銅與濃稀硝酸反應(yīng)微型實(shí)驗(yàn)

關(guān)于銅與濃稀硝酸反應(yīng)微型實(shí)驗(yàn)第1頁，共9頁，2022年，5月20日，12點(diǎn)9分，星期六

銅與濃、稀硝酸反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)是現(xiàn)行人教版高中化學(xué)必修一中占據(jù)重要地位的一個(gè)實(shí)驗(yàn)。通過觀察銅與濃、稀硝酸反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，學(xué)生可以更直觀的了解硝酸濃度不同氧化性不同以及硝酸的強(qiáng)氧化性。常規(guī)實(shí)驗(yàn)中，濃硝酸與銅反應(yīng)非常激烈，危險(xiǎn)性高，反應(yīng)過程不容易控制，且產(chǎn)生的尾氣會污染環(huán)境。微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)是用微型化實(shí)驗(yàn)儀器裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，其藥品用量較少(是一般實(shí)驗(yàn)用量的幾十分之一)，但是效果更明顯、安全、方便和防止污染環(huán)境的作用。微型實(shí)驗(yàn)運(yùn)用于中學(xué)化學(xué)教學(xué)中可操作性更強(qiáng)，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更明顯，且安全性更高，適合一般的中學(xué)化學(xué)教學(xué)實(shí)驗(yàn)演示。以下是通過微型實(shí)驗(yàn)對銅與濃、稀硝酸反應(yīng)進(jìn)行一體化的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，希望能達(dá)到更好的教學(xué)效果。第2頁，共9頁，2022年，5月20日，12點(diǎn)9分，星期六01實(shí)驗(yàn)?zāi)康睦谜麴s水吸收銅與濃硝酸反應(yīng)生成二氧化氮后形成的稀硝酸，進(jìn)行銅與濃、稀硝酸反應(yīng)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及反應(yīng)產(chǎn)物的對比，加強(qiáng)學(xué)生對不同濃度的硝酸氧化性以及反應(yīng)產(chǎn)物不同的理解，同時(shí)增強(qiáng)學(xué)生的環(huán)保意識。0203實(shí)驗(yàn)原理Cu+4HNO3(濃)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O3NO2+H2O===2HNO3+NO↑3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O2NO+O2===2NO2實(shí)驗(yàn)用品(1)儀器:操作臺1個(gè)、U形管1支、小試管1支、注射器2支、橡膠塞2個(gè)。(2)藥品:銅片、濃硝酸、蒸餾水、稀氫氧化鈉溶液等。第3頁，共9頁，2022年，5月20日，12點(diǎn)9分，星期六實(shí)驗(yàn)裝置第4頁，共9頁，2022年，5月20日，12點(diǎn)9分，星期六實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、操作及步驟(1)添加藥品與連接裝置:在U形管和小試管中各放入一小塊銅片。向U形管加水至浸過彎管部分以形成液封，并將小試管放進(jìn)U形管A端，并將U形管兩端用已經(jīng)組裝好的注射器與橡皮塞塞住，如上圖連接裝置。第5頁，共9頁，2022年，5月20日，12點(diǎn)9分，星期六實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、操作及步驟(2)開始實(shí)驗(yàn):推動注射器向小試管加入4～5滴濃硝酸，使銅片和濃硝酸發(fā)生反應(yīng)，溶液由無色變?yōu)樗{(lán)色(硝酸銅的產(chǎn)生)，產(chǎn)生紅棕色的NO2氣體。用手觸摸U形管大管端外壁燙手，可知是反應(yīng)發(fā)熱。紅棕色的NO2氣體漸漸充滿U形管的A端，NO2氣體不斷溶解于管內(nèi)液封的水中，生成稀硝酸，U形管里的銅片此時(shí)會在其表面不斷出現(xiàn)小氣泡，而U形管B端液柱上的氣體仍然保持無色，該現(xiàn)象表明銅與稀硝酸反應(yīng)生成無色的NO氣體。片刻后，推動注射器B使空氣進(jìn)入，很快U形管B端液柱上可以看到無色氣體逐漸變?yōu)榧t棕色的氣體。由此證明U形管B端液柱上的無色氣體NO與進(jìn)入的空氣反應(yīng)生成紅棕色的NO2氣體。第6頁，共9頁，2022年，5月20日，12點(diǎn)9分，星期六實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、操作及步驟(3)結(jié)束實(shí)驗(yàn):實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，分別用注射器A、B抽取U形管里面反應(yīng)產(chǎn)物的氣體并注入稀氫氧化鈉溶液(防止尾氣污染環(huán)境)，結(jié)束實(shí)驗(yàn)。第7頁，共9頁，2022年，5月20日，12點(diǎn)9分，星期六實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案的優(yōu)點(diǎn)1、反應(yīng)裝置簡單、安全，且可操作性較強(qiáng)，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯，適用于一般的中學(xué)教學(xué)課堂演示實(shí)驗(yàn)以及學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)。2、利用微型實(shí)驗(yàn)，提高了實(shí)驗(yàn)的安全性，并且節(jié)省藥品和時(shí)間，實(shí)用性較強(qiáng)。3、實(shí)驗(yàn)反應(yīng)裝置一體化，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，并在短時(shí)間內(nèi)完成銅與濃、稀硝酸反應(yīng)一體化，直觀觀察到銅與濃、稀硝酸反應(yīng)的不同現(xiàn)象有利于學(xué)生對