氢气还原氧化铜教学心得

王新盛

初中《化学》第四单元在介绍氢气的有关内容时，仅仅是提到了氢气具有可燃性，对于氢气的还原性基本上是只字不提，只是在第五单元课题后用了一幅图和一个化学方程式来表示。但是从平时的测验考查情况来看，涉及这一内容的为数不少，所以教师每次讲到氢气的性质时，总要把氢气的还原性拿出来讲一下。

讲氢气还原氧化铜的内容时，总是由氢气还原氧化铜的实验开始。对于这个实验要注意两点：一是关于实验现象的描述，在实验前让学生先做一次猜想，猜想可能发生什么现象，然后再在实验中进行验证，以增加学生的学习兴趣。在实验中，可以观察到黑色的氧化铜变成红色，试管口有水滴出现。二是操作中的注意事项：（1）试管口应略向下倾斜，以防反应中产生的水流到试管底部使试管炸裂；（2）通氢气的导气管要伸入试管底部；（3）关于实验操作的顺序，反应开始之前要先通入氢气，以排尽试管中的空气，防止加热后发生爆炸，当反应完成时，要先熄灭酒精灯停止加热，继续通氢气至试管冷却再停止，以防止反应生成的灼热的铜被氧化成氧化铜。关于操作顺序，不同的教师有不同的讲法：有的教师把整个操作顺序说成八个字“一通二点三熄四停”，有的教师把它讲成“气体早出晚归，酒精灯迟到早退”，其实不管哪种说法都应反映出一个事实，就是点酒精灯之前要先通氢气，排尽玻璃管里面的空气，防止加热后产生爆炸；反应结束后要先熄灭酒精灯，继续通气体至试管冷却，以防止热的还原产物再次被氧化。由此联系到化学中有许多地方都对实验的先后顺序有要求：比如实验室用高锰酸钾受热分解制取氧气，在实验结束以后就要求先将导气管撤离水槽再熄灭酒精灯，以防试管炸裂；再如可燃性气体在点燃之前要验纯以防在点燃时发生爆炸。

在上课的时候可以考虑一边做实验，同时穿插一些同类实验的相关问题，比如木炭还原氧化铜或一氧化碳还原氧化铜，通过思考问题激起学生学习化学的兴趣。而且还可以拿氢气还原氧化铜和一氧化碳还原氧化铜进行比较，比较两者从实验装置到实验现象等各方面的区别，特别是因为一氧化碳是有毒的气体，又是大气污染物，所以该实验在操作时应该注意尾气处理，以防出现实验事故。

讲氢气还原氧化铜，由此引出讲氧化还原反应。在氧化还原反应里，什么物质得到氧，什么物质失去氧，什么物质被氧化，什么物质被还原等，理清楚在氧化还原反应里的一些关系。同时涉及氧化还原反应的反应条件，在初中阶段所学狭义的氧化还原反应中只有氢气和一氧化碳还原氧化铜的反应条件是加热，其他的都是高温，比如说《化学》上册课本第111页“木炭粉还原氧化铜”，下册课本第16页“一氧化碳应用于高炉炼铁的实验原理”。而且由于不同的物质性质不同，所以实验装置也有区别，比如说一氧化碳，一氧化碳本身有毒，所以使用一氧化碳还原氧化铜的实验装置要求有尾气处理装置，以防一氧化碳气体进入空气，从而造成大气污染。

由氢气还原氧化铜的实验原理■可以引出置换反应的概念，让同学们了解到这个反应和以前接触到的化合反应以及分解反应之间存在着本质上的区别，从而引出置换反应的概念，确定这种反应的特征。基于以上所述，还可以将化合反应、分解反应、置换反应和氧化还原反应进行比较，得出广义的氧化还原反应的概念，以及氧化还原反应与化合反应、分解反应、置换反应之间的关系，更好地理解有关内容。

氢气还原氧化铜的实验反映出氢气具有还原性，决定氢气可以用于冶炼金属，因此在冶金工业赋予它有很重要的意义。在初中化学里介绍了三种具有还原性的物质，分别是氢气、碳和一氧化碳，高炉炼铁的实验原理，如果使用碳作为还原剂，则可能使得到的产物不纯净；如果使用一氧化碳作为还原剂，又因为一氧化碳的毒性，使得实验变得更加复杂化，因此对于工业上冶炼金属，如果要求产物比较纯净，往往选择氢气作为还原剂，比如高纯钨、钛的冶炼和高纯硅的冶炼。因为氢气的清洁，反应后没有污染物产生，而且冶炼的产物纯度比较高。◆（作者单位：江西省鄱阳县金盐岭镇上兰学校）

□责任编辑：潘中原