H2还原CuO_原创文档.pdfVIP

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+O22CuO

H+CuOH0+Cu

22

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。

1

二、方案一

实验步骤:

（一）

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。

实验分析:

（二）

1.所用铜丝绕成螺旋状,以增大CuO与氢气的接触面。

2.要用较粗的铜丝为佳,粗铜丝绕制的螺旋有较大的热容量,保温效果好,可

使实验重复多次。

3.提高了实验的可视性,增强教学的直观性。

三、方案二

实验步骤:

（一）

收集一集气瓶纯净的氢气(可在课前收集备用),演示时取一根玻璃棒,在玻璃

棒的一端涂抹少许胶水,再蘸取少量氧化铜粉末,并

在酒精灯火焰上灼烧,当烧至氧化铜和玻璃棒都变红

热时,立即将其伸入盛有氢气的集气瓶中(如右图所

示),集气瓶瓶壁上出现水雾。待玻璃棒冷却取出，用

纸轻轻擦去表着的红色金属铜，发现玻璃棒上仍有铜

亮，说明氧化铜不仅被还原成了金属铜,而且还原出来的单质铜还被镀在了玻璃

棒上。

实验分析：

（二）

该方法所需物品简单易得;操作简便、安全;现象直观、明显,可加深学生对实

验现象的印象;还可节省课堂演示时间。实验中有一现象需要说明,即将红热的

玻璃棒刚伸进盛有氢气的集气瓶时,如果玻璃棒灼烧得过红,达到点燃氢气的

温度,在集气瓶口会发生燃烧现象。这并不影响反应的进行,反应结束后,氢气

也就自然燃尽熄灭。

2

四、方案三

实验操作：

（一）

1.从内含几十根细铜丝的铜导线中抽取不超过1g