施秀杰　馬學(xué)敏　衷明華

一、改進(jìn)目的

銅與濃、稀硝酸反應(yīng)演示實(shí)驗(yàn)是人教版高中化學(xué)必修1的重點(diǎn)演示實(shí)驗(yàn)之一，能否做好該實(shí)驗(yàn)直接影響到學(xué)生對(duì)硝酸強(qiáng)氧化性的理解和把握，從而影響對(duì)金屬與濃、稀硝酸反應(yīng)特點(diǎn)的總結(jié)。

在常規(guī)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，我認(rèn)為存在以下幾點(diǎn)不足：

（1）由于銅與濃硝酸的反應(yīng)程度比較劇烈，產(chǎn)生的有毒氣體NO2容易逸散到空氣中，造成嚴(yán)重的環(huán)境污染，危害師生身體健康，不利于課堂教學(xué)。

（2）由于不能排盡試管內(nèi)的空氣，銅與稀硝酸反應(yīng)生成的無(wú)色NO氣體極易被試管中的空氣氧化成紅棕色NO2氣體，從而影響學(xué)生對(duì)NO顏色的觀察，同時(shí)也無(wú)法演示NO轉(zhuǎn)化為NO2的過(guò)程。

（3）分別使用濃、稀硝酸溶液，沒(méi)有將濃硝酸轉(zhuǎn)化為稀硝酸重復(fù)利用，造成不必要的藥品浪費(fèi)。

本研究通過(guò)對(duì)銅與濃、稀硝酸的反應(yīng)進(jìn)行微型實(shí)驗(yàn)改進(jìn)，使實(shí)驗(yàn)更簡(jiǎn)便、更完整、更環(huán)保。

二、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.實(shí)驗(yàn)原理

銅與濃硝酸反應(yīng)生成NO2氣體，溶于蒸餾水中生成稀硝酸，稀硝酸再與銅反應(yīng)生成無(wú)色NO氣體，NO與空氣中的氧氣反應(yīng)生成紅棕色NO2氣體，其反應(yīng)原理如下：

三、實(shí)驗(yàn)步驟及實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

（1）組裝實(shí)驗(yàn)儀器并檢查實(shí)驗(yàn)儀器的氣密性：如圖1所示組裝實(shí)驗(yàn)儀器，在具支U形管中加入適量的蒸餾水，打開(kāi)止水夾，拉動(dòng)注射器，觀察U形管水位的高度變化情況。若U形管中的水位會(huì)隨著注射器的拉動(dòng)而產(chǎn)生左右液面高度差，則表示裝置氣密性良好。

（2）添加藥品：在小試管和具支U形管中加入等質(zhì)量的銅片；在具支U形管中加入適量蒸餾水（水位不可過(guò)高）；在具支U形管左側(cè)膠塞上開(kāi)一個(gè)小孔，將注射器插入小孔中（注射器已排盡針筒內(nèi)空氣）；在小燒杯中加入稀NaOH溶液，用于尾氣吸收。

（3）開(kāi)始實(shí)驗(yàn)：夾緊止水夾，往小試管中滴入適量的濃硝酸溶液，與小試管中的銅片劇烈反應(yīng)，反應(yīng)液由無(wú)色變?yōu)樗{(lán)綠色并產(chǎn)生大量紅棕色氣體，U形管外壁發(fā)燙，此時(shí)，U形管中的水位呈現(xiàn)左高右低。隨著氣體溶于蒸餾水，U形管中的溶液逐漸由無(wú)色變?yōu)榈{(lán)色，且銅片表面有氣泡產(chǎn)生。反應(yīng)前將注射器的活塞向上抽，將U形管左側(cè)的空氣抽走，反應(yīng)一段時(shí)間后，將注射器的活塞往下壓，把空氣擠入U(xiǎn)形管左側(cè)，觀察到具支U形管左端的氣體由無(wú)色變?yōu)榧t棕色。

（4）結(jié)束實(shí)驗(yàn)：打開(kāi)止水夾，讓反應(yīng)殘留的NO2氣體通入NaOH溶液中；將注射器的活塞往上拉，抽走U形管中的NO2氣體，并通入NaOH溶液中，進(jìn)行尾氣吸收。

四、改進(jìn)實(shí)驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn)

（1）利用微型實(shí)驗(yàn)可以在很大程度上提高實(shí)驗(yàn)的安全性和環(huán)保性，節(jié)省藥品和時(shí)間，減少不必要的藥品浪費(fèi)。同時(shí)，本實(shí)驗(yàn)裝置所需儀器少，操作簡(jiǎn)單，有利于學(xué)生在課堂內(nèi)外開(kāi)展實(shí)驗(yàn)。

（2）實(shí)驗(yàn)中前一個(gè)反應(yīng)的產(chǎn)物是后一個(gè)反應(yīng)的反應(yīng)物，這樣能充分利用資源；在短時(shí)間內(nèi)完成各項(xiàng)反應(yīng)，使得銅與濃、稀硝酸反應(yīng)一體化，同時(shí)能將銅與濃、稀硝酸反應(yīng)的現(xiàn)象直觀地展示出來(lái)，更有利于學(xué)生去理解硝酸濃度不同則氧化性不同。

（3）用氫氧化鈉稀溶液來(lái)處理尾氣，將NO和NO2有毒氣體完全吸收，可防止環(huán)境污染，不會(huì)危害師生的身體健康。

（責(zé)任編輯羅艷）endprint

一、改進(jìn)目的

銅與濃、稀硝酸反應(yīng)演示實(shí)驗(yàn)是人教版高中化學(xué)必修1的重點(diǎn)演示實(shí)驗(yàn)之一，能否做好該實(shí)驗(yàn)直接影響到學(xué)生對(duì)硝酸強(qiáng)氧化性的理解和把握，從而影響對(duì)金屬與濃、稀硝酸反應(yīng)特點(diǎn)的總結(jié)。

在常規(guī)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，我認(rèn)為存在以下幾點(diǎn)不足：

（1）由于銅與濃硝酸的反應(yīng)程度比較劇烈，產(chǎn)生的有毒氣體NO2容易逸散到空氣中，造成嚴(yán)重的環(huán)境污染，危害師生身體健康，不利于課堂教學(xué)。

（2）由于不能排盡試管內(nèi)的空氣，銅與稀硝酸反應(yīng)生成的無(wú)色NO氣體極易被試管中的空氣氧化成紅棕色NO2氣體，從而影響學(xué)生對(duì)NO顏色的觀察，同時(shí)也無(wú)法演示NO轉(zhuǎn)化為NO2的過(guò)程。

（3）分別使用濃、稀硝酸溶液，沒(méi)有將濃硝酸轉(zhuǎn)化為稀硝酸重復(fù)利用，造成不必要的藥品浪費(fèi)。

本研究通過(guò)對(duì)銅與濃、稀硝酸的反應(yīng)進(jìn)行微型實(shí)驗(yàn)改進(jìn)，使實(shí)驗(yàn)更簡(jiǎn)便、更完整、更環(huán)保。

二、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.實(shí)驗(yàn)原理

銅與濃硝酸反應(yīng)生成NO2氣體，溶于蒸餾水中生成稀硝酸，稀硝酸再與銅反應(yīng)生成無(wú)色NO氣體，NO與空氣中的氧氣反應(yīng)生成紅棕色NO2氣體，其反應(yīng)原理如下：

三、實(shí)驗(yàn)步驟及實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

（1）組裝實(shí)驗(yàn)儀器并檢查實(shí)驗(yàn)儀器的氣密性：如圖1所示組裝實(shí)驗(yàn)儀器，在具支U形管中加入適量的蒸餾水，打開(kāi)止水夾，拉動(dòng)注射器，觀察U形管水位的高度變化情況。若U形管中的水位會(huì)隨著注射器的拉動(dòng)而產(chǎn)生左右液面高度差，則表示裝置氣密性良好。

（2）添加藥品：在小試管和具支U形管中加入等質(zhì)量的銅片；在具支U形管中加入適量蒸餾水（水位不可過(guò)高）；在具支U形管左側(cè)膠塞上開(kāi)一個(gè)小孔，將注射器插入小孔中（注射器已排盡針筒內(nèi)空氣）；在小燒杯中加入稀NaOH溶液，用于尾氣吸收。

（3）開(kāi)始實(shí)驗(yàn)：夾緊止水夾，往小試管中滴入適量的濃硝酸溶液，與小試管中的銅片劇烈反應(yīng)，反應(yīng)液由無(wú)色變?yōu)樗{(lán)綠色并產(chǎn)生大量紅棕色氣體，U形管外壁發(fā)燙，此時(shí)，U形管中的水位呈現(xiàn)左高右低。隨著氣體溶于蒸餾水，U形管中的溶液逐漸由無(wú)色變?yōu)榈{(lán)色，且銅片表面有氣泡產(chǎn)生。反應(yīng)前將注射器的活塞向上抽，將U形管左側(cè)的空氣抽走，反應(yīng)一段時(shí)間后，將注射器的活塞往下壓，把空氣擠入U(xiǎn)形管左側(cè)，觀察到具支U形管左端的氣體由無(wú)色變?yōu)榧t棕色。

（4）結(jié)束實(shí)驗(yàn)：打開(kāi)止水夾，讓反應(yīng)殘留的NO2氣體通入NaOH溶液中；將注射器的活塞往上拉，抽走U形管中的NO2氣體，并通入NaOH溶液中，進(jìn)行尾氣吸收。

四、改進(jìn)實(shí)驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn)

（1）利用微型實(shí)驗(yàn)可以在很大程度上提高實(shí)驗(yàn)的安全性和環(huán)保性，節(jié)省藥品和時(shí)間，減少不必要的藥品浪費(fèi)。同時(shí)，本實(shí)驗(yàn)裝置所需儀器少，操作簡(jiǎn)單，有利于學(xué)生在課堂內(nèi)外開(kāi)展實(shí)驗(yàn)。

（2）實(shí)驗(yàn)中前一個(gè)反應(yīng)的產(chǎn)物是后一個(gè)反應(yīng)的反應(yīng)物，這樣能充分利用資源；在短時(shí)間內(nèi)完成各項(xiàng)反應(yīng)，使得銅與濃、稀硝酸反應(yīng)一體化，同時(shí)能將銅與濃、稀硝酸反應(yīng)的現(xiàn)象直觀地展示出來(lái)，更有利于學(xué)生去理解硝酸濃度不同則氧化性不同。

（3）用氫氧化鈉稀溶液來(lái)處理尾氣，將NO和NO2有毒氣體完全吸收，可防止環(huán)境污染，不會(huì)危害師生的身體健康。

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一、改進(jìn)目的

銅與濃、稀硝酸反應(yīng)演示實(shí)驗(yàn)是人教版高中化學(xué)必修1的重點(diǎn)演示實(shí)驗(yàn)之一，能否做好該實(shí)驗(yàn)直接影響到學(xué)生對(duì)硝酸強(qiáng)氧化性的理解和把握，從而影響對(duì)金屬與濃、稀硝酸反應(yīng)特點(diǎn)的總結(jié)。

在常規(guī)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，我認(rèn)為存在以下幾點(diǎn)不足：

（1）由于銅與濃硝酸的反應(yīng)程度比較劇烈，產(chǎn)生的有毒氣體NO2容易逸散到空氣中，造成嚴(yán)重的環(huán)境污染，危害師生身體健康，不利于課堂教學(xué)。

（2）由于不能排盡試管內(nèi)的空氣，銅與稀硝酸反應(yīng)生成的無(wú)色NO氣體極易被試管中的空氣氧化成紅棕色NO2氣體，從而影響學(xué)生對(duì)NO顏色的觀察，同時(shí)也無(wú)法演示NO轉(zhuǎn)化為NO2的過(guò)程。

（3）分別使用濃、稀硝酸溶液，沒(méi)有將濃硝酸轉(zhuǎn)化為稀硝酸重復(fù)利用，造成不必要的藥品浪費(fèi)。

本研究通過(guò)對(duì)銅與濃、稀硝酸的反應(yīng)進(jìn)行微型實(shí)驗(yàn)改進(jìn)，使實(shí)驗(yàn)更簡(jiǎn)便、更完整、更環(huán)保。

二、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.實(shí)驗(yàn)原理

銅與濃硝酸反應(yīng)生成NO2氣體，溶于蒸餾水中生成稀硝酸，稀硝酸再與銅反應(yīng)生成無(wú)色NO氣體，NO與空氣中的氧氣反應(yīng)生成紅棕色NO2氣體，其反應(yīng)原理如下：

三、實(shí)驗(yàn)步驟及實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

（1）組裝實(shí)驗(yàn)儀器并檢查實(shí)驗(yàn)儀器的氣密性：如圖1所示組裝實(shí)驗(yàn)儀器，在具支U形管中加入適量的蒸餾水，打開(kāi)止水夾，拉動(dòng)注射器，觀察U形管水位的高度變化情況。若U形管中的水位會(huì)隨著注射器的拉動(dòng)而產(chǎn)生左右液面高度差，則表示裝置氣密性良好。

（2）添加藥品：在小試管和具支U形管中加入等質(zhì)量的銅片；在具支U形管中加入適量蒸餾水（水位不可過(guò)高）；在具支U形管左側(cè)膠塞上開(kāi)一個(gè)小孔，將注射器插入小孔中（注射器已排盡針筒內(nèi)空氣）；在小燒杯中加入稀NaOH溶液，用于尾氣吸收。

（3）開(kāi)始實(shí)驗(yàn)：夾緊止水夾，往小試管中滴入適量的濃硝酸溶液，與小試管中的銅片劇烈反應(yīng)，反應(yīng)液由無(wú)色變?yōu)樗{(lán)綠色并產(chǎn)生大量紅棕色氣體，U形管外壁發(fā)燙，此時(shí)，U形管中的水位呈現(xiàn)左高右低。隨著氣體溶于蒸餾水，U形管中的溶液逐漸由無(wú)色變?yōu)榈{(lán)色，且銅片表面有氣泡產(chǎn)生。反應(yīng)前將注射器的活塞向上抽，將U形管左側(cè)的空氣抽走，反應(yīng)一段時(shí)間后，將注射器的活塞往下壓，把空氣擠入U(xiǎn)形管左側(cè)，觀察到具支U形管左端的氣體由無(wú)色變?yōu)榧t棕色。

（4）結(jié)束實(shí)驗(yàn)：打開(kāi)止水夾，讓反應(yīng)殘留的NO2氣體通入NaOH溶液中；將注射器的活塞往上拉，抽走U形管中的NO2氣體，并通入NaOH溶液中，進(jìn)行尾氣吸收。

四、改進(jìn)實(shí)驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn)

（1）利用微型實(shí)驗(yàn)可以在很大程度上提高實(shí)驗(yàn)的安全性和環(huán)保性，節(jié)省藥品和時(shí)間，減少不必要的藥品浪費(fèi)。同時(shí)，本實(shí)驗(yàn)裝置所需儀器少，操作簡(jiǎn)單，有利于學(xué)生在課堂內(nèi)外開(kāi)展實(shí)驗(yàn)。

（2）實(shí)驗(yàn)中前一個(gè)反應(yīng)的產(chǎn)物是后一個(gè)反應(yīng)的反應(yīng)物，這樣能充分利用資源；在短時(shí)間內(nèi)完成各項(xiàng)反應(yīng)，使得銅與濃、稀硝酸反應(yīng)一體化，同時(shí)能將銅與濃、稀硝酸反應(yīng)的現(xiàn)象直觀地展示出來(lái)，更有利于學(xué)生去理解硝酸濃度不同則氧化性不同。

（3）用氫氧化鈉稀溶液來(lái)處理尾氣，將NO和NO2有毒氣體完全吸收，可防止環(huán)境污染，不會(huì)危害師生的身體健康。

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