在验证质量守恒定律时,可以利用的实验很多,现象也大多很明显。而碱式碳酸铜受热分解,由于产物分别是固、液、气三态,且均为氧化物,试验现象也很明显,因此,也是初中化学必做的实验之一。此处,将两者有机的结合起来,不但验证了质量守恒定律,更是在实验过程中,培养了学生细心观察,认真分析、探究的精神。
　　实验目的:
　　(1)通过实验验证质量守恒定律。
　　(2)通过实验初步证明碱式碳酸铜受热分解后产生氧化铜、水和二氧化碳,
　　 Cu2(OH)2CO3 △ 2CuO + H2O + CO2↑
　　(3)培养学生实事求是的科学态度。
　　(4)锻炼学生观察现象,分析问题和实验探究的能力。
　　仪器和药品:
　　试管,酒精灯,托盘天平,小烧杯,气球等;澄清石灰水,碱式碳酸铜粉末
　　实验设计:
　　(1)将少量碱式碳酸铜粉末装入试管,把试管放在一个小烧杯中;
　　(2)把小烧杯连同里边的试管,一并放在托盘天平上称量,记录质量;
　　(3)将试管在酒精灯焰上加热,使碱式碳酸铜分解。观察现象:绿色粉末变成黑色,试管内有无色液体生成;
　　(4)待试管冷却后,再放回天平上的小烧杯中称量,发现加热后,质量减少了。提出问题:质量减少,这正常吗?为什么会减少?如何改进实验,使得加热后的质量更加准确?
　　(5)学生讨论后,进行第二次实验,并采取一种实验改进措施:加热前,在试管口套一个小气球,加热后,不要取下气球,一同称量。发现,加热前后总质量不变,即反应前后,质量守恒;
　　(6)捏住气球口,将气球取下,把气球里的气体倒入澄清石灰水中,石灰水变浑浊,证明有CO2生成。同时,结合已有知识,说出黑色粉末是CuO,无色液体是H2O;
　　(7)将去掉气球的试管再放回天平上的小烧杯中称量,发现没有了二氧化碳的试管,质量果然减少了。
　　扩展和迁移
　　教师还可根据学生的具体情况,将该实验做如下的进一步扩展和迁移。
　　提出问题:产生的黑色粉末是什么?
　　根据碱式碳酸铜的元素组成,以及已有的知识,猜测黑色粉末可能是炭黑或氧化铜。①若是炭黑,则在空气中充分灼烧后,质量应减轻,甚至消失,并能生产二氧化碳气体。②若是氧化铜,则灼烧后质量不再改变。甚至可补充氧化铜的有关性质,用稀硫酸与之反应,或用氢气还原氧化铜的方法来验证猜测。
　　补充说明
　　此实验在操作时,还要注意以下几点:
　　(1)碱式碳酸铜取的不要太少,否则生成的CO2太少,即使不套气球,质量也变化不大,使得实验结论缺乏说服力。
　　(2)加热时要注意试管口应略向下,且应在试管冷却后再放回小烧杯中称量,目的是防止生成的水流到试管底部,使试管炸裂。
　　(3)由于反应生成的CO2总是较少,因此,有条件的话,可采用灵敏度较高电子秤,更有说服力。
　　 另外,反应后生成的氧化铜粉末不要丢掉,在后面做氢气还原氧化铜的实验时可以用到,培养学生节约药品的意识。
　　收稿日期:2010-01-12