高中化学实验创新：铜与浓稀硝酸的反应.doc

铜与硝酸的反应嘉禾县第一中学：王赛中一、实验在教材中所处的地位和作用：1、人教版化学必修1教材将铜与硝酸的反应放在学习了氮的氧化物和氨之后，将硫酸和硝酸的氧化性放在一起学习。铜与浓、稀硝酸反应的实验是为了证明硝酸具有强氧化性而设置的,在教学中至关重要。2、实验能有效地帮助学生理解和掌握这两个反应，提高学生学习化学的兴趣，并且能很好地培养学生观察能力、思考能力和分析解决问题的能力。3、这两个反应是学业水平考试和高考的重要考点，该实验的原理分析、操作步骤、现象描述、相关计算和实验创新是高考的常见考点。二、实验原型及不足之处：1、传统的铜与浓、稀硝酸反应的实验存在诸多不足。一方面2个实验分开做，操作麻烦，费时、费药品；另一方面没有隔绝空气很难观察到无色气体变成红棕色的过程；更重要的是有毒气体没有处理，严重污染环境。2、正是因为传统实验存在的不足，现行人教版化学必修1中有这两个反应，并且是非常重要的反应，但是没有实验。在教学中我们发现学生对这两个反应及相关问题掌握不好。三、实验创新与改进之处：1、将铜与浓、稀硝酸两个反应的实验有效地整合。2、实验器材简单、操作简便、现象明显。3、实验在隔绝空气的条件下进行，能观察到无色气体变成红棕色气体的过程。4、实验有效地防止了有毒气体污染环境，符合绿色环保的要求。5、实验操作的成功率非常高。四、实验用品：药品：铜片、浓硝酸、氢氧化钠溶液。仪器用品：锥形瓶1个、带玻璃管橡皮塞1个、实心橡皮塞1个（上部中间打薄，方便注射器扎入）、硬质短玻璃管1根（容积略小于20ml）、医用20ml注射器2个、小烧杯2个、25ml量筒一个、铁架台（带铁夹）。五、实验原理及装置说明（包括实验装置平面图）：原理：Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2+2H2O ；3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO+4H2O。2NO+O2= 2NO2 无色气体变成红棕色，氮的氧化物的性质，氮的氧化物用氢氧化钠溶液吸收，以及压强关系的运用。装置说明和装置平面图：Cu片注射器2注射器1六、实验步骤和现象： 1、如图将仪器组装好，检查气密性。 2、两个小烧杯分别装好氢氧化钠溶液和水。3、用25ml量筒量量取20ml浓硝酸加入锥形瓶中。 4、注射器1活塞上拉至浓硝酸充满硬质玻璃管。 5、将大约40ml水加入锥形瓶中。此时铜与浓硝酸开始反应，产生红棕色气体和蓝色溶液，液面下降。液面下降至离开铜片后，反应停止。很快可见红棕色变浅，此处可以给学生设问，让学生分析并掌握好二氧化氮溶于水和与水反应的问题。6、将注射器1活塞推下至硬质玻璃管中浓硝酸排尽，此时注射器1中还有空气剩余。再将注射器2活塞向上拉至液体充满硬质玻璃管，此时二氧化氮吸到了注射器2中，拔下注射器2，将其中气体慢慢注入氢氧化钠溶液中。硬质玻璃管中稀硝酸与铜片反应，产生无色一氧化氮气体，液面下降至离开铜片，反应停止。气体体积不变，说明一氧化氮不溶于水。7、将注射器1中空气注入硬质玻璃管中，无色气体变成红棕色。8、用注射器2缓慢注入氢氧化钠溶液到硬质玻璃管中，吸收氮的氧化物，防止污染空气 。七、实验效果：器材简单、操作简便、现象明显、成功率高八、自我评价：1、将铜与浓、稀硝酸两个实验有效地整合在一个实验中，省时、省药品。2、本实验器材简单、操作简便、现象明显，有利于提高学生学习化学的兴趣。3、本实验药品用量少，节约药品。4、本实验在隔绝空气的条件下进行，能观察到无色气体变成红棕色气体的过程。5、本实验没有污染环境，达到了绿色环保的要求。6、利用实验操作和现象，提高学生观察能力、思考能力和分析解决问题的能力。7、实验成功率非常高。8、通过一个实验，使学生将铜与浓、稀硝酸的反应、氮的氧化物的