摘 要：在眾多的化學(xué)實(shí)驗(yàn)中，氫氣還原氧化銅可以算得上是一個(gè)比較經(jīng)典的試驗(yàn)了，對(duì)它的操作方法也被人們所稱(chēng)贊并被編成了口訣，為了使反應(yīng)現(xiàn)象差異明顯，我們將會(huì)改進(jìn)原有的操作方法，我們會(huì)將實(shí)驗(yàn)得到的銅粒放在室溫、自然光的條件下銅粒的光澤就會(huì)顯現(xiàn)出來(lái)，真實(shí)感也很強(qiáng)，所以更讓人容易認(rèn)可和信服。

關(guān)鍵詞：氧化銅 還原改進(jìn) 顏色

中圖分類(lèi)號(hào)：G4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1673-9795（2014）01（c）-0114-01

根據(jù)“先通氫，后點(diǎn)燈、先取燈，后撤氫”等方法操作；反應(yīng)后得到暗磚紅色的細(xì)銅粉末，不易觀察產(chǎn)物銅的淺玫瑰紅色及金屬亮光；而且產(chǎn)物顏色和氧化亞銅的暗紅色及銅和氧化亞銅二者的混合物顏色混淆。實(shí)驗(yàn)前后，反應(yīng)體系顏色變化雖較明顯，但產(chǎn)物顏色易混淆，真實(shí)感不強(qiáng)，給學(xué)生一個(gè)模糊的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，使他們對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生疑慮，無(wú)形中就挫傷了他們的學(xué)習(xí)興趣和熱情。不僅如此，這種操作方法編成口訣“一成不變”，雖能方便學(xué)生熟記，但它卻大大地束縛了學(xué)生的思維和手足，不利于培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題以及進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作的能力，所以對(duì)此我們應(yīng)該采取方法進(jìn)行改進(jìn)。

1 操作方法的改進(jìn)

在實(shí)驗(yàn)開(kāi)始之前，要先取約0.5 g的氧化銅粉末，做好實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)備工作，然后將取到的實(shí)驗(yàn)藥品放進(jìn)一支干燥的試管底部，在實(shí)驗(yàn)裝置的搭建過(guò)程中要嚴(yán)格按照實(shí)驗(yàn)裝置圖進(jìn)行搭建，注意保證實(shí)驗(yàn)的氣密性處于良好的狀態(tài)之下。然后再將取到的試驗(yàn)樣品放置在小試管的中央位置，這時(shí)候需要注意的是一定不能要試管口被氧化銅粉末堵塞住，先向試管通入幾秒鐘的氫氣進(jìn)行排空處理，再對(duì)其使用酒精燈進(jìn)行加熱，加熱1～2分鐘之后，溫度會(huì)持續(xù)上升至約350℃左右，這時(shí)候再向其中通入純凈的充足的氫氣，隨后反應(yīng)程度不斷加劇，放出大量的熱量，反應(yīng)體系的溫度升的很高，使還原出來(lái)的銅粉末隨即熔融成麥粒大小、具有明顯金屬亮光的銅粒（銅的熔點(diǎn)是1083℃）；當(dāng)加熱到一定程度后，試管的內(nèi)壁會(huì)有部分水滴生成，實(shí)驗(yàn)的反應(yīng)大約持續(xù)1分鐘，之后再停止加熱，但是要繼續(xù)通氫氣至試管冷卻。

2 實(shí)驗(yàn)原理討論及說(shuō)明

2.1 氫氣還原氧化銅的反應(yīng)為：300℃

CuO（s）+H2（g）==== Cu（s）+H2O（g）

經(jīng)計(jì)算知，在350℃時(shí)，反應(yīng)的ΔHф=-92 kJ·mol-1，反應(yīng)放出的熱量可使體系溫度達(dá)到約2200 K，說(shuō)明反應(yīng)過(guò)程的確放出大量的熱，致使反應(yīng)體系的溫度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于銅的熔點(diǎn)，所以，在反應(yīng)的同時(shí)，得到的銅粉末隨即熔融，冷卻后得到塊狀銅粒。

2.2 實(shí)驗(yàn)操作的關(guān)鍵是氫氣要純凈，量要充足

加熱用的酒精燈焰應(yīng)稍大一些或用三芯酒精燈，這樣可使全部反應(yīng)物得到加熱且迅速達(dá)到較高的溫度，滿足反應(yīng)所需的條件。以便反應(yīng)能很好的劇烈進(jìn)行。

2.3 有人會(huì)說(shuō)上述方法會(huì)不安全，可能發(fā)生危險(xiǎn)，這種說(shuō)法是沒(méi)有根據(jù)的

3 金屬銅顏色辨析

對(duì)于銅究竟是什么顏色這個(gè)問(wèn)題目前有很多爭(zhēng)議[1～4]，國(guó)內(nèi)外對(duì)這個(gè)問(wèn)題的看法也不一。在很多國(guó)內(nèi)外很多化學(xué)教材中，對(duì)于銅的顏色的表述也不盡相同，但是多數(shù)還是以紅色為主，但是也有紫紅色[6]、玫瑰紅色[7]、棕紅色[8]的表述，盡管對(duì)于銅的金屬顏色表述具有一定的差異性，但是都是以紅色作為基礎(chǔ)色調(diào)的。根據(jù)1978年無(wú)機(jī)化學(xué)編寫(xiě)組編寫(xiě)的無(wú)機(jī)化學(xué)下冊(cè)的教材書(shū)中第230頁(yè)的內(nèi)容，他們認(rèn)為銅是紫紅色或黃色[9]的，但是這兩種顏色確實(shí)相差甚遠(yuǎn)；再根據(jù)1989年A、H蓋勒羅等人在美國(guó)《化學(xué)教育雜志》的表述（以下稱(chēng)為蓋文），他們認(rèn)為銅的顏色是黃色的，他們之所以這樣是因?yàn)樗麄冋J(rèn)為銅之所以顯現(xiàn)淡紅色，主要還是由于銅在空氣中被氧化成Cu2O所引起的。然而，1993年李雄記在《化學(xué)教育》發(fā)表的文章—— 銅究竟是什么顏色的（以下稱(chēng)為李文）？直接否定了蓋文的結(jié)論，他認(rèn)為銅無(wú)論是塊狀還是粉末狀都是呈紫紅色的。根據(jù)這些對(duì)于銅顏色的不同看法，我們可以看出當(dāng)前對(duì)于金屬銅的顏色問(wèn)題仍舊沒(méi)有準(zhǔn)確的定論，所以加強(qiáng)這方面的研究就顯得尤為重要了。

首先，筆者通過(guò)實(shí)驗(yàn)證實(shí)，銅的確是黃色的，銅的紅色是銅在空氣中被氧化很易生成Cu2O所引起的；又因所今Cu2O的量不同，所呈現(xiàn)的紅色又各不同。這一事實(shí)與蓋文的結(jié)論基本一致。

其次，就李文的結(jié)論而言，銅不應(yīng)是紫紅色的，應(yīng)該是黃色的，且不論用甲醇及乙醇做實(shí)驗(yàn)的結(jié)論。單就用丙酮還原紅熱的銅片（表面含氧化銅）做實(shí)驗(yàn)的結(jié)論來(lái)說(shuō)，李文的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是不夠確切的。因?yàn)榘创朔椒▽?shí)驗(yàn)，多人已經(jīng)證實(shí)該實(shí)驗(yàn)條件下銅的基本色調(diào)是黃色的，而李文的實(shí)驗(yàn)結(jié)果卻不能與其相互吻合。況且，李文的實(shí)驗(yàn)都是在高溫下進(jìn)行的，所得顏色必定與在室溫情況下的不符。因此，不能作為評(píng)判的標(biāo)準(zhǔn)。

參考文獻(xiàn)

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[9]北京師范大學(xué)無(wú)機(jī)化學(xué)教研室等編.無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)[M].高等教育出版社.