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1、实验项目名称：木炭还原氧化铜实验计划学时数：8课时学分数：2所属课程：教法实验 课程性质:必修所属实验室：教法实验室 起止时间: 一文献综述1、“木炭还原氧化铜”是中学教学中一个非常重要的固固高温放热反应 实验，该实验验证了C的还原性，从而进一步了解氧化还原反应的本质， 在固定的条件下，还原剂能够夺取氧化物中的氧，自身被氧化。2、该实验成功的标志：(1) 有鲜明现象证明反应生成铜单质，最好效果是得到紫红色铜块。(2) 有鲜明现象证明反应生成了二氧化碳(石灰水浑浊)。(3) 反应放热，应发现反应启动后停止加热仍继续红热燃烧。3、由于炭和氧化铜的晶型结构相当稳定，使得反应的活化能较高，又 因为固相
2、反应多在表面进行，从而导致试验成功率比较低，是中学实验中 的疑难实验，又加之实验条件不易控制，从而实验更难成功，因此需要通 过正交试验来挑选出最佳方案。4、木炭还原氧化铜在初中阶段是一个很重要的实验。但若按照课本(P107)上的操作进行，很难达到预期的目的，出现的情形往往如下：反 应几乎不发生，即使发生，得到的单质铜也很少；一旦移开酒精灯，发生 着的反应就会自行停止；澄清石灰水几乎不变混浊。很多同行对这个实验进行了改进，改进的方向:一、是选择适当的反应物质量比，木炭和氧化铜的比例是关键。按反 应方程式计算，木炭和氧化铜的比例是1:13.2，考虑到木炭含有杂质，木炭应过 量20%，因此采用1:1
3、0.6的比例;或木炭过量更多些，采用1:7的比例。二、碳的类型。还原剂的类型也是影响试验成功的重要因素，因此采 用，木炭、石墨、焦炭等种类，从而选出最合适的还原剂。三、氧化铜的类型。采用不纯的氧化铜做实验效果较好，最好采用20% 的工业纯氧化铜和80%的分析纯氧化铜混合使用，或采用新制的氧化铜或炭 粉做实验等。参考文献1 J.R.柏廷顿著.化学简史.胡作玄译.桂林：广西师范大学出版 社,2003:22 同上:283 刘怀乐著.中学化学实验与教学研究.重庆：西南师范大学出版 社，1996:54-554 刘怀乐著.中学化学教学实证与求索.重庆：西南师范大学出版 社,2002:12-135 李建生.
4、教学仪器和实验,2003,(8):316 钱亚兵，鲍正荣.实验教学与仪器,2003,(9):15-177 郝金声，余跃东，周进康.中学化学教学参考,2005,(5):37-398 贾玉江，贾华娜.中学化学教学参考,2005,(1,2):649 杨绍武.化学教育,2009,30(4):72实验目标1、知识与技能：通过实验，掌握木炭的还原性，及该实验原理和操作技能。2、过程与方法：通过对实验现象的分析，掌握实验成功的关键。3、情感态度价值观：养成科学的实验态度和对化学世界的认识。三实验仪器与试剂1.实验仪器名称型号规格数量(个)大试管25 mm X 200mm2胶塞4#单孔1玻璃导管902橡胶管1
5、0cm1止水夹1铁架台带铁夹1酒精灯带铁丝罩网1长柄钥匙2电子台秤YP610N1台火柴1盒研钵配套研磨棒1细铜丝200cm, 400cm各1烘箱101A-1E1台试管刷22.实验药剂名称规格数量（瓶）焦炭1石墨1纯木炭1粗品氧化铜1氧化铜化学纯1氧化铜分析纯1澄清石灰水1四实验方案设计原理：2CuO + C 2Cu + 叮该反应是固体与固体的反应，接触不够充分，所以需要增大反应 物的接触面积，所以要把还原剂磨细、洒在铜片上，要观察到 CO2气体，必须要有澄清石灰水装置。过程：表1因素水平表碳和氧化铜的配比碳的类型氧化铜的类型11:7焦炭化学纯21:10.6石墨粗品31:13.2纯木炭分析纯表2
6、实验安排表因素 试验号碳和氧化铜的 配比mc mc：Cu0碳粉的类型氧化铜的类型111121223133421152226233731183229333（运用老师讲的正交试验解释分组） 结果分析实验内容（一）实验前预备工作将炭研细，备用。（二）实验步骤（附装置图）1、将一表面氧化的铜片剪成两段，并分别通过铜丝固定在橡皮塞上， 一段用于实验，另一段供实验后对比。2、先从玻璃管的一端加入少量木炭粉，再从玻璃管另一端放入表面氧 化的铜片，塞紧橡皮塞并调整位置，使表面氧化的铜片刚好位于木炭粉上, 然后加入木炭粉将它覆盖，装上通入澄清石灰水的导气管，固定好装置。3、用酒精灯加热几分钟，观察石灰水的变化。
7、4、待石灰水中没有气泡冒出后，先用弹簧夹夹住导气管的胶皮管再将 导气管从石灰水中移出，然后熄灭酒精灯。5、调整橡皮塞使处理后的铜片离开木炭粉，较快地冷却，冷却后拔出 橡皮塞取出它。6、将处理后的铜片与原来剪下的那一段对比，观察其表面的变化。五、表面氧化的铜片、木炭粉澄淸的石灰水*7中可能遇到的问题及解决方法1、反应完毕加热不能立即停止，应该逐渐停止加热，否则因冷却而进入试管的氧气回重新氧化产物铜表面，使其颜色发暗。（2）、本实验加热的温度较高，应用硬质试管来做。（3）本实验所有反应物都应该除水，而且硬质试管也应该干燥，防止副反 应的发生。（4）拆卸装置时，应先移管（把导气管从石灰水中取出），再熄灭酒精喷 灯，以防止石灰水倒流入尚未冷却的试管里而使试管破裂。（5）实验结束时，将导气管的胶皮管用弹簧夹夹好，防止空气进入试管将 灼热的铜重新氧化，确保实验的成功。七、起止时间、进程安排第九周准备实验仪器及药品，十一周开始进行试验。
木炭还原氧化铜设计方案报告书
