co還原cuo的環(huán)保型實驗設(shè)計

CO還原CuO的環(huán)保型實驗設(shè)計一、實驗?zāi)康?.通過探究CO還原CuO的實驗，使學(xué)生初步了解和認(rèn)識CO的還原性。2.激發(fā)學(xué)生探究實驗的積極性和創(chuàng)造性。3.強(qiáng)化學(xué)生的環(huán)境保護(hù)意識。二、實驗儀器及試劑醫(yī)用引流袋(收集CO氣體和進(jìn)行尾氣處理)2個，長20 cm直徑6 mm玻璃管2棵，酒精燈，彈簧夾3個，橡皮管，玻璃導(dǎo)管，單孔橡皮塞，膠頭滴管，鐵架臺(帶鐵夾)，試管夾，具支試管1支，CO氣體，澄清石灰水，CuO粉末，NaOH溶液，膠水，火柴。(以上不包括制取CO氣體的實驗儀器及試劑)三、實驗儀器裝置圖及儀器的組裝說明(一)實驗儀器裝置圖(支持儀器略)(二)組裝說明如圖所示，用膠頭滴管將適量NaOH溶液加入尾氣袋，將適量澄清石灰水加入具支試管中，同時連接玻璃導(dǎo)管及單孔橡皮塞，把氧化銅玻璃管和具支試管固定在鐵架臺上，用橡皮管將氧化銅玻璃管、具支試管、尾氣袋連接，最后將CO氣袋一端與氧化銅玻璃管連接，另一端與尾氣袋末端連接。四、實驗操作部分(一)課前準(zhǔn)備1.氧化銅管的制備截取長20 cm直徑6 mm的玻璃管導(dǎo)管，把膠水調(diào)稀涂在管內(nèi)，再把氧化銅粉末用另一根玻璃導(dǎo)管吹進(jìn)涂有膠水的玻璃導(dǎo)管內(nèi)，氧化銅粉末就緊附在玻璃導(dǎo)管內(nèi)壁上，涼干或烘干后即可用。2.CO氣體的收集課前用一醫(yī)用引流袋收集一袋干燥的CO氣體，密閉，備用。(二)實驗步驟1.按裝置圖示組裝儀器，檢查氣密性。2.打開彈簧夾A、B，關(guān)閉彈簧夾C，用左手輕壓裝有CO氣體的氣袋，排出氧化銅玻璃管及裝置內(nèi)的少量空氣，移動酒精燈加熱裝有氧化銅的玻璃管，可觀察到裝有CO氣體的氣袋氣體體積減少，尾氣袋緩慢脹起，氧化銅玻璃管由黑色變成光亮的紅色，生成的氣體可使具支試管內(nèi)的澄清石灰水變渾濁。3.當(dāng)玻璃管里被還原出的銅大約有10 cm長時就停止加熱，停止輸出CO。4.待玻璃管冷卻后，關(guān)閉彈簧夾A、B，取下玻璃管和具支試管，向?qū)W生分別展示光亮的“銅棒”和渾濁的石灰水。5.振蕩尾氣袋，使剩余的CO2完全溶于NaOH溶液中，打開彈簧夾C，前后兩氣袋連接起來，手壓尾氣袋，把未反應(yīng)的CO氣體排向收集CO氣體的氣袋，以備再次循環(huán)使用。五、裝置改進(jìn)的意義1.CO氣體排出反應(yīng)和回收使用操作簡單，安全性高。2.整套裝置密閉、循環(huán)，未反應(yīng)的CO氣體可回收使用，利于環(huán)保，經(jīng)濟(jì)效益高。3.玻璃導(dǎo)管內(nèi)附著的氧化銅層表面積大，CO氣體還原效果較好。實驗完畢，玻璃導(dǎo)管如銅棒，可見度大，便于觀察，有利于學(xué)生了解、認(rèn)識CO的還原性。4.CO還原CuO的時間約2-3分鐘，所需時間短，速度快，實驗高效。附：關(guān)于CO還原CuO的實驗改進(jìn)的兩點說明1.為什么要改進(jìn)這一實驗?人教舊版初三化學(xué)教材關(guān)于CO還原CuO的實驗因師生指出存在尾氣處理問題，人教新課標(biāo)試用版教材作了尾氣處理改進(jìn)，用小氣球收集或用點燃的方式燃燒掉。多數(shù)一線教師或?qū)嶒炄藛T演示本實驗后發(fā)現(xiàn)：氧化銅堆積在試管內(nèi)被CO還原的效果差，小氣球收集尾氣需一定壓力才能進(jìn)行，燃燒剩余尾氣太浪費資源，尾氣處理仍存在問題?？傊?，實驗成功率很低。現(xiàn)行人教版九年級化學(xué)教材內(nèi)容取消了CO還原CuO的實驗。就此問題，筆者請教過人教版教材編輯部化學(xué)室總編王晶教授，在新課程培訓(xùn)過程中又與國家級課改實驗區(qū)湖北宜昌四中一線知名教師羅紅老師作了充分交流，始終認(rèn)為，能成功改進(jìn)本實驗，讓這一實驗?zāi)茉谡n堂教學(xué)中演示或與學(xué)生協(xié)同探究，對學(xué)生了解和認(rèn)識CO的還原性仍具有重要意義。2.制取CO所需儀器、試劑及裝置圖(如右圖)鐵架臺(帶鐵圈