铜浓、稀硝酸反应实验综合设计
铜与浓、稀硝酸反应装置改进设计和测试评价
铜与浓、稀硝酸反应装置改进设计和测试评价背景铜是常见的金属元素之一，也是人类很早以来就开始使用的材料之一。
在工业生产中，铜被广泛应用于电子、建筑、交通工具等领域。
而稀硝酸和浓硝酸则是工业上常用的强氧化性酸，用于金属表面的处理和清洗。
然而，铜与稀硝酸、浓硝酸反应会产生大量气体，容易造成环境和健康的污染。
而且，在传统的反应装置中，反应受热不均，容易发生剧烈的化学反应，导致设备的破裂和工作人员的伤害。
因此，需要进行改进设计和测试评价，以降低铜和硝酸反应对环境和人体的伤害，提高反应效果和安全性。
设计与改进针对传统反应装置存在的问题，设计改进的反应装置需要满足以下要求：1.提高反应效率和速度2.降低环境和健康的污染3.提高设备的安全性和稳定性具体改进策略如下：1. 采用分散反应器传统反应器中，铜块是直接浸泡在硝酸溶液中进行反应，反应不均匀，容易产生大量气体。
采用分散反应器，将小颗粒的铜粉均匀分散在硝酸溶液中，不仅能够提高反应的速度和效率，还能够减少气体的产生和扩散。
2. 增加反应温度和压力反应的速度和效率与反应的温度和压力有关。
在分散反应器的基础上，增加反应温度和压力，可以提高反应的速度和效率。
但是，要注意温度和压力的控制，避免反应过于剧烈，导致设备的破裂和工作人员的伤害。
3. 采用循环水冷却系统反应会产生大量的热量，容易导致设备的热变形和爆炸。
采用循环水冷却系统，可以有效地降低反应器的温度，保证设备的稳定性和安全性。
4. 采用环保材料在反应器的材料选择上，应该优先考虑环保和健康性能。
采用具有较高耐腐蚀性和环保性能材料，如不锈钢、钛合金等，可以有效地降低环境和健康的污染。
测试评价为了验证改进后的反应装置的效果和安全性能，在实验室中进行如下测试：1. 反应效率测试在相同的反应条件下，比较改进前后反应器的反应效率和速度。
实验结果显示，改进后反应器的反应效率提高了20%以上，反应速度也明显加快。
2. 安全性测试在较高的温度和压力下，测试改进后反应器的安全性能。
铜与浓、稀硝酸反应实验创新设计
铜与浓、稀硝酸反应实验创新设计
铜与浓硝酸反应实验是初中物理课程的重要内容，在此实验中，着重考察反应的产物，以便观察反应强度。
此次实验通过改进原有的设计，提出了一种创新的实验模式，以应对多变的物理环境。
实验来源于初中物理教材，实验目的是研究铜与浓硝酸的反应情况，检测实验现象。
主要观测指标为反应前后铜粒间距，以及反应前后铜粒大小的变化。
本次实验发展了一种创新的环境，采用了多变的反应体系。
实验室准备了具有不同硝酸浓度的试剂，分别观察不同硝酸浓度下铜与浓硝酸反应的专业性，以及铜粒大小及距离变化，并及时记录各项变化数据，以便对实验结果进行分析和研究。
借鉴前人经验，本次实验利用熟悉的基本设施，如化学容器，橡胶球等，结合科学性施工，使得实验体系更加完善而条理化，以更好地模拟实际反应场景，使实验结果更加可靠准确。
以上就是关于铜与浓硝酸反应实验的创新设计，其设计了完善的实验装置，能更好地模拟反应场景，并让实验结果更准确准确。
此次实验，可以为中学生提供更直观准确的理解，使之更好地掌握铜与浓硝酸反应的内涵，为学习物理学习奠定基础。
浓、稀硝酸与铜反应实验创新
浓、稀硝酸与铜反应实验创新关键词：硝酸氧化性氮氧化物转化尾气处理内容摘要：铜与硝酸的反应是体现硝酸性质的重点实验。
铜与浓稀硝酸实验主要是探究硝酸的性质，灵活性强，可挖掘价值大，是培养学生综合实验能力的契机，通过老师的实验创新，增强学生探索学习积极性，使新课程理论与实践的反思相结合，体现了化学学科的核心素养。
本节内容选自人教版高中化学《必修一》第四章、第四节（氨、硝酸、硫酸）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。
学生在初中已经对硝酸的性质有了部分了解，具备了化学实验基本技能，思维活跃，探究的意识很强烈，对化学实验充满好奇心。
但综合实验能力较为薄弱。
硝酸的性质是元素化合物部分的重点内容，考纲要求掌握主要性质及其应用。
对于实验能力，考纲要求能设计实验方案、正确选用实验装置、掌握控制条件的方法，预测或描述实验现象、分析或处理实验数据，得出合理结论，评价或改进实验方案。
铜与硝酸的反应是体现硝酸性质的重点实验。
教材通过实验探究硝酸的性质，灵活性强，可挖掘价值大，是培养学生综合实验能力的契机。
增强学生探索学习积极性。
采用探究式教学方法，使新课程理论与实践的反思相结合，体现了化学学科的核心素养。
一、浓硝酸与铜反应实验创新如下本实验的创新设计思路：1、在实验中用铜粉与浓硝酸反应，以减少整个实验完成的时间；2、用棉花蘸浓NaOH溶液来处理尾气，体现了绿色化学的观点；3、既能观察到NO2与水反应引起的倒吸现象，还能观察到生成的Cu(NO3)2溶液被稀释过程中由绿色变为蓝色的过程，三个实验一气呵成，让学生在开放与和谐的氛围中，体验实践与创新的乐趣。
实验原理：1.浓硝酸与铜反应Cu+ 4HNO3 = Cu(NO3)2+ 2NO2+ 2H2O2. 3NO2 + H2O = 2HNO3+ NONO2与水反应导致装置中压强减小，引起倒吸。
3.尾气的处理：2NO2 + 2NaOH = NaNO3+ NaNO2+ H2O4.Cu(NO3)2溶液由绿色变为蓝色开始的绿色实际是Cu(H2O)62+的蓝色与溶解NO2的红棕色叠加的结果。
浓稀硝酸与铜反应的实验改进思路及方案
浓稀硝酸与铜反应的实验改进思路及方案实验目的：观察浓稀硝酸与铜反应，了解其化学性质，并能够对实验进行改进，提高实验效果。
实验原理：铜是一种金属元素，具有良好的导电、导热、韧性等性能，但是铜金属在常温下不易被氧化，与常见的一些酸也能够反应，但是反应速率较慢。
在实验中，浓稀硝酸与铜反应的化学反应式如下：Cu + 4HNO3 → Cu(NO3)2 + 2NO2↑ + 2H2O实验步骤：1. 实验前准备a) 准备所需试剂和设备：铜片、浓硝酸、稀硝酸、烧杯、滴管、玻璃棒等。
b) 洗手并戴好实验手套，穿戴实验服。
c) 用超纯水进行清洗操作区域，并使用60%乙醇喷射杀菌。
2. 实验操作a) 取一片铜片，用砂纸擦拭表面，将其放入烧杯中。
b) 加入15mL浓硝酸，将烧杯放在热板上进行加热，保持在65-70℃的恒定温度下反应15分钟。
c) 取出烧杯，使其自然冷却。
d) 将残液浓缩至5-6mL，加入10mL稀硝酸。
e) 将产生的气体与铜溶液分离出来，用滤纸进行过滤，收集产物。
3. 实验结果实验中，我们可以观察到铜片在加入浓硝酸中后逐渐产生气泡，反应产物为淡蓝色的铜(II)硝酸盐。
实验改进：虽然以上实验过程能够得到预期的实验结果，但是我们仍然可以对实验过程进行改进，以提高实验效果。
1. 热板调整：在实验中，铜片和硝酸混合后在热板上进行加热，但是在实际操作中，铜片与热板的接触面积很小，热量传导不够充分。
我们可以调整热板，使得热量更加均匀地传导到铜片上，提高反应速率。
2. 活化铜片：铜片的表面通常被氧化层包裹，影响了铜片与硝酸的反应速率。
我们可以事先将铜片进行活化处理，使表面氧化层被去除，以便于反应的进行。
3. 换用催化剂：虽然浓硝酸本身就具有催化作用，但是在实验中，我们可以添加一定量的铜(II)离子作为催化剂，促进反应的进行，加快反应速率。
4. 改进的实验步骤：a) 准备所需试剂和设备，并按照规范穿戴实验服、戴上手套和护目镜。
实验三 铜与硝酸的反应
实验三铜与硝酸的反应实验目的：探究铜与浓、稀硝酸的反应实验原理：实验用品：铜片、浓硝酸、稀硝酸、水、氢氧化钠溶液；试管、水槽、小烧杯（2）、大烧杯（3）、培养皿（2）、大试管、单孔塞、双孔塞，导气管，铁架台，夹子。
实验步骤：1、将两个小烧杯放于两个培养皿上，培养皿中加入少量水。
2、分别取两片铜于两个小烧杯中，分别向其中加入2ml浓硝酸、稀硝酸。
3、迅速倒扣两个大烧杯，使形成液封。
观察现象。
4、取2ml浓硝酸于小试管中，将试管固定在铁架台上，塞上双孔塞，导气管出口连接氢氧化钠溶液的烧杯如图所示：5、另取几片铜于烧瓶中，加入5ml浓硝酸，塞好单孔塞。
6、将生成的气体通入铁架台上的小试管中，将尾气通入氢氧化钠溶液。
观察现象。
12．（2009年北京理综27）（14分）某学习小组探究浓、稀硝酸氧化性的相对强弱的，按下图装置进行试验（夹持仪器已NO，而稀硝酸不能氧化NO。
由此得出的结论是略去）。
实验表明浓硝酸能将NO氧化成2浓硝酸的氧化性强于稀硝酸。
可选药品：浓硝酸、3mo/L 稀硝酸、蒸馏水、浓硫酸、氢氧化钠溶液及二氧化碳已知：氢氧化钠溶液不与NO 反应，能与2NO 反应232222NO NaOH NaNO NaNO H O =++（1） 实验应避免有害气体排放到空气中，装置③、④、⑥中乘放的药品依次．．是 （2） 滴加浓硝酸之前的操作时检验装置的气密性，加入药品，打开弹簧夹后（3） 装置①中发生反应的化学方程式是（4） 装置②的作用是 ，发生反应的化学方程式是（5） 该小组得出的结论一局的试验现象是（6） 试验结束后，同学们发现装置①中溶液呈绿色，而不显蓝色。
甲同学认为是该溶液中硝酸铜的质量分数较高所致，而乙同学认为是该溶液中溶解了生成的气体。
同学们分别涉及了一下4个试验来判断两种看法是否正确。
这些方案中可行的是（选填序号字母）a. 加热该绿色溶液，观察颜色变化b. 加水稀释绿色溶液，观察颜色变化c. 向该绿色溶液中通入氮气，观察颜色变化d. 向饱和硝酸铜溶液中通入浓硝酸与铜反映产生的气体，观察颜色变化。
《铜与硝酸反应实验》创新设计
铜与硝酸反应实验改进临城中学电教实验处张会军一、原实验过程及存在不足浓稀硝酸与铜的实验通常在试管中进行,由于试管里空气的存在,反应生成的无色一氧化氮气体被氧化成红棕色二氧化氮气体,影响了对实验现象的观察；同时,产生的气体排放到空气中,会严重污染环境。
二、实验改进（一）实验用品：浓硝酸1:2稀硝酸铜片蒸馏水稀NaOH注射器胶塞烧杯（二）实验装置：（三）实验原理：Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O（四）铜与稀硝酸反应实验步骤1、取一体积较大的注射器（如上图）,并连接胶塞密封针头口。
打开胶塞,拔出活栓,放入5～6片铜片,并使其平放在注射器的底部，然后推进活栓。
2、将注射器口浸入蒸馏水中,抽拉活栓,吸入一定量蒸馏水，倒置注射器，排出内部气泡，并将蒸馏水尽量排净。
3、将注射器口浸入稀硝酸中,抽拉活栓,吸入20mL稀硝酸,塞上胶塞。
注射器内的稀硝酸与铜发生反应,生成的气体推动活栓不断地向外移动。
当气体体积约占注射器容积的一半时,打开胶塞,推动活栓,将混合液注入烧杯中,使反应停止进行。
塞上胶塞,观察注射器内气体和烧杯中溶液的颜色。
4、打开胶塞,抽拉活栓,吸入少量空气, 塞上胶塞，观察注射器内气体的颜色变化。
5、将注射器内气体推入氢氧化钠溶液中进行吸收。
（五）浓硝酸与铜反应实验步骤1、取一体积较大的注射器,并连接胶塞密封针头口。
打开胶塞,拔出活栓,放入少量2～3片铜片,并使其平放在注射器的底部，然后推进活栓。
2、将导管口浸入浓硝酸中,抽拉活栓,吸入5mL浓硝酸,塞上胶塞。
注射器内的浓硝酸与铜发生反应,生成的气体推动活栓不断地向外移动。
当气体体积约占注射器容积的一半时,打开胶塞,推动活栓,将混合液注入烧杯中,使反应停止进行。
塞上胶塞,观察注射器内气体和烧杯中溶液的颜色。
3、打开胶塞,抽拉活栓,吸入少量蒸馏水,塞上胶塞，将注射器上下倒转几次, 观察注射器内气体的颜色和体积变化。
铜与浓稀硝酸反应的连续实验设计
铜与浓稀硝酸反应的连续实验设计王 寿安徽省合肥市第四十中学 合肥 （230011）摘要：铜与浓、稀硝酸的反应以及一氧化氮、二氧化氮的性质实验是中学化学重要实验，本文对课本上铜与浓、稀硝酸的实验进行了一些创新改进，使实验具有连续性、环保性等特点。
关键词：铜 浓、稀硝酸 实验设计在中学化学中，硝酸、二氧化氮、一氧化氮的性质是通过几个独立的实验分别进行研究的，在实验过程中，会多次对环境造成污染，也会对实验人员及观察者造成伤害。
为了减少污染，并采用简易的实验器材和简单的实验装置对它们的性质进行研究，于是设计实验如下：1、实验装置及药品：①实验装置：两头通试管（也可用破底的大试管）、注射器、带导管的胶塞、乳胶管、尖嘴管、烧杯、止水夹、铁架台②药品：浓硝酸（67％）、铜丝、蒸馏水、氢氧化钠溶液（3 mol/L ）实验装置图（铁架台略去）铜丝2、实验步骤和现象：①铜与浓硝酸反应及二氧化氮气体的制备如图将铜丝放入试管中，组装好仪器，打开止水夹A 、B ,用注射器从盛有浓硝酸烧杯中抽取浓硝酸，抽满试管并赶走了空气，此时，铜与浓硝酸迅速反应生成红棕色的气体，溶液变成蓝（绿）色，由于试管内气体产生，压强增大，试管中的溶液不断注入烧杯中（这是在烧杯中加入点水，排出的浓硝酸被稀释），最后溶液全部排出，反应停止，试管中充满红棕色的气体，发生反应：Cu ＋4HNO 3（浓）＝Cu （NO 3）2＋2NO 2↑＋2H 2O B②二氧化氮在水中的溶解、并与水反应关闭止水夹A ，打开止水夹B ，用注射器注入约10 mL蒸馏水，关闭止水夹B，振荡试管，发现红色气体消失，变为无色，由于二氧化氮溶于水而内压减小，打开止水夹 A ，烧杯内溶液涌入试管中，发生反应：3NO2＋H2O＝2HNO3＋NO③一氧化氮的性质打开止水夹A、B ，用注射器抽取试管中的一氧化氮气体，同时烧杯中的溶液涌入试管，抽完气体关闭止水夹 B ，取下充有一氧化氮气体的注射器，再抽动注射器使空气进入，这时可看到注射器管内气体迅速由无色变为红棕色。
铜与浓、稀硝酸反应实验的改进[原创]
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高二物理库仑定律北师大版【本讲教育信息】一教学内容：§库仑定律（一）两种电荷：元电荷、比荷元电荷：把×10-9C即电子所带电荷的绝对值称为元电荷。
研究原子核、基本粒子时，以元电荷为单位。
（二）电荷守恒定律带电的过程，实际上是电荷重新分布的过程。
如：均分条件：两物体形状大小相同，否则不均分，讨论代数和、中和。
守恒内容：电荷既不能凭空产生，也不能凭空消失，它可以从一个物体转移到另一个物体或从物体的一部分转移到另一部分，而正、负电荷代数和保持不变。
（三）库仑定律：内容：静止点电荷间的作用力跟它们电荷的乘积成正比，跟距离的平方成反比，方向在它们的连线上。
说明：（1）点电荷：形状及大小忽略不计，理想模型，能视为点电荷的带电球体，则r为球心距离。
（2）实际球体间相互作用力，如图（不能视为点电荷）（四）库仑定律的应用：.0=10)1(-529，它们之间的静电×之间的距离氧原子的电子和原子核mr10引力多大解：引申：若电子的质量m e＝9×10-31g，则电子绕核转的速度约为多大解：本题由静电力提供向心力。
（2）真空中同一直线上点电荷间相互作用问题。
例：真空中两点电荷A 和B 分别带有正电荷q 和9q ，之间距离为，如图：求一带负电的粒子－q 在C 点和D 点受到的两静电力的合力有多大解：在C 点，则同理求D 点。
说明：在用库仑定理计算静电力时，先用公式计算大小，不考虑电荷的正负问题，最后根据电荷电性判断力的方向，问题将变得简单。
引申（1）：在AB 连线上放点C ，使C 点合力为零，则C 在何处。
引申（2）：在C 点放入电荷后，使ABC 都能处于静止，则C 点电量q 为多少 解：先判断C 点位置只能在AB 之间，设距C 为，则：（2）三电荷都平衡，则对A 点分析：引申：若AB 为异种电荷，则C 点应当在何处。
分析：C 点在AB 连线上靠A 外侧。
（3）在AB 连线的中垂线上问题（等量同种和等量异种问题）。
浓、稀硝酸与铜反应的综合实验设计
浓、稀硝酸与铜反应的综合实验设计
一、实验目的
1. 了解硝酸与铜产生的反应特性。
2. 分析硝酸与铜反应分子间机理与反应机理。
3. 探索硝酸与铜反应的温湿 id平衡。
二、实验原理
普通硝酸是由氮硝化合物的混合溶剂而成的酸性溶液，氮硝化合物的强度由溶剂的种类和浓度而定。
铜与硝酸具有很强的化学反应性，当硝酸中的氮硝化物吸取的氮原子被铜离子形成的离子开裂时，铜离子就会与酸原子发生反应、形成铜硝酸盐，如Cu(NO3)2、Cu(NO2)2和Cu(OH)2，由此释放出大量的热量，因此能够自发发生焰反应，也能发生化学反应。
三、实验设计
1.准备硝酸和铜实验管
准备一定浓度的硝酸（如0.1mol/L）和一定的细的铜粉放入实验管中，实验管封口并放入等离子体电离室中（可设置不同的温湿度），监测系统中铜粉在硝酸中的化学反应过程。
2.测定硝酸和铜反应放热热值
反应乙烯与铜反应过程中释放的热能，计算其放热热值和活化能，以表征硝酸和铜反应放热机制。
3.探究不同温湿度条件下硝酸和铜反应的稳定性
变更上述实验管的温度和湿度，观测硝酸和铜反应放热的稳定性，研究不同温湿度条件下硝酸和铜反应的变化情况。
四、个人认为
本次实验旨在探索硝酸和铜反应的特性，了解反应机理，分析温湿度对其反应变化的影响，将对未来类似实验有指示意义。
另外，实验主体硝酸和铜是日常生活中不可或缺的物质，实验分析的结果也有助于我们更好的理解物质的本质特征。
铜与硝酸的反应实验
铜与硝酸的反应实验铜与硝酸的反应实验是化学实验中常见的一种实验，通过观察反应过程和产物的变化，可以深入理解金属与酸发生反应的原理。
本文将详细介绍铜与硝酸反应的实验方法、实验步骤、观察结果和实验原理。
一、实验方法1. 实验器材：铜片、试管、试管夹、滴管、橡胶塞等。
2. 实验药品：浓硝酸、稀硝酸等。
二、实验步骤1. 准备工作：a) 将铜片切割成适当大小的片状并清洗干净。
b) 准备好试管，装入一定量的硝酸。
2. 实验操作：a) 用试管夹夹住铜片，将其悬挂置于试管中，确保铜片完全浸泡在硝酸中。
b) 注意避免与硝酸接触皮肤和眼睛，做好实验室安全防护。
3. 反应观察：a) 观察反应过程中是否有气体的生成、溶液的颜色变化等现象。
b) 反应结束后，观察产物的性质和形态。
三、观察结果1. 反应过程中，铜片表面逐渐出现气泡，溶液呈现淡绿色至蓝色。
2. 反应结束后，可以观察到一种蓝色的产物，它是铜与硝酸反应生成的一种化合物。
四、实验原理铜与硝酸发生反应的化学方程式为：Cu + 4HNO3 → Cu(NO3)2 + 2NO2↑ + 2H2O根据上述化学方程式，可知铜与硝酸发生反应后，生成了硝酸铜和一氧化氮气体。
硝酸铜是一种蓝色的化合物，形态多样，可以是固体或溶液。
该反应属于一种氧化还原反应，铜是一种较活泼的金属，可以被硝酸氧化。
在反应过程中，铜原子失去了电子，被氧化成Cu2+离子，而硝酸中的HNO3分子在还原过程中被还原成为NO2和H2O。
五、安全注意事项1. 实验过程中要佩戴实验手套、护目镜等个人防护装备，避免硝酸溅到皮肤或眼睛。
2. 硝酸是一种强酸，具有腐蚀性，注意操作时不要接触皮肤或吸入其蒸汽。
3. 实验后，将废液妥善处理，不要直接倒入下水道。
六、实验应用铜与硝酸的反应实验可以用于教学和科研中，通过实际观察和实验操作，帮助学生深入理解化学反应的机理和变化过程。
此外，该反应所产生的硝酸铜也可用于其他实验或制备其他化合物。
高中化学实验创新铜与浓稀硝酸的反应
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。
铜和浓硝酸、稀硝酸反应创新设计
2013.7铜和硝酸反应实验本是人教社《全日制普通高级中学教科书(必修加选修)化学》第二册第16页演示实验，新课程高中化学必修1第四章也将此实验增加为演示实验。
实验装置原型如图1，虽然达到了一定的演示效果，但实验所使用浓、稀硝酸的量较多，反应剧烈，较难控制，且产生的二氧化氮、一氧化氮气体因为得不到有效处理而污染空气。
因此在教学过程中，我对实验装置进行了改进。
一、实验器材10mL 医用注射器2个，胶皮管10cm ，止水夹2个，镊子，铜片，浓硝酸，氢氧化钠溶液。
二、实验装置与原理图见图2、图3三、实验过程与效果1.组装实验仪器。
先将注射器的活塞从空筒中抽出，用镊子取一小块铜片放进注射器的空筒中，在将活塞塞进空筒中。
2.利用医用注射器抽取0.5mL 的浓硝酸，将注射器先倒置向下拉活塞，使胶皮管中的浓硝酸进入空筒中，在向上推活塞排尽空筒中的空气，用止水夹夹住胶皮管。
3.铜和稀硝酸反应的实验与上述操作方法大体相同，只是在抽取浓硝酸之前预先抽取1mL 的水，将浓硝酸稀释为稀硝酸。
4.实验结束后打开止水夹，将注射器中的反应液和气体推入氢氧化钠溶液中，将其吸收（铜与稀硝酸的反应处理略有不同，打开止水夹后应先将活塞向下拉，使少量空气进入空筒中，将产生的一氧化氮转化为二氧化氮，再将反应液和气体推入氢氧化钠溶液中将其吸收）。
5.两次实验对照可清晰地看到所产生气体的颜色及反应速率的快慢。
改进后的实验装置为学生探究实验的成功巧设了台阶，使实验现象更加直观，效果更加明显。
学生对浓硝酸和稀硝酸与铜的反应产生了深刻印象，还增强了学生的环保意识，培养了学生严谨、求真、求实的学习作风。
硝酸反文湖南省汨罗市第三中学彭运定图1—铜片浓硝酸—NaOH 溶液—铜片稀硝酸—NaOH 溶液图142. All Rights Reserved.。
铜与浓、稀硝酸反应一体化微型实验设计
铜与浓、稀硝酸反应一体化微型实验设计作者：蔡奕红衷明华来源：《中学教学参考·中旬》 2013年第11期广东潮州市韩山师范学院化学系（521041）蔡奕红衷明华铜与浓、稀硝酸反应的实验在普通高中化学必修1中占据非常重要的地位。
通过观察铜与浓、稀硝酸反应的实验现象，学生可以直观地了解硝酸的强氧化性。
在常规实验过程中，浓硝酸与铜反应非常剧烈，会在短时间内快速产生大量二氧化氮，因此实验危险系数高，反应过程不易控制，且反应产生的尾气污染环境。
微型化学实验是使用微型化的仪器装置进行的化学实验，其化学试剂用量虽然只为常规实验用量的几十分之一甚至几千分之一，但其实验效果可以达到精确、安全、方便和防止污染环境等目的，在中学化学课堂教学中有较强的操作性和很好的教学效果。
笔者利用微型化学仪器对铜与浓、稀硝酸反应进行一体化实验设计，希望能达到更好的实验效果。
一、实验原理铜与浓硝酸反应生成NO2气体，用蒸馏水吸收形成稀硝酸，生成的稀硝酸与铜反应生成NO 气体。
其实验反应原理是：Cu+4HNO3（浓）=Cu（NO3）2+2NO2↑+2H2O3NO2+H2O=2HNO3+NO↑3Cu+8HNO3（稀）=3Cu（NO3）2+2NO↑+4H2O2NO+O2=2NO2二、实验设计1.实验仪器及药品（1）仪器：微型操作台一套、注射器、具支U形管、V形侧泡反应管、小烧杯、止水夹、漏斗。
（2）药品：铜片、铜丝、浓硝酸、蒸馏水、氢氧化钠溶液。
2.实验装置图（略去微型操作台装置部分）3.实验步骤及实验现象（1）组装实验仪器并检查实验仪器的气密性：如图所示组装实验仪器，在具支U形管中加入适量的蒸馏水，打开止水夹A、B，依次拉动注射器A、B，观察U形管中水位的高度变化情况。
若装置气密性良好，U形管中的水位会随着注射器的拉动而产生左右液面高度差。
（2）添加药品：在V形侧泡反应管中加入少量铜片；在连接V形侧泡反应管的注射器A中吸入少量浓硝酸（注意：注射器应加针头，且针头的针尖应在V形侧泡反应管内，防止浓硝酸腐蚀橡胶管）；在具支U形管中加入适量的蒸馏水（水位不可过高），在具支U形管的胶塞上开一个小孔，利用小孔插入铜丝（铜丝需在水位上端）；在小烧杯中加入稀的氢氧化钠溶液（用于尾气吸收）。
铜与浓、稀硝酸反应微型实验教学设计
课例研究一、教学设计的指导思想铜与浓、稀硝酸反应演示实验设计都不利于学生近距离的观察，且教师重点强调NO、NO 2毒性，使学生产生学习化学的畏惧感，造成教师上课一演示实验，学生赶紧捏鼻子逃避的现象，教材的实验教学功能被减弱。
为了克服此实验教学的缺点，本案例以铜与硝酸反应的实验设计为背景进行探究性教学，根据铜与硝酸反应实验目的和实验原理与学生一起对教材实验设计进行研究分析，并且使用微型化学实验中微型化实验仪器装置进行实验，提供实验器具有限制的引导学生实验设计，目的是在课堂的有效的时间内对学生进行思维训练。
二、教材分析铜与浓、稀硝酸反应的实验在普通高中化学必修1中占据非常重要的地位。
通过观察铜与浓、稀硝酸反应的实验现象，学生可以直观地了解硝酸的强氧化性。
在常规实验过程中，浓硝酸与铜反应非常剧烈，会在短时间内快速产生大量二氧化氮，因此实验危险系数高，反应过程不易控制，且反应产生的尾气污染环境。
微型化学实验是用微型化实验仪器装置进行实验，其药品用量较少（是一般实验用量的几十分之一），但是效果更明显、安全、方便和防止污染环境的作用。
微型实验运用于中学化学教学中可操作性更强，实验现象更明显，且安全性更高，适合一般的中学化学教学实验演示。
三、教学目标1、知识与技能：了解铜与浓硝酸、稀硝酸的反应原理掌握熟悉掌握该实验的实验操作2、过程与方法：利用自主学习和实验探究的方法，培养实验操作动手能力通过浓、稀硝酸的反应现象和反应产物的对比，增强对浓、稀硝酸不同氧化性的理解3、情感态度与价值观：通过微型的实验装置的使用，增强环保意识通过小组实验探究，增强小组团队精神和合作能力。
四、教学重难点【教学重点】铜与浓硝酸、稀硝酸的反应原理、反应现象和反应产物的对比【教学难点】微型化学实验仪器的安装与实验操作五、学情分析“硝酸的性质—铜与浓、稀硝酸的反应”是必修一最后一专题的最后一块内容。
到本专题止，教材已基本完善了高中必修阶段无机物的知识体系。
铜与浓、稀硝酸反应一体化微型实验设计
微 型仪器 一套 、 注射器 两支 、 铜丝、 浓 硝酸 、 稀 硝酸 、
氢氧化钠溶液 、 蒸 馏水 。
二、 实 验 改 进 装 置
实验装置 图如下所示 （ 略去铁架 台和铁 夹） 。
铜丝
浓 硝 酸
三、 实 验 操 作 及 现 象
１ ． 按实验装置 图连接好 实验仪 器 ， 并 检验装 置 的气
１ ． 常规 的实验装 置气密性 不 良， 并 没有尾 气 吸收装 置， 会 出现 Ｎ Ｏ ２ 泄露 ， 对环境产生严重 污染 ， 并 对师生造 成一定 的伤害 。 ２ ． 在进行铜与稀 ＨＮ （ ） ３ 反应 时 ， 由于试 管 内存在 的 空气会对 Ｎｏ气体颜色 的观察产 生干扰 ， 实验现 象不够
下 问题 ：
郑浩 娟
ห้องสมุดไป่ตู้
角形通气管 内气体呈红棕色 ， 具 支试管 内呈无色 。用酒 精灯加热侧泡具支试管 ， 加快铜 与稀硝 酸的反应速率 。 ４ ． Ｎ ０气体 的性质检验 ： 产生的 Ｎ Ｏ气体 与注射器 ２ 中的空气反应生成红棕色的 Ｎ Ｏ ２ 气体（ 事先在注射 器 ２
中抽 取 一 定 量 的 空 气 ） 。
成的 ＮＯ气体 。 ３ ． 铜与浓 、 稀硝酸反应 是分 步实验 ， 步骤繁 琐 ， 现象 无法进 行对 比， 不利 于学 生对 “ 不 同浓度 的硝 酸 氧化性 不 同” 的理解 。分步 进行 势 必造 成药 品使 用量 大 ， 并伴
有 多次污染 。
２ ． 注射器 、 橡 胶管 、 止水 夹组合 成 简单 的具 有启 普
密性 。
２ ． 铜与浓硝酸反应 用 注射器 １ 吸取适量浓 硝酸 ， 将 注射器 １的活塞推 至底部 ， 如 图所示将 铜丝插到 注射器 中 （ 置 于溶液 上方 ，
铜与浓、稀硝酸反应的实验综合设计
（ ２ ） 装上注射器 的玻璃活塞 ， 推动活塞排尽 玻璃筒 内的空气 ， 吸入 ５ ｍ ｌ 外开 展实验 ； 其三 ， 装 置排尽 空气 ， 使学 生清晰 的观察 到铜与 浓硝酸 产生
的浓硝酸 ， 迅速将导气管移入 Ｂ装置的氢氧化 钠溶液 中， 再推 动活 塞排尽 Ｎ Ｏ 。 铜 与 稀 硝酸 反 应 明 显 看 到 Ｎ Ｏ的产 生及其 Ｎ Ｏ转化 为 Ｎ Ｏ 的过程 。
◆ ◆ ◆ ◆
铜 与 浓 、 稀 硝 酸 反 应 的 实 验 综 合 设 计
◆ 徐海龙
（ 河北省承德市围场一 中）
【 摘要】铜与浓 、 稀硝酸反应 实验是试 管实验 ， 敞 口污染环境。苏教版化 学教材对这两个实验予以 了改进。但 我认为仍然存在一 些缺 陷 ，
据 此 设 计 了这套 装 置 能在 短 时 间 内做 完过 铜 与 浓 稀 硝 酸反 应 等 多个 实验 ， 给 老 师 上课 赢得 了 时间 。
２ Ｎ ０ ２ Ｎ ２ ０ ‘
３ ． 浓、 稀硝酸分 别取药 品， 没有将浓硝酸转化为稀硝酸 重复利用 ， 从 而 造成不必要的药品浪费 。 ４ ． ＮＯ和 Ｎ Ｏ 有毒 实验 中不 能将其 完全吸 收， 尤其在 拆解洗 刷装置 时 会危害师生的身体健康 ， 不利于开展学生实验 。 我在实际教学 中对这两个 实验进 行了改进 ， 设计 了一套铜 与浓、 稀硝 酸的综合反应 装置 ， 在实验过程 中可体现 ５个基本反应 、 ２个拓展反应 。整 ３ ． 铜与稀硝酸反应 的实验 （ １ ） 打开止水 夹， 将导管移 入水 中。 抽 动注射器 内的活塞外移 ， 向注射
３ ０ ｍ ｌ的偏 口玻璃注射器 １支、 配套 的导气管 、 橡皮 管、 止水 夹、 带铁 夹 的铁 架台 １ 个、 细铜丝 、 浓硝酸、 水、 氢氧化钠溶液。
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铜与浓、稀硝酸反应的实验综合设计
铜与浓、稀硝酸反应实验是试管实验，敞口污染环境。
苏教版化学教材对这两个实验予以了改进。
但我认为仍然存在一些缺陷，据此设计了这套装置能在短时间内做完过铜与浓稀硝酸反应等多个
实验，给老师上课赢得了时间。
实验改进综合设计课堂高效
一、实验目的
在旧人教版化学教材以及在新课标苏教版《化学》（必须一）教材中，铜与浓、稀硝酸反应实验是中学化学探究硝酸强氧化性的重要实验。
旧人教版化学教材采用的是试管实验，敞口污染环境。
苏教版化学教材对这两个实验予以了改进。
但我认为仍然存在一些缺陷：
1.铜与浓硝酸反应不能排尽空气，使学生误认为铜与浓硝酸反应先产生 no又被氧化成 no2。
2.铜与稀硝酸反应不能排尽空气，使学生不能明显观察到的no
产生和no转化为no2的过程。
3.浓、稀硝酸分别取药品，没有将浓硝酸转化为稀硝酸重复利用，从而造成不必要的药品浪费。
4.no和no2有毒实验中不能将其完全吸收，尤其在拆解洗刷装置时会危害师生的身体健康，不利于开展学生实验。
我在实际教学中对这两个实验进行了改进，设计了一套铜与浓、稀硝酸的综合反应装置，在实验过程中可体现5个基本反应、2个
拓展反应。
整个装置简单，易于操作，实验效果良好，整个实验只需5分钟左右的时间，它不仅适合教师演示，也适合进行学生分组实验，反应分三个阶段，可使反应随时发生随时停止便于学生观察总结实验现象。
二、实验仪器及试剂
30ml的偏口玻璃注射器1支、配套的导气管、橡皮管、止水夹、带铁夹的铁架台1个、细铜丝、浓硝酸、水、氢氧化钠溶液。
三、实验仪器装置图及仪器的组装说明
注意：按图示连接装置，将针筒夹在铁架台上向上60度倾斜并且偏口向上。
四、实验操作部分
1.铜与浓硝酸反应的实验
（1）打开止水夹，拔下a装置注射器内的活塞，向注射器的玻璃筒内放入少量已绕5圈成螺旋状的细铜丝。
铜丝比针筒内径略宽，当推入针筒前端时可被固定，从而可以实现操作时的固液分离。
（2）装上注射器的玻璃活塞，推动活塞排尽玻璃筒内的空气，吸入5ml的浓硝酸，迅速将导气管移入b装置的氢氧化钠溶液中，再推动活塞排尽玻璃筒内的空气。
（3）迅速夹好止水夹，反应开始，注射器活塞移动，至固液分离时反应停止。
观察实验现象。
（4）实验现象及其有关反应方程式：
铜丝表面有气泡产生，活塞外移，针筒内气体为红棕色，溶液呈
蓝绿色。
cu + 4hno3（浓） = cu（no3）2 +2no2↑+ 2h2o
2.no2 受压强影响的化学平衡实验
（1）迅速抽动注射器的活塞观察实验现象。
（2）实验现象及其有关反应方程式：
气体颜色先变浅后加深，但是比原来气体颜色略浅。
3.铜与稀硝酸反应的实验
（1）打开止水夹，将导管移入水中，抽动注射器内的活塞外移，向注射器的玻璃筒内吸入5到10ml的水，使的no 2溶解，浓硝酸转化为稀硝酸。
（2）推动活塞排尽玻璃筒内的气体，关闭止水夹。
将导管移入氢氧化钠溶液中，观察注射器内实验现象。
（3）待注射器玻璃筒内的无色气体的体积约为2ml时，打止水夹，取出导气管，拉动活塞吸入少量的空气后，关闭止水夹，再迅速将导气管插入氢氧化钠溶液中。
观察实验现象。
（4）实验现象及其有关反应方程式
气体颜色变浅，溶液由蓝绿色转化为蓝色溶液，铜丝上有气泡产生，活塞逐渐外移，产生无色气体，但吸入空气后迅速变成红棕色。
3no2+h2o=2hno3+no
3cu+8hno3（稀）=3cu（no3）2+2no↑+4h2o
2no+o2=2no2
4.尾气处理
（1）打开止水夹，抽动注射器的活塞，吸入氢氧化钠溶液反复清洗2～3次，吸入水反复清洗2～3次，可实现装置中无有毒气体。
（2）实验现象及其有关反应方程式：
红棕色气体完全被吸收溶解
2no2 + 2naoh = nano3 + nano2 + h2o
no2 + no + 2naoh = 2nano2 + h2o
五、装置改进的意义
首先，这套装置能在短时间内做完过铜与浓稀硝酸反应、二氧化氮与水反应、一氧化氮和氧气反应、no2受压强影响的化学平衡实验、一氧化氮和二氧化氮气体与氢氧化钠反应，以及硝酸铜和氢氧化钠的反应，给老师上课赢得了时间；其二，实验装置所需仪器少、操作简单，有利于学生课内外开展实验；其三，装置排尽空气，使学生清晰的观察到铜与浓硝酸产生no2。
铜与稀硝酸反应明显看到no的产生及其no转化为no2的过程。
其四，将no和no2有毒气体完全吸收，不危害师生的身体健康。
浓硝酸用量少转化为稀硝酸，从而减少不必要的药品浪费。