应用气体传感器探究木炭还原氧化铜的气体产物

张玉珍

摘要： 设计W形管实验装置和数字化实验两组方案，分别从定性和定量角度探究“木炭还原氧化铜”反应的气体产物成分及其与反应物量的关系。通过实验证明木炭还原氧化铜的气体产物既有二氧化碳又有一氧化碳。运用无线二氧化碳传感器和一氧化碳传感器验证该反应的主要气体产物为二氧化碳，通过增加反应物氧化铜的量可以减少一氧化碳产生的量。

关键词： 木炭还原氧化铜; 无线数字传感器; 实验探究; W形管

文章编号： 10056629（2021）07006505

中图分类号： G633.8

文献标识码： B

1 问题的提出

“木炭还原氧化铜”实验是九年级化学教学中的重要演示实验。学生在学习本实验前已经学习了质量守恒定律，能够根据质量守恒定律猜测该反应的气体产物可能有三种情况： （1）只有一氧化碳;（2）只有二氧化碳;（3）既有一氧化碳又有二氧化碳。传统教学中，教师多从化学方程式配平角度引导学生从理论上得出，当氧化铜与木炭的物质的量之比为2∶1时发生如下反应： 2CuO+C高温2Cu+CO2↑。

近年来，设计实验探究木炭还原氧化铜气体产物的成分已成热点，但在教学中教师对于生成一氧化碳的问题往往并未做过多介绍，且教材装置也只强调二氧化碳的检验（见图1），所以学生难以理解为什么会有一氧化碳产生、为什么大试管中固体减少的质量与澄清石灰水中增加的质量不一定相等。这部分知识往往成为学生遗留的难点。

因此，笔者尝试在教材实验基础上，分别利用W形管和气体传感器组合设计不同的实验方案，进一步探究“木炭还原氧化铜”气体产物成分及其与反应物量的关系。……