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視頻標簽：全國高中化學,實驗教學,說課視頻錄像
所屬欄目：高中化學說課視頻
視頻課題：第五屆全國高中化學實驗教學說課視頻錄像《銅與硝酸反應實驗裝置改進》甘肅
教學設計、課堂實錄及教案：第五屆全國高中化學實驗教學說課視頻錄像《銅與硝酸反應實驗裝置改進》甘肅省武威第一中學高中化學
銅與硝酸反應實驗裝置改進
甘肅省武威第一中學 崔 莉
一、使用教材
人教版高中《化學必修1》第四章 第四節 第二課時 硝酸的性質。
二、實驗器材
一支“T”型管、三支注射器、一根輸液管（帶調節器）、鐵架臺
（帶兩個鐵夾）、橡膠塞；一根銅絲（繞成螺旋狀）、濃硝酸、蒸餾水、
四氯化碳、氫氧化鈉溶液。
三、實驗創新要求/改進要點
1．這套裝置利用“T”型管的結構特點，用四氯化碳隔離銅絲，
可隨時控制反應的開始和停止，操作簡單。
2．該裝置可一次性完成銅與濃硝酸、稀硝酸的反應，能清晰的觀
察到反應過程中的各種現象。
3．符合實驗設計的綠色化原則，試劑消耗量少，增強學生的環保
意識。
4．實現了一套裝置多種用途的目的。 裝置簡圖
四、實驗原理/實驗設計思路
反應原理：Cu+4HNO
3（濃）=Cu(NO
3)
2+2NO
2+2H
2O；
3Cu+8HNO
3（稀）=3Cu(NO
3)
2+2NO+4H
2O；
2NO+O
2=2NO
2
操作原理：傾斜“T”型管，控制銅絲與濃硝酸的反應；用四氯化碳隔離銅絲與稀硝酸，以控制反應的開始和停止；用液體將裝置中的空氣排出,便于觀察現象。
五、實驗教學目標
硝酸是氮的重要化合物，也是重要的化工原料，硝酸的性質貫穿了中學化學的始終，銅與硝酸的反應是高中階段很常見的反應，但在人教版必修Ⅰ的102頁，僅給出了化學方程式，未進行演示實驗，主要原因在于：銅與硝酸（尤其是濃硝酸）反應不易控制反應速率，造成藥品浪費；反應產生大量有毒氣體NO和NO
2，會對環境造成污染；銅與稀硝酸反應生成的NO易被空氣氧化，不易觀察其顏色，導致學生出現認知偏差。針對以上問題，我對銅與硝酸反應的實驗裝置進行改進，改進之后的裝置更適合課堂教學，更易觀察實驗現象，同時也綠色環保。
六、實驗教學內容
本節課針對銅與硝酸反應的實驗裝置進行創新改進，用一套裝置一次性完成銅與濃、稀硝酸的反應，對比觀察反應現象（反應速率、反應后溶液的顏色、生成NO和NO
2的顏色、NO的氧化過程），使學生在實驗的基礎上學習和認知。
七、實驗教學過程
1．組裝儀器并檢查裝置的氣密性
在注射器中密封一定量的氣體，關閉輸液管上的控制器，推動活塞，片刻后松開，活塞仍能恢復到原來的位置，證明氣密性良好。
2．銅與濃硝酸的反應
（1）將裝置固定在鐵架臺上，打開輸液管上的控制器，傾斜“T”型管，在“T”型管中注入濃硝酸，并與銅絲發生反應。
（2）待收集3mLNO
2后，旋轉“T”型管，使銅絲與濃硝酸分離，反應停止。
（3）在“T”型管中觀察銅與濃硝酸反應的現象（反應速率、溶液顏色、NO
2氣體的顏色）。
3．銅與稀硝酸的反應
（1）用注射器在“T”型管中注入四氯化碳，并將銅絲完全覆蓋。
（2）在“T”型管中注入蒸餾水，同時將“T”型管中的氣體全部排出，并用氫氧化鈉溶液吸收。
（3）關閉輸液管上的控制器，旋轉“T”型管，使銅絲與稀硝酸接觸反應，并用注射器收集NO氣體，觀察反應現象（反應速率、溶液的顏色、NO氣體的顏色），并和銅與濃硝酸的反應進行對比。
（4）旋轉“T”型管，用四氯化碳隔離銅絲與稀硝酸，使反應停止，打開輸液管上的控制器。
4．NO與O
2的反應
取下收集有NO氣體的注射器并用一支空注射器替換。拉動活塞吸入空氣，觀察氣體顏色的變化。
5．尾氣處理
在收集有NO氣體的注射器中吸入氫氧化鈉溶液，振蕩（或將氣體緩緩推入氫氧化鈉溶液中），使氣體完全被吸收。
6．處理廢液，清洗裝置并復原裝置。
八、實驗效果評價
這套裝置利用了“T”型管的結構特點做氣體發生裝置，并用四氯化碳隔離銅絲控制反應隨時開始和停止，現象明顯，操作簡單易行，適合在課堂演示中推廣。需要注意的是：針筒、輸液管、膠塞易被酸腐蝕，實驗后要及時清洗儀器，避免儀器的粘黏或老化。
作者姓名：崔 莉
工作單位：甘肅省武威第一中學
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