【文章內(nèi)容簡介】 如何用簡便的方法鍍銅，以此來應(yīng)用于我們的生活中呢？經(jīng)過化學(xué)課上的學(xué)習(xí)，本化學(xué)小組對鍍銅產(chǎn)生了濃厚的興趣，大家共同合作進(jìn)行了深入的探究。（二）傳統(tǒng)鍍銅方法一般來說，現(xiàn)在所使用的傳統(tǒng)鍍銅方法有非金屬流液鍍銅法，無氰鍍銅液及無氰鍍銅法，通路孔鍍銅法，小直徑孔鍍銅法，不溶陽極電鍍銅法，半導(dǎo)體活化材料化學(xué)鍍銅法，非水體系儲氫合金粉的化學(xué)鍍銅法，絕緣瓷套低溫自催化鍍銅法，碳纖維均勻鍍銅工藝，陶瓷玻璃常溫化學(xué)鍍銅法等。由于涉及專利問題，以上鍍銅方法均不能找到詳細(xì)過程。但是我們在探究的過程中發(fā)現(xiàn)，以上這些鍍銅方法往往耗資巨大，因為大多鍍銅工藝適用于工業(yè)，因此在操作過程中具有一定危險性與困難性，也曾發(fā)生過在鍍銅工藝過程中工作人員中毒的事件。因此，探究新的，更安全，更合理，更簡便的鍍銅方法也是科學(xué)家們迫在眉睫的研究問題。（三）關(guān)于無電鍍銅此為日本東京株式會社日礦材料申請的專利。一種無電鍍銅溶液，其特征在于與第一還原劑一起使用作為第二還原劑的次磷酸或次磷酸鹽，并同時使用抑制銅沉積的穩(wěn)定劑。第一還原劑包括福爾馬林和二羥乙酸，次磷酸鹽包括次磷酸鈉、次磷酸鉀和次磷酸銨。抑制銅沉積的穩(wěn)定劑包括煙酸、硫脲、2巰基苯或巰基乙酸。在較難發(fā)生鍍敷反應(yīng)的鏡面(例如半導(dǎo)體晶片等)上無電鍍銅時，該無電鍍銅溶液可以在降低的溫度下上實現(xiàn)均勻鍍敷。銅金屬的無電電鍍制成的阻擋層沉積能給人們帶來很多好處。它適應(yīng)集約型工業(yè)的特點，環(huán)保安全，適合科技工作者的研究與工業(yè)上技術(shù)的進(jìn)一步革新；在工業(yè)上有廣泛應(yīng)用，如上圖所示，它可作為電鍍銅的有效補(bǔ)充，是高新工藝的重要組成部分。據(jù)樂觀估計，未來在鍍銅工業(yè)上無電鍍銅將會有更廣闊的發(fā)展前景。無電鍍銅的優(yōu)點中，有對雙向?qū)щ姷倪x擇性，有再沉積一種無定形合金的可能性，有通過加入一種第三組份而使二元合金的性質(zhì)增強(qiáng)化的好處，有高可靠性和低成本費(fèi)用。在集成電路的結(jié)構(gòu)中在銅和鈷的面上，在堿性溶液中常沉積一層富鈷的鈷——鎢——磷三元合金。合金中磷的成分較高(以重量計約11％)，低的第三組份鎢(約以重量計占2％)。以無電鍍銅膜作為后續(xù)電鍍銅的晶種層,得到純度相當(dāng)高,表面粗糙度低,電阻系數(shù)低,殘留應(yīng)力低,填充能力極佳的銅金屬內(nèi)連線，具有絕佳的平整度與良好的階梯覆蓋性, 銅鍍層與幾何結(jié)構(gòu)一致成份純且均勻,此一整合性低溫電化學(xué)鍍銅法,非常適合作為下一時代90 nm 以下超大型積體電路中金屬內(nèi)連線之使用。（四）探究無電鍍銅的實驗 [實驗?zāi)康腯探究學(xué)生利用日常材料進(jìn)行無電鍍銅的可行性 [實驗原理] 所謂電鍍，就是應(yīng)用電解原理，在某些金屬表面鍍上一薄層其它金屬或合金的過程。[關(guān)于實驗的猜想與問題] ？ ，為什么銅綠會消失，銅片會露出金屬的本色，而銅片表面又為什么會有氣泡產(chǎn)生？[實驗時間]2007年2月2日下午第四節(jié)課 [實驗場所]效實中學(xué)化學(xué)實驗室 [實驗用品] 氨水、銅片（約20枚）、盤子、足量餐巾紙、百潔絲、鐵釘（約4枚）、足量食鹽、足量白醋，茶匙，玻璃罐2個，盤子2個，紙巾若干 [實驗步驟]取20枚銅片及足量餐巾紙，準(zhǔn)備好盤子放于通風(fēng)處，先將幾層紙巾均勻平鋪于盤子上，然后將銅片均勻置于餐巾紙上。將氨水淋在銅片上，使得銅片剛好浸沒在氨水中，晾干。觀察到氨水在倒入盤子后迅速放出有刺激性氣味的氣體，在很長一段時間內(nèi)刺鼻氣味沒有消失。當(dāng)氨水浸沒銅片后約三分鐘，餐巾紙上呈現(xiàn)出藍(lán)色，且在銅片晾干后，表面形成一層銅綠。（銅片與氨水和空氣中的二氧化碳反應(yīng)，生成了堿式碳酸銅和氨氣，放出的有刺激性氣味的氣體即為氨氣。推測實驗方程式：2cu+nh3h20+co2 =cu2(oh)2co3+nh3↑）將白醋倒入玻璃瓶中（約半瓶），然后將半勺食鹽倒入玻璃瓶中，用茶匙攪拌直至食鹽完全溶解。4將20枚銅片放入玻璃瓶里靜置。觀察到銅片表面的銅綠基本消失，銅片露出銅的金屬本色，銅片表面有氣泡產(chǎn)生。，直到鐵釘露出金屬光澤。然后將鐵釘放入玻璃罐中，靜置過夜。觀察到：將鐵釘投入溶液后，立即有大量氣泡產(chǎn)生，并附著于其表面。，觀察到：過夜后鐵釘表面形成了一層銅膜，并隨著時間的推移銅膜逐漸致密。當(dāng)玻璃瓶被靜置后數(shù)日，仍能看到有氣泡產(chǎn)生，同時溶液呈橘紅色，鐵釘與銅片較剛放入時顯現(xiàn)出更明亮的光澤。[誤差分析]因時間關(guān)系，銅片在沒有完全晾干的情況下，或是鐵釘表面的鐵銹沒有完全被百潔絲擦去，未充分顯出光澤時，即被投入白醋中，可能造成誤差或使現(xiàn)象不明顯。白醋及氨水的質(zhì)量得不到充分保證，用量尚需斟酌。由于實驗所需材料均為自備（除氨水與銅片外），因此與專業(yè)材料相比，難免在用量與用法上有所誤差，這可能造成實驗結(jié)果不明顯。[實驗結(jié)論] 經(jīng)過較長時間的靜置，玻璃瓶中的鐵釘表面已覆蓋上一層薄膜，表面顯銅的自然光澤，－這表明用此法鍍銅取得一定成效。（cu－2e＝cu2+）猜測銅離子與醋酸以及氫氧根反應(yīng)，生成銅、甲酸氫根與氫氣。推測實驗方程式：+cu2+2ch3cooh+4oh=cu+2hc2o4+5h2↑（五）對于實驗的評價 ： 根據(jù)以上結(jié)論，我們了解了“無電鍍銅”的基本方法，將“有電鍍銅”和“無電鍍銅”緊密的結(jié)合在一起，并且這個實驗在實驗室就能完成，簡單方便，我們從中更體會到了化學(xué)的靈活性以及化學(xué)與生活的緊密聯(lián)系。： 科學(xué)性：不斷地通過學(xué)習(xí)、思考、研究獲取新知識，并且學(xué)以致用，解決實際問題。時效性： 無電鍍銅是當(dāng)今社會的一大化學(xué)熱點，對它的研究就意味著跟上時代的腳步，就是對世界的充分了解，就是快速的溶入整個世界，具有現(xiàn)代化學(xué)理念。創(chuàng)新性：在實驗室中進(jìn)行這個無電鍍銅的實驗，不同與其他的試驗，試驗場所發(fā)生了質(zhì)的飛躍，從儀器精密的工廠了，來到了簡單方便的實驗室，把程序繁瑣的試驗過程變成了簡單的試驗探索，這也就是其創(chuàng)新意義之所在：刪繁就簡。探索性：“無電鍍銅”對于大多數(shù)的同學(xué)來說還是比較陌生的，所以無電鍍銅這個試驗也是對不知道的化學(xué)領(lǐng)域的探索研究。通過這次實驗，我們不僅加深了對化學(xué)的了解，更是體驗到了探索精神和樂趣。合理性：本次課題研究，先由課題選擇、查閱資料、再制訂實驗方案、再進(jìn)行實驗，以驗證理論推想，最終得出結(jié)論。理論指導(dǎo)了實踐，實踐驗證了理論，最后形成結(jié)論，完成了“理論——實踐——理論”三步走，整個過程思路清晰、完整、有條理?？尚行裕罕敬握n題研究中所用器材和藥品都是很常見且簡易的，基本可以在家庭的廚房中找到，成本低廉，這也是本次課題——無電鍍銅的最大優(yōu)點。有待進(jìn)一步完善的問題：其一是速度太慢，需1—2天小鐵釘才能完整地鍍上銅膜； 其二是4—5天后仍浸在介質(zhì)中的刀片表面銅膜脫落，刀面呈黑色?？梢娙缫獙⒃摲☉?yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中需對此法的生產(chǎn)工藝作進(jìn)一步的研究，以完善其實用性。：值得學(xué)習(xí)的地方：（1）.實驗進(jìn)行的嚴(yán)密性：這里的嚴(yán)密性不僅僅是指實驗步驟的嚴(yán)密，也是指實驗前對可能發(fā)生的意外作出的周密思考，對于有刺激性氣味的化學(xué)反應(yīng)過程，均在通風(fēng)處完成；所有藥品的取、放以及實驗操作都嚴(yán)格遵守實驗規(guī)范。（2）.多次實驗看結(jié)果：不同與普遍的化學(xué)實驗，出于嚴(yán)謹(jǐn)考慮，本次實驗我們作了多組平行試驗，在實驗過程中及時記錄實驗現(xiàn)象，并持續(xù)跟蹤觀察、記錄，使實驗結(jié)果更有代表性，更能說明問題。可以改進(jìn)的地方：（1）.實驗器材的精確性：實驗器材應(yīng)該新買，而不應(yīng)該個人準(zhǔn)備，雖然這只是一個小實驗，但藥品的純度則會對實驗造成影響。：（1）.在此實驗前，小組成員進(jìn)行了積極且充分的準(zhǔn)備，除銅片和氨水外，所有的器材和藥品都由組員從各自家中帶來，并及時與老師溝通借用所缺的實驗用品、確定實驗場所，并且查閱相關(guān)的資料。（2）.實驗時，組員團(tuán)結(jié)一致，分工合作，服從命令，合理統(tǒng)籌。整個實驗過程緊湊、高效，用時約2/3小時，又快又好地完成了預(yù)期的實驗任務(wù)。在實驗中，小組成員本著安全實驗，實事求是的原則和科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度，力求圓滿。（3）.實驗結(jié)束后，在組長牽頭主持下，小組進(jìn)行了實驗總結(jié)，并著手撰寫相關(guān)論文和實驗報告。我們成功地在鐵釘、刀片上鍍上了一層銅膜，取得了預(yù)期的效果，驗證了實驗前的推理和判斷。七、成果形式：兩個裝有銅片的玻璃罐，一份綜合的實驗報告，一篇研究性學(xué)習(xí)活動論文。八 感想 ：這次的實驗不僅對于我們以后在化學(xué)的學(xué)習(xí)上會有很大幫助，而且在以