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煉金術師的夢~點銅成金 次要群組 [化學教學::氧化還原] 列印 推薦
作者或來源 zfang 2013-04-23 17:20:43
關鍵字 1黃銅 2鋅銅合金 3氫氧化鈉 4氧化還原
此文完整連結 http://zfang.zipko.info/306.html
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不正常人類人腦智慧研究所
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在一次教師研討會中,談到國二上學期化學單元實驗太少,而效果最好的趣味化學實驗,大家一致認為是『做金幣』,也就是鋅銅合金的實驗!

第一次接觸這個實驗是在大三蕭次融老師的課堂中,他命名為『煉金術師之夢』,銅幣、銀幣、金幣!許多理化老師都會,本來是擔心『損毀國幣』,所以不敢放在網路上,但為了教育...我還是將它整理出來給大家作參考,讓不熟悉此實驗的老師也能帶學生做做。

這個實驗操作簡單、效果好,如果要說麻煩~就是得先換好又新又亮的一元銅板,我通常會提早預告讓學生自行收集,至少三枚(才能做出金、銀、銅);有時也會有學生家長主動協助兌換幾百個銅板。

*******

我做這個實驗時沒有定量,有點隨性(很不科學~),好像大廚做菜一樣:
(1)約取一刮杓稍多的氫氧化鈉NaOH(也有人說6M)、一刮杓Zn鋅粉,加入蒸發皿中,並添加適量水(比藥品多一些)
(2)將混合溶液加熱,注意此時會有刺激性氣體產生,所以最好在通風處實驗。

(3)把銅幣放入熱溶液中『煮』幾分鐘。(溶液要能淹過銅幣)
(4)以鑷子小心將銅幣夾出,可以發現銅幣表面變成銀色,放入準備好的清水燒杯中,輕輕洗滌,銅幣變成了『銀幣』 (表面附著一層鋅) 。要注意NaOH的濃度很高,學生若觸碰到會感受明顯的滑膩感,務必叮嚀學生以清水沖洗乾淨。

(5)最後,以鑷子將這枚『銀幣』放在火上烤一會,這就是所謂真金不怕火煉?會發現,銀幣逐漸變色,差不多變色均勻,和同學一同倒數:『3~2~1~』,將它放入另一杯清水中……可以聽到『ㄔ~』一聲,神奇的事發生了,銀幣變成『金幣』了!(滿好聽的聲音~古代人以烙鐵酷刑施加在人體上好像也是這種聲音?)

所謂的金幣,其實是表面的鋅與銅結合成鋅銅合金,也就是黃銅。如果加熱時間太久,銅的比例逐漸增加,則又會回復。冷卻之後,回收各組的溶液,不要貿然到入水槽或廢液桶,其實還可以讓下一個班再實驗。

*******

不過這個變金幣的實驗並不是銅鋅間的置換作用,也不是電鍍,因為沒有通電~這個實驗是『非置換反應』!

小說明:

  1. 電鍍是以電解的方法,在一種金屬的表面上加一層另一種金屬。待鍍的物品放在電解槽的負極(陰極),而電鍍的材料則置於正極(陽極),電鍍液要含欲鍍金屬的離子。
  2. 置換反應是一種氧化還原反應,如果活性大的金屬(例如:Zn粉)放在活性較小的金屬化合物溶液中(例如:CuSO4),便會發生置換作用,Zn + CuSO4 -->ZnSO4 + Cu  (以此實驗而言,溶液Cu2+藍色消褪,暗紅色Cu析出)

*******

『這個方法,不知道能不能把我們奧運的四銅變成四金哩?』想太多了~真的是在作夢!

 


分類:創意教學與科學活動 2008/08/27 18:15

END
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