Sáng kiến kinh nghiệm THPT: Điều chế và bảo quản đồng (I) oxit Cu2O

Mục tiêu nghiên cứu của sáng kiến kinh nghiệm là sản xuất một số hóa chất làm mẫu kiểm chứng mà phòng thí nghiệm các trường phổ thông không có sẳn. Sản xuất và bảo quản đồng (I) oxit Cu2O từ điều kiện thực tế của phòng thí nghiệm các trường phổ thông, làm mẫu kiểm chứng cho các thí nghiệm có sản phẩm tạo thành kết tủa đỏ gạch.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Sáng kiến kinh nghiệm THPT: Điều chế và bảo quản đồng (I) oxit Cu2O www.hoahocmoingay.com SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BẾN TRE TRƯỜNG THPT NGUYỄN NGỌC THĂNG Sáng kiến kinh nghiệm Đề tài:ĐIỀU CHẾ VÀ BẢO QUẢN ĐỒNG (I) OXIT Cu2O Tác giả: Trần Văn Nguyện Đơn vị: THPT Nguyễn Ngọc Thăng Bến Tre, tháng 3 năm 2013 1 www.hoahocmoingay.com MỞ ĐẦU 1.Bối cảnh và tính cần thiết của đề tài. Mẫu đối chứng cho các thí nghiệm hóa học là một thao tác bắt buộc nhằmchứng minh cho giả thiết giáo khoa hay phát hiện hoặc kết luận một tính chất nào đócủa chất hóa học trong các bài giảng về hóa học ở các trường phổ thông và cũng là thaotác cơ bản trong nghiên cứu khoa học. Bằng kinh nghiệm thực tế giảng dạy nhiều năm bộ môn nầy ở trường phổ thôngtôi nhận thấy: -Không phải thí nghiệm nào cũng có hóa chất mẫu để kiểm chứng cho giả thiếtmình đưa ra, vì hóa chất mẫu thuộc loại này không có sẳn. -Mẫu kiểm chứng là những hóa chất khó khó điều chế trong phòng thí nghiệm. -Mẫu kiểm chứng khó bảo quản. Trong tình huống như thế buộc giáo viên đứng lớp thường phải kết luận kiếnthức mới cho học sinh có tính chất áp đặt nên khả năng thuyết phục bị hạn chế, nhất làđối với học sinh giỏi hay thắc mắc, tìm tòi. Trong số các hóa chất khó tìm để làm mẫu kiểm chứng có đồng (I) oxit Cu2Omàu đỏ gạch. Ta dùng nó để kiểm chứng sản phẩm đồng (I) oxit Cu2O sinh trong phảnứng oxi hóa của Cu(OH)2/NaOH với nhóm hiđrocacboyl –CHO (nhóm định chức củaanđehit). Nhưng Cu2O làm mẫu đối chứng lại không có sẳn trong phòng thí nghiệm,khó điều chế, khó bảo quản (dễ bị oxi hóa thành CuO màu đen). Từ những lý do trên, qua kinh nghiệm thực tế giảng dạy, thực nghiệm và điềukiện thực tế của phòng thí nghiệm các trường phổ thông, tôi đề xuất đề tài của Sángkiến kinh nghiệm là: “Điều chế và bảo quản đồng (I) oxit Cu2O ” dễ thực hiện, bảoquản được lâu, dùng làm mẫu kiểm chứng cho các phản ứng minh họa mà sản phẩmtạo thành có màu đỏ gạch của đồng (I) oxit Cu2O. 2.Phạm vi nghiên cứu: -Thực tế công tác giảng dạy và thực nghiệm hóa học các trường phổ thông màcụ thể là trường THPT Nguyễn ngọc Thăng. -Nhu cầu hóa chất Cu2O làm mẫu kiểm chứng cho các thí nghiệm. 2 www.hoahocmoingay.com 3.Mục tiêu đề tài: 3.1.Mục tiêu tổng quát: Sản xuất một số hóa chất làm mẫu kiểm chứng màphòng thí nghiệm các trường phổ thông không có sẳn . 3.2.Mục tiêu cụ thể: Sản xuất và bảo quản đồng (I) oxit Cu 2O từ điều kiện thựctế của phòng thí nghiệm các trường phổ thông, làm mẫu kiểm chứng cho các thínghiệm có sản phẩm tạo thành kết tủa đỏ gạch. 3.3.Điểm mới trong kết quả nghiên cứu: -Tự sản xuất Cu2O làm mẫu kiểm chứng cho các phản ứng có sản phẩm tạo rakết tủa đỏ gạch của Cu 2O mà phòng thí nghiệm các trường phổ thông không có loạihóa chất nầy để kiểm chứng. -Sản phẩm tạo thành là thuần nhất, màu đặc trưng chuẩn của hóa chất theo mô tảgiáo khoa. -Cách bảo quản được lâu (hàng năm) và đơn giản. -Phương pháp điều chế mới, đơn giản, được kết hợp từ những kiến thức giáokhoa cơ bản. 3 www.hoahocmoingay.com NỘI DUNG CỦA ĐỀ TÀI Trong khuôn khổ đề tài Sáng kiến kinh nghiệm này, tôi xin giới thiệu 2 phươngpháp đơn giản điều chế Cu2O trong điều kiện phòng thí nghiệm trường phổ thông vàcách bảo quản được lâu mà đơn giản. 1.CƠ SỞ LÝ THUYẾT 1.1.Cơ sở lý thuyết về Kim loại đồng (Cu): 1.1.1.Vị trí, cấu tạo nguyên tử, tính chất vật lí. - Đồng Cu (Z=29) thuộc chu kì 4 nhóm IB trong hệ thống tuần hoàn. - Nguyên tử khối: 63.597. - Cấu hình e ở trạng thái cơ bản: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p 6 3d10 4s 1. - Gồm 2 đồng vị bền: 63 65 29 Cu (70,13%) và 29 Cu (29,87%) - Là chất rắn màu đỏ, dẫn điện và dẫn nhiệt tốt (Xem thêm 1 số tính chất vật lýbảng dưới ) [1] Độ dẫn Độ dẫn Độ cứng Kim loại Tnc,0C Ts,0C Tỉ khối điện nhiệt (Moxơ) (Hg =1) (Hg =1) Cu 1083 2543 8.94 3.0 57 36 1.1.2.Tính chất hóa học: *Tác dụng với phi kim (O2, Cl2, S,…) -Với oxi, tác dụng tạo oxit. Nếu đốt trên ngọn lửa, ta sẽ thấy một lớp màu đenlẫn đỏ bao phủ của hai oxit đồng (I) Cu2O và đồng (II) CuO: 2Cu + O2  2CuO  CuO + Cu   Cu2O [2] -Với Cl2, đồng tác dụng mãnh liệt tạo CuCl2 và CuCl : Cu + Cl2  CuCl2 (tan tốt trong nước)  CuCl2 + Cu  2CuCl (không tan trong nước, tan trong dd HCl) [3] -Với Lưu huỳnh, đồng đốt nóng tiếp tục cháy trong hơi lưu huỳnh tạo muốiđồng sunfua màu đen, giòn: to Cu + S   CuS *Tác dụng với axit: 4 www.hoahocmoingay.com -Đồng không tan trong dung dịch HCl, H2SO4 loãng, nhưng khi có mặt oxi thìđồng sẽ tan trong dung dịch HCl theo phương trình: 2Cu + 4HCl + O2   2CuCl2 + 2H2O [4] -Trong môi trường HCl khá đặc và dư đồng, đồng tiếp tục tác dụng CuCl2 tạođồng (I) clorua CuCl: ...