人教版铜与稀硝酸反应演示实验的改进

铜与稀硝酸反应演示实验的改进

1 问题的提出：

现行人教版高中化学第二册《硝酸》一节中铜与稀硝酸反应的演示实验，笔者认为有以下不足：

⑴演示实验前未充分考虑到一氧化氮极易被氧化的性质，装置内的空气没有排除，反应后试管内会有一定量的红棕色气体生成，使实验的对比性不强，效果不甚理想。教师往往需要引导学生再作讨论分析，才能消除学生疑惑，得出正确的结论。

⑵使用教材中的装置进行实验演示，反应一旦开始，就只好任其将反应进行下去，直到反应物铜或稀硝酸消耗完为止。常常是师生活动已告段落，化学反应仍激烈进行着。有经验的教师会注意到限量使用反应物以控制反应的进行，但不能保证每次控制都恰到好处。

⑶每进行一次课堂实验演示，教师都必须从头再来，重复进行的仪器安装和取加试剂的操作既繁琐又耗时，对平行班级较多的学校来说，造成的试剂浪费和环境污染也是显而易见的。

鉴于此，笔者对此实验认真进行了分析探讨，对实验装置及操作方法进行了改进。

2 实验改进：

2．1 实验用品：铁架台、铁夹、镊子、酒精灯、U型管、玻璃旋塞、干燥管（双球）、三角漏斗。稀硝酸、铜丝、

20%NaOH溶液、棉球。

2．2 实验装置：如图

2．3 实验步骤：

⑴在双球干燥管球2中放置浸有20%NaOH溶液的棉球（或放入碱石灰），按上图示搭配好装置并检查装置的气密性。方法如下：

关闭玻璃旋塞，从U型管长管口缓缓注入稀硝酸，使长管内液面略高于短管内液面，静置一段时间后观察到液面差没有改变，证明气密性完好。

⑵缓缓打开玻璃旋塞，待U型管左右两端液面

相平后，再从U型管长管口处缓缓注入稀硝酸，将U型管短管中空气排尽。

⑶关闭玻璃旋塞，在U型短管处用酒精灯微热，待铜丝表面有一定量的气泡产生，即停止加热。

⑷观察实验现象，待铜丝与稀硝酸脱离，缓缓打开玻璃旋塞，观察干燥管内气体颜色的变化。

⑸关闭玻璃旋塞，一段时间后，反应自行停止。

2．4实验说明：

⑴装置的气密性完好与否，是演示实验成败的关键，必须在装置的气密性检查完好后，方可进行后续操作。

⑵可用三角漏斗从U型管长管口沿器壁缓缓注入稀硝酸，以防止稀硝酸外流且确保赶尽空气。

⑶待铜丝与稀硝酸脱离后，须缓缓打开玻璃旋塞，防止稀硝酸冲入干燥管中。

⑷干燥管内的二氧化氮气体可用浸有20% NaoH溶液的棉球（或碱石灰）充分吸收。

3 改进后的实验优点：

⑴装置简单实用，操作方便快捷，一次性加入药品，能重复操作使用。

⑵本实验现象明显，能充分体现演示实验的直观性，功能性，目的性。

⑶采用液差法检查装置的气密性，能启发学生从不同角度和层面上解决同一问题的思维方法。

⑷巧用内压变化使反应始于自然且止于自然，加深了学生对启普发生器原理的认识，为学生对化学反应过程控制的学习与研究打下烙印。

⑸通过该演示实验的改进，能培养学生对实验设计的科学性、安全性、可行性、严密性的了解和认识，为今后学习《化学实验方案设计》形成铺垫。同时，能积极调动学生对实验仪器功能应用的探索兴趣，对无氧条件下进行实验的制备也得到一定的启发。

⑹改进后的实验省时、省料、无污染。

总之，改进后的该演示实验，有较好的推广使用价值。