铜与浓硝酸、稀硝酸反应教学设计(微型实验)
铜与浓、稀硝酸反应的连续实验设计
铜与浓、稀硝酸反应的连续实验设计摘要：铜与浓、稀硝酸的反应以及一氧化氮、二氧化氮的性质实验是中学化学重要实验，本文对课本上铜与浓、稀硝酸的实验进行了一些创新改进，使实验具有连续性、环保性等特点。
关键词：铜浓、稀硝酸实验设计在中学化学中，硝酸、二氧化氮、一氧化氮的性质是通过几个独立的实验分别进行研究的，在实验过程中，会多次对环境造成污染，也会对实验人员及观察者造成伤害。
为了减少污染，并采用简易的实验器材和简单的实验装置对它们的性质进行研究，于是设计实验如下：1、实验装置及药品：①实验装置：两头通试管（也可用破底的大试管）、注射器、带导管的胶塞、乳胶管、尖嘴管、烧杯、止水夹、铁架台②药品：浓硝酸（67％）、铜丝、蒸馏水、氢氧化钠溶液（3 mol/L）B实验装置图（铁架台略去）铜丝2、实验步骤和现象：①铜与浓硝酸反应及二氧化氮气体的制备如图将铜丝放入试管中，组装好仪器，打开止水夹A、B ,用注射器从盛有浓硝酸烧杯中抽取浓硝酸，抽满试管并赶走了空气，此时，铜与浓硝酸迅速反应生成红棕色的气体，溶液变成蓝（绿）色，由于试管内气体产生，压强增大，试管中的溶液不断注入烧杯中（这是在烧杯中加入点水，排出的浓硝酸被稀释），最后溶液全部排出，反应停止，试管中充满红棕色的气体，发生反应：Cu＋4HNO3（浓）＝Cu（NO3）2＋2NO2↑＋2H2O②二氧化氮在水中的溶解、并与水反应关闭止水夹A ，打开止水夹B ，用注射器注入约10 mL蒸馏水，关闭止水夹B，振荡试管，发现红色气体消失，变为无色，由于二氧化氮溶于水而内压减小，打开止水夹 A ，烧杯内溶液涌入试管中，发生反应：3NO2＋H2O＝2HNO3＋NO③一氧化氮的性质打开止水夹A、B ，用注射器抽取试管中的一氧化氮气体，同时烧杯中的溶液涌入试管，抽完气体关闭止水夹 B ，取下充有一氧化氮气体的注射器，再抽动注射器使空气进入，这时可看到注射器管内气体迅速由无色变为红棕色。
铜与浓、稀硝酸反应实验创新设计
铜与浓、稀硝酸反应实验创新设计
铜与浓硝酸反应实验是初中物理课程的重要内容，在此实验中，着重考察反应的产物，以便观察反应强度。
此次实验通过改进原有的设计，提出了一种创新的实验模式，以应对多变的物理环境。
实验来源于初中物理教材，实验目的是研究铜与浓硝酸的反应情况，检测实验现象。
主要观测指标为反应前后铜粒间距，以及反应前后铜粒大小的变化。
本次实验发展了一种创新的环境，采用了多变的反应体系。
实验室准备了具有不同硝酸浓度的试剂，分别观察不同硝酸浓度下铜与浓硝酸反应的专业性，以及铜粒大小及距离变化，并及时记录各项变化数据，以便对实验结果进行分析和研究。
借鉴前人经验，本次实验利用熟悉的基本设施，如化学容器，橡胶球等，结合科学性施工，使得实验体系更加完善而条理化，以更好地模拟实际反应场景，使实验结果更加可靠准确。
以上就是关于铜与浓硝酸反应实验的创新设计，其设计了完善的实验装置，能更好地模拟反应场景，并让实验结果更准确准确。
此次实验，可以为中学生提供更直观准确的理解，使之更好地掌握铜与浓硝酸反应的内涵，为学习物理学习奠定基础。
铜与浓硝酸、稀硝酸反应的实验设计_201911201151181
铜与浓硝酸、稀硝酸反应的实验设计【设计理念】查阅其它化学资料，得出有很多作者介绍了单个实验的微型、节约型实验设计，使用注射器作为反应容器，不需要其它化学实验室的常用仪器，不需要进行仪器的连接，不需要分析流程。
这些实验比较适合学生分小组课堂实验，为了得到现象而实验，并不符合学生化学实验的学科素养教学，不能对学生进行实验仪器的选择、实验流程的设计、实验仪器的组装、实验过程的控制、杂质的分析处理、实验结论的得出等学科素养进行培养。
笔者经过反复思考和实验，探索了一个该组合实验的创新做法，现介绍如下：【实验设计】一、实验原理利用浓硝酸与CaCO3反应生成CO2气体，将装置内的空气排尽，再利用过量的浓硝酸与铜片反应生成红棕色的NO2，利用NO2与H2O 反应生成稀硝酸和无色的NO，利用生成的稀硝酸与Cu 反应生成NO，然后通入O2使NO 转化为红棕色NO2，最后用NaOH 溶液吸收处理氮氧化物。
相关反应方程式如下：CaCO3+2HNO3(浓）=== Ca(NO3)2+CO2↑+H2O；Cu+4HNO3(浓）===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O；3NO2+H2O === 2HNO3+NO；3Cu+8HNO3(稀）=== 3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O；2NO+O2 === 2NO2；NO2+NO+2NaOH === 2NaNO2+H2O；2NO2+2NaOH === NaNO2+NaNO3+H2O二、主要仪器药品仪器或材料：铁架台（附有铁夹）、烧杯、Y 型试管、分液漏斗、橡胶塞、止水夹、气球、漏斗、具支试管、干燥管、导管、乳胶管、一次性手套。
药品。
CaCO3粉末、铜片、铜丝、碳棒、68%浓硝酸、10 mol/L NaOH 溶液、蒸馏水三、实验装置及相关说明1.实验装置。
实验装置如图1 所示。
图 1 实验装罝2.相关说明：①粉末状CaCO3可加快生成CO2的速率；②铜丝缠绕在碳棒上，形成原电池，增大反应速率；③图 1 中夹持器具已省去。
铜与浓硝酸反应实验的微型化设计
浓销酸反应后溶液颜色却会呈现绿色，原因是产生的大
量红棕色ＮＯ：气体一部分溶解在溶液中呈黄色，而溶液
中［Ｃｕ（ＨｚＯ）４】２＋呈蓝色，两者的混合色为绿色。
２．当绿色溶液被产生的气体压入瓶中，溶液则变为
万方数据
通过实验证明，当硝酸物质的量浓度≥１１．０ｍｏｌ／Ｌ 时，反应太快，太剧烈，难以控制，不便于操作；当硝酸物 质的量浓度≤８．０ｍｏｌ／Ｌ时，开始时产生无色气体，一段 时间后，方有红棕色气体出现；故浓硝酸的浓度以 １０．０ｍｏｌ／Ｌ左右为宜。
２．滴瓶中蒸馏水的量：以胶头滴管尖嘴部分刚刚浸 没液面为宜。
八、实验优点 １．按上述方法进行实验，有效地防止了ＮＯ：对空气 的污染，有助于让学生潜移默化地形成环保意识，增强 学生“绿色环保”能力。 ２．操作简便，药品用量少，实验现象明显，成功率 高。 ３．该装置有启普发生器的优点。 ４．改进后，该实验更适用于学生实验，可将“课堂演 示”改为“边讲边实验”，具有一定的可操作性和安全性。
２００５年第２期／２３
铜与浓硝酸反应实验的微型化设计
作者： 作者单位： 刊名：
英文刊名： 年，卷(期)：
余燕红， 孙微微 江苏省南通市岔河中学,226403
实验教学与仪器 EXPERIMENT TEACHING AND APPARATUS 2005,22(2)
本文链接：/Periodical_syjxyyq200502020.aspx
蓝色，原因是Ｎ０２遇Ｈ＇ｏ发生反应：４Ｎ０２＋０２＋２ＨＯ＝ ４ＨＮＯ，，这样溶解在溶液中的ＮＯ：气体很快消失，最终 细颈瓶中溶液呈蓝色。
３．当绿色溶液被产生的气体压入瓶中，瓶中的溶液 又缓缓回升到滴管中，滴管中气体颜色逐渐变浅直至无 色，原因是Ｎ０２易溶于水：３Ｎ０２＋ＨＯ＝２ＨＮ０３＋ＮＯ。
铜与浓稀硝酸反应微型实验(共7张PPT)
(1) 添加药品与连接装置: 在U 形管和小试管中各放入一小块铜片。
橡皮塞塞住，如上图连接装置。 (1) 仪器: 操作台1 个、U 形管1 支、小试管1 支、注射器2 支、橡胶塞2 个。
铜与浓、稀硝酸反应的实验是现行人教版高中化学必修一中占据重要地位的一个实验。 片刻后，推动注射器B 使空气进入，很快U 形管B 端液柱上可以看到无色气体逐渐变为红棕色的气体。 (1) 添加药品与连接装置: 在U 形管和小试管中各放入一小块铜片。
3NO2 + H2O === 2 HNO3 + NO↑ 3Cu + 8HNO3( 稀) === 3Cu(NO3)2 + 2NO↑ +4H2O
实验现象、操作及步骤
(2) 开始实验: 推动注射器向小试管加入4 ～ 5 滴浓硝酸，使铜片和 浓硝酸发生反应，溶液由无色变为蓝色( 硝酸铜的产生) ，产生红棕 色的 NO2气体。用手触摸U 形管大管端外壁烫手，可知是反应发热。
添加药品与连接装置: 形管和小试管中各放入一小 (1) 在U 而U 形管B 端液柱上的气体仍然保持无色，该现象表明铜与稀硝酸反应生成无色的NO 气体。
2NO + O2 === 2NO2 片刻后，推动注射器B 使空气进入，很快U 形管B 端液柱上可以看到无色气体逐渐变为红棕色的气体。
块铜片。向U 形管加水至浸过弯管部分以形成液封，并将小 红棕色的NO2气体渐渐充满U 形管的A 端，NO2气体不断溶解于管内液封的水中，生成稀硝酸，U 形管里的铜片此时会在其表面不断出现小气馏水吸收铜与浓硝酸反应生成二氧化氮后形成的稀硝
酸，进行铜与浓、稀硝酸反应实验现象及反应产物的对比，
铜与浓稀硝酸反应 说课稿 教案
【达成知识性目标】
【实验探究2】两人一组，利用医用一次性注射器来探究Cu与稀HNO3的反应，并仔细观察实验现象。
实验步骤：
1、先取下注射器后面的活塞，在注射器内放入少许铜丝，塞上活塞；
2、吸入适量的稀硝酸，排尽空气后，将注射器细管端用胶帽密封；
3、为加快反应速率，将注射器放入事先加有适量热水的烧杯中进行水浴加热；
4、当注射器内产生适量气体时，取下胶帽，轻轻拉动活塞吸入少量空气，仔细观察实验现象；
3、从多功能滴管B中挤入少量浓HNO3，观察并记录实验现象；
4、从多功能滴管A中挤入少量稀HCl，用产生的CO2将双球管内的气体吹入NaOH溶液中，以免污染环境。
【投影】表格：实验现象及结论分析
【提问】请学生代表汇报实验结果，并对现象进行分析。
【提问】请学生代表在黑板上写出Cu与浓HNO3反应的化学方程式。
【回答】
实验现象
产物推断
结论分析
Cu与稀HNO3
化学方程式
实验现象及结论分析
【书写】
3Cu＋8HNO3(稀) = 3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O
【小结】通过实验可知，浓、稀HNO3都能将不活泼金属Cu氧化，都体现了强氧化性，只是还原产物有所不同，浓HNO3通常被还原成NO2，稀HNO3通常被还原成NO。综上可知，HNO3强氧化性。实际上，HNO3是一种强氧化剂，几乎能氧化所有的金属，除了金（Au）和铂（Pt）。
铜与浓、稀硝酸的反应
一、教学目标
1、知识与技能
通过Cu与浓、稀HNO3的实验探究，初步掌握硝酸的氧化性，并能够正确书写化学方程式。
2、过程与方法
通过实验探究，培养学生尊重事实、细心观察、善于思索的化学素养，体会“现象”与“本质”的对立与统一。
浓、稀硝酸与铜反应的综合实验设计
浓、稀硝酸与铜反应的综合实验设计
一、实验目的
1. 了解硝酸与铜产生的反应特性。
2. 分析硝酸与铜反应分子间机理与反应机理。
3. 探索硝酸与铜反应的温湿 id平衡。
二、实验原理
普通硝酸是由氮硝化合物的混合溶剂而成的酸性溶液，氮硝化合物的强度由溶剂的种类和浓度而定。
铜与硝酸具有很强的化学反应性，当硝酸中的氮硝化物吸取的氮原子被铜离子形成的离子开裂时，铜离子就会与酸原子发生反应、形成铜硝酸盐，如Cu(NO3)2、Cu(NO2)2和Cu(OH)2，由此释放出大量的热量，因此能够自发发生焰反应，也能发生化学反应。
三、实验设计
1.准备硝酸和铜实验管
准备一定浓度的硝酸（如0.1mol/L）和一定的细的铜粉放入实验管中，实验管封口并放入等离子体电离室中（可设置不同的温湿度），监测系统中铜粉在硝酸中的化学反应过程。
2.测定硝酸和铜反应放热热值
反应乙烯与铜反应过程中释放的热能，计算其放热热值和活化能，以表征硝酸和铜反应放热机制。
3.探究不同温湿度条件下硝酸和铜反应的稳定性
变更上述实验管的温度和湿度，观测硝酸和铜反应放热的稳定性，研究不同温湿度条件下硝酸和铜反应的变化情况。
四、个人认为
本次实验旨在探索硝酸和铜反应的特性，了解反应机理，分析温湿度对其反应变化的影响，将对未来类似实验有指示意义。
另外，实验主体硝酸和铜是日常生活中不可或缺的物质，实验分析的结果也有助于我们更好的理解物质的本质特征。
铜与浓稀硝酸反应说课稿教案
铜与浓稀硝酸反应说课稿教案
铜与浓、稀硝酸的反应
一、教学目标
1、知识与技能
通过Cu与浓、稀HNO3的实验探究，初步掌握硝酸的氧化性，并能够正确书写化学方程式。
2、过程与方法
通过实验探究，培养学生尊重事实、细心观察、善于思索的化学素养，体会“现象”与“本质”的对立与统一。
3、情感态度与价值观
通过实验探究，培养学生的动手、动脑和运用知识的能力、观察能力以及环保意识。
二、实验准备
微型气体实验装置、一次性注射器（5ml）、Cu片（丝）、浓、稀HNO3、稀HCl、Na2CO3粉末、稀NaOH、热水等。
实验步骤：
1、按上图组装连接仪器，挤压多功能滴管A
或B，烧杯中有气泡产生，说明装置的气密
性良好；
2、在双球管的左端装入少量Na2CO3粉末，
右端装入一片铜片，多功能滴管A、B中分
实验步骤：
1、先取下注射器后面的活塞，在注射器内放入少许铜丝，塞上活塞；
2、吸入适量的稀硝酸，排尽空气后，
器细管端用胶帽密封；。
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Cu与浓硝酸、稀硝酸的反应实验
【教学目标】
1、知识与技能：了解铜与浓硝酸、稀硝酸的反应原理；掌握熟悉掌握该实验的实验操作
2、过程与方法：利用自主学习和实验探究的方法，培养实验操作动手能力；通过浓稀硝酸的反应现象和反应产物的对比，增强对浓稀硝酸不同氧化性的理解
3、情感态度与价值观：通过微型的实验装置的使用，增强环保意识；通过小组实验探究，增强小组团队精神和合作能力。
【教学重点】
铜与浓硝酸、稀硝酸的反应原理；铜与浓硝酸、稀硝酸的反应现象和反应产物的对比
【教学难点】
微型实验仪器的安装与实验操作
【教学过程】
师：同学们大家好！今天我们要学习的是Cu与浓、稀硝酸的反应实验，我们之前已经学过铜与浓硝酸稀硝酸的反应方程，同学们试着写出它们的反应方程式生：Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
3Cu＋8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O
师：看来同学们都掌握的很好，大部分同学都写对了
投影：Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
3Cu＋8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O
由这两个反应我们知道不同浓度的物质，其反应产物也是不一样的
师：同学们看一下实验台上的实验装置。
觉得跟平时的实验装置有什么不一样？生：这些实验装置好小啊！
师:：对，我们今天使用的是微型实验器材，那它们有什么优点呢？
生：实验试剂用量少，经济环保。
师：很好！首先介绍一下我们今天的实验仪器，有操作台，U型管、具支试管，套上乳胶管的尖嘴管及乳胶管各一支，橡胶塞两个，铜片2小块，浓硝酸，蒸馏水等
师：在投影上展示该微型实验的实验装置
师：同学们还记得我们初中学过的组装仪器时要遵守哪些规则吗？
生：先下后上，先左后右。
师：没错。
现在同学们五个人为一组，自己动手将实验台上的仪器按照PPT上的装置图组装仪器，但是值得注意的是，该实验中用到的试剂具有强氧化性和腐蚀性，所以在操作的时候一定要特别小心。
学生自行组装仪器，教师巡查指导
师：同学们注意观察实验现象，看一下试管中有何颜色变化，试管壁是否发生变化？
学生老师的指导下进行实验操作
师：现在我们每个小组派一个代表汇报你们观察到的实验现象
生：具支试管和U型管中的铜片上都有气泡冒出，具支试管中有红棕色气体产生，而U型管中没有明显的颜色变化，具支试管和U型管中的溶液中都由无色变为蓝色……
师：同学们观察得很仔细，同学们根据上节课所学的内容自己推测实验具支试管中实验现象发生的原因
生：通过对Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O的学习，知道铜片上产生的气泡和试管中的的红棕色气体是二氧化氮，而具支试管中的溶液之所以会变成蓝色是有Cu(NO3)2生成。
师：那U型管中溶液为什么也会发生颜色变化？
生：在具支试管中生成的NO2进入U型管与水生成NO和稀硝酸，而稀硝酸与铜片反应生成硝酸铜和一氧化氮，故U型管中的溶液也变为蓝色。
投影：3NO2+H2O=2HNO3（稀）+NO，
3Cu＋8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O
师：同学们有没有看到在装置的最左边有一个类似吸管的仪器，这个叫尖嘴管，同学生试着按压尖嘴管中的空气，观察U型管中有什么实验现象。
生：U型管也变成棕红色，而里面的溶液则变成绿色
师：很好，那同学们思考一下为什么会发生这样的现象？
生：U型管中本来生成NO气体，当空气鼓入时发生了化学变化，NO+O2=NO2，故生成红棕色气体
师：那溶液变成绿色又该如何解释？是不是同样发生了化学变化？
生：……
师：其实这个过程中溶液是没有发生化学变化的，只是本来Cu(NO)3溶液的蓝色与生成的NO2气体的红棕色混合后变成绿色
师：同学们通过本节课对是实验的操作和学习，觉得这个实验装置有什么优点和不足吗？
生：这个实验装置用量少和现象明显，经济环保，不足就是生成的NO和NO2都是有毒气体，但是本装置没有尾气吸收装置。
师：很好，那同学们利用手头的实验仪器对实验进行改装
最后再各个小组派一个成员对本小组改进的实验装置进行展示汇报。
课后作业
各小组成员之间对改进后的实验装置进行交流讨论，指出对方优点和不足，并写一篇对本节课的学习后的心得体会
【板书设计】。