创新设计：一氧化碳还原氧化铜

创新：一氧化碳还原氧化铜 创新设计:一氧化碳还原氧化铜 濉溪县城关中心校 蔡 永 创新设计:《一氧化碳还原氧化铜》～在淮北市科技实验创新大赛中荣获“市一等奖”,证编 号:200601,～设计发表在《中学生化学》期刊上～并荣获国家级“二等奖。 一、实验目的: 1、通过实验证明一氧化碳能使灼热氧化铜还原成铜，一氧化碳被氧化成二氧化碳。 同时使学生明确一氧化碳和氢气一样都具有还原性。 2、让学生知道一氧化碳有毒，如果排放到空气中，会对环境造成污染，通过气球收 集尾气并引燃，增强学生环境保护的意识。 二、实验科学原理: 1 、红色铜丝受热表面被氧化成黑色氧化铜。 2Cu+O ===2CuO 2 2 、炽热的氧化铜被一氧化碳还原成铜。 CO+CuO===Cu+CO 2 分液漏斗分液漏斗3 、用澄清的石灰水检验二氧化碳的生成。 CO+CaOH ===CaCOO +H()?2232气球气球4 、尾气一氧化碳先用气球收集，再引燃。 2CO+O===2CO22 铜丝铜丝三、实验用品: 125ml分液漏斗、集气瓶(、配双孔橡皮塞)、酒精玻璃弯管玻璃弯管集气瓶集气瓶 灯、玻璃弯管、玻璃片、水槽。 光洁铜丝若干、澄清的石灰水、储有一氧化碳的储 气瓶。 气球、细线若干、火柴。 四、创新设计“一氧化碳还原氧化铜”实验装置 图。 五、实验操作步骤与现象。 图1 11、如图所示，装置气密性良好。关闭分液漏斗活塞，取 1 下集气瓶橡皮塞，并按图所示，将 铜丝绕在玻璃管如图的位置，并把气球固定在如图位置，(用 细线把气球固定在玻璃管上，固定处不能漏气) 石灰水变浑浊石灰水变浑浊 图图22 -1-第1页-1-第1页第1页 2、首先把集气瓶盛满水，倒立在盛水的水槽中，再用排水法从储气瓶中集满一瓶一氧化碳气体，在水面下用玻璃片盖 住瓶口，而后取出水面，并倒放在桌面上。 3、然后点燃酒精灯，把玻璃弯管上的铜丝加热至红，离开火焰后观察(铜丝由亮红变黑)证明红色的铜丝表面被氧化成黑色氧化铜，接着把集气瓶正放在桌面上，再给铜丝少加热， 石灰水石灰水取下集气瓶口玻璃片，立刻伸入集满一氧化碳的集气瓶中，并把橡皮塞塞紧，反应后观察(黑色变成红色)，证明氧化铜被 一氧化碳还原成铜。 图图33 4 、最后，先在分液漏斗中加入适量澄清 的石灰水，打开活塞，往集气瓶中滴加少量的 澄清石灰水后，关闭活塞，并加以震荡，石 灰水变浑浊，证明一氧化碳还原氧化铜有二 2 氧化碳生成(如图)。 5、待装置冷却后，打开活塞，向分液漏斗中加入足量的石灰水至玻璃弯管口，生成的二氧化碳被吸收， 3尾气一氧化碳排入气球中，(如图)然后再用酒精灯 引燃尾气。 六、创新后的装置最佳优点和效果 P985-23创新后的装置与初中化学全一册图一氧化碳还原氧化铜改进装置和新课标初中化学九年级上P1186-21册图一氧化碳还原氧化铜的装置等相比较有 以下优点和效果。 1、实验设计构思新颖，演示可操作性、趣味 性强，能取得满意 100% 的效果，只要正确操作成功率。 2、实验方案装置最简单，操作安全、方便，节省 1/3 时间，通过对比实验用时是原来的。 3、实验方案不仅节约药品，而且实验现象明显， 1/6一氧化碳和铜丝表面的氧化铜能充分反应，用原来一氧化碳的可以看到明显的现象， 同时尾气处理干净。 4、该装置使学生对一氧化碳还原氧化铜、生成物二氧化碳的检验、尾气一氧化碳的 处理，可以形成完整印象，该装置除做课堂演示外，还适用于复习课。 5、另外通过实验的创新设计，有利于学生在实验中开阔思路，大胆探索，有利于学 -2-第2页-2-第2页第2页 生创新能力的培养。 教改反思:由创新设计CO还原CuO 浅谈初中化学实验教学 我设计的一氧化碳还原氧化铜的改进方案，是在创造性使用教材，依据新课标，服从教学原则下进行的实验改进，在现实的教学中，我认为实验创新改进应在以下几个方面努力。 一、演示实验、力求简明、增强直观、激发兴趣 演示实验是化学课堂教学的重要组成部分，它对学生化学概念的形成、巩固和记忆;对学生创造思维的开发和能力的培养，特别是激发学生的求知欲，培养学生的学习兴趣是非常重要的。教材中演示实验的编排虽然有其自身的系统性和科学性，但演示手法大多数 都在试管中进行，而有的实验现象不明显，这样不利于激发学生的求知欲。 首先，为了便于观察，突出重点，实验装置必须力求简明，一切不必要的繁琐装置必 须免除。筛选同一实验的改进方案时，在保证效果的前提下，以装置简单为最佳。 其次，可改革实验手法，变试管试验为投影实验，可使实验现象放大后清晰地、动态地展现在学生面前，具有容易操作，重现性好的优点。如:锌和铁的活动性比较中“锌、铁与酸的反应”的实验，改为投影实验，可如下进行:把表面皿放在投影仪上，在皿中放入锌粒和小铁片，而后加入适量的稀硫酸，由于两种金属在同一种酸液中，同时开始反应，实验现象和结果就更能说明问。这样更容易使学生明确学习目的，激发学生的求知欲， 使学生自觉而积极地投入获取知识和发展能力的活动中。 再次，对于一个课题的教学，学生的目的明确了，学习才会有劲头，克服困难才能有毅力。兴趣是学生的内在动力，教师应结合教学内容和学生实际，提供生动的素材和以感情充沛的讲述，激发学生学习的兴趣，并努力使学习逐步克服单纯的“好奇、好玩”，与明确学习目标联系在一起。这样就会产生强大而稳定的学习动力，持之以恒地学习和探索 问题，使学生的创造思维得到培养。 二、分组实验、明确原理、准确及时、排除危险，确保安全。 分组实验是培养学生亲自动手、动脑的最佳方法，也是培养学生创造思维的有效途径。为了多开实验，开足实验，可以使分组实验微型化，这样具有实验费用低，易于操作，现象明显、安全性好、污染少等优点。将学生的一些分组实验改成微型实验，不仅可以缓解目前中学化学实验室普遍存在“缺仪少药”的情况，而且真正实现“一人一组”实验，使 学生人人都有动手机会，培养他们的实验技能和创造思维。 为使实验的改进取得满意的效果，实验前教师必须对学生讲明实验原理、排除危险， -3-第3页-3-第3页第3页 分析清楚影响效果的各种因素，如果理不明，仅从形式上改进则是徒劳的。如:在一氧化碳还原氧化铜的实验中，一氧化碳的毒性是一个重要内容，为了确保实验安全，实验装置成为实验改进的重要课题，所以在创新方案中多余一氧化碳的处理也将成为一个重要环节。教师可借此机会，开展“人人设计实验方案，人人评比实验方案”的活动，这样创造条件让学生亲自、亲手实验，鼓励学生仔细观察现象，总结原理和结论，从而使 学生分析问题、解决问题和创造思维的能力得到加强。 三、课外实验、因陋就简、以“土”代“洋”。 课外实验在培养学生观察、思维和自学能力的同时，更重要的是培养学生的创新能力。 目前多数中学，特别是农村中学的实验条件较差，“缺仪少药”的现象相当普遍。为了多开实验，开足实验，寻找实验的代用品，不失为一种行之有效的办法。如?用饮料瓶或药瓶代替广口瓶;?用玻璃杯代替烧杯;?用一次性注射器代替量筒等(即以“土”代“洋”)。这样不仅解决了实际问题，也启迪了思维，创出了路子，对加强化学实验教学， 有着积极的推动作用。当然使用代用品的同时，必须加强学生基本操作的规范化训练。 另外，课外实验重视学生的个性发展，让学生根据自己的兴趣、爱好自由选择内容， 这样不但拓宽了他们的知识面，同时对学生创新能力的培养和提高都收到良好的效果。 创新设计:《一氧化碳还原氧化铜》，在淮北市科技实验创新大赛中荣获“市一等奖”(证书编号:200601)，设计发表在《中学生化学》期刊上，并荣获国家级“二等奖。 -4-第4页-4-第4页第4页 -5-第5页-5-第5页第5页