铜在氯气中燃烧实验的新设计

摘要：为能在课堂上更好地完成铜在氯气中燃烧的演示实验，可利用蒸馏瓶作为反应器改进教材中原有的演示实验，可使实验操作简单、现象明显、减少环境污染，从而培养学生的环保意识和创新意识。

关键词：铜丝在氯气中燃烧；演示实验；化学实验设计

文章编号：1005–6629（2013）10–0050–02 中图分类号：G633.8 文献标识码：B

铜在氯气中燃烧实验是现行化学教材[1]中的一个经典实验（实验装置如图1所示），许多教师发现教材中介绍的实验方法虽然能达到实验要求的目标，但有明显的不足之处：一是在集气瓶中收集氯气时需要一个较为复杂的氯气制备系统，在制备和收集过程中容易造成氯气外逸，污染室内空气；二是在实验反应操作过程中，瓶内未反应的氯气及大量棕黄色的烟（氯化铜颗粒）外逸，污染教室环境，不利于师生健康。为此，攀枝花市的谭文生[2]老师曾利用具支U形管作反应器对该实验进行了较好的改进（实验装置如图2所示）。但笔者认为该实验设计美中不足之处是：具支U形管作反应器可见度小，不利于学生对实验现象的观察。因此笔者选择了容积较大的蒸馏瓶作反应器完成该实验设计，完全能够解决上述实验设计的两个不足之处，取得较好的教学效果，现将该实验设计介绍如下。

1 实验用品

蒸馏瓶（500 mL）1个，单球干燥管1支，小试管（12 mm×100 mm）1支，胶头滴管2支，2号单孔橡胶塞1个，5号双孔橡胶塞1个，粗铜丝（40 cm长）1根，酒精灯1盏，火柴1盒，铁架台1个，十字夹、铁夹各1个。

浓盐酸，高锰酸钾晶体，颗粒状碱石灰，细铜丝（导线芯），蒸馏水。

2 实验装置

如图3所示（已略去铁架台）搭建装置。

3 附件制作

3.1 制作铜丝试管架

取1根40 cm长的粗铜丝，用铁钳弯成一个能固定试管的架子（如图4所示）。

3.2 组装橡胶塞

将自制铜丝试管架的柄穿入5号双孔橡胶塞的中央；在橡胶塞的两个小孔上分别装上两支胶头滴管，并保证气密性良好（如图5所示）。

（5）用力下推试管架的铜丝柄，使小试管下移到蒸馏瓶的底部。由于氯气的密度大于空气的密度，空气通过干燥管排出瓶体外。

（6）待小试管内的反应结束、氯气充满整个蒸馏瓶的瓶体时，点燃酒精灯加热蒸馏瓶瓶底上的细铜丝；当铜丝红热时，铜丝立即在氯气中燃烧起来（Cu+ Cl2 CuCl2），产生黄色的浓烟。

（7）待细铜丝燃烧结束蒸馏瓶冷却后，用手挤压吸有蒸馏水的滴管胶头，使蒸馏水全部注入蒸馏瓶体内，可观察到溶液呈蓝绿色，说明生成物为氯化铜。

参考文献：

[1]人民教育出版社化学室编著.全日制普通高级中学教科书·（必修）化学第一册[M].北京：人民教育出版社，2003：65.

[2]谭文生.铜丝在氯气中燃烧实验的新设计[J].化学教学，2012，（9）：45.