实验五氢气还原氧化铜实验改进与创新设计
氢气还原氧化铜
课题：氢气还原氧化铜实验
一、实验目的：
1、掌握氢气还原CuO实验装置、现象和结论，培养学生实验技能，分析问题，
解决问题以及语言表达能力；
2、引导学生体会化学实验室获取化学知识和学习科学探究方法等的重要手段；
3、使学生领悟内因是变化依据，外因是变化条件，使学生再一次理解结构性质，
使三者之间的辩证关系，证明实践出真理性培养学生归纳整理，寻找规律的能力。
二、重点：氢气的还原性
三、难点：氢气还原氧化铜的反应
四、实验仪器：氢气制取的简易装置、试管、导管、水槽、酒精灯、止水夹、铁
架台
五、药品：Zn粒、稀硫酸、Cu丝
六、教学过程：
板书设计
氢气与氧化铜反应实验
一、Cu+O2====CuO（得氧：氧化反应）
二、氢气具有还原性
现象分析试管壁有水雾有H2O生成
黑色CuO变红色有Cu生成
H2+CuO====H2O+Cu
1、氢气早出晚归，酒精灯迟到早退
2、还原反应：含氧化合物的氧被夺去的反应
3、用途：冶金工业
Fe2O3+3H2====3H2O+2Fe。
氢气还原氧化铜实验的改进
氢气还原氧化铜实验的改进
1、概述
还原氧化铜实验是中学物理室常见的化学实验，也是广大学生探究实验能力的重要实践项目之一。
本文通过将催化剂由氨水改为氢气，以改进还原氧化铜实验过程：
2、实验过程
（1）准备实验器材：铜粉、碳酸钠、乳酸、对乙酰氨基酚、氨水和氢气。
（2）将适量铜粉和碳酸钠放入容器中，加入适量乳酸，搅拌均匀；
（3）加入对乙酰氨基酚，搅拌均匀；
（4）将容器连接到氢气源，利用氢气中的氢原子与铜粉上的氧气结合，减少氧化铜粉上的氧化物，从而达到还原的目的。
3、实验效果
将催化剂从氨水改为氢气的实验过程，较之以往使用氨水催化的实验更加简单，操作也更简便。
实验结果显示，使用氢气催化后，铜粉表面大量形成灰白色固体，表明氢气还原铜粉的实验效果良好。
4、理论分析
铜粉呈现出实验所见的灰白色，由此可知铜粉在实验过程中发生还原化学反应，即
2CuO2+2H2→2Cu+2H2O，即氧化物与氢气反应，产生铜离子，释放出还原气体水蒸气。
5、实验结论
利用氢气还原氧化铜的实验，能够更快、更有效地达到实验目的，同时能够简化实验操作，易于控制实验进程，获得良好的实验效果，适宜在常见试验室环境中进行。
氢气还原氧化铜改进实验
实验五：氢气还原氧化铜改进实验20092401015实验时间：单周周三上午氢气还原氧化铜实验是初中一个典型的化学实验。
传统的实验装置如下图（1），在大试管底部铺一层薄的氧化铜粉末，用酒精灯加热把金属还原出来。
通过这个实验的展开，可以让学生能从表观上感受氢气的还原性。
但是，利用这个方法往往不能观察到亮红色。
原因在于：一铜的状态是粉末状，细小颗粒因吸光较多而观察不到铜单质的光亮颜色；二由于部分氧化铜粉末接触不到氢气，在高温下容易转化为更稳定的氧化亚铜，呈砖红色。
为了让实验获得更准确的实验现象，我小组成员对“氢气还原氧化铜”实验进行改进，以期获得亮红色的铜单质。
图（1）1 实验方案一：1.1实验装置如图图（2）1.2实验原理：1.3实验用品：试管1支，干燥管一个，药匙一个，铜丝一条，棉花，酒精灯，硫酸（20%），锌粒1.4实验步骤：1.4.1如上图（2）组装好仪器，取一两头带橡皮塞的导管，将一个铜质燃烧匙穿在一橡皮塞上。
1.4.2将一根约7厘米长的细铜丝绕在笔杆上卷成螺旋状。
（螺旋状长约2厘米）1.4.3抽动燃烧匙使锌粒与稀硫酸反应，排尽仪器中的空气，同时将光亮的铜丝在酒精灯上加热到变黑。
1.4.4将加热到变黑的铜丝迅速伸入到球形干燥管中上部，观察变黑的铜丝能否变成光亮的红色。
1.5改进原因：1、氧化铜覆盖在铜丝表面，直接与氢气接触，避免生成氧化亚铜。
2、实验后铜丝可以回收利用，节约药品。
3、实验不需要加热氢气，降低实验的危险性。
1.6实验结果：将燃烧灼热的铜丝伸进干燥管中，一段时间后仍然看不见亮红色。
1.7失败原因分析：1.7.1主要原因是温度不够高。
铜丝虽然已经灼烧至红热，但是在转移到干燥管中时仍有热量的损失，且伸进干燥管后，未参与反应的氢气同时迅速带走了热量，使铜丝的温度达不到反应温度。
1.7.2铜丝比较细，即使反应生成Cu 覆盖表面，现象也不明显，且铜丝与氢气接触面积较少，降低了氢气的利用率。
氢气还原氧化铜实验教案
氢气还原氧化铜实验教案教案：氢气还原氧化铜实验一、实验目的通过氢气还原氧化铜的实验，了解还原反应的基本原理和实验操作技巧，培养实验观察和分析数据的能力。
二、实验器材和药品1.器材：锥形瓶、燃气灯、双尾燃烧管、大坩埚、铜网、石棉网、滤纸等；2.药品：氢气、氧化铜。
三、实验原理氧化铜在高温下与氢气反应可得到铜和水，反应方程式为：CuO(s) + H2(g) → Cu(s) + H2O(l)四、实验步骤1.实验前准备：(1)将氢气气瓶放置在通风良好的地方，保证实验室室内氢气浓度不超过2%；(2)准备好实验器材和药品。
2.实验操作：(1)在锥形瓶底部放入适量的铜网，再将铜网上放一层石棉网和滤纸；(2)用双尾燃烧管连好氢气气源和锥形瓶，并将燃气灯点燃；(3)打开氢气气阀，调节氢气流量，使火焰恰好达到铜网处；(4)取少量氧化铜放入烧杯中，加热使其变为棕黑色的粉末；(5)关闭氢气气阀，将烧杯快速放入锥形瓶内，倾斜锥形瓶使粉末均匀分布在锥形瓶内；(6)打开氢气气阀，调节氢气流量，使火焰再次达到铜网处，开始还原反应；(7)反应结束后，关闭氢气气阀，用磨杵将生成的铜粉灰状物碾成均匀细腻的粉末；(8)用碱性碘液滴定，每滴液的深蓝色不再消失，表示反应结束。
五、实验现象实验开始，在铜网处可见到明亮的黄色火焰，与锥形瓶内的氧化铜粉末呈现黑色。
反应结束后，氢气的颜色由黄色变为紫红色，铜网逐渐变红，生成的铜粉灰状物呈现铜红色。
六、实验数据和计算将实验中观察到的现象和滴定数据填写在数据表格中。
七、实验结果分析根据实验中观察到的现象和滴定数据，计算出氧化铜的质量，分析实验的适用性和准确性。
八、实验安全注意事项1.氢气具有易燃易爆性，实验中要注意火源的防护和气体泄漏的防范；2.实验过程中要保持室内通风良好，避免氢气浓度过高引起安全事故；3.实验结束后要关闭氢气气阀，保持实验室安全。
九、实验延伸1.可以改变氢气流量、氧化铜粉末质量等实验条件，观察效果的差异；2.可以进行不同温度条件下的实验，探究温度对还原反应速率的影响；3.可以进一步探究其他金属离子的还原反应特点。
氧化还原氢气实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 通过氢气还原氧化铜的实验，加深对氧化还原反应基本概念的理解。
2. 掌握实验操作技能，如加热、通氢气等。
3. 分析实验数据，探讨氢气还原氧化铜反应的机理。
二、实验原理氧化铜（CuO）是一种黑色固体，具有氧化性。
在加热条件下，氢气（H2）可以还原氧化铜生成铜（Cu）和水（H2O）。
该反应可表示为：CuO + H2 → Cu + H2O该反应是一个典型的氧化还原反应，其中氧化铜作为氧化剂，氢气作为还原剂。
三、实验仪器与试剂1. 仪器：干燥的硬质大试管、酒精灯、铁架台、试管夹、导管、水槽、胶头滴管。
2. 试剂：氧化铜粉末、氢气、蒸馏水。
四、实验步骤1. 将干燥的硬质大试管倾斜安装于铁架台上，使管口略向下倾斜。
2. 用纸槽或药匙向试管底部铺一层薄薄的氧化铜。
3. 将试管倾斜安装，确保氧化铜均匀分布在试管底部。
4. 点燃酒精灯，对试管进行加热，使氧化铜逐渐被还原。
5. 同时，用导管将氢气通入试管，观察反应现象。
6. 当氧化铜全部被还原成铜时，停止加热和通氢气。
7. 观察试管内铜的颜色变化，并记录实验数据。
五、实验结果与分析1. 实验现象：在加热过程中，氧化铜逐渐被还原成铜，试管内出现红色固体。
随着反应的进行，试管内气体颜色逐渐变浅，直至无色。
2. 实验数据：实验过程中，记录了氧化铜还原成铜的时间、试管内气体颜色变化等数据。
根据实验结果，分析如下：1. 氢气在加热条件下可以将氧化铜还原成铜，说明氢气具有还原性。
2. 氧化铜在加热条件下具有氧化性，可以氧化氢气生成水。
3. 氢气还原氧化铜反应为放热反应，反应过程中产生热量。
六、实验讨论1. 氢气还原氧化铜反应的机理：该反应为氢气将氧化铜中的氧原子还原成铜原子，同时氢气被氧化成水。
2. 实验过程中，加热和通氢气的时间对实验结果的影响：加热时间过短，氧化铜不能完全被还原；加热时间过长，可能导致试管破裂。
通氢气时间过短，氧化铜不能充分反应；通氢气时间过长，可能导致氢气在试管内积聚，存在安全隐患。
碳、一氧化碳、氢气还原金属氧化物
碳、氢气、一氧化碳还原金属氧化物【考点过关】1.化学反应方程式:（四高温二加热）(1）碳和氧化铁反应:2Fe2O3+3C=4Fe+3CO2(高温)（2)碳和氧化铜反应: C+2CuO=2Cu+CO2（高温)（3）一氧化碳和氧化铁反应：：3CO+Fe2O3===2Fe+3CO2（高温）(4）一氧化碳和氧化铜反应：CuO+CO= Cu+CO2(加热)（5）氢气和氧化铁反应：Fe2O3+H2=2Fe+3H2O(高温）（6）氢气和氧化铜反应：H2+CuO==Cu+H2O（加热)2.碳、一氧化碳、氢气还原氧化铜实验化学方程式C+2CuO=2Cu+CO2CuO+CO= Cu+CO2H2+CuO==Cu+H2O 反应条件高温加热加热实验现象试管中的固体由黑色逐渐变成亮红色，澄清的石灰水变浑浊玻璃管中的固体由黑色逐渐变成亮红色,澄清的石灰水变浑浊，并且有气泡从中不断地溢出。
（酒精灯有蓝色火焰生成）试管中的固体由黑色逐渐变成亮红色，同时管口有水滴生成．实验要求和注意事项要把刚烘干的碳粉和氧化铜粉末要均匀混合后，平铺在试管底部,试管口略向下倾斜（防止有水倒流到试管底部，使其炸裂），在酒精灯的灯焰上最好加一个网罩（以使火焰集中并提高温度，或者使用酒精喷灯来加热)；实验结束时，要先撤出导气管，再移走并熄灭酒精灯，待试管冷却后再把试管内的粉末倒在纸上（防止石灰水倒吸到试管里,炸裂试管;也为了使粉末冷却，防止还原出来的铜再次被氧化）反应前,先通一段时间一氧化碳,然后再加热（目的是为了尽可能的排净玻璃管内的空气，防止一氧化碳与其中的空气混合后，被点燃发生爆炸）;反应后，先撤走并熄灭酒精灯，等固体冷却后再停止通一氧化碳（目的是防止石灰水倒吸到玻璃管内,使其炸裂；也为了使固体冷却,防止刚还原出来的铜再次被氧化）；并且，由于一氧化碳有毒，如果直接排放到空气中，会造成污染，所以还要用点燃或收集的方法等来处理尾气．反应前，试管口略向下倾斜（防止有水倒流到试管底部，使其炸裂;同时，也有利于氢气在试管底部聚集参与反应）,将氢气验纯后先通一段时间氢气，然后再加热（目的是为了尽可能的排净玻璃管内的空气,防止氢气与其中的空气混合后，被点燃发生爆炸）；反应后,继续通入氢气,直到试管及其中的固体冷却后,再停止通氢气（目的是为了使固体冷却,防止刚还原出来的铜再次被氧化）．3.实验固态物质的重要物理性质：（1）铜:红色固体（2）氧化铜：黑色固体（3）铁：黑色固体（4）氧化铁：红色固体（5）碳：黑色固体4.实验气态物质的除杂与检验：气体氢气一氧化碳二氧化碳水蒸气检验点燃，在火焰上方罩一个干冷的烧杯.气体燃烧生成淡蓝色火焰且烧杯内壁有水珠证明气体为氢气让待检气体在空气中燃烧，在火焰上方罩一干燥的小烧杯，烧杯上无水珠生成，然后将产物与澄清的石灰水接触，澄清的石灰水变浑浊，则证明燃烧气体为CO将气体通入澄清的石灰水，如果澄清的石灰水变浑浊，则通入的气体是CO2。
氢气还原氧化铜实验的改进
氢气还原氧化铜实验的改进一、改进目的现行九年级化学（人教版）第四单元课题1《水》一节中，对氢气还原氧化铜的实验演示如图一所示，这样操作，既浪费药品，又观察不到好的实验现象和结果，同时又浪费药品，实验操作还具有一定的危险性。
而老师为了让学生能够理解和掌握这个实验的操作和现象，还煞费苦心的编排顺口溜：实验开始先通氢，排尽空气再点灯（当氢气中混有空气或氧气时，遇明火会发生爆炸）；由黑变红就停灯，试管冷却再停氢。
因此，根据自己多年的教学经验，我将改动如下，如图二所示：先采用向下排空气法收集一大试管氢气如图固定在铁架台上，然后将一端绕成螺旋状的亮红色铜丝放在酒精灯的火焰上燃烧使其变成黑色（生成了黑色的氧化铜），然后将变黑的铜丝由下往上缓慢的伸入装有氢气的大试管中，此时会观察到铜丝表面的黑色又变成了亮红色。
且试管内壁有水雾出现。
这要的改进:优点在于通过对比，使学生明白铜丝在加热的条件下能与氧气反应生成黑色的氧化铜，而氧化铜在加热的条件下又能被氢气还原成亮红色的铜，现象直观明了，前后进行对比，不会像课本上那样因倒出大量的黑色粉末而氢气不足或受热不均观察不到明显现象，同时又浪费大量的药品（因为要不停的制取申氢气）二、实验仪器及试剂大试管一支，酒精灯一个，一端绕成螺旋状的铜丝一段。
气体发生器，稀硫酸、锌粒三、实验操作1试验方法（1）、先制取氢气并检验氢气的纯度，然后收集一大试管氢气按图示固定在铁架台上，备用。
（2）将绕成螺旋状的亮红色的铜丝放在酒精灯上加热，使其由亮红色变成黑色。
（3）然后将高温下黑色的铜丝缓慢的由下往上伸入装满氢气的大试管内。
此时会观察到的现象是铜丝表面由黑色逐渐变成亮红色，试管内壁有大量的水雾生成。
四、实验说明：教师在做上述实验时，应先在试管内收集满纯净的氢气，铜丝在酒精灯上变黑后，应缓慢的伸入试管内，然后引导学生观察实验现象；同时该实验可反复操作。
五、改进实验的意义化学是以实验为基础的科学，而初中化学尤为重要，因为学生初次学习化学，对化学知识知之甚少，通过实验改进，使学生在观察实验，掌握氢气的化学性质的同时，激发学生学习化学的兴趣，培养学生观察实验、动手创新实验和改进实验的能力，从而提升学生的素质。
中学化学《氢气还原氧化铜》演示实验
氢气还原氧化铜演示实验的改进
笔者在教学中用以下方法对氢气还原氧化铜实验进行改进，改进后实验操作简单、安全、直观，起到了很好的教学效果，简述如下：
1．用一束细铜丝（除去绝缘层的废电线），制成2颗铜丝小团A、B，其中B小团留有长约20厘米的细铜丝，如图1所示。
2．将A、B铜丝小团先在酒精灯火焰上加热片刻，一会儿，铜丝表面由红色变成黑色（氧化铜）。
3．将A、B小团放入试管底部，使B小团的细铜丝一端留在试管外，如图2所示。
将试管固定在铁架台上，用氢气还原氧化铜。
4．待A、B小团又由黑色变成红色时，移去酒精灯，然后用手指牵引试管外的细铜丝，趁热将B小团从试管中抽出，继续通氢气让A小团在氢气流中冷却。
这时，灼热的铜丝小团B由于被空气中的氧气氧化，又由红色变为黑色。
而A小团因受氢气流的保护，免受氧化，仍然红色。
通过这一对比实验，使学生对为什么反应结束时要“先移灯后停氢”有了深刻的理解。
氢气的还原氧化铜_概述说明以及解释
氢气的还原氧化铜概述说明以及解释1. 引言1.1 概述本文旨在探讨氢气对氧化铜的还原过程，并介绍其相关的定义、背景以及应用领域。
氢气作为一种重要的还原剂，在化学领域中具有广泛的应用。
而氧化铜作为一种常见的金属氧化物，其与氢气之间的反应机理和产生的相互作用也备受关注。
1.2 文章结构本文包括五个主要部分：引言、氢气对氧化铜的还原过程、实验方法与结果分析、铜的氧化反应与还原机制对比以及结论。
通过这样的结构，我们可以全面地了解和研究氢气与氧化铜之间的关系。
1.3 目的本文旨在简明扼要地介绍和解释“氢气对氧化铜的还原”这一主题。
通过深入探讨该反应过程中涉及到的定义、背景以及应用领域，希望读者能够更好地理解并从中获得知识启示。
此外，通过实验方法与结果分析以及与其他金属反应机制对比，我们也将揭示该反应对于理论研究和实践应用的意义，并展望其未来的发展潜力。
通过这篇文章，我们希望能够让读者对氢气的还原氧化铜有更深入、全面的了解。
2. 氢气的还原氧化铜:2.1 定义与背景:氢气的还原氧化铜是一种化学反应，通过使用氢气将氧化铜还原为金属铜。
在这个反应中，氢气充当还原剂，通过接受氧化铜中的氧离子来减少它们的数目，并生成无机物水。
这是一种重要的还原反应，在许多实际应用领域具有广泛的用途。
2.2 反应机理:在这个反应中，氢分子（H2）被加热到高温下与固体或液体态的氧化铜（CuO）发生反应。
首先，通过吸附和解离，H2分子会分解成两个H原子。
然后，这些H原子会侵入CuO晶格并与其中的O形成水（H2O）。
最终产物是金属铜（Cu）和水蒸汽。
反应方程式如下：CuO + H2 -> Cu + H2O2.3 应用领域:将氢气用于还原氧化铜具有多种实际应用领域。
一种主要的应用是在冶金工业中进行提取和精炼金属。
此外，该反应还被广泛应用于化学实验室中的合成和分析过程。
另外，氢气的还原氧化铜也可以作为一种方法来处理废水和废气中含有铜离子或其它金属离子的废弃物。
关于“氢气还原氧化铜”演示实验的改进和创新
化学概念是用简练的语言高度概括出来的，常包括定义、原理、反应规律等。学生要形成化学概念，体验很重要，通过直接作用于感官的真实实验，能有助于学生形成思维，加深对反映物质特性的化学概念的理解。“氢气还原氧化铜”实验是华东师范大学版本九年级科学下册中的一个重要化学实验，学生通过这个实验第一次接触到还原反应。由于氢气具有可燃性，在加热之前要先验纯，所以在做该实验时，要先通一段时间的氢气，将试管里空气排尽之后，才能加热氧化铜，但由于空气和氢气都是无色无味的，很难通过肉眼判断试管内的空气是否已排尽。如果通入氢气的时间太短，加热时很容易发生爆炸，如果通入氢气时间过长，以及实验结束以后冷却过程中通入的氢气也直接排到了空气中，这就进一步增加了教室、实验室里的不安全隐患。除此之外，教材中该实验还存在着许多弊端，诸如：实验结束后的试管底部光亮的铜镜很难清洗，整个过程原料的利用率不高，实验时间过长等，所以该实验很有改进的必要。
2.反应结束后，为了防止灼热氧化铜再次被氧化，在冷却过程中需要持续向试管内通氢气，氢气的利用率不高。
3.空气和氢气都是无色无味的，所以很难判断试管内空气何时排尽，若空氣未排尽加热的话，容易发生爆炸。实验过程中主要还是要依靠经验来判断，所以这个实验的安全系数较低。
4.实验中用酒精灯火焰进行加热，很容易受风的影响。
2.认识氢气的还原性，知道利用氢气还原氧化铜时应该注意的事项。
3.进一步理解物质在一定条件下是可以相互转化的。
三、“氢气还原氧化铜”原实验的弊端
主要器材：铁架台、试管、氧化铜粉末、酒精灯、导管、锥形瓶、锌粒、稀硫酸、火柴、单孔橡皮塞。
弊端：
1.以氧化铜粉末作为原料，实验结束后，试管内壁会有一层光亮的红色铜，不论是用酸碱还是洗涤剂都很难将其除去，且原料无法重复利用。
H2还原CuO
关于氢气还原氧化铜实验的改进氢气还原氧化铜的实验是初中化学演示实验中比较重要的内容之一。
既是教师的演示实验, 又是学生的必做实验。
首先,我们应该对该实验有初步的了解。
此外，在做该实验时, 步骤繁琐且存在诸多不安全隐患。
该实验很有改进的必要。
采用下列方案一和方案二进行这一实验, 会使装置和操作大大简化。
采用方案三可使存在的不安全隐患得到一定的改善。
一、氢气还原氧化铜实验“三要三知”（一）要明原理，知现象1. 实验原理：氢气具有还原性。
反应的化学方程式为：2Cu + O2 2CuOH2 + CuO H20 + Cu 2. 实验现象：黑色物质逐渐变为光亮的红色，容器内壁有水滴生成。
（二）要懂操作，知后果1. 实验操作步骤可概括为：“先通氢，后点灯；撤了灯，继通氢”；也可形象地记忆为：“氢气，早出晚归”，“酒精灯，迟到早退”。
2. 后果：（1）若氢气未经验纯，加热时可能导致氢气发生装置的爆炸或盛有氧化铜的仪器炸裂；（2）若先加热后通入氢气，仪器内原有的空气与氢气混合受热，可能会发生爆炸；（3）若先停止通入氢气后撤去酒精灯，则会使生成的铜在热的条件下又被进入仪器内的空气中的氧气氧化，变为黑色的氧化铜，致使实验失败。
（三）要查装置，知原因该实验仪器安装时要把握四个要点：1. 仪器（试管）口应稍向下倾斜，是为了防止反应生成的水及药品里的湿存水在试管口处冷凝并倒流至仪器（试管）底部，而使仪器（试管）炸裂；2. 通氢气的导管要伸到仪器底部，是为了尽快将仪器内的空气排尽；3．装置不能加密封，是为了防止装置内的空气不能排出而与氢气混合，以及氢气过量而使装置内气体压强过大，导致爆炸等其它事情的发生；4. 铁夹应夹在仪器的中上部，便于加热。
（一）实验步骤:1. 把粗亮的铜丝正绕成螺旋状, 置于酒精灯外焰加热至红热状态, 使铜丝的螺旋部位有足够的黑色 CuO 生成。
2. 用集气瓶或锥形瓶集满一瓶纯氢气。
3. 把赤热的铜丝从酒精灯的火焰上取出稍冷, 让学生观察铜丝外表的黑色的氧化铜后, 迅速伸入倒置的集满氢气的集气瓶口, 可见到变黑的铜丝很快变成紫红色, 瓶壁有水珠出现; 随即取出, 铜丝又被氧化变黑, 再伸入集气瓶中, 铜丝又变红, 如此可以反复多次。
氢气还原氧化铜实验的创新与改进
氢气还原氧化铜实验的创新与改进
一、实验背景
氢气还原氧化铜实验是一种常用的实验，用于研究金属的氧化还原反应。
在实验中，氢气可以还原氧化铜，使其变成纯铜。
二、实验原理
氢气还原氧化铜实验的原理是：氢气在受热的情况下，可以将铜的氧化物还原成纯铜。
三、实验步骤
1. 将铜粉放入实验烧瓶中，加入适量的水。
2. 将烧瓶加入热水浴中，并加入适量的氢气。
3. 用火炬加热，直至氢气完全还原氧化铜。
4. 将还原后的铜粉放入烧杯中，加入适量的水，并加入适量的硝酸铵。
5. 加热，直至溶液澄清。
6. 将溶液过滤，将滤液中的纯铜晶体收集。
四、实验创新与改进
（1）增加温度控制装置，使氢气还原氧化铜的反应温度可以更好地控制。
（2）增加蒸发装置，使实验更加高效，减少实验时间。
（3）增加滤液收集装置，使纯铜晶体收集更加方便。
氢气制取和氢气火焰加热还原氧化铜实验设计
总第342期2020年7月氢气制取和氢气火焰加热还原氧化铜实验设计潘国荣 白显圣 黄 诚摘 要：研究设计了一体化实验装置。
在装置中，将产生的氢气分为两个部分，一部分用于燃烧，另一部分用于还原氧化铜，直接利用氢气燃烧产生的火焰作为热源代替酒精灯加热还原氧化铜，能取得很好的实验效果。
关键词：氢气制取；氢气火焰；还原；氧化铜；实验设计作者简介：潘国荣，本科，正高级教师；白显圣，本科，高级教师；黄诚，本科，高级教师。
贵州省雷山县第三中学，557199基金项目：黔东南州2018年教育科学规划课题一般课题《基于核心素养的初中化学实验改进与创新应用研究》(编号：2018B081)。
一、实验设计的背景对比了初中化学三种教材版本[1-3]，发现在进行氢气制取及其性质实验时，如果按照人教版和仁爱版教材的内容使用大试管作为反应容器，那么携带的药品和仪器比较多且笨重，如两个铁架台就比较重，携带起来不方便。
做氢气还原氧化铜实验时，操作起来也比较麻烦。
粤教版教材中介绍过氢能源的优点，即氢气燃烧时释放出的热量非常高，是汽油的3倍多。
本文设计了一个一体化实验装置，向学生说明可以直接使用氢气燃烧时产生的火焰做热源，代替酒精灯火焰作为氢气还原氧化铜实验的加热源，效果同样好。
二、实验装置研究的过程在做氢气还原氧化铜实验的初期，把氢气分流出来还原氧化铜后，就无法正常点燃氢气了。
因此改变了分流氢气还原氧化铜的导管，将两头烧熔，使其进出气口变得很小，以便增加用来燃烧的氢气量，使氢气火焰连续足量。
由于从反应装置出来的氢气含有水蒸气，不能说明氢气还原氧化铜出现的水是氢气反应产生的，还是还原氧化铜生成的。
因此，选择用干燥管装无水氯化钙来干燥氢气，然后再进行燃烧和还原实验，从而完成实验装置的设计。
氧化铜以一段由0.8 mm 粗的铜丝绕成的螺旋形铜丝圈烧黑代替。
三、实验用品250 mL 锥形瓶1个、60 mL 分液漏斗1个、三孔橡皮塞1个、单孔小橡皮塞2个、干燥管2支(其中1支尾部弯曲大约90度)、90度玻璃尖嘴管1支、90度细口玻璃导管1支、12 mm ×70(或100) mm 规格小试管2支、锌粒1小瓶、浓度为1:3的稀盐酸1小瓶、0.8 mm 粗铜丝1段。
氢气还原氧化铜实验的创新与改进
氢气还原氧化铜实验的创新与改进
对于氢气还原氧化铜实验，采用创新和改进技术，可以显著提高实验效率和进行实验。
1、采用不同容量的实验容器及相应的氢气调节器可以改变实验的速度，使实验的进展更加容易掌握更为精准。
2、通过对氢气的加热，可以将氢气变成蒸汽，使氢气更加分散，从而更加有效地还原氧化铜。
3、容器加入沸石和酸性溶液可以促使实验进行，并利用沉淀形成精细的粉末，改善实验结果。
4、采用特定的实验设备，如恒温槽和真空泵，可以改善实验环境，从而提高实验效率。
5、将大量锯末或去皮的棉绵等物料点燃放入实验容器中，可以加热氢气，使氢气更加分散。
此外，可以根据实验的不同需求，添加如蠕动泵、真空调节器、温度控制器，以
及其他各种各样的实验设备，以大大提高实验的效率和质量。
氢气还原氧化铜教案
氢气还原氧化铜教案【知识】氢气还原氧化铜教案引言：氢气还原氧化铜（简称氢还反应）是一种常见的化学实验，用于展示氧化还原反应和气体生成反应。
本教案将介绍氢气还原氧化铜的实验步骤、化学原理以及实验结果的观察和解释。
正文：一、实验步骤：1. 准备实验材料：氢气发生装置、氧化铜粉末、洗涤瓶、装液钵和酒精灯。
2. 将氧化铜粉末加入洗涤瓶中，盖好瓶盖并摇晃瓶子，使得氧化铜粉末均匀分布在洗涤瓶底部。
3. 将氢气发生装置连接到洗涤瓶上，并用装液钵收集产生的氢气。
4. 在酒精灯火焰下加热洗涤瓶底部，观察氢气与氧化铜粉末的反应。
二、化学原理：1. 氧化还原反应：氢气与氧化铜发生反应时，氢气被氧化为水，同时氧化铜被还原为金属铜。
化学方程式如下：2H₂(g) + CuO(s) -> 2H₂O(g) + Cu(s)在反应过程中，氧化铜失去氧原子，被还原为金属铜，而氢气则氧化为水。
2. 气体生成反应：在氢气和氧化铜反应过程中，氢气发生装置收集到了氢气。
气体生成反应是指在反应过程中产生气体的化学反应。
在此实验中，产生了氢气的氧化还原反应是一个典型的气体生成反应。
三、实验结果观察和解释：1. 实验前：洗涤瓶中的氧化铜呈灰黑色粉末状，没有气体产生。
2. 实验过程：加热洗涤瓶底部后，观察到瓶内产生气泡，气泡由洗涤瓶底部逐渐上升，最终进入氢气发生装置。
3. 实验后：观察到气体发生装置中产生了大量的气体，该气体具有可燃性和较轻的特性，与氢气的性质相符。
洗涤瓶底部的氧化铜粉末由灰黑色变为暗红色。
四、总结回顾：氢气还原氧化铜实验中，通过加热氢气发生装置和氧化铜粉末的反应，观察到了氧化还原反应和气体生成反应。
在反应中，氢气被氧化为水，氧化铜则被还原为金属铜。
观察到产生的气体具有可燃性和较轻的特性，符合氢气的性质。
实验结果说明氧化还原反应和气体生成反应在化学实验中的应用，能够展示出反应物和产物之间的转化过程。
个人观点和理解：氢气还原氧化铜的实验是一种简单而有趣的实验，能够帮助学生深入理解氧化还原反应和气体生成反应的化学原理。
氢气还原氧化铜实验流程
氢气还原氧化铜实验流程下载温馨提示：该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
本文下载后可定制随意修改，请根据实际需要进行相应的调整和使用。
并且，本店铺为大家提供各种各样类型的实用资料，如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等，如想了解不同资料格式和写法，敬请关注!Downloaded tips: This document is carefully compiled by the editor. I hope that after you download them, they can help yousolve practical problems. The documents can be customized and modified after downloading, please adjust and use it according to actual needs, thank you!In addition, our shop provides you with various types of practical materials, such as educational essays, diary appreciation, sentence excerpts, ancient poems, classic articles, topic composition, work summary, word parsing, copy excerpts,other materials and so on, want to know different data formats and writing methods, please pay attention!氢气还原氧化铜实验流程是化学实验中的一种经典实验。
化学创新实验：氢气还原氧化铜实验的改进
化学创新实验：氢气还原氧化铜实验的改进一、实验名称：氢气还原氧化铜实验的改进二、实验目的：氢气还原氧化铜虽然不是书上要求做的演示实验，但对于学生理解还原反应具有重要的意义，传统的实验用在试管里装入氧化铜通入氢气还原，时间长现象不明显。
本实验改进用细玻璃管代替试管做反应容器，使少量氧化铜粉末附着在玻璃管的内壁，这样可以极大的减少氢气的用量，并且氧化铜与氢气的接触面积也较大，实验现象十分明显。
该装置还可演示一氧化碳还原氧化铜实验，安全环保。
我设计了这套实验方案，在教学中取得了很好的实验效果。
三、实验仪器及试剂：仪器：内径3毫米的玻璃管一根，广口瓶一个，橡胶塞大小各一个，一支带控制旋钮的橡胶管（从氧气袋上截取），气球一只，酒精灯一个试剂：氧化铜粉末氢气（实验前制取）四、实验装置1、制附有氧化铜的玻璃管取少量氧化铜粉末堆在表面皿上，将一根3毫米内径的干净的直玻璃管插入氧化铜堆中，使管内形成3-5毫米的氧化铜柱，向氧化铜上滴水，使之成糊状，待糊状氧化铜下滑时，倾斜转动玻璃管，氧化铜滑到中下部时，上下对掉，让氧化铜原路回滑，其间用手指弹动玻璃管。
当管内附着一薄层氧化铜后，平持玻璃管在灯焰上转动微热，直至水分蒸干备用。
还可将一铜丝在铁丝上绕成螺旋状取下后在酒精灯上加热直至变成黑色（铜在高温下和氧气反应生成一层氧化铜），然后塞入玻璃管中备用。
2、本实验改进的目的是使实验药品用量少，反应现象明显，反应时间短。
所以要使少量氢气持续平稳的通过玻璃管是实验的关键。
受到医院给病人输氧气装置的启发，我用气球收集氢气，利用氧气袋上的控制旋钮和橡胶管来控制氢气流，用图示装置观察气流输入的速度。
装置如图所示五、实验操作从橡胶管和广口瓶上玻璃管连接处拔掉橡胶管，收集一气球氢气。
实验前关闭控制旋钮和止水夹。
实验时打开止水夹，缓缓开启控制旋钮，通过观察广口瓶中冒气泡的速度来观察气流输入的速度。
一秒钟约两个气泡，用来排除广口瓶中和玻璃管内的空气。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
实验五氢气还原氧化铜实验改进与创新设计
指导老师：肖常磊实验评分：
同组成员：曾丹瑜 20132401067
一、探究问题的提出
氢气还原氧化铜的演示实验，在中学化学教学中是十分重要而又难度较大的容。
其最佳效果是反应后能在试管底部附着一层光亮的铜镜。
但由于实验条件控制方面的问题，在课堂上，教师常常因时间所限，只能将反应的中间产物——砖红色的氧化亚铜误作金属铜展示给学生。
师专学生在进行教育实习时，课堂上也常常不能得到附着在试管底部的铜镜，而是粉末状、砖红色的氧化亚铜。
如何在课堂上能快捷、成功地演示氢气还原氧化铜的实验呢？笔者将就影响氢气还原氧化铜实验最大的因素——氧化铜的用量和使用方法作一研讨。
二、问题的解决设想
分析：
1、氢气还原氧化铜实验未能直接得到光亮的铜原因可能有两点：一，氧化铜为固体粉末，与氢气反应，反应需在固相、气相两相间进行，难度较大；二，铜的状态是粉末状，细小颗粒因吸光较多而观察不到铜单质的光亮颜色；三，氧化铜粉末量较多，难于被完全还原成铜，大部分被还原成氧化亚铜，铜单质含量较低，故主要呈氧化亚铜的砖红色。
2、实验时间较长，不利于中学课堂演示。
猜想：氢气还原氧化铜，氧化铜粉末堆积，中间的氧化铜与氢气接触不完全，导致反应速率慢，所需时间长。
解决设想：
1、锌粒的选择：不宜用纯锌，因为纯锌与酸的反应速度较慢，相同质量的锌粒，圆粒的锌跟酸接触的面积要小于不规则形状的锌粒。
所以最好选用纯度不高、形状不规则的锌粒。
2、稀硫酸的浓度：实验表明，氢气还原氧化铜实验中，若用稀硫酸制备氢气，硫酸的浓度以 20%或3mol·L-1为宜。
低于这个浓度，反应速度太慢；高于这个浓度，锌粒会钝化，反应速度也慢。
若用盐酸，浓度以5mol·L-1为宜。
3、氢气的净化：锌和稀硫酸作用后，气体中会含有少量水分,会影响实验效果，应除去。
所以，应将制得的氢气通过干燥剂氯化钙，便可得到较纯净的氢气。
4、氧化铜的用量及使用方法：实验表明，氧化铜用量以涂抹在试管中形成一圈薄层为宜。
太少，产生的铜镜面积太小；太多，产生铜镜需要的时间太长，不宜在课堂上演示。
氧化铜可选用市售的氧化铜粉末，也可加热分解硝酸铜和氢氧化铜来制备。
三、实验设计方案
实验装置图
准备工作：
①按照装置图安装好启普发生器，检查装置气密性。
②往启普发生器加入约15g锌粒，注意不要让锌粒漏到半球体中。
为此，可在球体与半球体之间加一带小孔的橡皮圈。
在球形漏斗中加入250mL 1:4的硫酸溶液（往硫酸溶液中滴加几滴2mol/L硫酸铜溶液），待用。
③干燥管置满干燥剂。
先在球出气口铺置一层脱脂棉，然后置入干燥剂（如氯化钙等），不要压实，再塞一层脱脂棉。
（一）方案一
直接涂抹市售的氧化铜：事先在氧化铜粉末中加少量水，调成糊状，用玻璃棒使之均匀地、薄薄地紧附于试管底部壁，通入验纯后的氢气，加热，5分钟后有铜镜产生。
加热时要不停地移动，以免试管炸裂。
此法虽然得到铜镜时间较长，但使糊状氧化铜均匀分布于试管底部易于控制。
①将氧化铜粉末用水稀释成糊状，用玻璃棒蘸取糊状的氧化铜，直接在试管壁上涂约占试管长度1/4的氧化铜涂层一周，晾干。
②经过纯化的氢气通入涂有氧化铜的试管，待排尽试管中空气后，点燃酒精灯，加热试管外壁，加热过程中缓慢转动试管。
（二）方案二
加热硝酸铜制取氧化铜：取约 5ml 硝酸铜饱和液，加热使硝酸铜分解生成黑色氧化铜。
冷却，由于加热硝酸铜分解制得的氧化铜活性极好，所以通入氢气后加热2分钟后，新鲜的氧化铜便被还原成铜，铜镜在试管底部形成。
此法铜镜产生得快，现象明显。
但若将整个实验过程全部在课堂上完成，时间不够，且反应产生的 NO2气体对学生伤害很大。
所以最好在课前就将硝酸铜加热分解制得氧化铜，这样一则可以节省时间，二则可避免分解硝酸铜产生的二氧化氮气体在课堂上排放。
①用硝酸铜自制氧化铜。
向洁净试管中滴入2~3滴饱和硝酸铜溶液（或加入少量研细的硝酸铜晶体）边加热边稍稍转动，使硝酸铜均匀附着在试管壁上，继续加热。
由于硝酸铜分解，在试管壁上附着一层黑色的氧化铜。
②开启启普发生器处的止水夹，制取氢气。
氢气进入小试管，估计小试管空气排尽后，点燃酒精灯，加热氧化铜。
用氢气还原氧化铜后，可得到光亮的铜镜。
当氧化铜完全被还原后，先熄灭酒精灯，继续通入氢气至冷却，然后停止通入氢气。
（三）方案三
加热分解氢氧化铜制备氧化铜：取2ml硫酸铜饱和液与4ml氢氧化钠饱和液作用，将产生的混浊液离心分离后，用玻璃棒蘸取少许分离后的氢氧化铜糊状物，在试管壁底部涂成一均匀薄环，加热，待蓝色的氢氧化铜变为新鲜的、高活性的氧化铜后，冷却通入氢气后加热，2 分钟后光亮的铜环便在试管底部形成。
此法产生铜镜时间短、效果好又没污染，但整个实验繁琐，课堂上不能完成，最好在课前将氧化铜预先制好。
以上试剂的选择和方法的使用，主要是为了达到两个目的——产生有效而强大的氢气流和在试管底部形式一均匀的氧化铜薄层。
只要这两种条件具备了，氢气还原氧化铜的铜镜就能快速地形成。
①用氢氧化铜自制氧化铜。
向洁净试管中涂抹一层糊状氢氧化铜薄层边加热边稍稍转动，使氢氧化铜均匀附着在试管壁上，继续加热。
②开启启普发生器处的止水夹，制取氢气。
氢气进入小试管，估计小试管空气排尽后，点燃酒精灯，加热氧化铜。
用氢气还原氧化铜后，可得到光亮的铜镜。
当氧化铜完全被还原后，先熄灭酒精灯，继续通入氢气至冷却，然后停止通入氢气。
四、实验过程记录
实验装置
方案一氧化铜糊状物涂层方案二硝酸铜制备氧化铜
方案三未离心糊状氢氧化铜方案三离心后下层糊状氢氧化铜
直接加热糊状氧化铜
加热硝酸铜制取氧化铜
加热硝酸铜制得的氧化铜
五、相关问题探讨
1、由实验结果可知，本次进行的氢气还原氧化铜改进实验取得较满意效果。
首先，氧化铜被还原成铜单质，出现铜镜，实验现象明显，且反应速率快，用时短，实验成功率高，用水湿润的氧化铜做涂层制得铜镜成功率几乎为百分百，便于在中学课堂上演示实验并取得成功。
其次，氧化铜用量少，极减少了实验药品的浪费。
最后，由于去除氢气除杂纯化装置后，得到的铜镜与经过纯化步骤所得铜镜无明显差别。
故以后进行此实验可去除氢气纯化步骤，简化实验装置。
2、本次实验中，用盐酸湿润的氧化铜做涂层与用水湿润的氧化铜做涂层实验结果存在差异，主要有如下两点：一，用盐酸湿润氧化铜做涂层制得的铜镜在亮
度、光泽方面明显比用水湿润氧化铜做涂层制得的铜镜效果好；二，用盐酸湿润氧化铜做涂层得到铜镜的成功率为百分百，而用水湿润氧化铜做涂层得到铜镜的成功率虽高，却仍有失败的情况。
分析原因：水与盐酸，虽然同是湿润氧化铜涂层，但盐酸能与氧化铜反应，而水不能。
查阅文献：盐酸首先与氧化铜反应生成CuCl2，CuCl2再分解为CuCl(Cu2Cl2)。
CuCl(Cu2Cl2)具有较低的熔点(422°C)，熔化状态下的CuCl在氢气流的作用下容易均匀地沾附在试管壁上，并在高温下被氢气还原成单质铜，并产生氯化氢，形成铜镜，所以呈光亮状且成功率高、铜镜效果较好。
六、教学思考
中学化学教学的魅力在于化学实验，对化学实验进行不断改进和创新，实验才能充满生命和活力，保持其在化学教学中的独特地位。
在教学中对实验进行改进和创新，常能起到事半功倍的作用。
改进的实验，不仅可以帮助教师更好地完成实验，使之有良好的实验效果，也能增强学生的学习兴趣，培养学生的创新精神和创新能力。
中学化学课程中，实验能及时给学生提供必要的化学事实，使学生获得正确、系统的化学知识和实验技能，实验在教学中占有极为重要的作用。
教师对待实验，是严谨、规的实验操作原则，但也应该让实验具有灵活、创新的自由空间。
杜威说过：“最好的教育来自于生活。
”化学是一门促进社会可持续发展的学科，所以在生活中处处可见化学现象。
在实验室里，我们也可以运用生活中的常见素材，改进某些有一定缺陷的实验，让化学实验变得更美，让实验
朝着节约资源、能源，高效无污染方向发展，让化学学科观念在学生的观察、思维、分析、归纳中自然而然的呈现，这才是教师费心改进实验的初衷。
七、参考文献
[1]华南师大学化学实验教学中心编.中学化学实验教学论[M].:化学工业,2007.
[2]西南师学院化学系.中学化学教学法实验[M].高等教育
[3]鸿博.中学化学教材教法[M].东北师大学.。