氢气还原氧化铜(PPT)

氢气的制备和还原氧化铜一、氢气的制备氢气是由氢分子（H2）构成的一种化学物质，其制备方法有很多种。

下面分别介绍几种常见的氢气制备方法。

1.金属与酸的反应法金属（例如锌、铝等）与稀酸（如盐酸、硫酸等）反应会产生氢气。

这是一种常见的制备氢气的方法，操作简单，成本低廉，适用于实验室中小量制备氢气。

具体步骤如下：（1）将少量的锌条放入烧杯中；（2）加入稀盐酸制备反应液；（3）将铜管插入试管中；（4）将试管浸入水中，气体就会产生。

反应方程式为：Zn + 2HCl → ZnCl2+ H2↑2.电解水法在电解水的过程中，水分子会被电解成氢离子和氢氧离子，而氢离子会聚集在阴极上，通过适当的导电材料将聚集在阴极上的氢气收集起来，就可以制备出氢气。

电解水法是一种大规模制备氢气的方法，可以生产高纯度的氢气。

反应方程式为：2H2O(l) → 2H2(g) + O2(g)3.热解水法在高温下，水分子会分裂成氢气和氧气，过程称为热解水。

热解水法需要使用高温的电炉或火焰等设备进行操作，不适用于实验室中的小量制备，但可以在工业生产中生产大量的氢气。

反应方程式为：2H2O → 2H2↑ + O2↑4.氢化镁法将氢氧化镁（Mg(OH)2）和盐酸等酸混合后，会产生氢气。

这种方法可以制备高纯度的氢气，但需要使用比较昂贵的原材料，成本较高。

反应方程式为：2Mg(OH)2 + 2HCl → 2MgCl2 + 2H2O + H2↑二、还原氧化铜还原是指将金属氧化物还原成金属的过程。

在实验室中，可以使用氢气等还原剂将氧化铜还原成铜金属。

下面介绍氢气还原氧化铜的实验步骤。

实验仪器和试剂：氢气发生器、氧化铜、干燥管、实验室笔、火柴、遮光纸、试管，稀盐酸，冷水实验步骤：1.将一小块氧化铜粉末放入试管中。

2.将试管的开口用干燥管和氢气发生器连接，使氢气进入试管中。

3.将试管倾斜，使用实验室笔在试管上记录每分钟铜金属的产生情况。

4.当试管中的氧气完全被消耗后，停止产氢，记录试管内铜金属的总质量。

课题：氢气还原氧化铜实验
一、实验目的：
1、掌握氢气还原CuO实验装置、现象和结论，培养学生实验技能，分析问题，
解决问题以及语言表达能力；
2、引导学生体会化学实验室获取化学知识和学习科学探究方法等的重要手段；
3、使学生领悟内因是变化依据，外因是变化条件，使学生再一次理解结构性质，
使三者之间的辩证关系，证明实践出真理性培养学生归纳整理，寻找规律的能力。

二、重点：氢气的还原性
三、难点：氢气还原氧化铜的反应
四、实验仪器：氢气制取的简易装置、试管、导管、水槽、酒精灯、止水夹、铁
架台
五、药品：Zn粒、稀硫酸、Cu丝
六、教学过程：
板书设计
氢气与氧化铜反应实验
一、Cu+O2====CuO（得氧：氧化反应）
二、氢气具有还原性
现象分析试管壁有水雾有H2O生成
黑色CuO变红色有Cu生成
H2+CuO====H2O+Cu
1、氢气早出晚归，酒精灯迟到早退
2、还原反应：含氧化合物的氧被夺去的反应
3、用途：冶金工业
Fe2O3+3H2====3H2O+2Fe。

《聊聊氢气还原氧化铜那神奇事儿》嘿，朋友们！今天咱来唠唠氢气还原氧化铜这神奇的化学反应。

这事儿啊，可有意思啦。

你想想看哈，氢气和氧化铜，一个是轻飘飘的气体，一个是黑乎乎的固体。

这俩家伙碰到一起，居然能发生那么奇妙的变化。

就像两个完全不搭边的人，突然之间产生了奇妙的化学反应。

先说这氢气吧，它就像个调皮的小精灵，到处乱窜。

不过呢，在这个反应里，它可就有大用处啦。

氢气有着一股冲劲儿，一心想着要和氧化铜来一场特别的邂逅。

再看看氧化铜，黑不溜秋的，看着挺稳重。

可它遇到氢气，那可就不一样喽。

就好像一个平时很安静的人，突然被点燃了激情。

当氢气和氧化铜相遇的时候，一场奇妙的化学反应就开始啦。

氢气紧紧地抱住氧化铜，就像两个好朋友拥抱在一起。

然后呢，在一定的条件下，它们开始发生变化。

氧化铜慢慢地从黑色变成了红色，就像变魔术一样。

而氢气呢，也在这个过程中发挥了自己的作用，把氧化铜里的氧给带走了。

这个反应啊，真的是太神奇了。

就好像一场小小的冒险，氢气和氧化铜一起经历了一场奇妙的旅程。

在这个旅程中，它们都发生了改变，变成了全新的东西。

而且啊，这个反应还能让我们学到很多知识呢。

比如说，我们可以通过这个反应了解到不同物质之间的相互作用，还能知道化学反应是怎么一回事。

这就像打开了一扇通往神奇世界的大门，让我们看到了更多的可能性。

咱再想想，如果没有这个反应，那世界会少了多少乐趣啊。

说不定我们就没办法了解到这么多有趣的科学现象了。

所以啊，这个氢气还原氧化铜的化学反应真的是很重要呢。

总之呢，氢气还原氧化铜这个化学反应真的是超级神奇。

它让我们看到了物质之间的奇妙变化，也让我们感受到了科学的魅力。

下次你再看到氢气或者氧化铜的时候，说不定就会想起这个神奇的反应，然后露出会心的微笑呢。

氢气还原氧化铜
明光市桥头中学郭先婷
【实验目的】
了解氢气还原氧化铜的实验装置及注意事项
【实验原理】
H 2+CuO Cu+H2O
【仪器试剂】
酒精灯、试管、启普气体发生器、铁架台、铁夹、乳胶管、氧化铜粉末、Zn粒、稀H2SO4(3mol/L)。

【实验装置】
【实验现象】
黑色氧化铜变为红色，试管口有水珠生成。

【实验要点】
1、装置要点
（1）、试管口略向下倾斜
（目的是：避免生成的水倒流引起试管炸裂）
（2）、导管应伸入试管底部
（目的是：利用氢气密度小于空气密度的原理，排尽试管内的空气）
2、操作步骤要点：
（1）装CuO （2）固定试管（3）检验氢气的纯度
（4）通氢气（5）加热CuO
（4、5两步的原因：排尽试管内的空气，防止氢气与空气混合加热时试管炸裂）
（6）停止加热并继续通氢气至试管冷却（7）停止通氢气
（6、7两步的原因：防止灼热的铜再次被空气中的氧气氧化成氧化铜）
四字总结：氢灯灯氢
【实验练习】
在氢气还原氧化铜实验时，氧化铜先变成亮红色，然后又变成黑色。

造成这种结果的原因可能是（D）
(A)通入的氢气量不足
（B）加热温度不够高
（C）撤火过早
（D）没有继续通入氢气至试管冷却。

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 + O2 2CuOH2 + CuO H20 + Cu 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。

（一）实验步骤: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。

氢气还原氧化铜反应中电子的转移
氢气还原氧化铜反应是一种通过电子转移来反映反应物的结构
和反应的性质的反应。

它可以用来说明氢原子在反应过程中传递电子，从而发生化学反应。

氢气还原氧化铜反应是由单键和双键组成，反应中电子由双键转移到单键，并使该反应成为化学反应，其最终产物是氢化铜。

氢气还原氧化铜反应可用方程式表示：H2 + Cu2O 2Cu + H2O，
其中H2为双键，Cu2O为单键，2Cu为二价铜，H2O为水。

在反应中，氢原子从双键H2转移到了单键Cu2O，从而使得Cu2O还原为Cu，Cu
再经过水解反应，最终形成反应物H2O和氢化铜CuH2。

在氢气还原氧化铜反应中，电子在哪里转移呢？根据电子共价键理论，在双键H2中，氢原子是以 1s2形式存在的，由两倍价电子组成，而氧化铜Cu2O则以2Cu2+O2-的形式存在，两个铜离子以2+的价态存在，只有六个电子，多余的两个电子则在氢原子的双键中转移到氧化铜的单键中，从而发生化学反应。

氢气还原氧化铜反应中，电子转移的过程也可以用能量图来说明。

在H2的双键结构中，由两个氢原子组成的键对，氢原子的1s2电子
能很低。

而在Cu2O的单键结构中，由两个铜离子和一个氧原子组成，因此氧原子的2s2电子能量较高，当双键H2中的电子转移到Cu2O的单键中时，电子能量增加，而当氢气H2还原Cu2O时，Cu2O单键被
拆分并形成了氢化铜，整个反应过程发生在能量降低度最小的条件下。

氢气还原氧化铜反应是一种常见的化学反应，能够反映反应物的
结构和反应的性质，其中电子的转移是反应的关键环节。

电子的转移不仅能形成反应物，还能使反应物的能量降低，从而使反应变成化学反应。

氧化铜和氢气反应条件
氧化铜和氢气反应条件
氢气和氧化铜反应是一种重要的化学反应。

下面将详细介绍这种反应的条件和过程。

1. 实验条件：
（1）氢气纯度要高，要求在99.99%以上。

（2）氧化铜的粉末也要纯度高，要求在99%以上。

（3）实验室必须有相应的安全保护措施，如排气系统、气体排放系统等。

（4）反应器要安装在氮气箱中，保证反应时没有空气。

2. 反应过程：
在反应的过程中，氢气与氧化铜粉末发生反应，生成水蒸气和金属铜。

2H2 + CuO → Cu + H2O
反应中，氢气成为了还原剂，氧化铜则为氧化剂。

还原剂通过氧化剂来获得氧元素，生成最终的产物。

3. 反应的应用：
这种反应在工业中被广泛应用。

例如，它可以用于处理废水和废
气的净化，减少污染物的排放。

同时，这种反应还可以用于电化学分
析和化学合成等领域。

4. 注意事项：
（1）氢气是高度易燃的气体，因此在反应过程中，需要有专业人
员进行操作，并保持实验环境的安全性。

（2）反应是一个放热反应，因此注意控制反应的温度。

（3）反应器和储存材料的选择要适当，以免引起火灾或爆炸。

总之，氧化铜和氢气的反应是一种非常重要的化学反应。

在实验中，需要严格控制反应条件，并注意措施，才能保证实验的顺利进行。

这其中，不仅包括学术和技术方面的要求，还包括安全、环保等方面
的社会责任。