实验室制取氢气还原氧化铜实验教学设计
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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。
氢气还原氧化铜的实验氢气还原氧化铜的实验其实是个挺有趣的事情,听着就让人想要一探究竟。
我们得有氧化铜,听上去很高大上,其实就是铜跟氧结合起来的产物,像是铜跟氧气谈了个恋爱,结果结婚生了孩子。
氧化铜是一种黑色粉末,拿在手里,有点儿像煤球,没啥特别的。
要准备氢气,大家都知道,氢气可轻了,轻得就像天上的气球,飘飘欲仙的。
把这两个搞定,就可以开始实验了,真是让人期待。
在实验开始前,得先把一小撮氧化铜放在一个耐高温的小瓷坩埚里,嘿,这就像给氧化铜准备了个小家。
然后,拿出氢气,哇,这可不是随便能得来的,得通过一些化学反应才能弄出来。
有点儿像厨师做菜,得先准备好所有的材料,才能大展身手。
氢气轻轻地流进坩埚里,瞬间,氧化铜就开始跟氢气“亲密接触”了。
咱们就像看着一对情侣开始约会,心里既紧张又期待。
随着温度慢慢升高,实验开始变得神奇。
氧化铜的黑色外衣在加热下逐渐褪去,仿佛是在脱掉旧衣服,露出里面那闪亮的铜色。
这个变化就像是变魔术,让人目不暇接。
实验室里气氛一下子热烈起来,感觉就像是过节,大家都在看这场“变身秀”。
真是奇妙,氧气跟氢气经过一番斗智斗勇,最终氢气取得了胜利,把氧气赶走了,留下了纯铜,真是令人感叹。
这个实验不仅有趣,还有着满满的科学意义。
看,这就是化学的魅力,简单的反应背后却藏着无尽的道理。
氧化铜的还原反应,不仅让我们见识到了元素之间的微妙关系,更像是一场探索未知世界的冒险。
每一步都让人忍不住想要深入了解,去揭开更多的秘密。
像是打开了一扇窗,让新鲜空气扑面而来,心情也随之豁然开朗。
在实验的过程中,也有一些小细节得注意,别一不小心把实验搞砸了。
操作时可得小心翼翼,生怕把这份美好的化学反应搞得一团糟。
要保持实验室的整洁,就像是把自己的房间打理得妥妥的,才能让人心情愉悦。
氢气是易燃的,操作时最好还是不要大意,安全第一,这可是科学实验的基本原则。
想想,万一搞砸了,岂不是太可惜了。
当实验完成,看到那闪亮的铜,心里简直乐开了花,真是“功夫下得好,收获自然多”。
氢气还原氧化铜实验
授课人:刘丹丹
班级学号:一班16号
氢气还原氧化铜实验
教学三维目标
知识与技能:掌握氢气还原氧化铜实验的原理及其操作技
能。
过程与方法:通过观察和学习整个实验,逐步学会观察实验
现象,并会对实验现象进行描述及简单解释;
了解实验仪器安装的顺序;掌握该实验的操作
要点。
情感态度与价值观:认识正确的实验方法对实验成功的价
值;体验观察实验现象的重要性;感受
化学变化的奥秘,提高学习化学的兴趣。
教学重点:氢气还原氧化铜实验的原理及其实验操作。
教学难点:演示实验的讲解及准确性。
教学过程:
板书设计
氢气还原氧化铜一、原理
氢气+氧化铜
水+铜
二、现象
黑色粉末红色
试管壁有水珠
三、注意
1.氢气验纯
2.试管口倾斜
3.先通氢气后加热
4.先停止加热,通一会氢气,再停氢气。
教学反思
1.首先,讲课准备要充分,教案不仅要写好,而且要背好。
2.讲课时要从容淡定,不能太紧张。
语言流畅,说普通话。
3.写教案前要仔细看教材,同时了解学生之前学了那些内容,
这些要做到心中有数。
4.在写教案过程中,抓住重难点,考虑学生的学习能力,认
知能力。
5.讲课时要做到边讲边做,而且语言和实验操作都要准确。
氢气还原氧化铜实验教案教案:氢气还原氧化铜实验一、实验目的通过氢气还原氧化铜的实验,了解还原反应的基本原理和实验操作技巧,培养实验观察和分析数据的能力。
二、实验器材和药品1.器材:锥形瓶、燃气灯、双尾燃烧管、大坩埚、铜网、石棉网、滤纸等;2.药品:氢气、氧化铜。
三、实验原理氧化铜在高温下与氢气反应可得到铜和水,反应方程式为:CuO(s) + H2(g) → Cu(s) + H2O(l)四、实验步骤1.实验前准备:(1)将氢气气瓶放置在通风良好的地方,保证实验室室内氢气浓度不超过2%;(2)准备好实验器材和药品。
2.实验操作:(1)在锥形瓶底部放入适量的铜网,再将铜网上放一层石棉网和滤纸;(2)用双尾燃烧管连好氢气气源和锥形瓶,并将燃气灯点燃;(3)打开氢气气阀,调节氢气流量,使火焰恰好达到铜网处;(4)取少量氧化铜放入烧杯中,加热使其变为棕黑色的粉末;(5)关闭氢气气阀,将烧杯快速放入锥形瓶内,倾斜锥形瓶使粉末均匀分布在锥形瓶内;(6)打开氢气气阀,调节氢气流量,使火焰再次达到铜网处,开始还原反应;(7)反应结束后,关闭氢气气阀,用磨杵将生成的铜粉灰状物碾成均匀细腻的粉末;(8)用碱性碘液滴定,每滴液的深蓝色不再消失,表示反应结束。
五、实验现象实验开始,在铜网处可见到明亮的黄色火焰,与锥形瓶内的氧化铜粉末呈现黑色。
反应结束后,氢气的颜色由黄色变为紫红色,铜网逐渐变红,生成的铜粉灰状物呈现铜红色。
六、实验数据和计算将实验中观察到的现象和滴定数据填写在数据表格中。
七、实验结果分析根据实验中观察到的现象和滴定数据,计算出氧化铜的质量,分析实验的适用性和准确性。
八、实验安全注意事项1.氢气具有易燃易爆性,实验中要注意火源的防护和气体泄漏的防范;2.实验过程中要保持室内通风良好,避免氢气浓度过高引起安全事故;3.实验结束后要关闭氢气气阀,保持实验室安全。
九、实验延伸1.可以改变氢气流量、氧化铜粉末质量等实验条件,观察效果的差异;2.可以进行不同温度条件下的实验,探究温度对还原反应速率的影响;3.可以进一步探究其他金属离子的还原反应特点。
氢气还原氧化铜的微型快速演示实验
一、实验用品
小具支试管、干燥管、铜丝、盐酸
二、实验装置
三、实验操作方法
1.将铜丝1下端弯曲成一个小圆杯,并用铁锤击成带小孔的小匙,使其能托放一粒锌为宜,并将该铜丝插入单孔橡胶塞中,将铜丝2一端弯曲成螺旋状。
2.在具支试管中加2mL稀盐酸,在带胶塞的铜丝1的小匙上放一粒锌,并将胶塞塞紧具支试管,注意将铜丝向上提起,保证锌粒不与盐酸接触,按上图装置好。
3.实验时,首先将铜丝(1)上的锌粒伸入稀盐酸中,开始迅速产生氢气,将空气排出后,将铜丝2在酒精上加热至红热,这时铜丝表面生成氧化铜变黑,趁热迅速插入干燥管中,发现铜丝又迅速变成紫红色,可反复多次做,以便观察。
4.实验完毕,将铜丝向上提起,锌粒与盐酸分离,反应终止,锌粒可以再次使用。
四、实验讨论及优点
1.锌粒放在铜匙1上浸入盐酸中,由于形成铜锌原电池,产生氢气速度快,效率高,实验完毕,铜丝向上提起,锌粒与盐酸分离,可控制反应。
2.铜丝2在酒精灯上加热后表面产生了一薄层氧化铜,趁热通氢气即迅速还原为铜,不需长时间通过氢气,完成实验速度快,现象明显。
3.选用仪器小,产生氢气速度快,可迅速将少量仪器内空气排出,实验完全。
4.实验不需专门氧化铜粉末,只用铜丝即可,药品简单、易得、且不造成药品浪费。
5.实验装置简单,操作方便,现象明显,完成实验速度快。
一、实验目的1. 理解还原反应的基本原理和实验方法;2. 掌握氢气还原氧化铜的实验操作技巧;3. 观察还原反应的现象,加深对还原反应的理解;4. 了解还原反应在工业生产中的应用。
二、实验原理氧化铜(CuO)是一种黑色固体,具有氧化性。
在加热条件下,氧化铜可以被还原剂还原成金属铜。
本实验采用氢气作为还原剂,通过加热使氧化铜与氢气发生反应,生成金属铜和水。
反应方程式如下:CuO + H2 → Cu + H2O三、实验仪器与试剂1. 仪器:酒精灯、铁架台、铁夹、试管、玻璃棒、镊子、石棉网、集气瓶、导管、止水夹等;2. 试剂:氧化铜粉末、氢气、蒸馏水。
四、实验步骤1. 将少量氧化铜粉末放入试管中,用玻璃棒轻轻搅拌均匀;2. 将试管固定在铁架台上,用铁夹夹住;3. 用导管将氢气通入试管,同时用酒精灯加热试管底部;4. 观察试管中氧化铜粉末的变化,记录实验现象;5. 实验结束后,关闭止水夹,收集生成的金属铜,并用蒸馏水洗涤;6. 将洗涤后的金属铜放在干燥处晾干;7. 对实验数据进行整理和分析。
五、实验现象1. 在加热过程中,试管中的氧化铜粉末逐渐变红,表明氧化铜被还原;2. 生成的水蒸气在试管口凝结成水滴;3. 实验结束后,收集到的金属铜呈红色,表面光滑。
六、实验数据与结果分析1. 实验数据:在实验过程中,观察到氧化铜粉末变红,水蒸气凝结成水滴,金属铜呈红色;2. 结果分析:本实验成功实现了氧化铜的还原反应,表明氢气是有效的还原剂。
在加热条件下,氧化铜与氢气发生反应,生成金属铜和水。
实验结果与理论预期相符。
七、实验结论1. 氢气可以作为氧化铜的还原剂,在加热条件下实现氧化铜的还原反应;2. 本实验成功制备了金属铜,实验现象明显,操作简便;3. 通过本实验,加深了对还原反应的理解,为今后相关实验奠定了基础。
八、实验注意事项1. 实验过程中,注意安全,防止烫伤和火灾;2. 加热试管时,要用石棉网垫底,防止试管直接接触火焰;3. 实验结束后,及时关闭止水夹,防止氢气泄漏;4. 实验过程中,观察实验现象,做好记录。
制取氢气还原氧化铜实验教学设计教学目的1.知识目标:初步掌握氢气的还原性;从得、失氧的角度了解还原反应、还原剂的概念;根据氢气的性质了解氢气的主要用途。
2.能力培养:通过学生的实验的动手操作能力的培养,培养学生严谨、认真、实事求是的科学态度;发展学生的观察思维、分析问题和解决问题的能力。
3.科学品质:培养学生严谨、认真、实事求是和科学态度。
教学重点、难点1.重点:氢气还原氧化铜。
2.难点:氢气还原氧化铜的实质及实验操作过程。
实验准备教学用品自制气体发生器、铁架台、酒精灯、硬质试管、锌粒、稀H2SO4、氧化铜、导管、烧杯等。
教学过程一、复习提问1.给下列混和气体点火,一定不会发生爆炸的是( )A.氢氧和氮气B.氢气和空气C.氢气和氧气D.氢气和氖气二、引入新课(讲解)我们了解了氢气的可燃性,说明了氢气可以和空中的氧发生反应,那么它能否与化合物中的氧发生作用呢?三、新课讲授1.氢气的还原性(观察)黑色氧化铜还渐变成为光亮的红色的铜,同时管口有水珠生成。
(H2+ CuO=加热= Cu +H2O)(小结)见课本氢气还原氧化铜的装置图。
其操作注意事项为:先通氢气(经验纯的H2),后加热,通氢时导管要插入试管底部;停止加热时,先撤洒精灯,待冷确到室温理撤通氢导管。
(教师分析以上原因)(提问)氢气跟氧化铜反应属于哪种其本反应类型?(分析)要从得氧、失氧的角度进行分析。
H2 +CuO=加热=Cu+ H2O,在该反应中,氢气夺取氧化铜中的氧,发生了氧化反应。
而氧化铜失去了氧变成了单质铜,则氧化铜发生了还原反应。
在反应中,氢气夺取了氧化铜中的氧,发生了氧化反应。
说明氢气有还原能力,具有还原性,称之为还原剂。
氧化铜失去了氧,发生了还原反应,说明它具有氧化能力,具有氧化性,称之为氧化剂。
(小结)氢气:得氧→有还原性→发生了氧化反应→是还原剂;氧化铜:失氧→有氧化性→发生还原反应→是氧化剂。
2.氢气的用途(提问)前面讲过物质的用途由它的性质所决定,那么根据氢气的性质氢气有哪些用途呢?学生讨论(小结)物质的用途是由其性能决定的。
氢气还原氧化铜的教学设计一、教学目标1. 了解氢气还原氧化铜的化学反应过程;2. 掌握制备氢气的方法;3. 掌握氢气与氧化铜的反应条件;4. 观察氢气还原氧化铜的实验现象;5. 培养学生的实验操作能力和科学思维。
二、教学准备1. 实验器材:氢气发生器、氧化铜粉末、干燥管、点火棒、试管、酒精灯、火柴等;2. 实验药品:氢氧化钠固体、稀盐酸、水等;3. 实验环境:通风良好的实验室。
三、教学步骤1. 实验前准备(1)检查实验器材和药品是否齐全;(2)检查实验环境是否安全;(3)学生佩戴实验眼镜和实验服。
2. 实验操作(1)制备氢气:将适量的氢氧化钠固体加入氢气发生器中,加入适量的稀盐酸,观察气体生成情况,收集氢气。
(2)准备反应装置:取一个干净干燥的试管,加入适量的氧化铜粉末。
(3)进行反应:将收集到的氢气通过干燥管导入试管中,用点火棒点燃氢气,观察反应现象。
3. 实验观察(1)观察氢气燃烧现象:点燃氢气后,会发出“吱吱”声,产生明亮的火焰,并且火焰会燃烧到试管中的氧化铜粉末。
(2)反应后的观察:观察反应结束后试管中的颜色变化,氧化铜粉末由原来的黑色变为红色。
4. 实验讨论(1)解释氢气燃烧现象:氢气与空气中的氧气发生剧烈燃烧,生成水蒸气。
(2)解释氢气还原氧化铜的反应:氢气具有很强的还原性,可以将氧化铜中的氧元素还原成金属铜。
5. 实验总结(1)总结实验步骤和观察现象;(2)总结氢气还原氧化铜的化学反应方程式;(3)总结氢气的特性和应用领域。
四、教学拓展1. 提问学生:如果将氢气通过氧化铁粉末,会发生什么反应?请写出反应方程式。
2. 练习题:小明在实验中用氢气还原了氧化铜,他观察到氧化铜粉末由黑色变为红色,请问这是什么原因造成的?五、教学评价1. 实验操作:根据学生的实验操作情况评价其熟练程度和安全意识;2. 实验讨论:评价学生对氢气还原氧化铜反应的理解程度和分析能力;3. 实验总结:评价学生对实验内容的整体掌握程度和归纳总结能力。
氧化铜、氢气的制备及氧化铜的还原【实验目的】1、学习氧化铜的制备。
2、掌握制备气体装的选择和安装3、练习气体的发生、收集、净化和干燥的基本操作4、了解氢气还原氧化铜的注意事项【实验原理】1、控制Ph在6~7,室温下往硫酸铜溶液中加入浓碱液(NaOH)立刻有胶状蓝色氢氧化铜生成,将氢氧化铜溶液加热到80摄氏度,分解成氧化铜和水,过滤,然后直接将滤液饼放到蒸发皿上加热,得到固体黑色粉末。
2、Zn+ H2SO4(6mol/L)= Zn SO4+ H23、CuO+H2=Cu+ H2O【仪器试剂】电子天平、恒温水浴锅、酒精灯、石棉网、三脚架、抽滤纸、布氏漏斗、真空泵、坩埚、坩埚钳、量筒、烧杯、试管、启普气体发生器、洗气瓶、干燥管、铁架台、铁夹、乳胶管硫酸铜晶体、饱和氢氧化钠溶液、广泛Ph试纸、Zn粒、H2SO4(3mol/L)。
【实验装置】【实验内容】1、氧化铜的制备(1)称取5、02gCuSO4·5H2O加入100mL蒸馏水,搅拌配置成溶液,加热使溶质完全溶解,再向其中逐滴加入饱和氢氧化钠溶液,边加边搅拌,并测定溶液的pH等于7,此时生成蓝色氢氧化铜絮状沉淀(2)向上述含氢氧化铜的溶液中再加20mL蒸馏水,适当搅拌,在水浴锅中将溶液加热到80摄氏度,向热溶液中滴加氢氧化钠溶液,待其生成黑色氧化铜后,再减压过滤。
(3)过滤后将氧化铜黑色固体转移到坩埚中加热,并用玻璃棒搅拌,待其表面烘干后再捣碎进行进一步烘炒。
2、氢气的制备(1)安装好启普发生器关闭排气导管,从顶部漏斗口注水,当漏斗下端被水封闭后再注水,水面不下降则表明器密性好。
然后把水倒出,塞好棉花,再装好硫酸,放入锌粒。
(2)检验纯度。
用一支小试管收集氢气,用中指和食指夹住试管,大拇指盖住试管。
将试管口移近火焰,大拇指离开管口,开始两次听到尖锐的爆鸣声,表示气体不纯净,然后继续收集第三次听到平稳的细微的“噗”声,表示气体已经纯净3、氧化铜的还原(1)取少量氧化铜,放入试管底部,先通一段时间的氢气,然后加热试管。
制取氢气还原氧化铜实验教学设计
教学目的
1.知识目标:初步掌握氢气的还原性;从得、失氧的角度了解还原反应、还原剂的概念;根据氢气的性质了解氢气的主要用途。
2.能力培养:通实验对动手操作能力的培养,培养学生严谨、认真、实事求是的科学态度;发展学生的观察思维、分析问题和解决问题的能力。
3.科学品质:培养学生严谨、认真、实事求是和科学态度。
教学重点、难点
1.重点:氢气还原氧化铜。
2.难点:氢气还原氧化铜的实质及实验操作过程。
实验准备
教学用品
自制气体发生器、铁架台、酒精灯、硬质试管、锌粒、稀H2SO4、氧化铜、导管、烧杯等。
教学过程
一、复习提问
1、给下列混和气体点火,一定不会发生爆炸的是( )
A.氢氧和氮气
B.氢气和空气
C.氢气和氧气
D.氢气和氖气
2、氧化反应、还原反应是什么反应?氧化与还原反应是同时发生的吗?
二、引入新课
(讲解)
我们了解了氢气的可燃性,说明了氢气可以和空中的氧发生反应,那么它能否与化合物中的氧发生作用呢?
三、新课讲授
演示实验
1.氢气的还原性
(观察)黑色氧化铜还渐变成为光亮的红色的铜,同时管口有水珠生成。
(H2+ CuO=加热= Cu +H2O)
(小结)见课本氢气还原氧化铜的装置图。
其操作注意事项为:先通氢气(经验纯的H2),后加热,通氢时导管要插入试管底部;停止加热时,先撤洒精灯,待冷确到室温理撤通氢导管。
(教师分析以上原因)
(提问)氢气跟氧化铜反应属于哪种其本反应类型?
(分析)要从得氧、失氧的角度进行分析。
H2 +CuO=加热=Cu+ H2O,在该反应中,氢气夺取氧化铜中的氧,发生了氧化反应。
而氧化铜失去了氧变成了单质铜,则氧化铜发生了还原反应。
在反应中,氢气夺取了氧化铜中的氧,发生了氧化反应。
说明氢气有还原能力,具有还原性,称之为还原剂。
氧化铜失去了氧,发生了还原反应,说明它具有氧化能力,具有氧化性,称之为氧化剂。
(小结)氢气:得氧→有还原性→发生了氧化反应→是还原剂;氧化铜:失氧→有氧化
性→发生还原反应→是氧化剂。
2.氢气的用途
(提问)前面讲过物质的用途由它的性质所决定,那么根据氢气的性质氢气有哪些用途呢?
学生讨论
(小结)物质的用途是由其性能决定的。
密度小--充灌探空气球;
可燃性--氢氧焰、高能燃料等;
还原性--冶练金属、制备硅等;
另处还可用于合成氨气、制备盐酸等。
2.典例分析
四:巩固
例1
请你根据实验情况排出一个正确的顺序(用编号填答)
A.向大试管装锌粒;
B.检验氢气的纯度;
C.冷却、取出氢气导管;
D.在干燥的硬质大试管底部铺上一层氧化铜;
E.立即将氢气通入成氧化铜的试管底部。
F.用排水法收集一小试管氢气;
G.装氧化铜的试管口略向下倾斜并固定在铁架台上;
H.给制氢气装置的长颈漏斗加入稀硫酸; I.有气泡产生; J.给氧化铜加热; K.黑色氧化铜逐渐变成亮红色,同时有水珠生成; L.把装有长颈漏斗和导气管的橡皮塞塞紧装锌粒的试管口,并把试管固定在铁架台上。
1.正确的顺序是_______________________________
2.指出图中的错误_____________________________
(答案): (1)A、M、E、H、I、J、G、B、F、K、L、D、C;
巩固练习
在高温下,三氧化二铁与氢气反应生成单质铁和水蒸气。
此反应中氧化剂是____________,还原剂是____________
(提示:(1)A、C、G、E、B、D、F;(2)Fe2O3,H2。
)
五、归纳小结
1.了解氢气的用途,掌握氢气的还原性。
2、掌握氢气制取还原氧化铜的实验操作原理。
3.进一步证明:性质用途的辩证关系。
六、作业布置。