銅在氯氣中燃燒實(shí)驗(yàn)的新設(shè)計(jì)

摘要：為能在課堂上更好地完成銅在氯氣中燃燒的演示實(shí)驗(yàn)，可利用蒸餾瓶作為反應(yīng)器改進(jìn)教材中原有的演示實(shí)驗(yàn)，可使實(shí)驗(yàn)操作簡(jiǎn)單、現(xiàn)象明顯、減少環(huán)境污染，從而培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保意識(shí)和創(chuàng)新意識(shí)。

關(guān)鍵詞：銅絲在氯氣中燃燒；演示實(shí)驗(yàn)；化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

文章編號(hào)：1005–6629（2013）10–0050–02 中圖分類號(hào)：G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

銅在氯氣中燃燒實(shí)驗(yàn)是現(xiàn)行化學(xué)教材[1]中的一個(gè)經(jīng)典實(shí)驗(yàn)（實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示），許多教師發(fā)現(xiàn)教材中介紹的實(shí)驗(yàn)方法雖然能達(dá)到實(shí)驗(yàn)要求的目標(biāo)，但有明顯的不足之處：一是在集氣瓶中收集氯氣時(shí)需要一個(gè)較為復(fù)雜的氯氣制備系統(tǒng)，在制備和收集過(guò)程中容易造成氯氣外逸，污染室內(nèi)空氣；二是在實(shí)驗(yàn)反應(yīng)操作過(guò)程中，瓶?jī)?nèi)未反應(yīng)的氯氣及大量棕黃色的煙（氯化銅顆粒）外逸，污染教室環(huán)境，不利于師生健康。為此，攀枝花市的譚文生[2]老師曾利用具支U形管作反應(yīng)器對(duì)該實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了較好的改進(jìn)（實(shí)驗(yàn)裝置如圖2所示）。但筆者認(rèn)為該實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)美中不足之處是：具支U形管作反應(yīng)器可見度小，不利于學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察。因此筆者選擇了容積較大的蒸餾瓶作反應(yīng)器完成該實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，完全能夠解決上述實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的兩個(gè)不足之處，取得較好的教學(xué)效果，現(xiàn)將該實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)介紹如下。

1 實(shí)驗(yàn)用品

蒸餾瓶（500 mL）1個(gè)，單球干燥管1支，小試管（12 mm×100 mm）1支，膠頭滴管2支，2號(hào)單孔橡膠塞1個(gè)，5號(hào)雙孔橡膠塞1個(gè)，粗銅絲（40 cm長(zhǎng)）1根，酒精燈1盞，火柴1盒，鐵架臺(tái)1個(gè)，十字夾、鐵夾各1個(gè)。

濃鹽酸，高錳酸鉀晶體，顆粒狀堿石灰，細(xì)銅絲（導(dǎo)線芯），蒸餾水。

2 實(shí)驗(yàn)裝置

如圖3所示（已略去鐵架臺(tái)）搭建裝置。

3 附件制作

3.1 制作銅絲試管架

取1根40 cm長(zhǎng)的粗銅絲，用鐵鉗彎成一個(gè)能固定試管的架子（如圖4所示）。

3.2 組裝橡膠塞

將自制銅絲試管架的柄穿入5號(hào)雙孔橡膠塞的中央；在橡膠塞的兩個(gè)小孔上分別裝上兩支膠頭滴管，并保證氣密性良好（如圖5所示）。

（5）用力下推試管架的銅絲柄，使小試管下移到蒸餾瓶的底部。由于氯氣的密度大于空氣的密度，空氣通過(guò)干燥管排出瓶體外。

（6）待小試管內(nèi)的反應(yīng)結(jié)束、氯氣充滿整個(gè)蒸餾瓶的瓶體時(shí)，點(diǎn)燃酒精燈加熱蒸餾瓶瓶底上的細(xì)銅絲；當(dāng)銅絲紅熱時(shí)，銅絲立即在氯氣中燃燒起來(lái)（Cu+ Cl2 CuCl2），產(chǎn)生黃色的濃煙。

（7）待細(xì)銅絲燃燒結(jié)束蒸餾瓶冷卻后，用手?jǐn)D壓吸有蒸餾水的滴管膠頭，使蒸餾水全部注入蒸餾瓶體內(nèi)，可觀察到溶液呈藍(lán)綠色，說(shuō)明生成物為氯化銅。

參考文獻(xiàn)：

[1]人民教育出版社化學(xué)室編著.全日制普通高級(jí)中學(xué)教科書·（必修）化學(xué)第一冊(cè)[M].北京：人民教育出版社，2003：65.

[2]譚文生.銅絲在氯氣中燃燒實(shí)驗(yàn)的新設(shè)計(jì)[J].化學(xué)教學(xué)，2012，（9）：45.