铜与浓硫酸反应实验的绿色化设计
【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
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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
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。
铜与浓硫酸反应实验的新设计二则
铜与浓硫酸反应实验的新设计二则作者：杨丽娟齐俊林来源：《化学教学》2017年第12期摘要：针对化学教材中“铜与浓硫酸的反应实验”存在不可控和污染等问题，做了实验探究。
用具支试管或干燥管作反应器；螺旋状的粗铜丝作反应物实现对反应过程的控制；干燥管作检验和吸收装置；利用鼓气球辅助消除反应尾气污染并缩短了实验耗时。
关键词：铜与浓硫酸反应；实验设计；鼓气球；实验探究文章编号：1005–6629（2017）12–0058–03 中图分类号：G633.8 文献标识码：B1 问题提出铜与浓硫酸反应实验是现行高中化学教材中的重要演示实验之一。
原人教版[1]的实验方法是：“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橡胶塞塞好，加热。
放出的气体分别通入紫色石蕊试液或品红溶液中”。
苏教版教材[2]的实验方法是：“将一小块铜片放入试管中，然后加入2mL浓硫酸，观察实验现象，并用氢氧化钠溶液吸收尾气”。
两种版本的实验方法虽略有不同，但都试图通过实验证明铜与浓硫酸能够发生反应，生成硫酸铜和二氧化硫气体，从而证明浓硫酸具有强氧化性。
从实验装置和实验方法来看，苏教版比原人教版更合理一些，原因是置有尾气吸收装置。
但它们都存在三个弱点，一是使用的都是铜片且和浓硫酸一起加热，难以控制反应的发生和结束，造成药品浪费；二是试管冷却时，易发生倒吸现象；三是倾倒反应器内的液体时，会造成残留的二氧化硫气体外逸，污染教学环境。
新人教版教材[3]的实验方法是用铜丝代替铜片，且不会发生倒吸。
尽管解决了反应的控制问题和倒吸问题，但仍然没有解决二氧化硫的污染问题。
针对上述实验方法存在的不足，我们利用具支试管、干燥管以及鼓气球等进行创新设计，巧妙组合，圆满解决教材中的实验问题，收到较好的教学效果。
2 研究文献近年来，有关铜与浓硫酸反应实验方法改进的研究论文在各种教学期刊上已经发表数十篇，归纳起来，主要研究和解决了以下三个问题：其一，反应的可控问题[4～10]。
浓硫酸与铜反应的实验改进实验报告
浓硫酸与铜反应的实验改进【问题的提出】在研究浓H2SO4的化学性质时，Cu与浓H2SO4的反应是用来说明浓H2SO4具有很强的氧化性的一个典型反应，为使学生能全面理解并掌握这一重要化学反应，在教材中设计了有关铜和浓硫酸发生反应的演示实验。
人教版教材必修一中的实验装置图为：但若按教材中所提供的装置进行实验，很难得到预期的实验现象，在实验过程中过多的浪费药品，而且会产生大量的有毒气体污染环境，尾气处理得不够充分，因此，我们应该从实验装置入手，在原有的基础上对实验进行必要的改进。
【实验目的】1.认识浓硫酸与铜的反应，进一步了解SO2的性质。
2.学会发现问题，提出问题，进而学会运用学过的化学知识设计实验方案，从实验中学会得出结论解决问题。
3.培养思考能力和动手能力，体会设计实验以及验证实验的乐趣。
【实验原理】铜与浓硫酸之间反应的化学方程式如下：2H2SO4（浓）+Cu===CuSO4+2H2O+SO2↑Cu与浓H2SO4反应生成SO2说明浓H2SO4具有很强的氧化性，而产生的SO2具有漂白性，同时SO2也是一种酸性气体，在实验中可以用品红试纸验证SO2具有漂白性，用蓝色石蕊试纸验证SO2是一种酸性气体。
【实验仪器与试剂】石蕊试纸1片【实验装置图】【实验步骤】1.取适量浓硫酸加入到具支试管中，用量不超过试管体积的三分之一（约10ml）；2.取铜丝穿过胶塞，使铜丝能在胶塞中上下活动，塞紧胶塞，然后将伸入试管中的铜丝一端拴上一束细铜丝，使铜丝下端没入浓硫酸之中；3.在硬质玻璃管中分别放上湿润的品红试纸、湿润的石蕊试纸，在烧杯中加入适量饱和NaOH溶液；4. 如图组装好装置后，用酒精灯加热浓硫酸5.待反应结束后，使大试管中浓硫酸与金属铜片发生脱离，移去酒精灯，加热硬质玻璃管，观察试纸颜色的变化；【实验现象】1.加热浓硫酸时产生大量白雾，直形玻璃管处有水珠生成2.硬质玻璃管中品红试纸由红色变为无色，蓝色石蕊试纸变为红色3.加热结束之后具支试管内液体变为浅绿色，试管底部有灰色粉末状沉淀。
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。
铜与浓硫酸反应的实验改进
铜与浓硫酸反应的实验改进发布时间：2022-09-04T17:24:04.503Z 来源：《中小学教育》2022年8月3期作者：张月闫红敏[导读] 铜和浓硫酸共热的化学反应因二者的质量差异，在化学反应时的最后表现也有所不同。
当浓硫酸太多时，表现在：铜表面开始黯化，并产生黑色浊液。
铜在全部化学反应完毕后，在低温下静置，灰白色的物质就会沉淀在试管底部，得到的溶液显浅蓝色。
在化学反应中还伴有大量白烟，或有浅黄色物凝结于管壁。
若铜过剩，则最后得灰白色固体产物。
表明铜和浓硫酸共热的化学反应是非常复杂的，而且化学反应后得到的溶液颜色随温度改变而发生变化。
所以进行铜和浓硫酸化学反应的实验改进是非常有必要的。
张月闫红敏汝州市实验中学河南汝州 467500【摘要】铜和浓硫酸共热的化学反应因二者的质量差异，在化学反应时的最后表现也有所不同。
当浓硫酸太多时，表现在：铜表面开始黯化，并产生黑色浊液。
铜在全部化学反应完毕后，在低温下静置，灰白色的物质就会沉淀在试管底部，得到的溶液显浅蓝色。
在化学反应中还伴有大量白烟，或有浅黄色物凝结于管壁。
若铜过剩，则最后得灰白色固体产物。
表明铜和浓硫酸共热的化学反应是非常复杂的，而且化学反应后得到的溶液颜色随温度改变而发生变化。
所以进行铜和浓硫酸化学反应的实验改进是非常有必要的。
【关键词】铜；浓硫酸；实验中图分类号：G652.2 文献标识码：A 文章编号：ISSN1001-2982 （2022）8-107-01引言：铜和浓硫酸的反应在不同条件下有所差异。
根据改进思路，改进实验所得到的创新之处表现在：反应易于控制，节省了非正常实验的时间，并且反应后的二氧化硫会被充分吸收，避免了环境污染，培养了学生的环保意识，实现了化学实验绿色化、零排放的要求，符合绿色化学的要求。
整体实验科学，并且更富有趣味性、思考性，能引发学生们的浓厚探究欲，后经理论分析和实验阐述了铜和浓硫酸的性质。
一、实验现象（1）当浓硫酸过量时。
铜和浓硫酸反应设计性实验 实验记录
一、主要试剂：铜丝、98%浓硫酸、蒸馏水、品红溶液、石蕊溶液、氢氧化钠固体
费。
同时，反应物的过量使产物生成迅速，致使倒吸现象明显。
部分石蕊试剂被倒吸入盛品红溶液的试管中，盛品红溶液的试管中部分液体被吸入防倒吸试管中，对品红溶液褪色时间的判断造成干扰。
利用乙腈手套的指头套密闭系统，提高实验安全性。
方案设计层面，系列探究实验中硫酸的浓度总体偏高，对浓度偏低方向的探究不足。
自我认知层面，操作过程中各操作衔接不够流畅，有些手忙脚乱，操作技能方面有待提升。
“铜和浓硫酸反应”实验的改进方法
[１]
师继续研究该化学实验的改进方法.
. 需要广大教
１ 化学教材中的“ 铜和浓硫酸反应” 实验
在带有导管的橡胶塞侧面挖凹槽ꎬ插入铜线线
圈. 试管中加入 ２ ｍＬ 浓硫酸ꎬ用橡胶塞塞住ꎬ使浓硫
酸与铜线接触. 加热后ꎬ将产生的气体依次通入品红
溶液和石蕊溶液中ꎬ观察实验现象. 向外拉铜线终止
雾. 应开启排风管道或排风扇ꎻ
⑤实验结束后ꎬ离开实验室前需用肥皂等清洗
双手.
(２) 浓硫酸具有很强的腐蚀性ꎬ在实验中应注
意安全防护
实验目的:认识浓硫酸与铜的反应ꎬ进一步了解
ＳＯ２ 性质、掌握浓硫酸性质.
实验原理:
Ｃｕ ＋ ２Ｈ２ ＳＯ４ ( 浓)ＣｕＳＯ４ ＋ ＳＯ２ ↑ ＋ ２Ｈ２ Ｏ
实验器材:试管、酒精灯、直角玻璃导管、一个小
由于二氧化硫有毒性ꎬ会污染环境ꎬ在化学实验
中应尽量避免二氧化硫逸出对外部环境产生的不良
影响. 改进后优化了实验装置的气密性设置和尾气
处理装置ꎬ有效阻止各种副作用的发生
作用ꎬ结合实际观察现象来思考有效的化学操作. 在
[３]
. 总而言
和浓硫酸” 一课为例[ Ｊ] . 教育观察( 下半月) ꎬ
２０１７ꎬ６(０２) :６４ － ６５.
[３] 张宗涛. 高中化学浓硫酸和铜反应实验改进探
究[ Ｊ] . 文理导航( 中旬) ꎬ２０２１(０４) :５６ － ５７.
[ 责任编辑:季春阳]
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反应ꎬ冷却后ꎬ将试管中的内容物慢慢倒入另一支加
少许水的试管中ꎬ观察溶液颜色.
注意事项:
收稿日期:２０２３ － ０９ － ２５
①需要佩戴护目镜ꎬ保护眼睛ꎻ
铜与浓硫酸反应实验的探究
铜与浓硫酸反应实验的探究作者：罗金虹刘茜来源：《课程教育研究·新教师教学》2017年第02期【摘要】对高中化学人教版教材《化学1（必修）》中“铜与浓硫酸反应”实验的装置进行了改进，改进后可同时检验SO2的漂白性、还原性和酸性，增加了简易尾气吸收装置。
分析了实验过程中上层溶液呈绿色的原因并进行实验验证。
结果表明，棕黄色的热浓硫酸与蓝色水合铜离子混合导致上层溶液呈绿色。
【关键词】铜；浓硫酸；实验改进；绿色溶液【中图分类号】G633.8 【文献标识码】B 【文章编号】2095-3089（2017）02-0276-02Cu与浓H2SO4反应实验是高中化学教材中经典的实验之一，旨在让学生理解浓硫酸的强氧化性及SO2的检验方法[1]。
按照高中化学人教版教材《化学1（必修）》第101页图4-32操作，实验过程中会遇到以下情况：在橡胶塞上直接抽拉铜丝不易操作，抽动铜丝时可能会使橡胶塞与铜丝的接触处漏气；该装置可以验证二氧化硫的漂白性，但不能体现SO2的其它性质，如酸性和还原性；没有尾气吸收装置；可能发生倒吸现象，给实验带来安全隐患[2]。
针对以上不足，我们从绿色环保、装置简约安全等角度对该实验进行了改进，并对实验条件及实验现象进行了讨论。
一、实验改进1.实验药品与仪器药品：98%浓硫酸溶液、高锰酸钾溶液、紫色石蕊溶液、碱性品红溶液、20%氢氧化钠溶液。
仪器：铁架台、具支试管、量筒、绕成螺旋状的铜丝、单孔橡胶塞、T形管、橡胶帽、双联打气球、长直玻管、气球、棉花、试纸、橡胶管、止水夹。
2.实验过程实验装置如图1所示。
将铜丝灼烧至绿色火焰消失后，用砂纸反复打磨，再将其穿过与T 形管连接好的胶帽。
使用胶帽既避免了装置漏气又方便了抽拉铜丝。
在长直玻璃管中从左向右依次放入润湿的品红试纸、紫色石蕊试纸、高锰酸钾试纸，三个试纸分别检验SO2的漂白性、酸性和还原性。
如图1连接好实验装置，检查装置的气密性。
用量筒量取一定体积的98%的浓硫酸溶液倒入具支试管中，塞好橡胶塞。
对铜与浓硫酸反应溶液呈绿色的实验探究
对铜与浓硫酸反应溶液呈绿色的实验探究作者：夏立先来源：《化学教学》2015年第07期摘要：通过查阅资料、分析思考及实验探究，排除了多种可能，最后找到了铜与浓硫酸反应溶液呈绿色的原因，即铜表面含有氯元素。
这个实验结果超出许多人的预料，它告诉我们不可忽视实验原料（试剂）的纯度对反应的影响。
关键词：铜；浓硫酸；绿色实验；实验探究文章编号：1005–6629（2015）7–0064–02 中图分类号：G633.8 文献标识码：B铜与浓硫酸反应实验，理论上溶液呈蓝色（反应后的混合液倒入水中溶液也呈蓝色），但实际上往往看到溶液呈绿色（反应后的混合液倒入水中溶液也呈绿色）。
对这一异常现象至今未有合理解释。
笔者对此进行了研究，下面将笔者的研究历程及结果介绍如下。
1 根据查阅的资料[1]得知：铜与浓硫酸在加热条件下发生多个反应，如生成硫酸铜、硫化铜、硫化亚铜、硫酸亚铜、硫等1.1 溶液呈绿色会不会与硫有关因为硫是黄色的、水合铜离子是蓝色的，胶体硫与水合铜离子形成的混合溶液呈绿色。
这种解释从理论上看是合理的，但需要实验进一步确认。
为此，笔者设计了如下实验：通过酒精溶解硫，取上层清液逐滴加入到硫酸铜溶液中并不断搅拌，发现溶液变浑浊，但溶液依旧是蓝色。
该实验说明，溶液呈绿色并不是由硫和水合铜离子引起的。
1.2 溶液呈绿色会不会与黑色的胶体状的硫化铜、硫化亚铜有关为此，设计了如下实验：通过蔗糖被浓硫酸炭化制得细碎的炭（由黑色的炭代替硫化铜、硫化亚铜进行实验），取少量细碎的炭加入到硫酸铜溶液中并不断搅拌，发现溶液变浑浊，但溶液是蓝黑色的，过滤后溶液依旧是蓝色。
该实验说明，溶液呈绿色并不是由硫化铜、硫化亚铜和水合铜离子引起的。
2 根据查阅的资料[2]得知：亚硫酸亚铜可与水生成的Cu2SO3·0.5H2O呈黄色，Cu2+与水结合生成的水合铜离子呈蓝色，黄色与蓝色混合后，溶液呈绿色这种解释似乎可以。
仔细想想，又觉得不对：一则没有资料证明铜与浓硫酸在加热条件下发生反应生成亚硫酸亚铜，二则亚硫酸亚铜在硫酸过量且加热的条件下不可能存在。
浓硫酸性质实验改进两例
浓硫酸性质实验改进两例作者：魏崇启牛永香来源：《化学教与学》2011年第11期摘要：对浓硫酸性质实验：“黑面包”实验以及铜与浓硫酸的反应实验进行了改进，增强了实验的可操作性。
关键词：浓硫酸性质实验；改进文章编号：1008-0546（201１）１１-00９２-0１中图分类号：G６３３．８文献标识码：Ｂdoi：10.3９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００８－０５４６．２０１１．１１．０４４一、“黑面包”实验浓硫酸与蔗糖的“黑面包”实验体现了浓硫酸的三大特性即吸水性、脱水性和强氧化性，因此该实验是浓硫酸性质的重要实验。
但是该实验往往由于污染严重，而被多数老师变为黑板实验，或者以播放视频取代，不能给学生直观的印象，更谈不上能力的培养。
经过多次实验，笔者进行改进使得该实验不但操作简单且现象明显，真正实现了绿色化。
１．实验仪器及试剂普通试管１支、小气球１只、注射器１支、试管夹、胶头滴管、药匙、酒精灯、火柴、玻璃棒、滤纸、蔗糖、９８％浓硫酸、蒸馏水、品红溶液、６ｍｏｌ·Ｌ－１ＮａＯＨ溶液２．实验装置（如图１）３．实验步骤①取１支两头带有橡皮塞的弯导管，在扎气球一端塞入一小滤纸条，用胶头滴管滴几滴品红溶液将其润湿，然后套上气球用透明胶带缠紧并赶出气体备用。
②在试管中加入１ｇ蔗糖，１～２ｍＬ浓硫酸，用胶头滴管滴入２滴蒸馏水后用螺旋铁丝迅速搅拌，然后塞上橡皮塞（预先准备的上述带玻璃弯管和螺旋铁丝的橡皮塞）。
蔗糖先变黄后变黑并逐渐膨胀，气球慢慢鼓起，吸有品红溶液的滤纸条褪色。
③待吸有品红溶液的滤纸条褪色后，用酒精灯对其加热，滤纸条恢复原来的红色。
④实验结束后，等试管冷却后小心用注射器将６ｍｏｌ·Ｌ－１ＮａＯＨ溶液注入气球，吸收生成的酸性气体以免污染环境。
⑤抽出铁丝将黑色固体带出，便于清洗试管。
４．本实验的特点实验操作简便易行、现象明显，真正实现了实验的绿色化，有较强的趣味性，节省实验时间，适合课堂演示或学生实验。
铜与浓硝酸反应实验的绿色化设计
铜与浓硝酸反应实验的绿色化设计铜与浓硝酸反应的实验是苏教版高中化学教材必修1中的一个重要演示实验。
但根据课本中的实验操作，存在以下缺点：（1）由于采用排水法，因此无法收集到no2气体。
（2）反应结束后，装置里的多余的气体无法处理，一旦取下橡皮塞，会导致no2气体外溢造成环境污染。
（3）铜片浸在浓硝酸中不能控制反应的速率，而且产生的气体量较大，浪费药品，不能实现实验的绿色化。
所以，我们通过多次的实验与探究，对该实验进行了如下的绿色化设计。
一、实验设计目的（1）改进铜与浓硝酸反应的实验装置。
（2）探究铜与浓硝酸反应产物。
二、实验原理cu + 4hno3(浓) = cu(no3)2 + 2no2↑+ 2h2o2no2 + 2naoh = nano2 + nano3 + h2onaoh + hno3(浓) = nano3 + h2o三、实验仪器及用品（1）实验仪器：铁架台、注射器、试管。
（2）实验用品：铜丝、naoh溶液、浓硝酸。
四、实验装置图（铁架台略）实验装置如图 1所示：五、实验步骤（1）按图1连接装置，将两支注射器和铜丝插入橡胶塞，其中一支注射器中加入氢氧化钠溶液，铜丝的下端绕成螺旋状，铜丝插入的长度以触到试管底部为准。
（2）将5毫升浓硝酸加到试管中，并且将试管固定到铁架台上。
（3）将带有铜丝和注射器的橡胶塞迅速塞到试管上。
当铜丝与浓硝酸接触后会迅速产生红棕色的no2气体，此时试管中压强马上增大，导致图1中右边注射器活塞向上移动，平衡体系的压强。
（4）当看到明显现象后，迅速将铜丝上拉，以停止反应。
（5）反应结束后，将图1左边注射器中的氢氧化钠溶液注入到试管中，以达到吸收尾气和反应酸液的目的。
六、装置改进的意义及优点（1）实验操作简单，且实验现象非常明显。
（2）实验便于控制，只要将铜丝上拉，实验便可停止，不仅节约了材料和药品，而且操作安全。
（3）尾气处理在密闭的体系内进行，不会造成环境污染，实现了实验的绿色化。
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。
“铜与浓硝酸反应”创新实验
2021年第2期 (总第536期）H实验N 地“铜与浓硝酸孩应”创新实骝*张光良(徐州市铜山区大许中学江苏徐州221124)文章编号：1002-2201 (2021) 024X )564M中图分类号:G 633.8文献标识码：B化学实验是化学课程的重要特征之一，对于全面发 展学生的化学核心素养有着极为重要的作用。
化学实 验能够激发学习兴趣，启迪科学思维，训练科学方法，培 养科学态度，是化学教学中最重要的教学内容。
在化学实验操作过程中经常会产生有毒有害气体, 任意排放这些有毒气体会污染大气、影响人们的身心健 康。
如何有效处理实验中的有毒气体、实现尾气的绿色 化处理日益成为化学教育工作者的首要任务。
绿色化 实验就是借助新型的化学工业技术及化学基本原理，从 根本上杜绝或者降低制造及使用诸多对自然环境、社会 稳定与人类健康有害的物质[1]。
实现绿色化实验的措 施很多，对于不同实验需采用不同的处理策略。
化学实验中容易造成倒吸，操作者一般都会竭力避 免。
然而，某些实验恰恰可以利用倒吸原理，实现尾气的 绿色化处理。
铜与浓硝酸反应正是这样一个典型例子。
—、实验来源苏教版(2014年）《化学1》专题四第二单元生活中 的含氮化合物“硝酸的性质”中[观察与思考]图4 - 15 所示的实验装置（见图1)，在教学过程中，发现该实验 存在以下几处不足：1. 不够严谨会使学生误解红棕色N 02气 体是反应生成的NO 与具支试管 内空气中氧气反应的产物。
2. 尾气处理不够绿色化产生有毒的N 02、N 0不能够图1教材实验装置完全绿色化处理，在具支试管和集气瓶内最终还残存 N 02、N 0 气体。
3. 缺乏可控性无法及时、有效地控制铜与浓硝酸的反应进程。
为了使实验更加严谨科学、绿色化、可控，进行了如 下创新设计。
二、实验用品药品:浓硝酸（10. 〇 m o l /L )、稀盐酸（1.0 m ol /L )、氢氧化钠溶液(2. 0 m o l /L )、铜条、碳酸钙（碎石子）。
铜与浓、稀硝酸反应实验的一体化设计
铜与浓、稀硝酸反应实验的一体化设计作者：余新红白永丽陈永忠李耀军来源：《化学教与学》2014年第10期摘要：通过分析铜与浓、稀硝酸反应实验的不足，将两个实验进行有效整合一体化设计，可节约药品，缩短实验时间，便于课堂操作，实验现象明显且便于对比反应后溶液颜色的不同和气体颜色的不同，同时在操作上也具有了可控性。
关键词：铜与浓、稀硝酸反应；一体化；实验设计；螺旋状铜丝文章编号：1008-0546（2014）10-0092-01 中图分类号：G633.8 文献标识码：B铜与浓、稀硝酸反应实验是中学化学课堂教学中必做的两个实验，其实验目的是说明浓、稀硝酸具有强氧化性[1]，但由于实验所产生的二氧化氮、一氧化氮是有毒性气体，污染环境，不利于师生健康。
基于此，许多化学教师对该实验进行了改进，大多都是从气体发生装置、药品用量、尾气处理等方面改进[2-4]，在教学中取得了一定的成效，但从使用情况来考虑，还存在着装置复杂、操作繁琐等弊端，最主要的是没有将两个实验进行有效整合一体化设计。
笔者通过一体化设计后，缩短了在课堂中演示的时间，便于对产生的两种气体进行对比，取得了良好的教学效果，现介绍如下。
一、反应原理二、实验仪器及试剂铁架台（带铁夹）、分液漏斗、具支试管（20×200mm）、锥形瓶、量筒、玻璃导管、乳胶管、双孔橡胶塞、浓硝酸（68%）、蒸馏水、一端绕成螺旋状的细铜丝、NaOH溶液、碳酸钙。
三、实验装置实验装置见图1（夹持装置未画出）。
四、实验步骤及现象（1）按照图1所示组装好仪器。
在具支试管中先加入约0.3g碳酸钙固体，再加入7mL的蒸馏水，塞上双孔橡胶塞，其中一孔插入一端绕成螺旋状的铜丝并将螺旋状的铜丝拉到紧靠橡胶塞处；在分液漏斗中先加入5mL浓硝酸（68%），塞上双孔橡胶塞上，一孔插入一端绕成螺旋状的铜丝（不要接触浓硝酸），另一孔插入长导管，将分液漏斗下端插入到具支试管中双孔橡胶塞的另一孔，调整好高度，便于具支试管中细铜丝的抽拉；在锥形瓶中加入适量的浓氢氧化钠溶液。
铜与浓硫酸反应实验异常现象的探究及装置的新设计
铜与浓硫酸反应实验异常现象的探究及装置的新设计作者：***来源：《化学教学》2020年第11期摘要：針对铜与浓硫酸反应过程中产生灰黑色沉淀及溶液呈现墨绿色等异常现象，结合实验方案的设计与探究分析产生该异常现象的原因是反应体系中含有Cu2O、 CuS、 Cu2S、单质S以及CuCl2-4等物质。
对人教版新版教材中关于铜与浓硫酸反应的实验装置的优点和不足进行分析，从增强实验的演示效果、严谨性、综合性及可操作性等方面进行改进设计，取得良好的教学效果。
关键词：铜与浓硫酸; 异常现象; 实验探究; 实验改进文章编号： 1005-6629（2020）11-0076-04中图分类号： G633.8文献标识码： B1 问题的提出在研究浓H2SO4的化学性质时，Cu与浓H2SO4的反应是用来说明浓H2SO4具有强氧化性的一个典型反应，为使学生能全面理解并掌握这一重要化学反应，同时了解SO2的相关化学性质，人民教育出版社最新出版的普通高中教科书（2019版）《化学（必修）第二册》第5页设计了如下实验：在带导管的橡胶塞侧面挖一个凹槽，并嵌入下端卷成螺旋状的铜丝。
在试管中加入2mL浓硫酸，塞好橡胶塞，使铜丝与浓硫酸接触。
加热，将产生的气体先后通入品红溶液和石蕊溶液中，观察实验现象。
向外拉铜丝，终止反应。
冷却后，将试管里的物质慢慢倒入盛有少量水的另一支试管里，观察溶液的颜色[1]。
实验装置如图1所示。
按照教材所示实验装置，铜与浓硫酸反应的现象一般描述为：反应过程中溶液逐渐变为蓝色，试管中有气体产生，该气体能使品红溶液褪色，使紫色石蕊溶液变红。
笔者按照教材所给实验装置通过反复实验及仔细观察，发现有如下现象产生：（1）加热初期，铜丝表面逐渐变黑;（2）继续加热，有大量刺激性气体产生，溶液逐渐变为墨绿色浊液，试管底部开始有灰白色沉淀生成;（3）再加热，试管中出现“白雾”，浊液逐渐变为澄清，溶液颜色慢慢变为浅蓝色，试管底部灰白色沉淀增多;（4）冷却，静置，将试管中液体倒入另一支盛水试管中，管壁发烫，溶液略带蓝色，将灰白色固体倒入水中，形成蓝色溶液[2]。
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铜与浓硫酸反应实验的绿色化设计
铜与浓硫酸反应的实验是苏教版高中化学教材必修1中的一个重要演示实验。
但根据课本中的实验操作，存在以下缺点：（1）so2易溶于水，在停止加热时，很有可能产生倒吸现象，致使反应的试管炸裂，而且反应物为浓硫酸，泄露会对师生产生威胁，具有安全隐患。
（2）用铜片和浓硫酸反应，加热时反应进程较难控制。
（3）实验装置过于复杂，不利于操作。
（4）拆卸装置时仍会有部分so2泄露，不能实现实验的绿色化。
所以我们通过多次的实验与探究对该实验进行了如下的绿色化设计。
一、实验用品
仪器：具支试管、玻璃管、橡皮塞、铁架台（带铁夹）、酒精灯、
干燥管、棉花、滤纸、小气球、注射器。
药品：浓硫酸、铜丝、品红试剂、蓝色石蕊试纸、蒸馏水、naoh 溶液。
二、实验装置（铁架台略）
三、实验步骤
1.按图连接装置。
干燥管内放一团蘸过氢氧化钠溶液的棉花，细管口处也有，粗管口放一条湿润的蓝色石蕊试纸。
具支试管中的玻璃管上贴一条湿润的品红试纸，向具支试管中加入浓硫酸（约2 ml），下端绕成螺旋状的铜丝处在浓硫酸液面上，用带铁夹的铁
架台固定。
2.加热具支试管中的浓硫酸至接近沸腾，当看到试管中产生白雾并伴有气泡产生时，撤离酒精灯，迅速把螺旋状铜丝伸入浓硫酸
中，反应立即发生，观察现象。
3.很快看到具支试管中贴在玻璃管上湿润的品红试纸褪色，随之干燥管粗管口端的蓝色湿润石蕊试纸也变红，此时立即将铜丝抽离反应液面，使反应终止，观察到反应后溶液是蓝绿色，几乎没有黑色，试管底部有白色固体产生。
4.将注射器的针头插入具支试管上端的橡皮管，慢慢注入温水，
使温水通过玻璃管流入到反应溶液中从而稀释为蓝色溶液。
四、实验注意事项
1.在加热浓硫酸时，螺旋状铜丝不要伸入到浓硫酸中，要处在浓硫酸液面之上。
2.品红试纸尽量剪成小条分贴在玻璃管上，使其与气体接触面
尽量大，便于观察褪色情况。
3.必须将浓硫酸加热到接近沸腾，即有气泡产生即可，否则浓硫酸会过度蒸发，使试纸碳化，且反应过程中溶液里会有黑色物质产生。
4.撤离酒精灯，立即将螺旋状铜丝伸入浓硫酸中使之反应。
5.等观察到实验现象后，迅速把螺旋状铜丝抽离反应液。
五、实验优点
1.反应具有可控制性，可根据需要随时停止反应，避免药品浪费。
2.在整个反应过程中小气球可起到缓冲的作用。
3.由于用湿润的品红试纸取代了品红溶液，反应见效快，缩短了实验时间，同时产生的so2气体的量也不会太多，而且有限的尾气能被干燥管中含有碱液的棉花完全吸收，避免环境污染，实现了实验的绿色化。
4.反应后的溶液蓝绿色非常明显，几乎看不到黑色，且不用冷却也不用拆装置就可用注射器的温水来稀释，稀释后溶液蓝色明显，效果很好。
5.此装置可重复使用。
（责任编辑罗艳）。