硝酸与铜反应的实验改进
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。
铜与稀硝酸反应实验的改进
2012年度市教育科学研究参评论文（第一页）类别： E编号：题目：铜与稀硝酸反应演示实验的改进容提要:铜与稀硝酸的反应实验装置的探讨及改进。
从实验现象、药品用量、对环境的污染等方面评价现行的实验方案以及如何进行改进。
主题词：铜与稀硝酸反应实验装置探讨及改进。
铜与稀硝酸反应演示实验的改进一、问题的提出铜与稀硝酸的反应实验一直是中学化学演示实验和学生自主探究实验中比较难做的实验之一。
传统教科书中铜与稀硝酸反应实验是这样设计的：“在一支试管里放入一小块铜片，再加入少量稀硝酸，立刻用带导管的胶塞塞住试管口，并将导管通入另一盛有NaOH溶液的试管（如图），观察发生的现象。
反应片刻后，将试管上的胶塞取下，使空气进入试管，观察发生的现象”。
对该实验现象的描述为：“有气泡产生，气体无色，当空气进入试管后，气体变成红棕色”。
从而得出反应生成的气体为NO的结论。
通过分析和实验我们不难发现：该实验设计方案装置简单、操作方便，但“气体无色，当空气进入试管后，气体变成红棕色”这一实验现象很难观察得到，也就不能得出相应的实验结论，达不到实验目的。
其原因在于：试管上部事先已有空气存在，即便有NO无色气体生成，也立即与O2发生反应生成了红棕色的NO2气体。
此外，该实验方案无法控制反应的停止，一旦铜片和稀硝酸反应产生的NO过多，不但浪费药品，还会向空气中逸散，污染环境；同时，反应片刻后，将试管上的胶塞取下，使空气进入试管，观察发生的现象，这一实验操作过程中会有有毒的NO、NO2气体逸出，污染环境。
图2-2-2教版教科书中，对铜与稀硝酸反应实验是这样设计的：实验1：如图所示，将铜片置于试管的底部，通过分液漏斗加入2mL 的浓硝酸，用排水集气法收集产生的气体，观察实验现象。
实验2：在上述装置中，从分液漏斗向试管加5mLH 2O 稀释HNO 3，继续收集产生的气体，观察实验现象。
这种实验方案将Cu 与浓、稀硝酸反应实验进行一体化设计，通过连续实验操作，在同一实验装置中完成两个不同的实验，[实验1]是Cu 与浓硝酸反应实验，不仅效果好，而且功能多，可同时完成NO 2气体溶于水并与水反应生成无色的NO 气体等性质实验。
《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。
铜与稀硝酸反应实验装置改进
铜与稀硝酸反应实验装置改进
按照教材介绍的实验方法，一方面学生很难观察到NO是无色气体，另一方面实验完毕后，无法使反应立即停止，向空气中逸散比较严重，改进后就避免了以上诸多弊端。
首先把干燥管细管部分安装在单孔胶塞上，然后在胶塞下面干燥管细管部分绕上铜丝（注意铜丝不要超过细管口）。
往锥形瓶里加稀硝酸直至液面离锥形瓶口0.5厘米左右（其目的不仅可避免塞胶塞时酸液外溢，又可防止空气残留），塞上带干燥管的胶塞，这时锥形瓶里反应缓慢发生，锥形瓶内产生的气体压强加大，稀硝酸被缓慢地压到干燥管里，随着反应的进行，铜丝与稀硝酸脱离接触，反应即自行停止。
这时可以清楚地观察到在锥形瓶内上部空间收集到了无色气体（NO）。
然后用胶塞塞紧干燥管的上口，把整个装置倒置过来并静置一会儿（约1分钟），再重新把装置正置，这样可以看到在干燥管里产生了红棕色的气体（NO2）。
此实验设计科学合理，角度新颖，具有一定的创新意识，同时注意了理化学科之间的相互渗透；装置简单，操作容易现象明显，便于学生观察；采用密闭实验装置，整个实验无有害物质逸出，培养了学生的环保意识。
铜与稀硝酸反应实验的改进
铜与稀硝酸反应实验的改进
标题，改进铜与稀硝酸反应实验的方法。
铜与稀硝酸的反应是化学实验中常见的实验之一，它展示了金
属与酸发生反应的过程。
然而，传统的铜与稀硝酸反应实验存在一
些问题，比如反应速度慢、产生的气体不易观察等。
为了改进这一
实验，我们可以采取一些方法来提高实验的效果和观察性，使学生
更好地理解化学反应的过程。
首先，我们可以改变反应条件，例如增加反应温度。
在实验中，可以使用加热器或者加热板来提高反应温度，这样可以加快反应速度，使反应更加明显。
另外，可以使用浓硝酸来代替稀硝酸，因为
浓硝酸对铜的腐蚀作用更强，反应更加迅速。
其次，我们可以改变观察方式，使产生的气体更易观察。
可以
将反应容器与气体收集器相连接，收集产生的气体，比如可以用气
球或试管来收集气体，这样可以清楚地观察到气体的产生量和性质。
此外，我们还可以引入一些现代化的设备，比如数据记录仪或
者传感器，来实时监测反应过程中的温度变化、气体产生量等参数，
这样可以更加直观地展示反应过程。
通过这些改进，铜与稀硝酸反应实验可以更加生动地展现化学反应的过程，提高学生的观察力和实验操作能力，使学生更好地理解化学反应的原理和特点。
同时，这些改进也可以激发学生对化学实验的兴趣，促进他们对化学学科的学习和探索。
铜与浓、稀硝酸反应实验的改进[原创]
![铜与浓、稀硝酸反应实验的改进[原创]](https://img.taocdn.com/s3/m/0f53f5413d1ec5da50e2524de518964bcf84d220.png)
铜与浓、稀硝酸反应实验的改进
在讲铜与浓HNO3反应时，课本上装置很难做到NO2不泄露，会对环境产生严重污染，而做铜与稀HNO3反应时，又不能很好的检验生成的NO。
为了做好演示实验，经过实验，笔者进行了如下改进：
一、药品
铜丝、浓硝酸、稀硝酸、NaOH溶液
二、仪器
带支管的试管、软木塞、乳胶管、90°角的导管、普通试管、直径1.5厘米的微型U型管、启普发生器上的活塞、微型试管
三、装置
（一）铜与浓HNO3装置
一支带支管的试管，上配一软木塞，木塞上插一根铜丝（可上下抽动），支管处由乳胶管连接一弯90°角的导管，使其伸入一个装有NaOH溶液的试管中。
附图（一）
（略去铁架台）
（二）铜与稀
一支直径
普发生器上的活塞，活塞另一端接微型试管。
附图（二）
图（二）
四、操作
Cu与浓HNO3的反应：向试管中倒入NaOH溶液，把插有铜丝的木塞塞上，并把导管伸入NaOH溶液中。
演示完毕，把铜丝往上抽，使铜丝与溶液脱离接触，反应自行停止。
Cu与稀HNO3的反应：先按图搭好装置。
拔下单孔塞，向左边已塞有木塞的U型管中加入稀HNO3至近管口，使U型管稍朝右倾斜。
塞上插有铜丝的单孔塞（注意此时启普发生器活塞关闭），反应开始，有无色气体生成，2分钟后打开上面活塞，使生成NO进入小试管中，将看到小试管中有明显的红棕色。
五、优点
反应现象明显，无污染，装置（一）可控制反应随时进行随时停止，装置（二）微型化，对生成有毒气体的实验很适用。
稀硝酸与铜反应实验的改进
《铜与浓硝酸反应》实验改进
实验用品
实验药品 铜片 浓硝酸 蒸馏水
氢氧化钠溶液
实验仪器
镊子 铁架台 医用三通阀 注射器
实验装置及说明
A
B C
医用三通阀
①简化实验装置且 气密性良好； ②调节三通阀方向， 可添加药品及控制 物质间的反应； ③适用于有害气体 的实验。
实验装置及说明
浓
铜
HNO3
片
NaOH
实验操作
Cu与浓HNO3反应
NO2与H2O反应
实验操作
尾气处理
NO与O2反应
改进的意义
简 易
注射针筒 医用三通阀
环
实
保
用
尾气处理
操控性强 现象明显 适用于有害气体实验
谢谢！
铜与浓硝酸反应的实验改进
一、实验目的 二、实验用品 三、实验装置及说明 四、实验操作 五、改进的意义
实验目的
铜与浓硝酸反应实验设计初衷
高中必修阶段教学重难点之一。人教版教材中 未设计演示实验，学生不能直观了解铜和浓硝酸 的反应。
已有实验装置存在许多不足。如药品用量较大、 实验现象不明显、有毒气体易泄露等问题。
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作者：崔书歌来源：《中国新通信》 2018年第4期引言: 为了将有毒气体对环境的污染降低至最小，同时也为了帮助学生能够更加准确地认识一氧化氮这种气体，必须对化学教材中原本的实验方法及装置进行改进。
本文就介绍了一种十分有效的方式，操作起来较为便利且实验现象容易观察。
同时，本次改进可操作性较强，因此可普遍应用于化学教学中。
一、改进原因第一，铜与稀硝酸在发生反应之后会生成一氧化氮气体，该气体具有毒性，其在污染环境的同时也会对学生的身体健康构成严重威胁[1]，因此需要将实验环境设置在封闭容器中。
第二，一氧化氮最大的特点在于没有任何颜色，一旦进入空气中就会在短时间内完成整个氧化反应，反应之后会生成二氧化氮气体，该气体的颜色呈棕色，这显然会影响学生对一氧化氮的正确认识。
因此，在进行实验操作时应尽量将一氧化氮与空气隔离。
第三，在化学教材中该实验的装置选择不够合理，不仅不能帮助学生了解实验现象，同时也会对环境造成污染。
因此就需要对原有的实验方法和装置进行改进，下面就详细介绍具体的改进过程。
二、装置制作第一，寻找类似于矿泉水瓶的塑料瓶，但必须确保其是透明的。
市面上出售的塑料瓶容量多在400-600 毫升之间，但也有一些较小的，如一百毫升或两百毫升。
为了使整个实验操作过程更加便利，同时也为了起到节约药品的作用，应尽量选择容量较小的塑料瓶。
第二是进行橡胶塞的制作，要求是其必须配有钢丝圈[2]。
但在制作必须考虑塑料瓶口的直径大小，确保两者是完全匹配的。
之后将钢丝进行缠绕，并将其中的一端插入橡胶塞内。
第三，将前两个步骤所准备的好的塑料瓶与橡胶塞进行组合，这样就制作出了一个以封闭形式呈现的装置。
三、实验过程第一，首先需要将稀硝酸加入塑料瓶中，但应确保稀硝酸的总量约为塑料瓶的二分之一，避免超出这个范围。
第二，通过挤压使溶液逐步接近瓶口，但必须确保最高液面与瓶口之间有一定的距离。
第三，将橡胶塞在短时间内塞进瓶口并确保完全塞紧，由于橡胶塞本身就带有铜丝，因此这时装置内就会发生反应，反应之后的实验现象为: 溶液由原本的无色渐变为绿色并伴随着气泡。
稀硝酸与铜反应的改进
３ ＮＯ２ Ｈ２ ２ＨＮＯ３ ＋ Ｏ＝ ＋ＮＯ
三、 仪器药 品
本实验所用仪器药 品量少 。 简单易准备 。 并且经过改
进后 。可以清楚观察到稀硝酸与铜反应生成无色 的 Ｎ Ｏ，
３ ｍ ｌ Ｎ ３ 液 、 ． ｏ ＬＨ Ｏ 溶 ５ ／ 螺旋形 铜丝 、 橡皮塞 、 ｕ形管 、 酒精灯 、 火柴 四、 实验装置
人云 ：教然后 知困 ，知困然后 能 自强也 ” “ ，教师教书 如
学学 习的恐惧 ． 与老师做朋 友 ， 甚至使很多学生 因此而喜
欢上化学课 ４ ． 促进 老师教 学的多样性
一
此。 学生学习也是如此 。在 中考化学复习 中， 如果我们 能 够真 正落实 “ 三错一 面批 ” 走师 生共 同反思 之路 ， 。 中考
有理有据就行 。 从而有助于培养学生的创新思维能力。通 过 面批 ， 我们 可以了解学生许 多想法 ， 消除有些 学生对化
因为老师教 书太久 了 ．见到题 目容 易形 成定 向思
维， 而学 生的思维 是发散 的 ， 思考 的 出发 点可 能与老 师
完 全不 同 ， 有些解题 方法 和答案非 常独特 ， 得我们 学 值 习。这就是所谓 的“ 教学相长” 吧。 多年的教学实践 。 一路摸索和坚持着 ， 匪浅 ！ 受益 古
、
实验 目的
１ ． 了解稀 硝酸的强氧化性 ：
２练习 Ｕ形管 ， 培养创 新精神 ； ３学习有害尾气处理方案 ， ． 培养环保意识 ， 提高学生
思维能力
二 、 应 原 理 反
５ ． 试管夹夹住 ｕ形 管无橡 皮塞一侧 ， 热 ， 微 引发铜丝
和稀硝酸反应后停止加热 ．当铜 丝和稀 硝酸脱 离后反应
铜与稀硝酸反应实验的改进
实验名称 实验目的 实验仪器及试剂
铜与稀硝酸反应 铜与稀硝酸反应产物的检验 ①实验仪器：塑料输液瓶、注射器 ②实验试剂：Cu 针、稀 HNO3
注 射 器 注 射 器 针 头 铜 针
注 射 器
NO2
实验仪器装置图
①注入硝酸
②排尽空气
③插入铜针
④注入空气
①注入硝酸：用注射器向塑料输液瓶中注入稀硝酸至输液瓶容量的 2/3 处，然后拔出注射器。 ②排尽空气：将注射器针头扎入输液瓶口处，并挤压输液瓶中部， 直至液面达到瓶口位置，以排尽空气，然后拔出注射器针头。 ③插入铜针：将 Cu 针从输液瓶口橡胶塞处扎入到输液瓶中，让 Cu 实验操作部分 与稀 HNO3 接触反应，此时可观察到产生无色气体，而且输液瓶不 断鼓起，当输液瓶恢复原状态时，拔出 Cu 针，停止反应。 ④注入空气：将吸满空气后的注射器扎入到输液瓶中，推动注射器 活塞使空气进入到输液瓶中，此时观察到无色气体变为红棕色， 即可证明原无色气体为 NO 气体，后变为红棕色为 NO2 气体。 ① 环保性：Cu 与稀 HNO3 反应在密闭装置中进行，防止反应生成的 气体污染空气，做到“环境保护，绿色化学”的要求。 ② 简约性：操作简单，方便可行，做到化学实验简约性要求。 装置改进的意义 ③ 废旧物品再利用：此实验实现废旧物品的合理、综合利用。 ④ 教材补充实验：此实验为教材 HNO3 内容的补充实验，这样可以加 深学生思维的深刻性，有利于让学生理解 HNO3 的性质。
铜与浓稀硝酸反应的实验改进
教材 中的实 验 装 置 存 在 一 些 弊 端 ： ① 反 应 产
生的 Ｎ Ｏ 气体 极 易 和 水 反 应 ， 导 致 试 管 内气 压 减
注 意 以 下 几点 ： ① 防止 产 生 倒 吸 的危 害 。② 避 免
・
２ ６ ・
Ｅｄ ｕ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ Ｅ ｑ ｕ ｉ ｐ ｍｅ ｎ ｔ Ａ ｎ ｄ Ｅｘ ｐ ｅ ｒ ｉ ｍｅ ｎ ｔ Ｖｏ １ ． ２ ９，Ｎｏ ． ６，２ ０ １ ３
Ｎ Ｏ被 氧化 。③ 反 应 要 能 控 制 ， 避 免 实 验 药 品 的
浪 费 和污 染教 室空 气 。 １ Ｃ ｕ与 浓 Ｈ Ｎ Ｏ 反应 实验 的 改进
钠 溶液 湿 润 。
进 定制 。又如 三 上 《 我 们 周 围 的材 料 》 单 元 中 的 砖 和 陶瓷 等材料 ， 经 过适 当 的处理 ， 归 置到学 校材 料 橱柜 中 ， 方便 老 师 上 课 使 用 。再 如 《 各 种 各 样 的岩石 》一 课 ， 通过 学生 的收集 ， 材 料 会 越 来 越
简单， 现象明显。
关键 词 Ｃ ｕ 浓 ＨＮ Ｏ３ 稀 ＨＮ Ｏ ３ 实验 改进
ห้องสมุดไป่ตู้
铜与 浓 、 稀硝 酸 的反 应 一 直 是 中学 化 学 必 做 的演 示实 验 。
小而 引起 倒 吸现 象 。②不 易 观察 到 无 色 的 Ｎ Ｏ气
体。 因此 ， 我们 对实 验装 置进 行 了改进 ， 且 设计 时
学 老师 的办 公 桌 是 最 乱 的 ， 什 么 都 有 。然 而 有 些 材料 并 不是 拿来 就 能 用 ， 需 要 老师 加 以创 新 自制 和 改进 。如 何 激 发 老 师 自制 教 具 的 能 动 性 ？ 首 先， 让 老 师 的 自制 教 具 能 合 理保 存 下 来 ， 不 至 于 “ 今制明毁” ， 挫 伤 老 师 自制 教 具 的 积 极 性 。其
铜与稀硝酸反应实验的改进
的颜 色对 比非 常 明显 ，可 以让学 生较 长时 间观察 。
通过 演示铜 与浓 、稀 硝酸反 应 的实验 ，可 以让学 生在鲜 明的对 比 中掌 握有关 知识 ，提 高学生 的观 察分 析能力 。铜 与浓 硝酸 的反应
单 的说具 体 ，￣ ｌ红做 了 １ 朵 花 ，小 军做 了 ２ ｎ， Ｊ Ｏ ０朵花 ， 多？ 多 谁 多少 ？这 个 多多少 ，就要 注 意让学 生说 具体 。（ ） “ ２ 把 含糊 ”部 分说 清楚 ，如 “７接近 ６ ６ Ｏ还是 更接 近 ７ ，６ ０ ２呢 ？”这 个 “２ ６
呢 ”对低 年级 的学 生来 说就 有点 含糊 ， 让学 生根据 数轴 并结 合 要 第一 句来说 清楚 ， 问 ６ 接 近 ６ 是 ２ Ｏ还是 接近 ７ 。 充 分利用 尽 可 ０要
学 园 Ｉ Ｃ Ｄ ＭＹ ＡＥ Ａ
２１ ０ ０年 第 ７期
铜 与稀硝 酸反应实验 的改进
罗 琦
一
湖 南省 新邵县 第一 中学
（ ３）当管 中产生 适 量 的无色 气体 时 ，用 力让 另一 个 注射器 （ 头半 插入 塞子 且抽 人 了约 ４ 的空气 ） 针 ｍｌ 的针头 穿过 塞子 ， 然
实验较容易设计 ， 而铜 与稀硝酸 的反应实验很 难设计 出较好 的方案 。
二 旧教 材的 演示 实验 １ ．装 置 （ 图 １ 见 ）
。
３ 仪器 组装 容易 ，操作 简单 。实用 性强 ，可 用作 课 堂演示 ．
实验 及学 生实 验 。
铜与浓、稀硝酸反应实验的改进
铜与浓、稀硝酸反应实验的改进
铜与浓、稀硝酸反应是一种常见的化学实验，其反应产物为硝酸铜和
氧气。
然而，这种实验存在一些问题，如产生有毒气体、反应速度过快等。
因此，可以通过以下改进来提高实验的安全性和可靠性：1.使用稀硝酸：
浓硝酸具有强氧化性和腐蚀性，容易产生有毒气体，因此可以使用稀硝酸
代替浓硝酸进行反应。
稀硝酸反应速度较慢，可以更好地控制反应过程。
2.加入催化剂：为了加快反应速度，可以加入少量的铜粉或铜片作为催化剂。
催化剂可以提高反应速率，同时减少反应温度和反应时间。
3.控制反
应条件：反应过程中应控制反应温度和反应时间，避免产生过多的氧气和
有毒气体。
可以在通风良好的实验室中进行实验，同时佩戴防护眼镜和手
套等个人防护装备。
4.处理反应产物：反应产物为硝酸铜和氧气，应及时
处理。
硝酸铜可以通过加入氢氧化钠溶液沉淀出来，氧气可以通过通入氢
气或水来吸收。
通过以上改进，可以使铜与浓、稀硝酸反应实验更加安全
可靠，同时也可以提高实验的教学效果。
硝酸和铜反应实验的改进
收稿 日期 ：２０ ｏ ０８一 ７一Ｏ ８
２ ．１斜平面调节 到适合 的坡 度 ，使 铜 （ 或铝 ）圆片
下 滑 时 能 有 适 度 的运 行 时 间 。
２ 让学生观察铜 （ ．２ 或铝）圆片直接从斜塑料板顶 把握 主因的作 用。
下滑时的运动特点 。 ２ ．３用双面胶 磁铁 粘在 塑料 板 的 中间位 置 附近 ，再 重复 ２ ．Ｉ的动 作 ，再 观察 铜 （ 或铝 ） 圆 片 的运动 特 点 。 提 出问题 ，引导学生思考 。 ２ ．４换成铜球再重复 ２ 、２ ．２ ．３步骤 。
惠
何 亚璋
改 进后的实验操作步骤如下 ： １ ．打开分液漏斗 的活塞 ，从 Ｕ型 管一端 通过 小漏 斗 注入稀硝酸 ，使液面刚好上升到活塞处为止 ，关闭分液漏 ｌ
斗活塞。
２ ．反应开始后 ，可观察 到有无 色气 体从溶 液 中逸 出 并聚集在 铜丝附近 ，待生成 的气 体压强逐渐增大 而使硝酸
・
３ Ｏ・
第 ｌ ９卷 （ 总第 ９ ９期）
２０ ０８年第 ５期 中小学 实验 与装备
实验改进 与 科技创 新
硝 酸 和 铜 反 应 实 验 的 改 进
湖北省 黄 冈 市罗 田一 中 （３６０ 方 ４ ６０ ）
硝酸 的强氧化性是 中学化学教学 的重点 内容 。浓 、稀 硝酸和铜 的反应也是重要 的演示实验 ，教材 中的实验 过程 是 ：在两支试管 中各放入一小块铜片 ，分别加 入少量浓硝 酸和稀硝酸 ，立即用带导管 的胶塞塞住试 管 口，并将导 管 伸入盛有氢氧化钠溶液 的试管 中，观察现 象。铜和稀硝 酸 反应 ，由于试管 内存在空气 ，只能观察到 红棕色气体 ，观 察不到无 色气 体 。另 外 ，浓 硝酸 和铜 的反应 观察 到现 象 后 ，反应不能及时停止 ，只 能等 到硝 酸或者 铜 片反 应完 ， 以免造成对药 品的浪费 ；浓硝酸和铜 的反应 过快 ，产生 的 Ｎ 可能 外逸 污染 空气 。 Ｏ 以上问题 ，笔者进行 了改进 ，并取得 了明显效果 。原 实验装置 图 １和改进后 的实验装置 图 ２如下 ：
硝酸与铜反应实验的改进
吸入 少量水 ， 振荡 ， 红棕色 消失 ， 明 ＮＯ 于 说 溶 水 。再 吸入 少量 紫色石 蕊溶液 ， 溶液 变为红色 ：
２ ）＋ Ｈ２ — ＨＮＯ。 ＨＮＯ２ Ｎ（２ Ｏ ＋
３ ２ 浓硝 酸与铜 的反应 ． 仍 然用 一 装 置 。具 支 试 管 中 装 入 ０ ２ ｇ铜 ｋ述 ．
具支试管中， 立即产生大量气体：
Ｎ ｚ Ｏ３ ＨＮＯ３ ２ ＮＯ ＋ Ｃ ２ ａＣ ＋２ — Ｎａ ３ Ｏ 千＋ Ｈ２ ｏ
Ｃ 。气 体 赶 走 了 具 支 试 管 中 的 空 气 。待 Ｏ ＮａＣ 反应完毕 后 ， 片上有 少量气泡 产生 ： ｚ Ｏｓ 铜 ３ ｕ ＨＮＯ３稀 ） Ｃ （ Ｏａ２ ＮＯ十＋４ Ｏ Ｃ ＋８ （ 一３ ｕ Ｎ ）十２ Ｈ２ 用 酒精 灯 微热 至产 生 较多 气 泡止 ， 以看 到 产 可 生 的 ＮＯ 气 体 为 无 色 ， 液 逐 渐 变 为 蓝 色 。２ 溶 ～ ３ｒｉ后 ， 试管 中的硫酸亚 铁溶 液变为浅 棕 色 ： ｎ 小 ａ
ｅ ＮＯ， ２ ＯＨ — Ｎａ ＋ Ｎａ ＮＯ￣ Ｎａ ＋ ＮＯ￣ Ｈ２ ＋ Ｏ
同时生成 蓝色沉 淀 ： Ｃ （ （ ）＋２ ａ Ｈ—Ｃ （ Ｈ） ０＋Ｚ ａ Ｏ ｕＮ ｋ ２ Ｎ Ｏ ｕＯ ２ ＮＮ ￣ 大 注 射器 吸 人 的气体 颜 色较 具支 试 管 中的浅 。 这是 由于铜 与浓硝 酸反 应 时 ， 硝酸 浓 度 降低 也会 随 有 少量 ＮＯ生 成 。ＮＯ密 度较 Ｎ 小 ， Ｏ 在试 管 上部 含 量大 ， 故注射 器 吸 人 的气 体 中 Ｎ０ 含量 较 大 。将
关键 词 硝酸 与铜反 应 实验 装置 一氧 化氮 实验 改进 硝 酸与铜 反应 的实验是高 中化学 重要 的演示 实 验 。做好 这个 实验不仅 能加深 学生对 硝酸氧化 性 的 认识 ， 可以使学 生对 ＮＯ和 Ｎ０２ 还 的性 质 产生 深刻 印象 。但 按人教 版全 日制普 通 高级 中学教 科 书 《 化 学 》 二册 的做 法 ， 第 向放 入 铜 片 的试 管 中加 入 稀 硝 酸， 看不 到预期 的现 象 。首 先稀 硝 酸 和铜 片 的反 应 速 度很慢 ； 其次 由于没有排 出试管 内的空气 ， 即使加 热后 反应速 度加快 ， 到 的 气体 也 不是 无 色 而是 红 看 棕色 ； 外 ， 下 装 稀 硝 酸 试 管 的 胶 塞 后 产 生 的 另 取 Ｎ０ｚ 气体很 容易逸 出到 空气 中 ， 除浓 硝酸 与铜 反 拆 应 的装置 时更是 有 大量 ＮＯａ 体逸 出 。而且 ２个 气 反应 均 不 能 在 学 生 观 察 到 实 验 现 象 后 及 时 停 止 ， Ｎ（ 气 体会 一 直产 生 ， 到铜 片 或 硝 酸消 耗 殆尽 。 ） ２ 直 为 ｒ解决这 些 问题 ， 笔者 经过反 复实验研 究 ， 计 出 设 种简单装 置 ， 效果 很好 。
化学创新实验：铜与稀硝酸反应实验装置的改进
化学创新实验：铜与稀硝酸反应实验装置的改进一、实验名称铜与稀硝酸反应实验装置的改进二、实验目的铜与稀硝酸反应的实验，一直是中学化学演示实验中比较难做的实验之一。
通过对这一实验研究，为了发挥该实验的最大效用，有效节约药品，特设计了一套微型化实验装置，三、实验仪器及试剂实验仪器：大试管、注射器、玻璃导管、胶头滴管、带孔橡胶塞。
实验试剂：稀硝酸、铜丝、碳酸钠、氧气四、实验仪器装置图及仪器的组装说明可抽动铜丝五、实验操作部分1、向试管中加入适量的Na2CO3固体,按照上图所示连接好装置。
2、轻轻挤压胶头滴管，加入稀硝酸适当过量（该实验步骤的目的为排出大试管中的空气）。
3、反应完全后，将右边玻璃导管插入试管内接近液面上方1cm处。
4、将铜丝插入到溶液中。
若过程中铜丝不再溶解，可再挤压胶头滴管加入稀硝酸少许。
（2，3，4三步可在大试管中得到气体NO）5、反应一会以后，抽动铜丝，使铜丝与液面脱离，将注射器中的O2推入大试管少许，观察现象。
6、轻轻震荡试管，观察实验现象。
7、步骤5,6可以重复，可以反复重现实验现象。
8、观察试管中水溶液颜色。
六、装置改进的意义1、材料简单易得，操作简单方便，实验现象明显。
2、药品用量少，仪器拆装方便，符合微型化学实验要求。
3、杜绝NO、NO2污染物的排放,可以尽可能减少实验药品的用量。
4、可以根据授课的需要控制实验的节奏，随开随用，随关随停。
5、可以发挥实验信息的最大化。
从这一个实验学生就可以掌握以下几个反应。
8HNO3(稀)+3Cu===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O2NO+O2===2NO23NO2+H2O===2HNO3+NO6、该装置也可以做铜与浓硝酸反应的实验。
实验五 硝酸性质演示实验改进剖析
实验五硝酸性质演示实验改进一、探究问题的提出铜与硝酸的反应, 是高中化学必修教材第一册的第六章第四节“硝酸的性质”，在放有铜片的两支试管里, 分别加入少量浓硝酸和稀硝酸, 让学生观察实验现象。
通过实验现象可以很清楚的了解铜与浓硝酸和稀硝酸反应的本质，让学生直观清晰的掌握该知识点。
然而，对于该演示实验在实际操作起来却存在一下问题：1.反应生成的 NO、 NO 直接排放到教室内, 对人体有害、污染空气, 因2此不能任意排放到空气中；2.由于一氧化氮气体极易与空气中的氧气化合而生成红棕色的二氧化氮气体，传统的铜与稀硝酸的反应实验直接在试管中进行，气体往往在液面上就变色，即使用排水法收集到一氧化氮气体也缺乏说服力，因为学生可以认为一氧化氮是二氧化氮与水生成的，所以学生很难从实验现象上直观得到的稀硝酸和铜反应生成无色一氧化氮的结论；3.硝酸的用量问题，做稀硝酸与铜反应的实验时，究竟多少浓度的硝酸是最适合实验的，毕竟课堂时间有限，以最适合的浓度的硝酸最实验，一是可以节约时间，得到明显的实验效果，二是可以节约药品。
二、问题解决设想（思路）对实验进行设计、改进，既能加强师生的环境保护意识，又能培养学生的分析能力、解决问题能力，激发学生的学习兴趣，同时也是对学生进行生态环境保护教育得好题材。
基于以上存在的三方面的问题，我们实验小组提出以下解决方案：●硝酸浓度探究，通过对比不同浓度的硝酸与铜丝的反应，选取硝酸与铜丝反应生成一氧化氮的最适合浓度，便于实验。
可用改进后的u形管实验探究。
●对实验装置的改进是实验现象明显，让学生对硝酸的反应有更直接、客观的认识，在此设计了u型管实验，点滴袋实验。
三、实验设计方案【实验内容】第一部分—浓度选取实验以u型管为实验主要仪器进行探究，步骤同下，通过变换硝酸的浓度，观察同样的时间内硝酸生成的多少来比较探究硝酸的最适浓度。
1、实验仪器改进实验（1）u型管改进方案用品：u型管、分液漏斗、铜丝、稀硝酸、铁架台、橡皮塞实验装置图：实验步骤：1、连接好仪器。
铜与稀硝酸反应制取一氧化氮实验装置的改进
课堂内外2013-03一、问题的提出铜与稀硝酸反应制取NO的反应一直是中学化学必做的演示实验。
旧教材中是直接在放有铜片的试管里加入少量稀硝酸来完成的。
2003年人教版新教材有了改变:试管中加入铜片,再加入少量稀硝酸,立即用带导管的胶塞塞住试管口,并将导管通入另一盛有NaOH溶液的试管,观察现象。
片刻后将胶塞取下,让空气进入,再观察现象。
2007年人教版新教材对实验装置进行了改进:在试管中放入一小块铜片,加入少量稀硝酸,立即用透明塑料袋将试管口罩上并系紧,观察发生的现象。
然后将塑料袋稍稍松开一会儿,使空气进入塑料袋,再将塑料袋系紧,观察发生的现象。
2009年江苏版新教材又有了改变:先将铜片置于试管底部,通过分液漏斗加入2mL浓硝酸,将产生的气体通入倒置于水槽里充满水的集气瓶中,观察实验现象。
然后再向分液漏斗中加入5mL水,稀释硝酸,继续收集产生的气体,观察实验现象。
这几套演示实验装置存在一些相同的弊端:1.在实验开始前试管中就有大量空气,所以反应所产生的NO 马上会被氧化成NO2,对观察无色的NO气体产生严重的干扰。
2.隔绝空气后收集到的NO很难再与空气接触,无法顺利看到纯净无色的NO与氧气反应生成红棕色的NO2现象。
3.实验完毕后,无法使反应立即停止,一旦铜片和稀硝酸反应产生的NO过多,会使其向空气中逸散,污染空气。
因此,对实验装置的改进设计应有如下的几个要点:1.反应开始前装置中没有空气。
2.铜与稀硝酸反应能自动停止,防止NO过多。
3.反应后,能有效地通入空气,证明铜怀稀硝酸反应生成NO;同时还要防止NO及生成的NO2逸散到空气中。
针对以上问题,大多数改进实验的装置设计都较为复杂,不太适合课堂教学。
以下是我的改进实验装置,不仅装置简单,而且实验现象非常明显。
二、实验装置的改进方案一:可使反应在隔绝空气的条件下进行,实验步骤如下,装置如图:1.取一支分液漏斗置于铁圈上。
2.向分液漏斗中加入稀硝酸,至液面离漏斗口1厘米左右(目的是不仅可避免塞胶塞时酸液外溢,又可防止空气残留)。
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硝酸与铜反应的实验改进
一、设计思路
硝酸与铜的反应是普通高中课程标准实验教科书化学1中的重要实验，对该实验进行合理改进不仅可以帮助学生理解硝酸的性质，更有利于培养学生的创新能力和环保意识。
通过对几种方案进行比较，可以培养学生的问题意识和质疑能力，增强思维的严谨性，亲身体验实验探究的艰辛和乐趣，激发学生学习化学的兴趣。
二、实验创新
1．仪器创新：将浓、稀硝酸分别与铜的反应进行对比实验，采用易得的材料输液袋进行气体的制取、收集及性质的检验。
2．方法创新：避免了麻烦的气密性检验，排除了空气对NO的干扰，反应可控制，节约试剂，同时完成2个实验。
对比实验可以增强实验的效果，加深学生的印象。
三、实验步骤
1．将输液袋内的液体抽出后，塞入适量的铜丝。
2．用注射器往其中一侧加入约5mL6mol/L的稀硝酸，可以用温水浴加热以加快反应速率。
3．另取约2mL10mol/L的浓硝酸加入另一侧袋内。
4．约3min后在稀硝酸一侧注入20mL空气，浓硝酸一侧注入10mL蒸馏水。
四、小结
通过实验探究和方案设计的选择与优化过程，帮助学生构建硝酸的强氧化性，激发学生的学习兴趣，培养学生的创新能力。
改进后的实验方案具有操作简单、现象明显、减少污染等优点，既适合课堂演示实验也可用于学生分组实验。
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