呂緒河+景秀美+朱增艷+陳美玉

摘要：濃硫酸與銅的反應(yīng)作為課堂演示實(shí)驗(yàn)，實(shí)際現(xiàn)象與理論上存在著顯著差異，教學(xué)效果不理想，并存在一定的污染隱患。在上海市二期課改教材對(duì)該實(shí)驗(yàn)改進(jìn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合教學(xué)實(shí)際，對(duì)該實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了再改進(jìn)，使實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和理論描述相一致，同時(shí)消除了污染，提高了教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：濃硫酸和銅的反應(yīng)；實(shí)驗(yàn)改進(jìn)；實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

文章編號(hào)：1005–6629（2014）7–0064–02 中圖分類(lèi)號(hào)：G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

實(shí)驗(yàn)是化學(xué)的靈魂，演示實(shí)驗(yàn)在化學(xué)教學(xué)中的地位舉足輕重，它使枯燥的課堂多了趣味性，使學(xué)生的求知欲有了主動(dòng)性。為此通常要求課堂演示實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯、操作容易，而且少污染。

1 問(wèn)題的提出

人教版化學(xué)必修第一冊(cè)第六章第三節(jié)中的銅片與濃硫酸反應(yīng)實(shí)驗(yàn)存在弊端[1]：演示結(jié)束后，未反應(yīng)的銅片繼續(xù)和濃硫酸反應(yīng)，生成有毒氣體二氧化硫，既浪費(fèi)藥品又污染環(huán)境。

人教版標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書(shū)中針對(duì)以上弊端作了如下改進(jìn)[2]：用長(zhǎng)銅絲代替銅片，在膠塞一側(cè)挖一個(gè)凹槽，使銅絲從凹槽處伸出，反應(yīng)結(jié)束后，將銅絲抽出液面，反應(yīng)即停止。但是，在實(shí)際操作時(shí)發(fā)現(xiàn)，在膠塞上挖凹槽大小不好把握，銅絲質(zhì)地軟，穿過(guò)膠塞后導(dǎo)致氣密性不好，導(dǎo)出的氣體不足，品紅褪色現(xiàn)象不明顯。

上海二期課改化學(xué)高中一年級(jí)第二學(xué)期（試用本）5.3“硫酸”這一章節(jié)中，對(duì)該實(shí)驗(yàn)又作了改進(jìn)[3]，裝置如圖1所示。

在a試管中放入一小塊銅片，加入5mL 98%濃硫酸，b試管里盛有0.1%的品紅溶液，c試管里盛有20%氫氧化鈉溶液。給a試管微微加熱，一段時(shí)間后，發(fā)現(xiàn)a試管里的Cu片表面逐漸變黑，繼續(xù)加熱有大量刺激性氣體產(chǎn)生，形成墨綠色濁液，試管底部有灰白色沉淀；再加熱，試管中出現(xiàn)白霧，濁液澄清，灰白色沉淀依然存在，Cu片消失；冷卻，靜置，將a試管中液體倒入另一支盛水的試管中，管壁發(fā)燙，溶液略帶藍(lán)色，此時(shí)，可聞到刺激性氣味。將灰白色固體倒入水中，形成藍(lán)色溶液。b試管里的品紅溶液褪色。此方案的操作簡(jiǎn)單，現(xiàn)象明顯，但裝置較為復(fù)雜（要附抽氣管和抽氣裝置），與理想的現(xiàn)象有一定的出入，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中還會(huì)產(chǎn)生少量污染。

2 實(shí)驗(yàn)改進(jìn)

針對(duì)上述實(shí)驗(yàn)的弊端，我們對(duì)該實(shí)驗(yàn)又作了如下改進(jìn)（見(jiàn)圖2）。

將圖1中a試管中的單孔塞改成雙孔塞，在a試管接上雙聯(lián)球，去掉抽氣管和抽氣裝置，將98% H2SO4改為80% H2SO4。反應(yīng)開(kāi)始，即迅速給a試管加熱至沸騰，并用雙聯(lián)球向a試管中鼓入空氣，一段時(shí)間后，觀察現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)a試管里的溶液變?yōu)樗{(lán)色，b試管里的品紅溶液褪色。反應(yīng)結(jié)束后，繼續(xù)鼓入空氣，利用c試管中的氫氧化鈉溶液，將a試管中反應(yīng)產(chǎn)生的氣體完全吸收。拆除裝置，用滴管將c試管中NaOH溶液慢慢加入a試管，觀察現(xiàn)象，a試管里出現(xiàn)藍(lán)色沉淀。

改進(jìn)后的優(yōu)點(diǎn)：

（1）整個(gè)裝置在實(shí)驗(yàn)制氣過(guò)程中不拆卸，氣密性好，沒(méi)有污染。

（2）教材中因?yàn)橛玫氖?8% H2SO4，很難直接看到藍(lán)色的CuSO4溶液，要想觀察到藍(lán)色的CuSO4溶液，只能向a試管中加水，或?qū)試管中的反應(yīng)液倒入一定量的水中，而此過(guò)程往往會(huì)有SO2泄露，污染環(huán)境。改用80%H2SO4后，就能直接觀察到藍(lán)色的CuSO4溶液，省略了加水這個(gè)環(huán)節(jié)及相關(guān)的解釋。除此之外，改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)還能看到氫氧化銅沉淀的生成。

（3）裝置的最后部分由氫氧化鈉溶液吸收尾氣，而且用雙聯(lián)球可以基本除盡裝置中的SO2。將c試管中NaOH溶液慢慢加入a試管，c試管中的NaOH溶液得以充分利用，同時(shí)可以觀察到藍(lán)色Cu（OH）2沉淀的生成，最終還能夠消除酸污染，可謂一舉三得。

3 實(shí)驗(yàn)分析

按教材方案選用98% H2SO4時(shí)，根據(jù)氧化還原知識(shí)和酸的通性可判斷黑色物質(zhì)應(yīng)是：CuS、Cu2S。因?yàn)榧訜岢跗?，溫度不高（低?00℃），濃硫酸氧化性不夠強(qiáng)，化學(xué)反應(yīng)主要表現(xiàn)為：

參考文獻(xiàn)：

[1]全日制普通高級(jí)中學(xué)教科書(shū)（試驗(yàn)本）《化學(xué)》第一冊(cè)（必修）[M].北京：人民教育出版社，1997：216.

[2]宋心琦主編.普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書(shū)·化學(xué)1（必修）[M].北京：人民教育出版社，2010：101.

[3]高級(jí)中學(xué)課本《化學(xué)》高中一年級(jí)第二學(xué)期（試用本）[M].上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2009：15.

摘要：濃硫酸與銅的反應(yīng)作為課堂演示實(shí)驗(yàn)，實(shí)際現(xiàn)象與理論上存在著顯著差異，教學(xué)效果不理想，并存在一定的污染隱患。在上海市二期課改教材對(duì)該實(shí)驗(yàn)改進(jìn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合教學(xué)實(shí)際，對(duì)該實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了再改進(jìn)，使實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和理論描述相一致，同時(shí)消除了污染，提高了教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：濃硫酸和銅的反應(yīng)；實(shí)驗(yàn)改進(jìn)；實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

文章編號(hào)：1005–6629（2014）7–0064–02 中圖分類(lèi)號(hào)：G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

實(shí)驗(yàn)是化學(xué)的靈魂，演示實(shí)驗(yàn)在化學(xué)教學(xué)中的地位舉足輕重，它使枯燥的課堂多了趣味性，使學(xué)生的求知欲有了主動(dòng)性。為此通常要求課堂演示實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯、操作容易，而且少污染。

1 問(wèn)題的提出

人教版化學(xué)必修第一冊(cè)第六章第三節(jié)中的銅片與濃硫酸反應(yīng)實(shí)驗(yàn)存在弊端[1]：演示結(jié)束后，未反應(yīng)的銅片繼續(xù)和濃硫酸反應(yīng)，生成有毒氣體二氧化硫，既浪費(fèi)藥品又污染環(huán)境。

人教版標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書(shū)中針對(duì)以上弊端作了如下改進(jìn)[2]：用長(zhǎng)銅絲代替銅片，在膠塞一側(cè)挖一個(gè)凹槽，使銅絲從凹槽處伸出，反應(yīng)結(jié)束后，將銅絲抽出液面，反應(yīng)即停止。但是，在實(shí)際操作時(shí)發(fā)現(xiàn)，在膠塞上挖凹槽大小不好把握，銅絲質(zhì)地軟，穿過(guò)膠塞后導(dǎo)致氣密性不好，導(dǎo)出的氣體不足，品紅褪色現(xiàn)象不明顯。

上海二期課改化學(xué)高中一年級(jí)第二學(xué)期（試用本）5.3“硫酸”這一章節(jié)中，對(duì)該實(shí)驗(yàn)又作了改進(jìn)[3]，裝置如圖1所示。

在a試管中放入一小塊銅片，加入5mL 98%濃硫酸，b試管里盛有0.1%的品紅溶液，c試管里盛有20%氫氧化鈉溶液。給a試管微微加熱，一段時(shí)間后，發(fā)現(xiàn)a試管里的Cu片表面逐漸變黑，繼續(xù)加熱有大量刺激性氣體產(chǎn)生，形成墨綠色濁液，試管底部有灰白色沉淀；再加熱，試管中出現(xiàn)白霧，濁液澄清，灰白色沉淀依然存在，Cu片消失；冷卻，靜置，將a試管中液體倒入另一支盛水的試管中，管壁發(fā)燙，溶液略帶藍(lán)色，此時(shí)，可聞到刺激性氣味。將灰白色固體倒入水中，形成藍(lán)色溶液。b試管里的品紅溶液褪色。此方案的操作簡(jiǎn)單，現(xiàn)象明顯，但裝置較為復(fù)雜（要附抽氣管和抽氣裝置），與理想的現(xiàn)象有一定的出入，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中還會(huì)產(chǎn)生少量污染。

2 實(shí)驗(yàn)改進(jìn)

針對(duì)上述實(shí)驗(yàn)的弊端，我們對(duì)該實(shí)驗(yàn)又作了如下改進(jìn)（見(jiàn)圖2）。

將圖1中a試管中的單孔塞改成雙孔塞，在a試管接上雙聯(lián)球，去掉抽氣管和抽氣裝置，將98% H2SO4改為80% H2SO4。反應(yīng)開(kāi)始，即迅速給a試管加熱至沸騰，并用雙聯(lián)球向a試管中鼓入空氣，一段時(shí)間后，觀察現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)a試管里的溶液變?yōu)樗{(lán)色，b試管里的品紅溶液褪色。反應(yīng)結(jié)束后，繼續(xù)鼓入空氣，利用c試管中的氫氧化鈉溶液，將a試管中反應(yīng)產(chǎn)生的氣體完全吸收。拆除裝置，用滴管將c試管中NaOH溶液慢慢加入a試管，觀察現(xiàn)象，a試管里出現(xiàn)藍(lán)色沉淀。

改進(jìn)后的優(yōu)點(diǎn)：

（1）整個(gè)裝置在實(shí)驗(yàn)制氣過(guò)程中不拆卸，氣密性好，沒(méi)有污染。

（2）教材中因?yàn)橛玫氖?8% H2SO4，很難直接看到藍(lán)色的CuSO4溶液，要想觀察到藍(lán)色的CuSO4溶液，只能向a試管中加水，或?qū)試管中的反應(yīng)液倒入一定量的水中，而此過(guò)程往往會(huì)有SO2泄露，污染環(huán)境。改用80%H2SO4后，就能直接觀察到藍(lán)色的CuSO4溶液，省略了加水這個(gè)環(huán)節(jié)及相關(guān)的解釋。除此之外，改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)還能看到氫氧化銅沉淀的生成。

（3）裝置的最后部分由氫氧化鈉溶液吸收尾氣，而且用雙聯(lián)球可以基本除盡裝置中的SO2。將c試管中NaOH溶液慢慢加入a試管，c試管中的NaOH溶液得以充分利用，同時(shí)可以觀察到藍(lán)色Cu（OH）2沉淀的生成，最終還能夠消除酸污染，可謂一舉三得。

3 實(shí)驗(yàn)分析

按教材方案選用98% H2SO4時(shí)，根據(jù)氧化還原知識(shí)和酸的通性可判斷黑色物質(zhì)應(yīng)是：CuS、Cu2S。因?yàn)榧訜岢跗?，溫度不高（低?00℃），濃硫酸氧化性不夠強(qiáng)，化學(xué)反應(yīng)主要表現(xiàn)為：

參考文獻(xiàn)：

[1]全日制普通高級(jí)中學(xué)教科書(shū)（試驗(yàn)本）《化學(xué)》第一冊(cè)（必修）[M].北京：人民教育出版社，1997：216.

[2]宋心琦主編.普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書(shū)·化學(xué)1（必修）[M].北京：人民教育出版社，2010：101.

[3]高級(jí)中學(xué)課本《化學(xué)》高中一年級(jí)第二學(xué)期（試用本）[M].上海：上海科學(xué)技術(shù)出版社，2009：15.

摘要：濃硫酸與銅的反應(yīng)作為課堂演示實(shí)驗(yàn)，實(shí)際現(xiàn)象與理論上存在著顯著差異，教學(xué)效果不理想，并存在一定的污染隱患。在上海市二期課改教材對(duì)該實(shí)驗(yàn)改進(jìn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合教學(xué)實(shí)際，對(duì)該實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了再改進(jìn)，使實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和理論描述相一致，同時(shí)消除了污染，提高了教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：濃硫酸和銅的反應(yīng)；實(shí)驗(yàn)改進(jìn)；實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

文章編號(hào)：1005–6629（2014）7–0064–02 中圖分類(lèi)號(hào)：G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

實(shí)驗(yàn)是化學(xué)的靈魂，演示實(shí)驗(yàn)在化學(xué)教學(xué)中的地位舉足輕重，它使枯燥的課堂多了趣味性，使學(xué)生的求知欲有了主動(dòng)性。為此通常要求課堂演示實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯、操作容易，而且少污染。

1 問(wèn)題的提出

人教版化學(xué)必修第一冊(cè)第六章第三節(jié)中的銅片與濃硫酸反應(yīng)實(shí)驗(yàn)存在弊端[1]：演示結(jié)束后，未反應(yīng)的銅片繼續(xù)和濃硫酸反應(yīng)，生成有毒氣體二氧化硫，既浪費(fèi)藥品又污染環(huán)境。

人教版標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書(shū)中針對(duì)以上弊端作了如下改進(jìn)[2]：用長(zhǎng)銅絲代替銅片，在膠塞一側(cè)挖一個(gè)凹槽，使銅絲從凹槽處伸出，反應(yīng)結(jié)束后，將銅絲抽出液面，反應(yīng)即停止。但是，在實(shí)際操作時(shí)發(fā)現(xiàn)，在膠塞上挖凹槽大小不好把握，銅絲質(zhì)地軟，穿過(guò)膠塞后導(dǎo)致氣密性不好，導(dǎo)出的氣體不足，品紅褪色現(xiàn)象不明顯。

上海二期課改化學(xué)高中一年級(jí)第二學(xué)期（試用本）5.3“硫酸”這一章節(jié)中，對(duì)該實(shí)驗(yàn)又作了改進(jìn)[3]，裝置如圖1所示。

在a試管中放入一小塊銅片，加入5mL 98%濃硫酸，b試管里盛有0.1%的品紅溶液，c試管里盛有20%氫氧化鈉溶液。給a試管微微加熱，一段時(shí)間后，發(fā)現(xiàn)a試管里的Cu片表面逐漸變黑，繼續(xù)加熱有大量刺激性氣體產(chǎn)生，形成墨綠色濁液，試管底部有灰白色沉淀；再加熱，試管中出現(xiàn)白霧，濁液澄清，灰白色沉淀依然存在，Cu片消失；冷卻，靜置，將a試管中液體倒入另一支盛水的試管中，管壁發(fā)燙，溶液略帶藍(lán)色，此時(shí)，可聞到刺激性氣味。將灰白色固體倒入水中，形成藍(lán)色溶液。b試管里的品紅溶液褪色。此方案的操作簡(jiǎn)單，現(xiàn)象明顯，但裝置較為復(fù)雜（要附抽氣管和抽氣裝置），與理想的現(xiàn)象有一定的出入，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中還會(huì)產(chǎn)生少量污染。

2 實(shí)驗(yàn)改進(jìn)

針對(duì)上述實(shí)驗(yàn)的弊端，我們對(duì)該實(shí)驗(yàn)又作了如下改進(jìn)（見(jiàn)圖2）。

將圖1中a試管中的單孔塞改成雙孔塞，在a試管接上雙聯(lián)球，去掉抽氣管和抽氣裝置，將98% H2SO4改為80% H2SO4。反應(yīng)開(kāi)始，即迅速給a試管加熱至沸騰，并用雙聯(lián)球向a試管中鼓入空氣，一段時(shí)間后，觀察現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)a試管里的溶液變?yōu)樗{(lán)色，b試管里的品紅溶液褪色。反應(yīng)結(jié)束后，繼續(xù)鼓入空氣，利用c試管中的氫氧化鈉溶液，將a試管中反應(yīng)產(chǎn)生的氣體完全吸收。拆除裝置，用滴管將c試管中NaOH溶液慢慢加入a試管，觀察現(xiàn)象，a試管里出現(xiàn)藍(lán)色沉淀。

改進(jìn)后的優(yōu)點(diǎn)：

（1）整個(gè)裝置在實(shí)驗(yàn)制氣過(guò)程中不拆卸，氣密性好，沒(méi)有污染。

（2）教材中因?yàn)橛玫氖?8% H2SO4，很難直接看到藍(lán)色的CuSO4溶液，要想觀察到藍(lán)色的CuSO4溶液，只能向a試管中加水，或?qū)試管中的反應(yīng)液倒入一定量的水中，而此過(guò)程往往會(huì)有SO2泄露，污染環(huán)境。改用80%H2SO4后，就能直接觀察到藍(lán)色的CuSO4溶液，省略了加水這個(gè)環(huán)節(jié)及相關(guān)的解釋。除此之外，改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)還能看到氫氧化銅沉淀的生成。

（3）裝置的最后部分由氫氧化鈉溶液吸收尾氣，而且用雙聯(lián)球可以基本除盡裝置中的SO2。將c試管中NaOH溶液慢慢加入a試管，c試管中的NaOH溶液得以充分利用，同時(shí)可以觀察到藍(lán)色Cu（OH）2沉淀的生成，最終還能夠消除酸污染，可謂一舉三得。

3 實(shí)驗(yàn)分析

按教材方案選用98% H2SO4時(shí)，根據(jù)氧化還原知識(shí)和酸的通性可判斷黑色物質(zhì)應(yīng)是：CuS、Cu2S。因?yàn)榧訜岢跗?，溫度不高（低?00℃），濃硫酸氧化性不夠強(qiáng)，化學(xué)反應(yīng)主要表現(xiàn)為：

參考文獻(xiàn)：

[1]全日制普通高級(jí)中學(xué)教科書(shū)（試驗(yàn)本）《化學(xué)》第一冊(cè)（必修）[M].北京：人民教育出版社，1997：216.

[2]宋心琦主編.普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書(shū)·化學(xué)1（必修）[M].北京：人民教育出版社，2010：101.

[3]高級(jí)中學(xué)課本《化學(xué)》高中一年級(jí)第二學(xué)期（試用本）[M].上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2009：15.