初中化學關于銅的學習

冉維

摘要：文章探究了初中化學中關于銅的學習的相關問題，希望對于解決有關銅的問題有幫助。

關鍵詞：初中化學銅學習方法

化學是一門滲透很多領域，涉及世間各種物體變化的學科，化學也是大的科學門類中比較基礎的學科，學習與應用化學不僅可以幫助學生更好地了解這個世界，而且便于同學對于一些應用科學進行進一步深入的學習與探究。學習化學對于人生哲學來說大有裨益，可以幫助同學們樹立正確的世界觀，擺脫愚昧，相信科學。世界的歷史因為化學而得到進步。自從門捷列夫發現了元素周期表之后，人類不斷將新的元素“填充”進去（發現新元素），因此人類才得以更全面深刻地認識這個世界。化學改變了我們的生活，并且將繼續改變我們的生活，大到核電站，小到一個暖手貼，這些都充斥著化學的身影。化學如此之重要，教師一定要做好教學工作，學生也要意識到學科的重要性。

一、要解決的問題

下面我們言歸正傳，回到課程本身。銅是我們很熟悉的一種金屬，而在化學里也是我們熟悉的一種元素，有很多的習題涉及銅，也就是“Cu”，下面我們看幾個例子：

1.有一種煉銅的方法叫“火法煉銅”，它的化學方程式為：Cu S+O =2Cu+SO 。在Cu S，中銅的化合價是。

2.銅的化學特性不活潑，只有將H O 滴入Cu和稀硫酸的混合物中才發生反應，其表現為溶液很快變成藍色，那么銅與稀硫酸反應的化學方程式為：。

3.將溶液和溶液混合，會析出綠色堿式碳酸銅沉淀，試寫出該反應的化學方程式。想要解決這些問題，我們首先要進行一些相關知識的學習。

二、相關知識

1.銅：化學符號“Cu”（源于拉丁語：Cuprum），化學性質不活潑，因此是人類最開始發現的金屬單質，也是最開始使用的金屬。銅的原子序數為29。

銅常見的化學反應方程式：

（1）銅與氧在加熱的情況下發生化合反應：

2Cu+O 2CuO

化學反應的現象為亮黃色的銅絲變成黑色的化合物，該化合物即為氧化銅，這里因“O”的化合價為“-2”價，故根據化合物中元素化合價的代數和為零的原則可知“Cu”在這里呈“+2”價。

如果以上反應在產生黑色的氧化銅后繼續加熱，則反應會有進一步變化，即以下反應：

4Cu+O =2Cu O

該反應現象為黑色氧化銅進一步變為紅色化合物，該化合物即為氧化亞銅。這里因“O”的化合價仍然是“-2”價，故根據化合物中元素化合價的代數和為零的原則可知“Cu”在這里呈“+1”價。

根據以上化學反應實例可知，“Cu”一般具有兩種常見的化合價，分別為“+1”和“+2”。

（2）銅與空氣的反應：

在潮濕的空氣中，銅可與二氧化碳發生反應產生可以防止銅進一步腐蝕的“銅綠”——（堿式碳酸銅），其化學反應方程式如下所示：

2Cu+O +CO +H O=Cu（OH） ·CuCO

或：2Cu+O +H O+CO =Cu （OH） CO

這是堿式碳酸銅的兩種不同形式的化學式。在這里，氫氧根“-OH”呈“-1”價，碳酸根“-CO ”呈“-2”價，根據化合物中元素化合價的代數和為零的原則可知“Cu”在這里呈“+2”價。

（3）銅和鹵素發生的反應：

Cu+Cl =CuCl

該反應可直接在常溫下完成，“Cu”呈“+2”價。

（4）Cu+2FeCl =2FeCl +CuCl

該反應為銅和三氯化鐵發生的反應，這個反應在電子行業有著廣泛的應用，大量的科技愛好者或職業的科技工作者運用這個反應進行電路板的制作中很重要的“腐蝕”這一步程序。

（5）銅和酸發生的化學反應：

銅與鹽酸發生反應：

2Cu+4HCl+O =2CuCl +2H O

銅與硫酸發生反應：

2Cu+2H SO +O =2CuSO +2H O

銅與濃鹽酸發生反應：

2Cu+8HCl（濃）=2H [CuCl ]+H ↑

銅與HNO 、熱濃硫酸等氧化性酸發生反應而溶解：

Cu+4HNO （濃）=Cu（NO ） +2NO ↑+2H O

3Cu+8HNO （稀）=3Cu（NO ） +2NO↑+4H O

Cu+2H SO （濃）=CuSO +SO ↑+2H O

三、解決問題

1.對于第一道關于問硫化銅中銅的化合價的問題，我想各位在大標題“二.相關知識”中已經注意到了，我反復提到一個叫做“化合物中元素化合價的代數和為零的原則”的這么一個東西，很好理解，不用過多解釋，我們直接運用這個方法解決這個問題，即“S”呈“-2”價，故根據化合物中元素化合價的代數和為零的原則，“Cu”呈“+1”價。有的人可能會問，為什么“S”在這里就是“-2”價呢？為什么不是“0”“+6”“+4”這些化合價呢？這是個既簡單又復雜的問題，如果把這個反應還原為實體的反應中進行思考，那么這將是一個復雜的問題，有限的篇幅無法解釋，而如果單純地只就化學方程式本身進行思考，那么這個問題就很簡單了：前面已經提到，“Cu”的常見化合價為“+1”價和“+2”價，我們分別代入（其中x為“Cu”的化合價，y為“S”的化合價）進行試驗，根據排除法就可得出“S”呈“-2”價的結論。

2.對于第二道題，該反應為將雙氧水滴入稀硫酸和銅的混合物中產生藍色的硫酸銅溶液的反應，該反應的化學方程式為：

Cu+H O +H SO =CuSO +2H O

在這里，“Cu”呈“+2”價。像這種反應一定要搞清楚各個元素在反應過后呈什么樣的價態，以便于寫出沒有給出的反應生成物的化學式及化學方程式的配平。

3.對于第三道題，該反應為硫酸銅溶液和碳酸鈉溶液混合發生的化學反應，但是，這里要注意，并不是所有鹽發生反應都是置換反應，比如這個反應就是個典型的例子（知道這個例子之后，當我們在做例如“鹽溶液和鹽溶液之間只能發生置換反應”這種判斷題時就可以毫不猶豫地得到答案），它的反應方程式如下：

2CuSO +2Na CO +H O=Cu （OH） CO +2Na SO +CO ↑

這里的難點是寫出堿式碳酸銅化學式，這個一般就要靠平時多做題的積累。另外，要知道反應過后各元素的化合價，這樣才便于寫出題中未給出的化學式（當然，這道題只是特例，一般初中階段不會讓學生獨立寫出這么難的化學式，這里只是想借此例強調寫題中未給化學式的方法。）

四、結語

通過今天對三個例題的研究和探討，我們了解到了“Cu”銅這種元素，知道了它常見的化合價，以及常見的反應和一般的化合物的形式，這對于我們今后解決有關“Cu”的問題有很大的幫助，有很大的指導意義。

參考文獻：

[1]人教版初中化學教材.義務教育課程標準試驗教科書·化學.

[2]崔學桂等主編.基礎無機化學實驗（無機及分析化學部分）.化學工業出版社，2014.

[3]石中英.教育哲學導論[M].北京：北京師范大學出版社，2012.