《2025年新课程新教材导航学九年级化学上册科学版》

13. 将一块光亮的铜片放在酒精灯火焰上灼烧，铜片表面变黑，某化学兴趣小组对黑色物质的成分产生了兴趣，铜片表面的黑色物质是什么呢？
【猜想与假设】
小明认为：铜片表面的黑色物质是烟灰。
小亮认为：铜片表面的黑色物质可能是空气中的氧气与铜反应生成的新物质。
小玲认为：铜片表面的黑色物质中既有烟灰又有铜与氧气反应生成的新物质。
【查阅资料】
① 酒精不充分燃烧会产生炭黑（即烟灰）。
② 氧气的化学性质比较活泼，在加热条件下能与金属铜反应生成黑色的氧化铜。
【实验设计】
实验一：
(1) 取一小段光亮的铜片放入试管内，然后用试管夹夹持试管，放在酒精灯的外焰部位加热。
① 观察到铜片变黑，说明黑色物质的出现可能与空气中的氧气有关。
② 实验一将铜片放入试管中加热，目的是排除酒精不充分燃烧产生的烟灰对实验的干扰。
③ 证明黑色物质不是烟灰，你可以采用的实验方法是将铜片变黑部分放入稀盐酸中,加热,黑色部分会溶解,溶液变蓝。
实验二：
(2) 取一支 20 mL 的试管，将一小段光亮的铜片放入试管中，塞上胶塞，并抽出试管内的空气，再封好胶塞并加热。加热一段时间后，趁热取下胶塞，观察现象。
① 取下胶塞前的现象：铜片不变黑。
② 取下胶塞后的现象：铜片变黑，则证明小亮的猜想正确。
③ 实验二抽出试管内空气的目的是使铜片不与氧气接触。
实验三：
(3) 将足量的铜粉置于硬质玻璃管中，利用氧气传感器测定加热过程中装置内氧气含量的变化情况，采集到的数据如图所示。
① CD 段装置内气压变小的原因是铜与氧气反应,使装置内压强变小。
② 充分加热后，氧气含量没有降为“0”的原因可能是铜粉量不足（写出一点即可）。
③ 通过对黑色物质成分的探究，写出金属铜与氧气在加热条件下反应的文字表达式：铜+氧气$\stackrel{加热}{→}$氧化铜。
【反思应用】
化学反应是否发生，可以通过分析反应物或生成物的“质”和“量”的变化情况进行判断。请你从“量”的角度另行设计实验，验证铜和氧气在加热的条件下发生反应，写出需要测定的数据加热前铜粉的质量、加热后固体的质量(合理即可)。

答案： 13.
(1)外焰 ①氧气 ②排除酒精不充分燃烧产生的烟灰对实验的干扰 ③将铜片变黑部分放入稀盐酸中,加热,黑色部分会溶解,溶液变蓝
(2)①铜片不变黑 ②铜片变黑 小亮 ③使铜片不与氧气接触
(3)①铜与氧气反应,使装置内压强变小 ②铜粉量不足 ③铜+氧气$\stackrel{加热}{→}$氧化铜 【反思应用】加热前铜粉的质量、加热后固体的质量(合理即可)