浅谈中学化学炭还原氧化铜实验的改造
目前,中学化学课本,义务教育课程标准实验教科书第107页,(实验6-2)图6-7用木炭还原氧化铜实验中,是采用酒精灯加热的方法,演示实验的操作时间太长。若采用酒精喷灯加热,往往造成试管穿孔而影响实验效果。多年来,有部分教师在教学中,因操作烦琐,实验时间过长,往往只讲原理而不愿做演示实验,因而影响了学生对知识的掌握和理解。针对该实验存在的不足,笔者经过多次反复探究、研制和改进:采用低压电源(12V),利用电热丝覆盖在木炭和氧化钢的混合物的表面上,直接通电加热,氧化――还原反应的速度极快,操作简便,时间短,安全、可靠,成功率高,效果十分显著。实验时,只需2~3分钟便可观察到黑色的氧化铜转变为紫色的钢粒,试管内壁上形成一层光亮的红色铜膜层。冷却试管后,倾倒出生成物,还可观察到有金属光泽的小颗粒铜粒,实验效果非常显著。� 1. 实验原理、装置图:� 2CuO+C高温2Cu+CO�2� 2.实验仪器和药品� (1)硬质试管 �20mm×200mm一支;� (2)小试管 �15mm×150mm一支 ;� (3)电热丝 �0.3mm×38mm(绕成弹簧型连接在两支粗铜线[�2mm×200mm]上,并套在试管胶塞上);� (4)木炭粉、氧化铜。� 3. 实验步骤:� 3.1 称量:炭粉(或活性碳粉)和氧化铜按质量比C:CuO=1:5.3。� 3.2 将炭粉、氧化铜粉末充分均匀混合,约取2g放入硬质试管的底部。� 3.3 把带胶塞的电热丝(如图所示)平放并覆盖在混合物的表面上,连接低压电源12V。� 3.4 先用酒精灯均匀预热,并把混合物干燥一会儿。接通电源,电热丝发热发亮,使混合物立即发生反应,约2~3分钟便呈现紫红色的铜粉,生成的气体能使澄清的石灰水变浑浊。� 3.5 用止水夹夹着胶管,关闭电源停止加热,冷却后观察现象。� 4. 实验研究分析总结:� 4.1 本实验课题经过数百次实验数据测试。要取得实验效果显著,关键在于炭与氧化铜的质量比要恰当。木炭跟氧化铜的反应中,质量比的理论值是C:CuO=1:13.25。因为木炭在加热时要燃烧,从而损耗掉一部分,因此跟氧化铜的实际质量比应大于理论值。笔者选择不同的质量进行比进行实验,实验结果如下:� C:CuO工作电压V电流A实验效果分析 1:13.25 12 4.3砖红色带黑色,因CuO反应不完全 1:8.85 1:6.63 12 4.3砖红色试管壁有少量金属光泽,因生成氧 化亚铜为主 1:5.3124.3 紫红色有金属光泽的小颗粒铜粒,试管内壁有光亮铜膜层出现,效果显著 1:4.42 1:3.78124.3砖红色带黑色,金属光泽不显著,因炭过量,有剩余 实验数据表明:以C:CuO=1:5.3的质量比效果最好,能呈现紫红色的铜粉,并有金属光泽的小颗粒铜粒生成,试管内壁上形成一层光亮的铜膜层,实验效果十分显著。� 4.2 当质量比小于1:5.3时,反应剩余的氧化铜跟还原出来的铜会发生反应,产物是砖红色的氧化亚铜, 而不是紫红色铜。� CuO+Cu高温Cu�2O� 4.3 当质量比大于l:5.3时,反应剩余的炭粉会混合在铜粉里,呈红黑色状,效果不理想。� 4.4 实验试剂用量为2g为宜,通电加热时,若采用调压升降温,实验效果更理想。反应完毕,应用止水夹夹紧导管的胶管,防止溶液倒流造成试管破裂。 思维策略训练 提高学生习作水平林 叶 (微山县赵庙乡王庄小学 山东 微山 277610)如何切实有效地提高学生的习作水平,一直是广大语文教师思考的问题。笔者通过实践,以思维策略为抓手,在辅导学生进行篇章结构,遣词造句等方面作了有益的探索,取得了一定的实效。� 1. 篇章结构――多、活、清� 1.1多――多角度看事物,避免思维定势。多角度看事物,指的是多个角度,多个方面观察描述、思考一个事物或问题。学生作文时,通常会受某种习惯或心理定势的束缚,思维被限制在一个狭小的空间里,不知道从广泛的生活中选取作文的题材。如写《我的父母》一文时,大多数学生写的是诸如妈妈冒雨为我送伞,我生病时爸爸送我去医院之类的材料。殊不知,父母除了关心自己的孩子外,还有自己的工作、事业、兴趣爱好和业余生活,选择这些材料也同样反映父母的品格和形象。为此,在作文之前,我让学生当回小记者采访自己的父母,向他们详细询问有关情况,并认真做好记录。在此基础上,让学生从已获得的材料中,选择新颖典型的能够反映父母特点的题材来写。这次作文由于引导了学生多角度地去选材,父母的形象在学生们的笔下丰满起来。� 1.2活――发散思维,做到思考活跃。发散思考,指的是遇到问题,要善于展开联想,想得越多越好。如一次作文课时,我带了一把尺子,询问学生:“你们能用这样一把普通的尺子为材料,写出不同的文章来吗?”学生一下子愣住了,很多人都在摇头。为了启发学生的思路,我让学生欣赏了三篇范文《尺的故事》、《尺断情在》、《友谊的桥梁―尺》,继而又启发学生:“围绕直尺,还可能发生什么故事呢?”有了范文的引导,学生又想出了十几种内容不同,中心各异的题材。学生惊喜地发现:原来一把尺子能写出这么多篇内容各异的文章。思维一下子活跃起来了,想象的翅膀也展开了,从而写出了许多选材独特、构思新颖的作文。� 1.3清――线索分明,力争条理清晰。线索分明是指说话、描述事物、思考问题、组织材料要按照一定的顺序进行。� 低中年级学生有着丰富的口语基础,但由于知识的局限性,以及思维条理性的缺乏,说话往往是“电报式”的“半截话”,因而在作文教学中要注意培养思维的条理性。我在指导学生写《我们的校园》时,就要求学生必须按一定的顺序写。如按空间顺描写校园环境――进校门迎面是教学大楼,穿过教学大楼来到了小河边,顺着小河上弯弯曲曲的小桥来到实验大楼,实验大楼后面是操场。有的学生提出按校园的各个方面分类来写,先写校园的景色,再写同学们的学习情况,最后写同学们活动的情况。根据这种的分类,还拟出了“小河边的情趣”、“图书室里的镜头”、“操场上的风采”这三个言之有序的小标题。在这样的训练过程中,由于学生掌握了记叙的顺序,写起文章来条理清晰,层次分明,从而训练了思维的连贯性、条理性。� 2.遣词造句――实、美、细� 2.1 实――叙述事物,做到言之有物。“空洞无物”是一些学生在作文中常犯的毛病。一般来说,描述事物时,说清了事物“什么样”、“怎么样”、“什么时”、“什么时点”、“为什么”、“什么环境”等几个方面,内容就会比较具体。� 指导中年级学生写拔河比赛时,虽然学校事先已组织过拔河比赛,但由于学生的年龄较小,在观察中常出现浮光掠影或走马观花的现象,头脑中不能留下深刻的印象。为了让学生把话写具体,教师事先适当地把一些修饰性或关键性的词语写在黑板上,提供给学生,再由学生自己组织,写入文中,这样的文章变显得具体而不空洞。� 如运动员的表现:摩拳擦掌、信心百倍、严陈以待、勇猛顽强、汗流满面……� 观众的表现:使劲高喊、攥紧拳头、两眼放光、齐声助威……� 2.2 美――巧用修辞,做到语言优美。巧用修辞,是指说话、描述事物时巧妙运用比喻、排比、似人、夸张、设问、对偶等多种修饰手法,以使语言优美生动。� 例如:指导低年级学生写一种小动物的外形时,教师可出示下面两个句子:� (1)小花猫的两只眼睛很大、很亮。� (2)小花猫的两只眼睛像两只夜光灯,在伸手不见五指的地方小猫能看清东西。� 这两个句子,一个用了比喻的修辞手法,一个没用,用了比喻的句子更生动、形象。在此基础上,让学生试着任选小花猫的身体的某一部分,抓住特点,用比喻、似人等方法进行描述,其他同学补充。同学们纷纷畅所欲言,把小花猫描述得活灵活现,跃然纸上。� 2.3细――仔细体会,抓住典型特征。 即说话、描述事物时要抓住事物特征来说。为此,我们在观察时进一步明确要求,运用“典型特征细体会”这一策略,让学生“摸一摸、尝一尝、听一听、闻一闻”等,使习作更加丰富多彩。如观察“春雨”时,引导学生细细体会春雨的特征、与风、霜、雪、雾作比较,并用拟人、比喻手法来表达,学生写出了一篇篇充满诗意、令人回味的文章。