銅與濃、稀硝酸的微型實(shí)驗(yàn)一體化改進(jìn)設(shè)計(jì)

銅與濃、稀硝酸的微型實(shí)驗(yàn)一體化改進(jìn)設(shè)計(jì)

張威熒衷明華

(韓山師范學(xué)院化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院，廣東 潮州 521041)

摘要：銅與濃、稀硝酸的反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)選自人教版高中化學(xué)必修一的第四章內(nèi)容，是有關(guān)氮元素的學(xué)習(xí)內(nèi)容的重點(diǎn)和難點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：銅濃、稀硝酸微型實(shí)驗(yàn)改進(jìn)設(shè)計(jì)

銅與濃、稀硝酸的反應(yīng)實(shí)驗(yàn)對于高一學(xué)生比較難以理解和把握，在實(shí)驗(yàn)的過程中，學(xué)生可以直觀地觀察到硝酸的強(qiáng)氧化性。其反應(yīng)原理如下：

Cu+4HNO3=Cu(NO3)2+2H2O+2NO2↑

3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+4H2O+2NO↑

3NO2+H2O=2HNO3+NO

2NO+O2=2NO2

微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)是使用微型化的儀器裝置進(jìn)行的化學(xué)實(shí)驗(yàn)，其化學(xué)試劑的用量雖然只為常規(guī)實(shí)驗(yàn)用量的幾十分之一甚至是幾千份之一，但其實(shí)驗(yàn)效果卻可以達(dá)到精確、安全、方便和防止污染環(huán)境等目的，在中學(xué)化學(xué)課堂教學(xué)中有較強(qiáng)的操作性和很好的教學(xué)效果。

筆者針對銅與濃、稀硝酸的原理和微型實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)，對該實(shí)驗(yàn)進(jìn)行一體化改進(jìn)，增加了尾氣處理和同時(shí)進(jìn)行反應(yīng)對照，希望達(dá)到更好的教學(xué)效果。

一、原實(shí)驗(yàn)的不足之處

(1)在常規(guī)的實(shí)驗(yàn)裝置中沒有尾氣處理裝置，在實(shí)驗(yàn)的過程中容易導(dǎo)致有毒氣體的泄露，危害學(xué)生與教師的身體健康；

(2)銅與濃、稀硝酸的反應(yīng)是分步實(shí)驗(yàn)，步驟繁瑣，現(xiàn)象無法同時(shí)進(jìn)行對比，不利于學(xué)生的觀察與理解，因此一體化實(shí)驗(yàn)裝置顯得尤為重要。

二、改進(jìn)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

(1)實(shí)驗(yàn)用品：ML-1微型儀器一套，注射器一支、銅片、濃硝酸、蒸餾水、氫氧化鈉溶液；

(2)實(shí)驗(yàn)裝置圖：

圖　實(shí)驗(yàn)裝置

(3)實(shí)驗(yàn)步驟：

①按照上圖所示組裝實(shí)驗(yàn)儀器，可以采用以下方法檢查氣體的氣密性：用注射器抽取適量空氣注入到裝置之中，在裝置的尾部的氫氧化鈉溶液中出現(xiàn)氣泡；……