走进化学实验室木炭粉

木碳还原氧化铜实验条件优化讲授提要第一部分木碳还原氧化铜实验基本理论一、现行实验及存在的问题1.现行实验方法：(初中化学教材人教2012版p110)把刚烘干的木炭粉末和氧化铜粉末混合均匀，小心地铺放进试管，并将试管固定在铁架台上。

试管口有通入澄清石灰水的导管，用酒精灯（可加网罩以使火焰集中并提高温度，最好使用酒精喷灯）加热混合物几分钟。

然后先撤出导气管，待试管冷却后再把试管里的粉末倒在纸上。

观察现象并分析。

装置图如下：2.实验现象该实验成功的现象有三个方面：(1)反应有着剧烈的“红热现象”；(2)有光亮的紫红色块状或颗粒状固体生成；(3)澄清石灰水变浑浊。

三现象缺一不可，(1)证明了反应是一个放热反应，也是实验成功的首要标志，(2)和(3)分别证明了Cu和CO2的生成。

张翼, 黎国兰.碳还原氧化铜实验条件优化探究[J].绵阳师范学院学报,2008,27(8):58-613.实验存在的问题：“木炭还原氧化铜”实验是初中教材中的难点,也是所有演示实验中成功率最低的一个。

在实际的教学中主要存在如下六个方面的问题。

苏秀芳. 对炭还原氧化铜实验的探讨[J]. 南宁师范高等专科学校学报.2002,19(3):79-80（1）难以看到“红热现象”；（2）常常产生砖红色固体，而非光亮的紫红色块状或颗粒状固体；（3）反应产物中夹杂黑色物质；（4）一些中学无酒精喷灯，用酒精喷灯加热时，试管易变形，费时，噪音大；（5）石灰水易倒吸，使试管破裂；（6）生成物中CO的随意排放可能带来健康危害。

其中（1）和（2）两个问题是实验最难于解决的问题。

二、反应原理及过程1.反应原理文献报道的反应原理：C+2CuO=Cu2O+CO……………… ..(1)CO+Cu2O=2Cu+CO2 (2)总反应方程式：C+2CuO=2Cu+CO2 (3)可能的副反应有：C+O2=CO22C+O2=2COCuO+CO=Cu+CO2 C+CO2=2CO 2CO+O2=2CO2老师新的研究结果：“红热”前（小于1026℃）反应机理：C+2CuO=Cu2O+CO……………… ..(1)△rH0m(298K)=35.475KJCO+Cu2O=2Cu+CO2………………(2) △rH0m(298K)=-114.384KJCO+CuO=Cu+CO2…………………(3) △rH0m(298K)=-125.681KJ重要的副反应：含碳有机物，热解生成CO2、CO、H2等。

炭与氧化铜反应的实验现象
实验现象：
1、黑色粉末逐渐减少，有红色粉末生成，生成的气体使澄清石灰水变浑浊。

2、反应的化学过程为：木炭具有还原性，所以碳与氧化铜在高温的条件下生成铜和二氧化碳。

3、在这个反应里，氧化铜失去氧而变成铜，这种含氧化合物里的氧被夺去的反应叫做还原反应，木炭使氧化铜还原为铜。

实验步骤：
1、按从下到上安装好仪器，试管中略向下倾斜。

2、将木炭粉和黑色氧化铜分别充分烘干后，按一定的质量比称取两种黑色粉末，放入研钵中反复研碎、混匀。

3、用药匙或小纸槽将黑色混合物放进试管底部，塞上带有橡皮塞的直角玻璃导管，玻璃导管的另一端插入另一支盛有澄清石灰水的试管中。

4、点燃酒精灯，先预热试管，然后集中在盛有混合粉末处加强热。

现象分析：
1、黑色粉末变成亮红色.【说明氧化铜被还原成铜单质,即说明碳在高温下有还原性】
2、生成的无色气体能使澄清石灰水变浑浊.【木炭被氧化后生成了二氧化碳气体】。

九年级化学人教版上册《1.3走进化学实验室》课时练一、单选题（共16题）1．对危险化学品要在包装标签上印有警示性标志。

烟花爆竹选用的标志是()A．B．C．D．2．10mL量筒内液体的液面位置如图所示，则所量取液体的体积为（）A．6mL B．6.5mL C．7.5mL D．7mL3．下列实验操作正确的是（）A．加热液体B．溶解固体C．取用块状固体D．检查装置气密性4．给患者注射时，医院常用75%的酒精的为患者注射部位消毒。

存放酒精的仓库应贴的安全标志是（）A．B．C．D．5．化学是一门以实验为基础的科学，实验室用高锰酸钾制氧气的实验中，下列仪器不需要使用的是（）A．玻璃棒B．大试管C．铁架台D．单孔塞6．下列操作正确的是()A．液体读数B．液体取用C．点燃酒精灯D．滴加液体7．实验是学习化学的基础，下列实验操作中正确的是（）A．滴加液体B．试管架C．加热液体D．读液体体积8．高铁是中国一张靓丽的名片，车厢内禁止吸烟须张贴的标志是（）A．B．C．D．9．某同学用量筒取液体，将量筒放好，仰视量筒内液体凹液面的最低处，读数为35mL；倒出部分液体后，俯视液体凹液面的最低处，读数为20mL，则实际倒出的液体体积（）A．等于15mL B．大于15mL C．小于15mL D．无法确定10．俯视量筒内液体读数为20mL，倒出一部分后，仰视读数为3mL，则倒出的液体体积（）A．大于17mL B．小于17mL C．等于17mL D．无法确定11．下列关于酒精灯使用的图示正确的是（）A．装满酒精B．点燃酒精灯C．用酒精灯加热D．熄灭酒精灯12．某同学用托盘天平称量25.0g药品（添加的是20克和5克的砝码），称量后发现误将砝码和药品在托盘上的位置颠倒了。

请分析该同学实际称得药品的质量为（）A．大于25.0g B．等于25.0g C．小于25.0g D．20.0g 13．下列基本实验操作中，正确的是（）A．加锌粒B．称量药品C．滴加液体D．熄灭酒精灯14．下图是某市实验操作考查“药品的取用和加热”中部分实验操作示意图。

木炭还原氧化铜实验目的：通过了解碳在高温时具有还原性实验原理:碳在高温时可以使氧化铜还原成金属铜C+2CuO=CO2↑+Cu。

由于实验实在是试管中进行，存在有一些空气，所以实验中会存在一些副反应如：C+O2=CO2,CO2+C=2CO等。

实验过程及现象:装置图1、取适量的碳粉（约蒸发皿体积的四分之一）于蒸发皿中，用煤气灯烘炒碳粉直至碳粉出现红晕，如岩浆的颜色。

冷却后得到黑色粉末。

2、取体积与碳粉差不多体积的氧化铜粉末烘炒。

冷却后得到黑丝粉末，颜色比碳粉浅。

3、取0.5g烘炒过的碳粉与4g的烘炒过的氧化铜于研钵中，研磨大约三分钟时间。

然后将混合物装入硬质玻璃试管中，夯实。

4、用煤气灯预热试管，然后集中火力对混合物加热。

试管内粉末变红热，如同燃烧起来，迸射出红色火星，此时立即停止加热。

石灰水变浑浊。

试管内无火星时，立即撤走石灰水。

待试管冷却后再将产物倒出来。

5、分别取0.5g碳粉和6.5g氧化铜、0.5g碳粉和5g氧化铜，实验过程与步骤3、4相同实验总结：1、装试剂时不要夯实，，比较上表发现夯得越实产物越少。

2、碳粉与氧化铜的干燥程度与实验的成功息息相关，二者必须充分烘干。

3、碳粉和氧化铜的研磨时间尽可能长，以使碳粉与氧化铜的接触面尽可能的大，增大试验成功可能性。

4、实验中冷却时要即使撤走石灰水，防止倒吸。

5、实验中要观察“舞台烟雾效果”最好能将导管插入水中，然后观察水面。

因为如果直接通入空气，无法排除白雾是由于试管中的粉末造成的可能。

6、在试管冷却之前，不要拔出胶塞，以防灼热的铜与氧气反应。

7、实验中如果碳粉不足，需要烘炒新的碳粉时，不要直接将新碳粉放在干碳粉上直接加热。

因为干碳粉经过干燥后质量较轻，较蓬松，加热会在两种碳粉之间形成气体对流，会出现一股黑烟。

8、实验中可以用铜粉加热制取氧化铜，这样可以使氧化铜更干燥。

9、实验中可以在玻璃导管后加上一截橡胶管，可以在冷却时用止水夹夹住胶管，防止铜与空气反应。

初中化学实验现象知识考点总结011.镁条在空气中燃烧：发出耀眼强光，放出大量的热，生成白烟同时生成一种白色物质。

2.木炭在氧气中燃烧：发出白光，放出热量。

3.硫在氧气中燃烧：发出明亮的蓝紫色火焰，放出热量，生成一种有刺激性气味的气体。

4.铁丝在氧气中燃烧：剧烈燃烧，火星四射，放出热量，生成黑色固体物质。

5.加热试管中碳酸氢铵：有刺激性气味气体生成，试管壁上有液滴生成。

6.氢气在空气中燃烧：火焰呈现淡蓝色。

7.氢气在氯气中燃烧：发出苍白色火焰，产生大量的热。

8.在试管中用氢气还原氧化铜：黑色氧化铜变为红色物质，试管口有液滴生成。

9.用木炭粉还原氧化铜粉末，并使生成气体通入澄清石灰水，黑色氧化铜变为有光泽的金属颗粒，石灰水变浑浊。

10.一氧化碳在空气中燃烧：发出蓝色的火焰，放出热量。

0211.向盛有少量碳酸钾固体的试管中滴加盐酸：有气泡产生。

12.加热试管中的硫酸铜晶体：蓝色晶体逐渐变为白色粉末，且试管口有液滴生成。

13.钠在氯气中燃烧：剧烈燃烧，生成白色固体。

14.点燃燃烧的氢气，用干冷烧杯罩在火焰上：发出淡蓝色火焰，烧杯内壁有液滴生成。

15.向含有氯离子的溶液中滴加用硝酸酸化的硝酸银溶液，有白色沉淀生成。

16.向含有SO42-的溶液中滴加用硝酸酸化的氯化钡溶液，有白色沉淀生成。

17.带锈铁钉投入盛稀硫酸的试管中并加热：铁锈逐渐溶解，溶液呈浅黄色，并有气体生成。

18.在硫酸铜溶液中滴加氢氧化钠溶液：有蓝色絮状沉淀生成。

19.将Cl2通入无色KI溶液中，溶液中有褐色的物质产生。

20.在三氯化铁溶液中滴加氢氧化钠溶液：有红褐色沉淀生成。

0321.盛有生石灰的试管里加少量水：反应剧烈，发出大量热。

22.将一洁净铁钉浸入硫酸铜溶液中：铁钉表面有红色物质附着，溶液颜色逐渐变浅。

23.将铜片插入硝酸汞溶液中：铜片表面有银白色物质附着。

24.向盛有石灰水的试管里，注入浓的碳酸钠溶液：有白色沉淀生成。

25.细铜丝在氯气中燃烧后加入水：有棕色的烟生成，加水后生成绿色的溶液。

赤铜与木炭粉反应化学方程 赤铜与木炭粉的反应是一种经典的还原反应，也是我们日常生活中常见的现象之一。这个反应的化学方程式可以表示为：2Cu2O + C → 4Cu + CO2。

赤铜，也被称为氧化亚铜，是一种红色的固体。它的化学式为Cu2O，由两个铜离子与一个氧离子组成。而木炭粉则是一种由碳元素构成的固体颗粒状物质。当这两种物质发生反应时，会产生铜和二氧化碳。

赤铜与木炭粉反应的过程可以分为两个阶段：氧化反应和还原反应。 赤铜中的氧化亚铜（Cu2O）会与木炭粉中的碳（C）发生氧化反应。氧化反应是指物质与氧气结合形成氧化物的化学反应。在这个反应中，氧化亚铜中的铜离子（Cu2+）会失去电子，被还原为纯铜（Cu）。而木炭粉中的碳则与氧气结合形成了二氧化碳（CO2）。

然后，发生还原反应。还原反应是指物质接受电子而发生的化学反应。在这个反应中，木炭粉中的碳会向氧化亚铜中的铜离子提供电子，使其还原为纯铜。同时，木炭粉中的碳也会氧化为二氧化碳。

这个反应是一个自身驱动的反应，也就是说，一旦反应开始，它会自动进行下去，直到反应物完全消耗或达到平衡。其中，木炭粉起到了还原剂的作用，它能够提供足够的电子给氧化亚铜，使其还原为纯铜。 赤铜与木炭粉反应的化学方程式中，系数2表示了反应的物质的摩尔比例。这意味着，每2个氧化亚铜分子需要1个木炭粉分子进行反应。同时，反应的产物中，铜的个数是氧化亚铜的两倍，而二氧化碳的个数与氧化亚铜相等。

赤铜与木炭粉反应不仅在实验室中可以观察到，也常常在日常生活中出现。例如，当我们在生火时，木炭与空气中的氧气发生反应，产生火焰和热能。这是因为木炭中的碳能够与氧气结合形成二氧化碳，并释放出能量。

赤铜与木炭粉反应还可以应用于冶金工业中的冶炼过程。在铜的冶炼过程中，赤铜常用作起始原料。通过与木炭粉反应，可以将赤铜中的氧化亚铜还原为纯铜，从而得到纯度更高的铜。

赤铜与木炭粉反应是一种经典的还原反应，它能够将赤铜中的氧化亚铜还原为纯铜，并产生二氧化碳。这个反应在日常生活中常常出现，也被广泛应用于冶金工业中的冶炼过程。通过了解这个反应的化学方程式，我们可以更好地理解这一现象背后的化学原理。

木炭在氧气中燃烧的结论
木炭是一种由木材热解或干馏而制成的固体燃料，是一种常见的
燃料来源。

当木炭与氧气相遇时，会发生燃烧反应，产生二氧化碳、
水和热能。

燃烧是一种氧化反应，需要燃料、氧气和点火源。

在燃烧过程中，燃料分子与氧气分子发生反应，生成新的化合物，并放出能量，这个
过程称为燃烧。

木炭中的主要化学成分是碳，其分子式为C。

当木炭与氧气相遇时，会发生如下化学反应：
C＋O2→CO2
这是一个氧化反应，其中碳原子从碳的价态0氧化为+4，氧气分
子中的氧原子从价态0氧化为-2，生成的二氧化碳分子中的碳原子的
价态为+4，氧原子的价态为-2。

这个反应过程中，碳和氧气的原子重
新组合成二氧化碳分子。

在燃烧过程中，木炭的化学能被释放出来，并转化为热能。

这是因为在燃烧反应中，碳和氧气的原子重新排列形成较为稳定的二氧化碳分子，释放出能量。

这种释放的能量以光和热的形式表现出来，我们可以看到火焰闪烁，并感受到燃烧的热量。

燃烧过程还会产生水，反应式如下：
C＋O2→CO2
2H2＋O2→2H2O
在木炭燃烧的同时，由于燃烧过程中温度的升高，木炭中的水分也会被蒸发，从而产生水蒸气。

水蒸气与氧气相遇后会发生氧化还原反应，并生成水分子。

总结来说，木炭在氧气中燃烧时，会发生氧化反应，产生二氧化碳、水和热能。

木炭燃烧的反应式为C＋O2→CO2＋H2O，其中的化学能被转化为热能。

这个过程是一个连续的化学反应，直到木炭完全燃烧或氧气耗尽为止。

燃烧过程中的温度升高和释放的能量，使木炭能够作为燃料被广泛使用。

第六单元碳和碳的氧化物课题1 金刚石石墨和C601. 教材P110演示实验实验6-2用木炭还原氧化铜【实验目的】1. 认识木炭的还原性2. 初步学习还原反应概念【实验用品】铁架台、试管、试管、导管、胶塞、酒精灯、铁丝网罩、木炭粉、氧化铜【实验操作】①把刚烘干的木炭粉末和氧化铜粉末混合均匀，小心地放进试管；②将试管固定在铁架台上。

试管口装有通入澄清石灰水的导管；③集中加热；④过几分钟后，先撤出导气管，待试管冷却后再把试管里的粉末倒在纸上。

【实验现象】澄清的石灰水变浑浊；黑色固体逐渐变成红色。

【化学方程式】C+2CuO2Cu+CO2↑【实验小结】1. 反应开始的标志：澄清的石灰水变浑浊。

2. 在酒精灯上加网罩的目的：使火焰集中并提高温度。

3. 实验完毕后先熄灭酒精灯的后果：石灰水倒吸入热的试管中使试管炸裂。

课题2 二氧化碳制取的研究2、课外实验2：教材P112⑴石墨导电实验把一根石墨电极或6B的铅笔芯和导线连接在一起，接通电源后，灯泡是否发亮？这个实验说明了什么？【实验现象】通电后，灯泡发亮。

【实验结论】石墨具有优良的导电性能。

⑵生成炭黑实验点燃一支蜡烛，把冷碟子放在蜡烛火焰的上方，过一会儿，你将在冷碟子底上收集到亲手制得的炭黑。

这个实验说明了什么？【实验现象】放在蜡烛火焰上方的冷碟子底上，覆盖了一层黑色物质。

【实验结论】蜡烛燃烧除了生成CO2、H2O外，还有炭黑生成。

3、探究教材P113探究实验室里制取二氧化碳的装置【实验目的】1. 根据确定实验室制取气体的装置时应考虑的因素，分析比较氧气的性质及制取，设计二氧化碳的制取装置2. 二氧化碳检验和验满3. 总结实验室中制取气体的一般思路和方法。

【实验用品】锥形瓶、长颈漏斗、集气瓶、导气管、玻璃片、试管、乳胶管、胶塞、大理石、稀盐酸、澄清石灰水石灰石大理石供选仪器【反应原理】CaCO3 + 2HCl==CaCl2 + H2O + CO2↑【药品选择】不用稀硫酸代替稀盐酸，因为稀硫酸与大理石反应生成微溶于水的硫酸钙，使反应中途停止。

木炭还原氧化铁木炭还原氧化铁实验注意事项①要先撤导管再扯酒精灯，防止水倒吸。

②要充分加热木炭和氧化铁粉末，除去其中水分。

③研磨混合要充分。

④加热温度要足够，最好使用酒精喷灯或煤气灯氧化铁自身具有氧化性，我们可以用碳来还原氧化铁。

灼热的氧化铁可以和氢气（H2）、碳（C）、一氧化碳（CO）等具有还原性物质反应，生成铁+X（氧化物）。

木炭还原氧化铁实验：1.原理：3C+2Fe2O3 4Fe+3CO2↑2.装置：3.现象：①红色粉末变成黑色；②澄清石灰水变浑浊4.步骤：①装药品；②固定试管，连接装置；③加热；④撤出导管；⑤熄灭酒精灯化学反应方程式的计算利用化学方程式的简单计算：1. 理论依据：所有化学反应均遵循质量守恒定律，根据化学方程式计算的理论依据是质量守恒定律。

2. 基本依据根据化学方程式计算的基本依据是化学方程式中各反应物、生成物之间的质量比为定值。

而在化学方程式中各物质的质量比在数值上等于各物质的相对分子质量与其化学计量数的乘积之比。

例如:镁燃烧的化学方程式为 2Mg+O2 2MgO，其中各物质的质量之比为，m(Mg):m (O2):n(MgO)=48:32:80=3:2:5。

有关化学方程式的计算：1. 含杂质的计算，在实际生产和实验中绝对纯净的物质是不存在的，因此解题时把不纯的反应物换算成纯净物后才能进行化学方程式的计算，而计算出的纯净物也要换算成实际生产和实验中的不纯物。

这些辅助性计算可根据有关公式进行即可。

2. 代入化学方程式中进行计算的相关量(通常指质量；必须需纯净的(不包括未参加反应的质量)。

若是气体体积需换算成质量，若为不纯物质或者溶液，应先换算成纯物质的质量或溶液中溶质的质量。

(1)气体密度（g/L）=(2)纯度= ×100%= ×100%=1-杂质的质量分数(3)纯净物的质量=混合物的质量×纯度综合计算：1. 综合计算题的常见类型(1)将溶液的相关计算与化学方程式的相关计算结合在一起的综合计算。

木炭化学式木炭化学式： C。

CO2。

木炭是一种很普通的东西，在我们生活中随处可见。

木炭不仅可以用来烧火，还可以作为工业原料，木炭是木材干馏过程中得到的一种黑色固体燃料。

每公斤木炭大约能发六千多度电。

木炭的成分主要是炭，并且还有其他的微量元素。

木炭中的碳和氢的比例几乎是木炭标准燃烧时的完全燃烧。

木炭的制造是将木材进行机械加工而成的，木炭的外表一般都不光滑，外观一般都是黑色、或者褐色。

有些木炭会有斑点、麻点等等。

它既没有金属那样的光泽，也不像塑料那样轻，相反，还有些重。

这是因为木炭的成分中含有许多矿物质，使得木炭看起来比较“重”。

另外，木炭本身有许多孔隙，而且这些孔隙的内表面积非常大，所以当木炭的温度达到300 ℃左右时，孔隙里的空气被烧光了，从而使得木炭的体积大大缩小，密度增加。

我知道，人们把煤用作燃料，但是木炭更好。

煤比木炭的体积小，因此人们总认为煤会很快烧尽。

事实上，木炭比煤更耐烧。

在一个空的酒精灯里放两块木炭，然后点燃它们，让它们在氧气充足的条件下燃烧，最终，木炭就会熄灭，而煤会一直燃烧下去。

这是因为木炭的体积小，空隙多，这意味着它的反应能力更强。

当然，如果你想测试它的反应能力，最好的办法就是向里面加热碳。

碳有许多种，包括焦碳、木炭、泥炭、褐煤、石油和天然气等。

它们的颜色差别很大，它们的形状也各不相同。

如果木炭在一个空的陶瓷坩埚里燃烧，最终的结果是它的四周会被烧红。

相反，在同一个坩埚里燃烧煤炭的话，它的底部会先被烧红，再是侧壁，最后才是顶部。

这说明煤的燃烧速度要比木炭慢很多，同时它燃烧时间也要长很多。

除了燃烧之外，木炭还有另一种令人吃惊的特性——即使放在水中，也不会浮起来。

也许这正是科学家发现它有如此良好特性的原因。

因为当把木炭扔到水中时，它立刻就会沉入水底。

这种特性对我们的生活有很大帮助。

为什么它这么耐烧呢？这是因为木炭的表面附有许多细小的孔隙。

孔隙里充满了空气。

当木炭的表面被加热到350度时，它的整个表面积都会被加热，而且所有孔隙中的空气也都被加热。