| 氢氧化钠与硫酸铜的反应的研究成果报告 第一部分： 有关情况说明及课题计划 一、课题名称： 《关于氢氧化钠与硫酸铜反应的调查研究》 二、成 组 组 指导师：林世强老师 四、课题由来 化学是一门神奇的学科，她的功用在我们生活中无处不体现的淋漓尽致，大到尖端科技，重大工程，小到刷锅烹饭，培土育花，化学就像一位慈祥的母亲，为我们静静地释放温暖。 而在平日的学习中，我们深切体味到化学带来的便利，也了解到化学，这一神奇学科，在其身后巨大的可探知性——一次简单的课本例行实验，却让全班人几乎全都体验到失败之感，我们看到了隐藏在这两个常见试剂、这条简单的化学方程式后的秘密。为此，我们也深感自己知识的匮乏。于是，我们选择这个课题，以此充实自己，改变自己，以此为一叶小舟，驶向浩瀚的知识海洋。 五、课题研究的目的和意义 1、了解氧氧化钠与硫酸铜在不同情况下反应的结果，反应产物的性质、类别，反应现象及其原因。 2、借此更深入地了解化学，理解化学，树立探究精神。 六、课题目标 1、培养收集、查阅、整理资料的能力。 2、加强实验操作技能。 3、拓展视野，丰富内涵，发展合作精神，培养社会实践能力。 4、适应时代需求，把书本知识勇于开展、勇于研究、勇于实践。 七、方案设计及人员人工 1、具体方案设计 ①查找资料 ②汇总、分析，对结果提高假设。 ③实验 ④对实验结果汇总及补充 ⑤撰写报告 2、人员分工 ①资料收集：徐步杰 ②实验操作：林汝德、洪恩泽 ③资料汇总、总结：廖维明 八、活动过程 1、（05年10月11月）：查找资料。由于对其他结果不够了解，小级成员分头前往信息室 |
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及图书馆寻查资料，再集中给此步骤负责人。
2、（05年11月~05年12月）：在已知资料基础上，开展小组讨论，运用自己所学知识及指导师指导，对实验结果进行预测并归结。
3、（05年12~06年2月）：在做充分准备后，开始实验。
4、（06年2~06年3月）：分析所得的实验数据，并查找资料，对其进行补充。
5、（06年3~06年5月）：对一学期研究成果进行总结，在参考指导师意见后，开始撰写结题报告。
第二部分
实验结果报告
（注：由于资料所查到的非常少，故归入实验结果）
一、实验原理
由于仪器有限，我们时间有限，故选择此实验为定性探究型结果的实验。
二、标准
由硫酸铜溶液是酸性，而氢氧化钠溶液呈碱性，故我组挑选PH值为两者量之比的参考标准。
三、实验用具：
烧杯（400ml，250ml，100ml各若干），药匙、漏斗、铁架台、试管若干，酒精灯、玻璃棒、蒸发皿、PH试纸、滤纸、胶头滴管、火柴。
四、实验药品
氢氧化钠固体硫酸铜粉末、盐酸、稀硫酸、苯酚、乙酸、氨水、硝酸铜粉末。
五、反应结果
1、完全沉淀（PH=6~7）
反应式：2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO4
此时，硫酸铜与氢氧化钠物质的量之比近似1：2。所得反应产物为蓝色絮奖沉淀，久置后上层溶液无色，即生成氢氧化铜沉淀与水。
2、硫酸铜过量（PH值<6）
反应式：4CuSO4+6NaOH=Cu4(OH)6SO4+3Na2SO4
在试管内装1/3体积的硫酸铜后，滴入4~5滴氢氧化钠溶液，生成兰绿色块状沉淀。溶液久置后呈蓝色，经查证，兰绿色沉淀即为碱式硫酸铜。
3、氢氧化钠过量（PH>7）
反应式：4NaOH+CuSO4=Na2[Ca(OH)4]↓+Na2SO4
我们在装了1/3试管的氢氧化钠后再滴入3~4滴硫酸铜溶液。久置后，上呈无色，而沉淀层为一种蓝白杂泪的糊状沉淀，此为铜酸钠。
六、生成原因及生成物性质
1、氢氧化铜[Cu(OH)2]
这是实验最简单的结果，生成原因是一个铜离子正好与两个氢氧化铜。其为一种蓝色固体。难溶于水，加热易分解，微显两性。
2、碱式硫酸铜。[Cu4(OH)6SO4]
在实验中，氢氧化钠处于不足，故氢氧离子相对铜离子也就不足，使氢氧根离子无法完全结合所有铜离子，故它代替一部分硫酸根离子，生成碱式硫酸铜。
这是一种兰绿色固体，受热可分解（生成硫酸铜和氢氧化铜），但受热时间比氢氧化钠分解的时间还要长，生成蓝色与黑色并存浊液[Cu4(OH)6SO4=CuSO4+3Cu(OH)2，Cu(OH)2=CuO+H2O]
并且，碱式硫酸铜可溶于无机酸（实验用盐酸和稀硫酸），有机酸（实验用苯酚和乙酸），碱（实验用氢氧化钠和氢氧化钙）等。
它还会与氨水反应，生成钢蓝色溶液，有氨味[Cu4(OH)6SO4+8NH3=3Cu(NH3)2(OH)2+Cu(NH3)2SO4]
3、铜酸钠[Na2Cu(OH)4]
它的形成原因相当复杂，删繁就简地就是氢氧与铜离子结合成氢氧化铜后，由于溶液中氢所氧根偏多，而氢氧化铜又微显两性（氢氧化铜可写为Cu(OH)2及H2CuO2）故又结合两个氢氧根离子，再与钠离子结合生成铜酸钠。
这是一种相当不稳定的蓝白色物质，难溶于水，它只有在碱性条件下才能存在，溶液稀释后，它即分解成氢氧化铜和氢氧化钠[Na2Cu(OH)4=2NaOH+CU(OH)2↓]，在久置之后，它会风化分解[Na2Cu(OH)4=2NaOH+CU(OH)2↓]。
它会与酸反应，例如与稀盐酸反应生成氧气与钠盐，与浓盐酸反应生成氯气和氧气。
（注：酸的反应，是要求在碱性条件下，使沉淀与酸优先结合，较之我们的水平，难度极大，故只暗摘抄资料谨作参考）
第三部分：
研究性学习的心得体会
洪恩泽：通过这次实验，开阔了视野，渊博了知识，增强了实践能力，培养了化学兴趣心，这些都将在我以后的人生道路上为我指航，为我扬帆。
廖维明：这一学期的艰辛工作，使我对于这个反应的认识更透彻，更深刻，也看到了理论与实际间结合的困难，但我明白困难就是用来克服的。
林汝德：化学是一门五彩斑斓的学科，实验是其重要的研究手段。在研究中我们虽遇不少难题，但我们学会自主奋斗，克服难关，独立自主地完成课题，提高自我修养，让我可以更好地学习化学。
徐步杰：科学研究是困难的，这是我在这次研究中最大体会，并且在实验中要态度认真，工作细致，总让人想起来容易做起来难，但经过锻炼，我的实验水平，收集资料能力有所提高，思绪更加严密。
参考书目，网页：
《化学词典》、《中学化学教研手册》。
信丰教育网：www.xfjy.com
人民出版社主页：www.pep.com.cn
中国铜网：www.copperchina.com
最后说几句：
也许结果不尽人意，但人生即如此，喜怒哀乐，酸甜苦辣，你要一一品尝，只因我们挥酒了汗水，付出了辛劳，即使看不到鲜花与微笑，但我们无愧明天的朝阳。
高一（2）
氢氧化钠与硫酸铜反应结果研究组
06年4月15日
2、（05年11月~05年12月）：在已知资料基础上，开展小组讨论，运用自己所学知识及指导师指导，对实验结果进行预测并归结。
3、（05年12~06年2月）：在做充分准备后，开始实验。
4、（06年2~06年3月）：分析所得的实验数据，并查找资料，对其进行补充。
5、（06年3~06年5月）：对一学期研究成果进行总结，在参考指导师意见后，开始撰写结题报告。
第二部分
实验结果报告
（注：由于资料所查到的非常少，故归入实验结果）
一、实验原理
由于仪器有限，我们时间有限，故选择此实验为定性探究型结果的实验。
二、标准
由硫酸铜溶液是酸性，而氢氧化钠溶液呈碱性，故我组挑选PH值为两者量之比的参考标准。
三、实验用具：
烧杯（400ml，250ml，100ml各若干），药匙、漏斗、铁架台、试管若干，酒精灯、玻璃棒、蒸发皿、PH试纸、滤纸、胶头滴管、火柴。
四、实验药品
氢氧化钠固体硫酸铜粉末、盐酸、稀硫酸、苯酚、乙酸、氨水、硝酸铜粉末。
五、反应结果
1、完全沉淀（PH=6~7）
反应式：2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO4
此时，硫酸铜与氢氧化钠物质的量之比近似1：2。所得反应产物为蓝色絮奖沉淀，久置后上层溶液无色，即生成氢氧化铜沉淀与水。
2、硫酸铜过量（PH值<6）
反应式：4CuSO4+6NaOH=Cu4(OH)6SO4+3Na2SO4
在试管内装1/3体积的硫酸铜后，滴入4~5滴氢氧化钠溶液，生成兰绿色块状沉淀。溶液久置后呈蓝色，经查证，兰绿色沉淀即为碱式硫酸铜。
3、氢氧化钠过量（PH>7）
反应式：4NaOH+CuSO4=Na2[Ca(OH)4]↓+Na2SO4
我们在装了1/3试管的氢氧化钠后再滴入3~4滴硫酸铜溶液。久置后，上呈无色，而沉淀层为一种蓝白杂泪的糊状沉淀，此为铜酸钠。
六、生成原因及生成物性质
1、氢氧化铜[Cu(OH)2]
这是实验最简单的结果，生成原因是一个铜离子正好与两个氢氧化铜。其为一种蓝色固体。难溶于水，加热易分解，微显两性。
2、碱式硫酸铜。[Cu4(OH)6SO4]
在实验中，氢氧化钠处于不足，故氢氧离子相对铜离子也就不足，使氢氧根离子无法完全结合所有铜离子，故它代替一部分硫酸根离子，生成碱式硫酸铜。
这是一种兰绿色固体，受热可分解（生成硫酸铜和氢氧化铜），但受热时间比氢氧化钠分解的时间还要长，生成蓝色与黑色并存浊液[Cu4(OH)6SO4=CuSO4+3Cu(OH)2，Cu(OH)2=CuO+H2O]
并且，碱式硫酸铜可溶于无机酸（实验用盐酸和稀硫酸），有机酸（实验用苯酚和乙酸），碱（实验用氢氧化钠和氢氧化钙）等。
它还会与氨水反应，生成钢蓝色溶液，有氨味[Cu4(OH)6SO4+8NH3=3Cu(NH3)2(OH)2+Cu(NH3)2SO4]
3、铜酸钠[Na2Cu(OH)4]
它的形成原因相当复杂，删繁就简地就是氢氧与铜离子结合成氢氧化铜后，由于溶液中氢所氧根偏多，而氢氧化铜又微显两性（氢氧化铜可写为Cu(OH)2及H2CuO2）故又结合两个氢氧根离子，再与钠离子结合生成铜酸钠。
这是一种相当不稳定的蓝白色物质，难溶于水，它只有在碱性条件下才能存在，溶液稀释后，它即分解成氢氧化铜和氢氧化钠[Na2Cu(OH)4=2NaOH+CU(OH)2↓]，在久置之后，它会风化分解[Na2Cu(OH)4=2NaOH+CU(OH)2↓]。
它会与酸反应，例如与稀盐酸反应生成氧气与钠盐，与浓盐酸反应生成氯气和氧气。
（注：酸的反应，是要求在碱性条件下，使沉淀与酸优先结合，较之我们的水平，难度极大，故只暗摘抄资料谨作参考）
第三部分：
研究性学习的心得体会
洪恩泽：通过这次实验，开阔了视野，渊博了知识，增强了实践能力，培养了化学兴趣心，这些都将在我以后的人生道路上为我指航，为我扬帆。
廖维明：这一学期的艰辛工作，使我对于这个反应的认识更透彻，更深刻，也看到了理论与实际间结合的困难，但我明白困难就是用来克服的。
林汝德：化学是一门五彩斑斓的学科，实验是其重要的研究手段。在研究中我们虽遇不少难题，但我们学会自主奋斗，克服难关，独立自主地完成课题，提高自我修养，让我可以更好地学习化学。
徐步杰：科学研究是困难的，这是我在这次研究中最大体会，并且在实验中要态度认真，工作细致，总让人想起来容易做起来难，但经过锻炼，我的实验水平，收集资料能力有所提高，思绪更加严密。
参考书目，网页：
《化学词典》、《中学化学教研手册》。
信丰教育网：www.xfjy.com
人民出版社主页：www.pep.com.cn
中国铜网：www.copperchina.com
最后说几句：
也许结果不尽人意，但人生即如此，喜怒哀乐，酸甜苦辣，你要一一品尝，只因我们挥酒了汗水，付出了辛劳，即使看不到鲜花与微笑，但我们无愧明天的朝阳。
高一（2）
氢氧化钠与硫酸铜反应结果研究组
06年4月15日
| 教研组录入：李凤肖 |