酸反应实验的探究
2018年第1期教育与装备研究卖验教学铜和浓硫酸反应实验的探究宋志贵摘要:针对中学化学教学中铜和浓硫酸反应实验出现的问题,通过文献和实验探究了影 响铜和浓硫酸反应实验现象的因素,在文献资料的指导下,对铜与浓硫酸反应从反应的温 度、硫酸的浓度、铜的用量、实验操作的方法等方面对反应进行了研究,得出了获得铜和浓 硫酸反应理想实验现象应注意的问题和实验的方法。
关键词:铜;浓硫酸;实验;温度;浓度;操作方法一、问题的提出浓硫酸和稀硫酸性质的不同,表现在浓硫 酸在加热的条件下能和铜发生反应。
中学化 学教材中通过铜和浓硫酸反应的实验来说明 浓硫酸的强氧化性以及反应生成的产物。
对 于铜和浓硫酸反应的实验,让学生认识浓硫 酸的强氧化性的最适宜的现象,就是反应过 程中溶液变为蓝色、品红溶液褪色。
但是按 照教材中的方法进行实验,出现的现象并不 是这样,这就给学生认识铜和浓硫酸反应造 成了困惑。
苏教版高中化学必修1中浓硫酸和铜反应 的实验方法为[1]:将一小块铜片放入试管中, 然后加入2m L 浓硫酸,用如图1所示的实验装 置进行实验,观察实验现象。
按照教材中的方法进行实验,我们观察到 的现象是:在对反应物加热的过程中,铜片首先 变为黑色,然后溶液先由无色变为浅蓝色;继续 加热,液体的蓝色消失,出现灰褐色或灰白色的 浑浊物,品红溶液褪色。
这样的实验现象对铜图1 铜和浓硫酸反应实验装置和浓硫酸反应的教学是不利的,让学生难以理 解,实验也不能突出课堂教学的重点。
实验能 不能避免出现对学生造成困惑的多余的现象? 教材中书写的化学方程式为:Cu + 2H2S04 (浓)j =CuS04+S02T +2H 20。
实验出现的现象 能否和教材书写的化学方程式相一致呢?我们 对此进行了研究。
二、铜和浓硫酸反应的实验研究(一)铜和浓硫酸反应的文献[2]文献资料表明,在不同的温度下,98%的浓 硫酸和金属铜发生的发应不同,产物复杂多样。
温度在543K 以上发生的反应主要为:宋志贵,江苏省徐州市第一中学,高级教师,江苏省特级教师。
对浓硫酸与铜反应实验的深入探究
对浓硫酸与铜反应实验的深入探究在一支试管里加入一小块铜片,然后再加入3ml 浓硫酸,用装有玻璃导管的单孔胶塞塞好,加热,放出的气体分别通入紫色石蕊试液或品红溶液中,观察反应现象。
反应完毕,冷却后,将试管中的液体慢慢倒入另一支盛有少量水的试管中,观察溶液的颜色。
教材上对实验现象的描述和解释是:浓硫酸与铜在加热时能发生反应,放出能使紫色石蕊变红或使品红溶液褪色的气体。
反应后生成物的水溶液显蓝色。
说明铜与浓硫酸反应时被氧化成了Cu2+,生成的气体是SO2。
反应方程式为:Cu+2H2SO4(浓)== CuSO4+SO2↑+2H2O可是笔者在做实验时发现:开始加热一会后先产生气泡,有细小黑色颗粒状物质从铜片表面进入浓硫酸中,形成黑色悬浊液;随着温度升高(至沸腾),试管中产生了细小的白色颗粒状物质,出现了大量白雾,品红溶液褪色;停止加热静置,未反应完的铜表面有黑色的不溶物,试管底部沉积的固体物质有黑色的和白色的,试管中的液体呈灰白色,将试管内的溶液倒入另一支盛有水的试管中,溶液的蓝色不够明显。
出现了这种情况,导致课堂演示实验没有达到演示的目的,而且在教学过程中很难向学生解释实验过程中出现的异常现象。
二探究过程1.黑色物质成分的探究取18.4mol/L 浓硫酸3ml 和一小块铜片,按课本要求做实验。
试验完成后,笔者仔细进行了以下实验过程,探究试管中产物的成分。
(1)取少量试管中白色物质,加入另一支试管中,再加入适量水并振荡,发现白色固体溶解,溶液呈现蓝色;向此蓝色溶液中加入少量K4[Fe(CN)6]后,发现产生红棕色沉淀,说明是Cu2+,由此可知铜与浓硫酸反应产生了CuSO4。
(2)将铜片取出,用少许水洗涤中,黑色物质脱落但不溶解。
往洗涤液中滴加稀硫酸,发现部分黑色物质溶解,溶液呈现蓝色,由此说明黑色物质中有CuO。
(3)取试管中黑白相间的物质,加水溶解过滤后,将黑色物质加入到少量氰化钾溶液中,黑色物质全部溶解。
浓硫酸与铜反应的教案设计
浓硫酸与铜反应的教案设计一、教学目标1.了解浓硫酸与铜反应的化学方程式和反应机理;2.掌握实验操作的基本技能,包括配制溶液、装置实验装置、观察实验现象等;3.学会通过观察和实验数据分析,确定反应类型和反应物质的变化;4.培养学生的实验思维能力和科学态度,提高实验技能水平。
二、教学重点和难点重点:浓硫酸与铜反应的化学方程式和观察实验现象。
难点:根据观察实验现象,确定反应类型和反应物质的变化。
三、教学准备实验器材:硫酸、铜片、试管、烧杯、玻璃棒、滴管等。
实验药品:浓硫酸、铜片。
四、教学过程1.导入(5分钟)通过展示一个装有铜片的试管,引起学生的兴趣。
提问:你们知道铜和浓硫酸会发生什么样的反应吗?请简单预测。
2.实验操作(15分钟)1)实验前准备:根据班级人数配制足够的浓硫酸溶液。
2)实验操作步骤:a)取一个空的试管,并在试管底部放入一小块铜片。
b)将试管倾斜放入烧杯中,以避免溶液溢出。
c)使用滴管将浓硫酸缓缓倒入试管中,直至试管内的铜片完全浸没在硫酸中。
3.观察实验现象(10分钟)a)观察铜片在浓硫酸中的变化。
b)观察试管内是否有气体产生。
c)观察溶液的颜色和浓度的变化。
d)记录实验结果。
4.数据分析(15分钟)根据实验观察结果分析,回答以下问题:a)该反应是一种什么类型的反应?对应的化学方程式是什么?b)反应中有哪些物质发生了变化?c)为什么在反应过程中会有气体产生?5.总结归纳(10分钟)由学生或教师总结归纳本次实验的观察结果和实验结论,并将实验结论根据实验现象和反应机理进行解释。
6.拓展思考(10分钟)提问:浓硫酸与铜反应的实际应用有哪些?请举例说明。
7.实验安全与控制(5分钟)提醒学生在实验中注意安全,如佩戴实验眼镜、穿实验服、小心操作化学药品等。
五、实验步骤注意事项1.实验操作过程中应戴上实验眼镜,避免溶液溅入眼睛。
2.使用滴管、玻璃棒等小心操作化学药品,以免滴漏和划伤。
3.实验结束后,试管内的溶液要放入指定的储液瓶中,不得乱倾倒。
浓硫酸与铜反应的教案设计
课题 课时 教学内容 教学目标
教学重点
浓硫酸与铜反应
课型 新授课
十五分钟
执教者 何盈春
本章内容选自选自普通高中课程标准实验教科书必修 1 第四章第四节浓硫酸与 铜反应,在学习本课题之前,我们已经学习了金属的化学性质、硫和氮的氧化 物,和本课题成并列关系。 1、知识与技能目标: ①通过复习回忆巩固稀、浓硫酸的共性、酸性,浓硫酸的物理性质以及浓硫酸 的特性(吸水性、脱水性)②通过探究式实验,掌握浓硫酸的强氧化性。 2、过程与方法: ①通过该实验课程,培养学生操作技能、分析问题、解决问题的能力 ②培养学生获取信息及其加工的能力 3 情感态度与价值观 ①通过多种多样的实验活动,培养学生的探究意识和合作意识 ②通过学习浓硫酸与我们生活的关系,让学生体会到化学与我们日常生活的紧 密联系。 浓硫酸的强氧化性
四、交流【引导】同学们知道为什么铜不能和稀硫酸反应, 积极讨论 (2 分钟) 却能和浓硫酸反应,现在老师给你们一分钟的时间
相互讨论一下。
【分析】其实呢,这是因为浓硫酸的强氧化性。
知识的巩 固与提升 (1 分钟) 总结+作 业 布 置 (1 分钟)
【引导】请同学们课下收集一些关于浓硫酸其他性 质的正面应用。
大多数学 生想当然 的 认 为 Cu 与浓硫酸 也不能反 应 开始期待 实验
启示学生用 辩证的眼光 去对待科学 事实
激发学生的 兴趣并启迪 他们科学是 建立在实验 的基础上的
三、演示 实验(4 分 钟)
【安装仪器】把装上浓硫酸的试管置于试管架上, 然后把绕成圈的铜丝置于试管里。最后把酒精灯置 于试管下。
温故知新, 让学生在回 忆旧知识的 同时进入本 课的知识点
【追问】那同学们知道浓硫酸这些性质是稀硫酸也 有的呢
浓硫酸与铜反应的教案设计
浓硫酸与铜反应的教案设计一、教学目标:1.了解浓硫酸与铜的化学反应,学会反应方程式的写法。
2.学会观察实验现象并用化学方程式说明实验现象。
3.了解在化学实验中的安全操作方法。
二、教学准备:浓硫酸、铜粉、试管、试管夹、酒精灯、点火器、苛性钠、蒸馏水、试管架、显微镜、滴管。
三、教学过程:1.导入:通过一张图片或实物展示铜和硫酸的反应现象,引导学生思考并回忆之前学过的化学反应。
2.理论讲解:简要介绍浓硫酸与铜的反应,解释为何会产生气体的释放以及颜色变化的原因。
3.实验操作:①实验现象观察:将小段铜丝放入试管中,倾倒少量浓硫酸,观察实验现象,并记录下来。
②实验结果:将观察到的实验现象与学生进行整理与讨论,用化学反应方程式表示出来。
4.实验讲解:根据实验结果,讲解反应的机理与化学方程式的写法。
5.安全操作说明:①实验室操作时要佩戴护目镜和实验服,确保安全。
②操作过程应缓慢而轻柔,避免剧烈搅拌和颠倒试管,以避免溅出或扩散。
③在实验过程中遇到急性反应出现危险时,应立即停止实验并采取相应的安全措施。
④实验后,将废液正确处理,以免污染环境。
6.实验总结与思考:①总结实验中的观察现象及实验结果,并与反应方程式进行对比。
②思考为什么剧烈反应会产生颜色变化,气体释放等现象。
③思考改变实验条件会不会对反应速率产生影响,并通过实验验证。
7.小结:结合实验结果和理论知识,再次强调浓硫酸与铜的反应。
四、教学评价:2.与学生进行互动讨论,对学生的思维逻辑和实验思考进行评价。
3.根据学生的实验总结和小结进行评价。
五、教学延伸:1.可以进一步探讨不同浓度的硫酸与铜的反应速率有何变化。
2.可以引导学生思考其他金属与硫酸反应的现象和方程式。
3.可以通过其他实验展示硫酸和铜的反应,如硫酸溶液与铜片的反应等。
六、教学反思:在教学设计中,可以加入更多的实际应用例子,使学生更好地理解浓硫酸与铜反应的意义和应用。
同时,要注意引导学生自主探究,主动思考实验现象和解释,提高学生的学习兴趣和能力。
高中化学探究课:探究铜与浓硫酸的反应
高中化学探究课:探究铜与浓硫酸的反应林绮玲汕头市第一中学一、背景人民教育出版社出版的《普通高中课程标准实验教科书化学?必修①》第四章第四节中的实验4—8,演示铜与浓硫酸的反应实验时,依着实验步骤,将铜片加入浓硫酸中并加热之,结果看到有使品红溶液褪色的气体生成,但并没有看见蓝色的Cu2+出现,反而出现了黑色的固体颗粒,依照课本的反应方程式,产物应该是CuSO4、SO2、H2O,该黑色产物究竟是什么,引起了我们探究的兴趣。
二、目的和意义目的:探究铜与浓硫酸反应的产物。
意义:通过铜与浓硫酸反应产物的探究,增强对氧化还原反应、铜与硫酸反应的了解;通过对已知到未知,再从未知到已知,扩展学生的视野,养成务实求真、勇于创新、积极实践的科学态度。
三、教学模式问题发现—实验探究。
四、教学过程(一)准备阶段1.教师提出问题。
提前一节课,教师演示铜与浓硫酸的反应,要求学生观察实验现象,学生清楚地观察到有异常的黑色固体物质生成。
2.教师引导学生,该黑色固体物质究竟是什么?怎样检验?怎样才能避免黑色固体物质产生?怎样通过实验进行探究?教师点拨学生根据化学实验的目的、要求,运用有关的化学知识和基本的实验操作技能,对实验的仪器、药品、装置、步骤等进行设想和规划,要求各小组提出一个合理的实验方案。
3.学生成立课题小组。
班级分成2个大组,每组再细分为5个小组,各小组推选一名组长。
第一大组探究如何避免黑色固体物质产生;第二大组探究温度与反应产物的关系及黑色固体物质的成分。
4.学生设计探究实验方案。
由各组长主持,学生课余分小组讨论,查阅资料、设计方案。
其方案包括研究的问题、对所研究的问题提出的假设、实验研究计划(包括实验目的、实验原理、实验用品、实验装置、实验步骤和研究方法、小组成员分工情况等内容)。
学生撰写实验方案:由各组长收集、整理、归纳、总结实验方案。
5.实验材料准备。
开放实验室。
请实验室的老师协助,学生根据自己制定的实验研究计划,自主准备实验材料。
实验(铜+浓硫酸)
实验(铜与浓硫酸反应)(1)仔细观察铜与浓硫酸的反应,发现:开始给试管中的铜与浓硫酸加热,无现象。
反应是在有气泡产生,随之铜片表面变黑时开始的。
当大量气泡产生,体系达沸腾后,铜片表面的黑色物质不断脱落,并在沸腾的溶液中由大到小,铜片表面继续变黑。
停止加热,铜片上仍有黑色物质附着,试管底部有黑白相间的固体,溶液并无明显的蓝色。
(2)停止反应后,将铜片取出,用少许水洗涤。
可见洗液呈明显蓝色。
且铜片上黑色物质减少,但不能完全溶解。
(3)向(2)之黑色未溶物中加入氰化钾溶液,则全部溶解。
向此溶液中加入亚硝酰铁氰化钠,则溶液显紫色,示有S2-。
(4)取少量(1)中清液,加水稀释,无明显蓝色,加入浓氨水有[Cu(NH3)4]2+的蓝色出现。
用K4Fe(CN)6检验,有铜色Cu2Fe(CN)6沉淀生成,示有Cu2+。
(5)继续加热(1)试管中的浓硫酸及黑白相间物质,则固体物质有部分溶解现象。
将未溶物按前面的程序操作,结果相同。
(6)将铜与浓硫酸反应时的气体导出,使之通入碘酸钾溶液中,片刻后加CCl4并振荡,有单质碘的紫色出现,继续通气体,I2的紫色又褪去;将气体通入品红溶液中——品红褪色,示有SO2气体。
将余烬火柴放入气体中,偶尔有闪点出现,示有少量氧放出。
分析实验(2)可认为黑色物质部分溶于稀硫酸,即有Cu2O或CuO存在。
实验(3)可认为黑色物质是Cu2S或CuS。
实验(4)可知铜与浓硫酸的反应,体系中游离的Cu2+不多。
实验(1)(5)(6)可知铜与浓硫酸的反应中有单质硫、氧气、二氧化硫产生。
热力学分析用热力学分析以上现象则结论更可靠。
1.对于简单反应的热力学分析Cu与浓H2SO4的反应,如果有CuO、Cu2O、CuS、Cu2S生成,则可能有下列反应发生:① Cu+H2SO4==CuO+SO2+H2O②2Cu+H2SO4==Cu2O+SO2+H2O2Cu+2H2SO4==2CuS+2H2O+3O2④4Cu+2H2SO4==2Cu2S+2H2O+3O2这四个反应的热力学计算结果,列于表1。
设计性实验铜跟浓硫酸的反应
实验五 探究性实验设计—铜跟浓硫酸的反应一、探究问题的提出在学习《硫酸》一节中,涉及铜与浓硫酸的反应。
在演示实验中出现一些问题及教材中未提及的现象。
如:检验SO 2时,品红溶液易倒吸;反应结束后,试管中除溶液变蓝以外,还产生白色、黑色固体物质。
如何解决倒吸,试管中白色、黑色物质又是什么?学生希望能探其究竟。
二、问题解决设想(思路)针对以上问题,我们就如何解决倒吸及试管中产物检验做了一些设计。
特别是试管中产物可能是什么?由于浓H 2SO 4可能过量,它又可吸水,白色固体可能是CuSO 4,而黑色固体可能是Cu 的其它氧化产物,具体是什么?有待查阅资料,做出假设,再以实验论证。
三、相关资料查阅综述1、 铜与浓硫酸共热反应因两者的量不同,反应时的最终现象不同。
若浓硫酸过量时,主要现象有:铜表面先变黑,形成黑色浊液,随后又变成白色浊液。
铜全部反应完后,静置,灰白色物质沉于管底,所得溶液呈淡蓝色,冷却至室温呈无色。
反应中还伴有白色烟雾,并有淡黄色物质冷凝在管壁。
若铜过量,最终得灰白色固体物质。
由此说明铜与浓硫酸共热的反应是很复杂的,且反应后所得溶液颜色随温度变化而变化。
在给铜和浓硫酸加热过程中.液体有的出现蓝色,有的出现灰色或者黑色有两个方面的原因:其一是反应物用量的多少, 其二是浓硫酸的浓度大小.① .当铜片的量不足, 浓硫酸过量时,发生如下反应 :Cu+H 2SO 4==CuSO 4+H 2O+SO 2铜片反应完全, 液体呈现不稳定的蓝色.② 当铜片过量,浓硫酸不足或者随着反应进行浓度不够时, 发生 如下反应 :5Cu+ 4H 2SO 4== 3CuSO 4+4H 2O+Cu 2SCu 2S+2H 2SO 4== CuSO 4+CuS +2H 2O+SO 2CuS+2H 2SO4==CuSO 4+SO 2 +2H 2O+S反应中有黑色沉淀生成, 液体也就显得发黑, 若持续加热时间长一些,黑色沉淀进一步反应, 颜色会变浅, 液体呈现灰色.2、人民教育出版社《全日制普通高级中学(必修)化学第一册教师用书》铜与硫酸在加热条件下发生反应时,常产生黑色沉淀,有时会影响蓝色溶液的观察。
实验(铜+浓硫酸)
实验(铜与浓硫酸反应)(1)仔细观察铜与浓硫酸的反应,发现:开始给试管中的铜与浓硫酸加热,无现象。
反应是在有气泡产生,随之铜片表面变黑时开始的。
当大量气泡产生,体系达沸腾后,铜片表面的黑色物质不断脱落,并在沸腾的溶液中由大到小,铜片表面继续变黑。
停止加热,铜片上仍有黑色物质附着,试管底部有黑白相间的固体,溶液并无明显的蓝色。
(2)停止反应后,将铜片取出,用少许水洗涤。
可见洗液呈明显蓝色。
且铜片上黑色物质减少,但不能完全溶解。
(3)向(2)之黑色未溶物中加入氰化钾溶液,则全部溶解。
向此溶液中加入亚硝酰铁氰化钠,则溶液显紫色,示有S2-。
(4)取少量(1)中清液,加水稀释,无明显蓝色,加入浓氨水有[Cu(NH3)4]2+的蓝色出现。
用K4Fe(CN)6检验,有铜色Cu2Fe(CN)6沉淀生成,示有Cu2+。
(5)继续加热(1)试管中的浓硫酸及黑白相间物质,则固体物质有部分溶解现象。
将未溶物按前面的程序操作,结果相同。
(6)将铜与浓硫酸反应时的气体导出,使之通入碘酸钾溶液中,片刻后加CCl4并振荡,有单质碘的紫色出现,继续通气体,I2的紫色又褪去;将气体通入品红溶液中——品红褪色,示有SO2气体。
将余烬火柴放入气体中,偶尔有闪点出现,示有少量氧放出。
分析实验(2)可认为黑色物质部分溶于稀硫酸,即有Cu2O或CuO存在。
实验(3)可认为黑色物质是Cu2S或CuS。
实验(4)可知铜与浓硫酸的反应,体系中游离的Cu2+不多。
实验(1)(5)(6)可知铜与浓硫酸的反应中有单质硫、氧气、二氧化硫产生。
热力学分析用热力学分析以上现象则结论更可靠。
1.对于简单反应的热力学分析Cu与浓H2SO4的反应,如果有CuO、Cu2O、CuS、Cu2S生成,则可能有下列反应发生:① Cu+H2SO4==CuO+SO2+H2O②2Cu+H2SO4==Cu2O+SO2+H2O2Cu+2H2SO4==2CuS+2H2O+3O2④4Cu+2H2SO4==2Cu2S+2H2O+3O2这四个反应的热力学计算结果,列于表1。
铜与浓硫酸反应实验现象的探究与分析
铜与浓硫酸反应实验现象的探究与分析引言:铜是一种常见的金属元素,而浓硫酸是一种强酸。
对铜与浓硫酸的反应进行实验,可以观察到一系列的反应现象。
本文将探究铜与浓硫酸反应的实验现象,并对其进行分析。
实验材料与方法:实验材料:铜片、浓硫酸、试管、酒精灯、玻璃棒等。
实验方法:1.将一块铜片放入试管中;2.将一定量的浓硫酸添加到试管中,确保完全覆盖铜片;3.观察反应现象并记录。
实验现象:1.硫酸的变化:浓硫酸是一种无色液体,但在与铜反应后会出现变化。
观察可发现,起初的浓硫酸逐渐变为深蓝色或浅蓝色。
这是因为铜与硫酸反应生成了硫酸铜,导致溶液颜色变化。
2.产生气体:在铜与浓硫酸反应的过程中,可以观察到气泡产生。
这是因为铜与硫酸反应生成了氢气。
氢气一般是无色无味的,用酒精灯的火焰进行点燃,其会发出“呼呼”声并燃烧。
3.产生热量:观察可发现,铜片与浓硫酸反应时会发热。
这是因为铜与硫酸反应是一个放热反应,反应过程中释放出热量。
4.产生溶液:在铜与浓硫酸反应的过程中,可以观察到铜片逐渐溶解在溶液中,并且观察到溶液的体积逐渐增大。
这是因为铜与浓硫酸反应生成了硫酸铜,使得溶液中溶质的体积增加。
5.反应结束:当铜片完全消耗后,反应会停止。
此时,溶液中的溶质浓度不再改变,并且铜片完全溶解。
分析:Cu+2H2SO4->CuSO4+2H2O+SO2↑反应过程可以分为以下几个步骤:1.铜片表面生成一层氧化铜膜:浓硫酸是一种强氧化剂,与铜金属直接接触后会使铜金属表面发生氧化反应,生成一层氧化铜膜。
这层氧化铜膜起到了保护铜片不被进一步腐蚀的作用。
2.硫酸离子进入氧化铜膜:在氧化铜膜上形成了一个正电荷,吸引硫酸离子进入氧化铜膜中。
3.铜离子释放:硫酸离子进入氧化铜膜后,将氧化铜膜中的铜离子释放出来,进一步进行反应。
4.生成硫酸铜溶液:铜离子与硫酸根离子结合,生成硫酸铜溶液。
5.产生气体:反应中释放的氢气会导致气泡的产生。
6.反应结束:当铜片完全溶解时,反应会结束,溶液中的溶质浓度不再改变。
铜与浓硫酸
铜与浓硫酸1. 引言铜与浓硫酸之间的反应是化学实验中的一个重要主题。
铜是一种常见的过渡金属,而浓硫酸是一种强酸。
铜与浓硫酸的反应涉及酸的强酸性和金属的活动性。
在本篇文章中,我们将讨论铜与浓硫酸反应的特点、机制以及可能的应用。
2. 铜与浓硫酸的反应特点铜与浓硫酸反应具有以下特点:2.1 腐蚀性:浓硫酸是一种强酸,能够与铜发生剧烈反应,产生大量的二氧化硫气体和硫酸铜。
2.2 生成硫酸铜:反应产物之一是硫酸铜,其化学式为CuSO4。
硫酸铜是一种蓝色晶体,常用于实验室和工业中作为催化剂、试剂以及防止木材腐蚀的材料。
2.3 放热反应:铜与浓硫酸的反应是一个放热反应,也就是说反应过程中会释放出热量。
3. 反应机理铜与浓硫酸的反应遵循以下机理:3.1 氧化反应:铜在浓硫酸中发生氧化,形成二价铜离子。
具体反应如下:Cu + 2H2SO4 -> CuSO4 + SO2↑ + 2H2O3.2 还原反应:硫酸铜中的铜离子被还原为金属铜。
具体反应如下:CuSO4 + 2H2O -> Cu + 2H2SO4通过这两个反应,铜在浓硫酸中发生了氧化和还原反应,形成了硫酸铜和二氧化硫气体。
4. 实验条件控制在实验中,为了控制铜与浓硫酸的反应,需要注意以下条件:4.1 反应温度:反应温度的控制对反应速率和产物生成具有重要影响。
一般来说,较高的温度可以加快反应速率。
4.2 浓度控制:浓硫酸的浓度对反应速率和产物形成也有影响。
较高浓度的浓硫酸可以加快反应速率。
4.3 配比:浓硫酸与铜的摩尔配比也会影响反应的进行和产物的生成。
5. 应用铜与浓硫酸的反应在实际应用中具有一定的意义:5.1 实验教学:铜与浓硫酸反应是化学实验教学中常见的实验之一。
通过实验可以观察到颜色的变化、气体的产生以及放热反应等现象,可以锻炼学生的实验操作技巧和观察能力。
5.2 金属加工:铜与浓硫酸反应产生的二氧化硫气体在金属加工过程中可以用作清洁剂,用于清除铜表面的氧化物、硫化物等杂质,提高金属表面的纯度。
铜与浓硫酸的反应探究课件
酒精灯
提供热源,使反应 在加热条件下进行。
实验台
提供稳定的实验操 作平台,确保实验 安全进行。
试管夹
用于夹持试管,便 于加热。
胶头滴管
用于添加浓硫酸, 控制反应物的量。
实验材料
01
02
03
04
铜片
作为反应的主要材料,提供铜 离子。
浓硫酸
作为反应的酸性试剂,提供硫 酸根离子。
试纸
用于检测反应过程中产生的气 体。
铜与浓硫酸的反应探究课 件
• 引言 • 铜与浓硫酸反应的化学原理 • 实验设备与材料 • 实验步骤与操作 • 实验结果与数据分析 • 结论 • 参考文献
01
引言
主题简介
01
铜与浓硫酸反应是化学中的一个 经典反应,涉及氧化还原反应和 物质性质变化等知识点。
02
通过探究铜与浓硫酸的反应,可 以深入理解浓硫酸的强氧化性和 酸性,以及铜在特定条件下的反 应特性。
计时器
用于记录反应时间,观察反应 进程。
04
实验步骤与操作
实验前准备
01
02
03
实验器材
准备试管、滴管、烧杯、 铜片、浓硫酸等实验器材, 确保其干净、干燥。
实验试剂
准备适量的铜片和浓硫酸, 确保试剂的质量和纯度符 合实验要求。
实验环境
选择通风良好、无明火的 实验环境,确保实验过程 的安全。
实验操作流程
总结词:严谨分析
详细描述:我们对实验过程中收集的数据进行了严谨的处理和分析,包括对温度、压力、颜色变化等 数据的测量和记录。通过对比实验前后的数据变化,我们得出了铜与浓硫酸反应的速率常数和反应热 等关键参数。
结果讨论与解释
总结词:科学解释
浓硫酸与铜的反应方程
浓硫酸与铜的反应方程一、引言在化学实验中,我们经常会遇到各种化学反应。
浓硫酸与铜的反应是其中一种常见的反应。
本文将详细探讨浓硫酸与铜的反应方程。
二、实验过程在进行浓硫酸与铜的反应实验时,我们需要准备以下材料和设备:1.浓硫酸2.铜片3.锥形瓶4.加热装置实验步骤如下:1.将适量浓硫酸倒入锥形瓶中,注意要小心操作,避免接触皮肤和眼睛。
2.将铜片放入浓硫酸中。
3.开启加热装置,对反应瓶进行加热,观察反应过程。
4.观察完毕后,关闭加热装置,将反应停止。
三、反应机理浓硫酸与铜的反应是一种置换反应,其反应机理如下:1.首先,硫酸中的H+离子与铜金属发生反应,生成二价正离子Cu2+和硫酸根根离子SO4-。
2.硫酸根根离子SO4-会进一步与铜金属发生反应,生成硫酸铜溶液。
3.反应过程中会伴随着气体的产生,即二氧化硫气体SO2的生成。
四、反应方程根据反应机理,我们可以得出浓硫酸与铜的反应方程如下:Cu + H2SO4 → CuSO4 + SO2 + H2O五、实验结果与讨论通过进行实验,我们可以观察到以下现象:1.反应瓶内的液体逐渐变为蓝绿色,表明生成了硫酸铜溶液。
2.反应过程中会产生气泡,并伴随着气体的释放,这是二氧化硫气体的产生。
该实验的结果与理论推导相符,验证了反应方程的正确性。
六、应用与意义浓硫酸与铜的反应在化学实验中有着重要的应用与意义:1.教学实验:此实验常用于教学中,通过观察反应过程和结果,使学生更好地理解置换反应和反应机理。
2.实际应用:浓硫酸与铜的反应可以用于制备硫酸铜溶液,该溶液在冶金、化工等领域有着广泛的应用。
七、安全注意事项在进行浓硫酸与铜的反应实验时,需要注意以下安全事项:1.硫酸具有强酸性,对皮肤和眼睛具有腐蚀作用。
实验时需佩戴防护眼镜和手套,注意避免接触皮肤和眼睛。
2.进行实验时,应注意合理操作,避免产生安全事故。
八、总结通过本次实验,我们详细探讨了浓硫酸与铜的反应方程。
通过实验结果与讨论,可以验证反应方程的正确性。
浓硫酸与铜反应的探究式教学
浓硫酸与铜反应的探究式教学设计的背景:同学们在初中已掌握了硫酸所具有的酸的通性和浓硫酸的强腐蚀性即脱水性,并且在上节课学生都基本上掌握了浓硫酸的物理性质以及部分化学性质。
下节课,老师准备让学生进行一次综合性较强的探究式活动,根据目前学生的知识水平和探究能力,选择了“浓硫酸能与铜反应”这一课题,因为掌握硫酸的性质可以更好的认识它在工农业生产和国防上的重要用途,为学生将来能在工农业生产中解决实际问题创造了条件,这一课题与生活息息相关。
通过这一节课的实验探究活动,体验实验对认识和研究物质性质的重要作用,培养学生实事求是、创新的良好品质,激发学生探究兴趣,引发学生的创造思维活动,同时还可以让学生应用所学知识解释生活中的现象和解决生活中的问题使他们获得探求知识的途径和方法,同时也让他们对硫酸的性质有一个知识的梳理,为以后学习类似的知识奠定基础。
设计的定位:课型:本课题是以课堂讨论、实验为主的探究活动课,由于学生已经是高一的学生,对探究活动有一定的了解,所以在学生认识稀硫酸不能跟铜反应的基础上,提出“浓硫酸与铜反应”这一课题,由学生设计实验方案并进行探究,得出结论。
教学时间2课时,80min。
与学生所学的知识有产生一定程度上的矛盾,让学生产生思维的碰撞。
参考主要资料:设计方案:教学过程流程图由教师提出猜想制定实验计划分析信息得出结论总结实验中出现的问题,针对实验设计中不大正确的内容,提出改进意见由小组代表说出本组实验的结果,其他同学补充说明;对实验中出现的新想法以及遇到的问题展开讨论学生根据自己制定的方案分组进行实验,注意观察实验的现象,收集证据。
利用所学知识制定计划,主要包括三个方面:①反应原理与条件,②实验所需要的仪器和操作方法,③生成物的检验教师直接提出要探究的课题:浓硫酸能与铜反应分组进行实验反思与评价。
铜与浓硫酸反应的实验探究
还有在每 章里 面都安排的小实验 , 每种不 就会慢慢提高 。 的动手能力得到较好的锻炼 培养学 生 的动手能 力是初 中物 理的
一
小 实验 , 激发学 生学 习物理 的兴趣 、 养 培
学生 的观 察能力和实际动手操作的能 力,
个 重要任务 ,操作是检验能 力的关键 。
使学 生 的思维 受到磨砺 。而且 笔者还 发 小 实验 因为 占用时间短 、便 于操作 的特 个体 的分 析 ,使学生 不但 学会 了一种分 现, 通过 做这一 个个 的小实验 , 还可 以使 点 , 以从开始 设计 到制作 , 演示 实验 析 问 题 的 方 法 、 习 了 “ 擦 力 ” “ 力 所 从 复 摩 和 二
稀硫酸 中,可看到黑色物 质部分溶解 , 溶 液变为蓝色 , 有少 量黑 色不溶物悬浮于 还 溶液 中; 向溶 液中加入一定量 的浓硝酸 再
伸入饱和 的 C S uO 溶液 中,过 2 3 i  ̄ m n取 出 , 片表面覆盖红 色的金属铜 。是 因为 铁
发 学习积极性 和探 究欲望 的疑点就 感觉 麻木 了, 这就需要我们教师在教学 中正确
6 呈 L uTou 6 I AAY 函 H I
铜与浓硫酸反应的实验探究
黼浙江省平湖市当湖高级中学 陶理祥
摘要 : 铜与浓硫酸反应在常温时无明 C S等。实验初期看 到浸入浓硫酸 中的铜 性 使硫酸分 子与水分 子形成硫 酸水合 物 u 显现 象 , 加热 时铜 丝表 面渐渐变黑 , 有 丝表面变黑 , 伴 此时产 生的黑色物质可 以溶 H 0・HO 而 C 2失 去与水络合 的机 会 , 2 4n 2, u S
取试 管底 部物 质溶 于少量水 时, 可看到澄 清时溶液显蓝色 , 这是 C 在水溶液中显 u 现出来 的颜色。
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浓硫酸与铜反应的探究式教学
设计的背景:同学们在初中已掌握了硫酸所具有的酸的通性和浓硫酸的强腐蚀性即脱水性,并且在上节课学生都基本上掌握了浓硫酸的物理性质以及部分化学性质。
下节课,老师准备让学生进行一次综合性较强的探究式活动,根据目前学生的知识水平和探究能力,选择了“浓硫酸能与铜反应”这一课题,因为掌握硫酸的性质可以更好的认识它在工农业生产和国防上的重要用途,为学生将来能在工农业生产中解决实际问题创造了条件,这一课题与生活息息相关。
通过这一节课的实验探究活动,体验实验对认识和研究物质性质的重要作用,培养学生实事求是、创新的良好品质,激发学生探究兴趣,引发学生的创造思维活动,同时还可以让学生应用所学知识解释生活中的现象和解决生活中的问题使他们获得探求知识的途径和方法,同时也让他们对硫酸的性质有一个知识的梳理,为以后学习类似的知识奠定基础。
设计的定位:
课型:本课题是以课堂讨论、实验为主的探究活动课,由于学生已经是高一的学生,对探究活动有一定的了解,所以在学生认识稀硫酸不能跟铜反应的基础上,提出“浓硫酸与铜反应”这一课题,由学生设计实验方案并进行探究,得出结论。
教学时间2课时,80min。
与学生所学的知识有产生一定程度上的矛盾,让学生产生思维的碰撞。
参考主要资料:
设计方案:
教学过程流程图
由教师提出猜想
制定实验计划
分析信息得出结论
总结实验中出现的问题,针对实验设计中不
大正确的内容,提出改进意见
由小组代表说出本组实验的结果,其他同学补充说明;
对实验中出现的新想法以及遇到的问题展开讨论
学生根据自己制定的方案分组进行实验,注意观察实验的现象,收集证据。
利用所学知识制定计划,主要包括三个方
面:①反应原理与条件,②实验所需要的仪器和操作方法,③生成物的检验
教师直接提出要探究的课题:浓硫酸能与铜反应
分组进行实验
反思与评价。