5.2.3浓硝酸、稀硝酸与铜反应的实验创新说明 教学设计 2022-2023学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

铜与浓硝酸、稀硝酸反应实验说明 说明部分 本实验选自人教版高中化学必修一第四章第四节氨硝酸硫 酸。教材中实验4-9展示了铜和浓硫酸的反应。而教材102页中只 说到“硝酸也能发生类似的反应。例如，浓硝酸和稀硝酸都能与铜发 生反应。“显然学生只通过这一句话或者是实验4-9是很难想象出铜 与硝酸的反应现象的，也不能直观的对比出铜与浓硫酸、浓稀硝酸反 实验目的 应的异同，这对感受化学学科的神奇，培养学生的学科兴趣是无意的。 因此很有必要向学生展示铜与硝酸的反应实验，让学生在掌握学科知 识的同时了解化学的实验探究手段和方法，提升学生对化学实验的观 察、思考、对比、分析、推理的能力。拓展学生化学学科思维培养 科学探究与创新意识等核心素养。 仪器：抽滤瓶球形干燥管烧杯注射器止水夹等 实验用品 试剂：浓硝酸氢氧化钠溶液铜丝 实验装置图 及说明 1检查装置气密性： 注射器 关闭烧杯与抽油 打开。 抽滤瓶中装入活 抽浪瓶 烧不 璃导管，拉动注射器。 2铜与浓、稀硝酸反应： 现象：左右两边均产生气泡，左边产生气 在左右烧杯中装入适量的浓氢氧化钠溶 液。 泡速率慢干右边。左边生成了无色气体， 左右抽滤瓶中装入适量稀硝酸、浓硝酸且 得到了浅蓝色溶液，且随着反应的进行液 液面均要没过玻璃导管。 面慢慢降低.无色气体充满整个球形干燥 左右两边球形干燥管中分别装入3份铜丝、 1份铜丝。 管，反应自动停止：右边生成了红棕色气 向外拉动注射器，使浓、稀硝酸充满球形 体，得到了深蓝色溶液，且随清反应的进 干燥管排尽空气并与铜开始反应，关闭止水夹。 行液面快速降低，红棕色气体充满整个球 形干燥管，有部分红棕色气体进入了下面 的抽滤瓶.反应自动停止。 结论：浓、稀硝酸与铜反应产生的气体分 别为二氧化氨、一氧化氨：与铜反应时 浓硝酸的速率快干稀硝酸。 3一氧化氮与氧气反应： 现象：注射器中气体由无色变为红棕色。 打开左边止水夹，缓慢向外抽动注射器使左 边球形干燥管中的一氧化氮与注射器中的空气接 结论：无色的一氧化氮与空气中的氧气反 触后关闭左边止水夹。 应生成了红棕色的二氧化氮。 4二氧化氮与水反应： 现象：干燥管上端气体红棕色慢慢变浅最 将注射器取下把内部气体缓慢注入浓氢氧 后退为无色.下端的无色液体与铜反应产 化钠溶液中进行处理.拉动注射器吸满蒸馏水再 次连接好注射器。 生无色的气泡。 打开右边止水夹.缓慢推动注射器让水进 结论：红棕色的二氧化氮气体与水反应生 入干燥管与二氧化氨接触反应。 成了无色的一氧化氮气体和硝酸。 5尾气处理： 打开所有止水夹。注射器内吸满空气，连接现象：抽滤瓶中气体颜色慢慢变浅，氢氧 好注射器并向内推动使空气将氮氧化物排入烧杯化钠溶液中有气泡产生。 中与氢氧化钠溶液反应。 创新意义： 1、操作简单方便：装置气密性检查、一氧化氮与氧气反应时、二氧化氮与水反应都只需通过 抽、拉注射器即可实现。操作简单方便。 2、对比性：实验中铜与浓、稀硝酸的反应同时进行.可直观的对比两个反应的产物、反应 快慢等实验现象：可与必修一教材实验49部分内容进行对比学习.从而能够更加深刻的 认识浓硫酸，浓、稀硝酸与不活泼金属铜反应的异同。 3、无干扰性：铜与浓、稀硝酸的反应均是在密闭无氧的环境中进行，可排除空气的干扰.能 够更直观、准确的观察到产物。 4、多功能性：采用一套实验装置，层层推进展开实验.既对比了浓、稀硝酸与铜的反应，又 做了一氧化氮与氧气的反应，还做了二氧化氮与水的反应.可谓是一器多用。 5、现象明显观：实验中铜手浓、稀硝酸的反应.一氧化氨手氧气反应，三氧化氨与水反应 现象都非常的明显直观。便干观察学习。 6、绿色环保：锊实验中产生的多余氮氧化物通入氢氧化钠溶液中处理，培养绿色化学思维和 环保意识，形成科学精神与社会责任的核心素养。