氯化亚铜的生成和性质实验教案的改进

“氯化亚铜的生成和性质”实验教案的改进
学员：嘉应学院化学系李新
孟长功教授在培训课上关于“如何使学生在学习中受到启发，以形成科学思维方式，并做到理论联系实际，掌握化学研究方法”的讲座，有很多收获。

尤其是“气体的扩散”，敢于向学生提出没有答案的问题，引导学生通过实验解决问题，给我很大的启发。

参考孟教授的方法，我就实验教学中的一个具体项目，做一个较深入的思考和讨论。

“氯化亚铜的生成和性质”算得上是经典的无机化合物性质实验，被编入多种《无机化学实验》教材中。

教材中的“氯化亚铜的生成”的实验多采用氯化铜、铜和浓盐酸作用的方法。

一、教材内容及实际做法
教材：
取10mL 0.5 mo l·L-1 CuCl2溶液，加入3mL 浓盐酸和少量铜屑，加热沸腾至其中液体呈深棕色（绿色完全消失）。

取几滴上述溶液加入10 mL蒸馏水中，如有白色沉淀产生，则迅速把全部溶液倾入100 ml 蒸馏水中，将白色沉淀洗涤至无蓝色为止。

取少许沉淀分成两份：一份与 3 mL 浓氨水作用，观察有何变化。

另一份与3mL 浓盐酸作用，观察又有何变化。

写出有关反应方程式。

问题：
1. 可操作性差。

学生在实验中控制溶液“加热沸腾至其中液体呈深棕色（绿色完全消失）”，取几滴上述溶液加入10 mL蒸馏水中，很难出现白色沉淀，常常需要反复加热多次，且白色沉淀的数量不多；无法“将白色沉淀洗涤至无蓝色为止”。

2. 知识描述的不准确。

学生看到了白色的氯化亚铜沉淀，却往往认为CuCl n1-n离子的颜色是深棕色。

以往教学的做法和效果：
在实验前，告诉学生要掌握到“加热沸腾至其中液体基本褪色”。

实验的问题解决了，但是学生们对氯化亚铜配离子的颜色的认识不深刻，翻翻书，又以为氯化亚铜配离子的颜色是深棕色。

学生是很相信书的。

二、实验改进方案
向学生提出问题：
1．溶液中存在的物种，以及它们的颜色
从反应开始到结束，溶液中分别存在如下铜的各种离子：
Cu(H2O)42+，CuCl42-，CuCl2-，CuCl32-，Cu(NH3)2+，Cu(NH3)42+，H[ CuCl2 ]等等。

让学生指出它们的颜色，以及混合物的颜色。

2. 实验中“少量铜屑”的作用
是催化剂吗？对数量是否应该又要求？“铜屑”改为“铜粉”是否有好处？
3. 加热“10mL 0.5 mo l·L-1 CuCl2溶液，加入3mL 浓盐酸和少量铜屑”到什么程度？
预期效果会解决上面提到的问题。

三、实验内容改进建议
1．“少量铜屑”改为“0.5 g 铜粉”，和在需要时“补充少许铜粉”。

2．“加热沸腾至其中液体呈深棕色（绿色完全消失）”改为“加热沸腾至其中液体至几乎无色”，此时，将溶液倾倒入水中，立刻有大量白色沉淀生成，不必取少量溶液试验是否能生成氯化亚铜沉淀。

3．沉淀不必洗涤，若实验持续时间较长，可以考虑“用乙醇覆盖沉淀”，以减少氯化亚铜的氧化。

4．氯化亚铜溶解与浓盐酸，将其倾入蒸馏水中，再次析出白色沉淀。

改动后的实验内容为：
取10mL 0.5 mo l·L-1 CuCl2溶液，加入3mL 浓HCl 和0.5 g 铜粉，加热沸腾至液体经过深棕色至几乎无色。

如果溶液仍为棕色，小心补充少许铜粉（小心暴沸），继续加热至溶液几乎无色。

静置，使剩余的铜粉沉降后，把全部清液倾入100 ml 蒸馏水中，大量的白色沉淀生成，静置，倾出上层清液，加少量乙醇覆盖沉淀。

取少许沉淀，与 3 mL 浓氨水作用，观察有何变化。

将剩余的沉淀，与3mL
浓盐酸作用，观察沉淀的溶解，再将溶液倾入100 mL 蒸馏水中，观察有何现象。

写出有关反应方程式。

参考文献
北京师范大学等校编. 《无机化学》. 第四版. 北京：高等教育出版社，2003 北京师范大学等校编. 《无机化学实验》. 第三版. 北京：高等教育出版社，2001。