初中化學(xué)關(guān)于銅的學(xué)習(xí)

冉維

摘要：文章探究了初中化學(xué)中關(guān)于銅的學(xué)習(xí)的相關(guān)問(wèn)題，希望對(duì)于解決有關(guān)銅的問(wèn)題有幫助。

關(guān)鍵詞：初中化學(xué)銅學(xué)習(xí)方法

化學(xué)是一門滲透很多領(lǐng)域，涉及世間各種物體變化的學(xué)科，化學(xué)也是大的科學(xué)門類中比較基礎(chǔ)的學(xué)科，學(xué)習(xí)與應(yīng)用化學(xué)不僅可以幫助學(xué)生更好地了解這個(gè)世界，而且便于同學(xué)對(duì)于一些應(yīng)用科學(xué)進(jìn)行進(jìn)一步深入的學(xué)習(xí)與探究。學(xué)習(xí)化學(xué)對(duì)于人生哲學(xué)來(lái)說(shuō)大有裨益，可以幫助同學(xué)們樹(shù)立正確的世界觀，擺脫愚昧，相信科學(xué)。世界的歷史因?yàn)榛瘜W(xué)而得到進(jìn)步。自從門捷列夫發(fā)現(xiàn)了元素周期表之后，人類不斷將新的元素“填充”進(jìn)去（發(fā)現(xiàn)新元素），因此人類才得以更全面深刻地認(rèn)識(shí)這個(gè)世界。化學(xué)改變了我們的生活，并且將繼續(xù)改變我們的生活，大到核電站，小到一個(gè)暖手貼，這些都充斥著化學(xué)的身影?；瘜W(xué)如此之重要，教師一定要做好教學(xué)工作，學(xué)生也要意識(shí)到學(xué)科的重要性。

一、要解決的問(wèn)題

下面我們言歸正傳，回到課程本身。銅是我們很熟悉的一種金屬，而在化學(xué)里也是我們熟悉的一種元素，有很多的習(xí)題涉及銅，也就是“Cu”，下面我們看幾個(gè)例子：

1.有一種煉銅的方法叫“火法煉銅”，它的化學(xué)方程式為：Cu S+O =2Cu+SO 。在Cu S，中銅的化合價(jià)是。

2.銅的化學(xué)特性不活潑，只有將H O 滴入Cu和稀硫酸的混合物中才發(fā)生反應(yīng)，其表現(xiàn)為溶液很快變成藍(lán)色，那么銅與稀硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為：。

3.將溶液和溶液混合，會(huì)析出綠色堿式碳酸銅沉淀，試寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式。想要解決這些問(wèn)題，我們首先要進(jìn)行一些相關(guān)知識(shí)的學(xué)習(xí)。

二、相關(guān)知識(shí)

1.銅：化學(xué)符號(hào)“Cu”（源于拉丁語(yǔ)：Cuprum），化學(xué)性質(zhì)不活潑，因此是人類最開(kāi)始發(fā)現(xiàn)的金屬單質(zhì)，也是最開(kāi)始使用的金屬。銅的原子序數(shù)為29。

銅常見(jiàn)的化學(xué)反應(yīng)方程式：

（1）銅與氧在加熱的情況下發(fā)生化合反應(yīng)：

2Cu+O 2CuO

化學(xué)反應(yīng)的現(xiàn)象為亮黃色的銅絲變成黑色的化合物，該化合物即為氧化銅，這里因“O”的化合價(jià)為“-2”價(jià)，故根據(jù)化合物中元素化合價(jià)的代數(shù)和為零的原則可知“Cu”在這里呈“+2”價(jià)。

如果以上反應(yīng)在產(chǎn)生黑色的氧化銅后繼續(xù)加熱，則反應(yīng)會(huì)有進(jìn)一步變化，即以下反應(yīng)：

4Cu+O =2Cu O

該反應(yīng)現(xiàn)象為黑色氧化銅進(jìn)一步變?yōu)榧t色化合物，該化合物即為氧化亞銅。這里因“O”的化合價(jià)仍然是“-2”價(jià)，故根據(jù)化合物中元素化合價(jià)的代數(shù)和為零的原則可知“Cu”在這里呈“+1”價(jià)。

根據(jù)以上化學(xué)反應(yīng)實(shí)例可知，“Cu”一般具有兩種常見(jiàn)的化合價(jià)，分別為“+1”和“+2”。

（2）銅與空氣的反應(yīng)：

在潮濕的空氣中，銅可與二氧化碳發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生可以防止銅進(jìn)一步腐蝕的“銅綠”——（堿式碳酸銅），其化學(xué)反應(yīng)方程式如下所示：

2Cu+O +CO +H O=Cu（OH） ·CuCO

或：2Cu+O +H O+CO =Cu （OH） CO

這是堿式碳酸銅的兩種不同形式的化學(xué)式。在這里，氫氧根“-OH”呈“-1”價(jià)，碳酸根“-CO ”呈“-2”價(jià)，根據(jù)化合物中元素化合價(jià)的代數(shù)和為零的原則可知“Cu”在這里呈“+2”價(jià)。

（3）銅和鹵素發(fā)生的反應(yīng)：

Cu+Cl =CuCl

該反應(yīng)可直接在常溫下完成，“Cu”呈“+2”價(jià)。

（4）Cu+2FeCl =2FeCl +CuCl

該反應(yīng)為銅和三氯化鐵發(fā)生的反應(yīng)，這個(gè)反應(yīng)在電子行業(yè)有著廣泛的應(yīng)用，大量的科技愛(ài)好者或職業(yè)的科技工作者運(yùn)用這個(gè)反應(yīng)進(jìn)行電路板的制作中很重要的“腐蝕”這一步程序。

（5）銅和酸發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)：

銅與鹽酸發(fā)生反應(yīng)：

2Cu+4HCl+O =2CuCl +2H O

銅與硫酸發(fā)生反應(yīng)：

2Cu+2H SO +O =2CuSO +2H O

銅與濃鹽酸發(fā)生反應(yīng)：

2Cu+8HCl（濃）=2H [CuCl ]+H ↑

銅與HNO 、熱濃硫酸等氧化性酸發(fā)生反應(yīng)而溶解：

Cu+4HNO （濃）=Cu（NO ） +2NO ↑+2H O

3Cu+8HNO （?。?3Cu（NO ） +2NO↑+4H O

Cu+2H SO （濃）=CuSO +SO ↑+2H O

三、解決問(wèn)題

1.對(duì)于第一道關(guān)于問(wèn)硫化銅中銅的化合價(jià)的問(wèn)題，我想各位在大標(biāo)題“二.相關(guān)知識(shí)”中已經(jīng)注意到了，我反復(fù)提到一個(gè)叫做“化合物中元素化合價(jià)的代數(shù)和為零的原則”的這么一個(gè)東西，很好理解，不用過(guò)多解釋，我們直接運(yùn)用這個(gè)方法解決這個(gè)問(wèn)題，即“S”呈“-2”價(jià)，故根據(jù)化合物中元素化合價(jià)的代數(shù)和為零的原則，“Cu”呈“+1”價(jià)。有的人可能會(huì)問(wèn)，為什么“S”在這里就是“-2”價(jià)呢？為什么不是“0”“+6”“+4”這些化合價(jià)呢？這是個(gè)既簡(jiǎn)單又復(fù)雜的問(wèn)題，如果把這個(gè)反應(yīng)還原為實(shí)體的反應(yīng)中進(jìn)行思考，那么這將是一個(gè)復(fù)雜的問(wèn)題，有限的篇幅無(wú)法解釋，而如果單純地只就化學(xué)方程式本身進(jìn)行思考，那么這個(gè)問(wèn)題就很簡(jiǎn)單了：前面已經(jīng)提到，“Cu”的常見(jiàn)化合價(jià)為“+1”價(jià)和“+2”價(jià)，我們分別代入（其中x為“Cu”的化合價(jià)，y為“S”的化合價(jià)）進(jìn)行試驗(yàn)，根據(jù)排除法就可得出“S”呈“-2”價(jià)的結(jié)論。

2.對(duì)于第二道題，該反應(yīng)為將雙氧水滴入稀硫酸和銅的混合物中產(chǎn)生藍(lán)色的硫酸銅溶液的反應(yīng)，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：

Cu+H O +H SO =CuSO +2H O

在這里，“Cu”呈“+2”價(jià)。像這種反應(yīng)一定要搞清楚各個(gè)元素在反應(yīng)過(guò)后呈什么樣的價(jià)態(tài)，以便于寫(xiě)出沒(méi)有給出的反應(yīng)生成物的化學(xué)式及化學(xué)方程式的配平。

3.對(duì)于第三道題，該反應(yīng)為硫酸銅溶液和碳酸鈉溶液混合發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)，但是，這里要注意，并不是所有鹽發(fā)生反應(yīng)都是置換反應(yīng)，比如這個(gè)反應(yīng)就是個(gè)典型的例子（知道這個(gè)例子之后，當(dāng)我們?cè)谧隼纭胞}溶液和鹽溶液之間只能發(fā)生置換反應(yīng)”這種判斷題時(shí)就可以毫不猶豫地得到答案），它的反應(yīng)方程式如下：

2CuSO +2Na CO +H O=Cu （OH） CO +2Na SO +CO ↑

這里的難點(diǎn)是寫(xiě)出堿式碳酸銅化學(xué)式，這個(gè)一般就要靠平時(shí)多做題的積累。另外，要知道反應(yīng)過(guò)后各元素的化合價(jià)，這樣才便于寫(xiě)出題中未給出的化學(xué)式（當(dāng)然，這道題只是特例，一般初中階段不會(huì)讓學(xué)生獨(dú)立寫(xiě)出這么難的化學(xué)式，這里只是想借此例強(qiáng)調(diào)寫(xiě)題中未給化學(xué)式的方法。）

四、結(jié)語(yǔ)

通過(guò)今天對(duì)三個(gè)例題的研究和探討，我們了解到了“Cu”銅這種元素，知道了它常見(jiàn)的化合價(jià)，以及常見(jiàn)的反應(yīng)和一般的化合物的形式，這對(duì)于我們今后解決有關(guān)“Cu”的問(wèn)題有很大的幫助，有很大的指導(dǎo)意義。

參考文獻(xiàn)：

[1]人教版初中化學(xué)教材.義務(wù)教育課程標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)教科書(shū)·化學(xué).

[2]崔學(xué)桂等主編.基礎(chǔ)無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)（無(wú)機(jī)及分析化學(xué)部分）.化學(xué)工業(yè)出版社，2014.

[3]石中英.教育哲學(xué)導(dǎo)論[M].北京：北京師范大學(xué)出版社，2012.