铜和稀硝酸反应的多功能试验创新设计

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1、铜和稀硝酸反应的多功能实验创新设计李叶李玉炫（福建省厦门第一中学福建厦门361003）摘要:铜与硝酸反应的实验装置常规设计操作存在的不完美之处，历来成为实验教学不断探究完善和推陈出新的着眼点与亮点。本文对该实验装置在设计上进行了创新改进，在使该实验具备环保性和连续性以及实验现象明显的同时，可方便的进行一氧化氮、二氧化氮性质实验以及喷泉实验，也可用于多种物质性质实验的研究。关键词：铜硝酸实验创新多功能高中化学必修I三种教材（鲁教、苏教、人教）中，都各不相同的介绍了铜与硝酸的反应。其中前两者设计了具体的实验来验证硝酸的氧化性：鲁教版实验位于教材第80页，做法是分别在两支试管中各加入一小块铜片，再分

2、别加入少量稀、浓硝酸，最后把蘸有氢氧化钠的棉花塞在试管口处用以吸收反应后的气体。实际在课堂演示实验中，操作动作再快，也能闻到逸散出的NO气味；苏教版实验位于教材101页，对装置进行了建设性改进，用试管组装分液漏斗作为反应容器，再将产生的气体用通入水中来完成性质实验。与鲁教版比一开始不会逸散出气体，也能防止尾气污染，但未排尽装置内的空气，仍影响对NO的观察。现行的人教版教科书中，没有设计该实验。虽然取消了实验方案，但并不意味着削弱了实验教学，反而给予施教者和学生更多创新思维施展的空间。从学情上分析，学生在初中阶段接触的是以盐酸和硫酸为代表的酸的通性，也只是粗略地知道硝酸，对硝酸的物理和化学性质尤

3、其氧化性缺乏更直观的认识。铜与硝酸反应实验方案的创新设计，历来成为实验教学不断探究完善和推陈出新的亮点，改进装置使其朝着更具环保性、连续性的方向发展也顺理成章地成为实验教学的着眼点。为了达到实验装置简单、实验现象直观明显、操作简便，有利于培养学生绿色化学理念和创新科学思维。笔者结合实际对该实验进行了全方位多角度的突破性改进。1实验仪器和用品：1.1 实验仪器:铁架台（带铁夹），250mL烧杯2个，碱式滴定管1支，硬质玻璃管1支,大试管1支，输液管，一次性医用注射器（50mL）1支，止水夹2个，1.2 实验药品：螺旋状铜丝一根，稀硝酸（浓硝酸与水体积配比1:1.7配制约5mol/L）,浓硝酸，氢

4、氧化钠溶液，金属钠，酚酗:试液，浓氨水，烧碱，输液管若干，尖嘴导管1个，乳胶管2段，Y型玻璃管1个，单孔塞2个，双孔塞1个,2实验原理及装置：2.1 实验原理：3Cu+8HNO3（稀）=3Cu（NO3）2+2NOT+4H2O2NO+O2=2NO23NO2+H2O=NO+2HNO3NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO2+H2O2.2 实验装置:3实验步骤和现象以及结论：3.1 调试并赶尽装置内的空气打开医用开关K1和止水夹T1,向碱式滴定管中装入蒸储水，当液面与硬质玻璃管底端平齐时，关闭止水夹以及所有医用开关。给大试管中装满水，打开K1、K2,