学生实验：铜和稀硝酸的反应讲解材料
第五章第二节《氮及其化合物》铜与硝酸反应一体化实验课件高一下学期化学人教版
PART THREE
教学过程
实验教学过程
环节一 提出问题 引出课题
1
教材实验有没有缺点？如何 对实验进行改进？
环节三 优化方案，科学检验
3
2
环节二 发表观点 自主探究
3 教学过程
工教作学背回景顾 实验内容 教学过程 教学反思
实验过程
PART FOUR
教学反思
4 教学反思
工教作学背回景顾 实验内容 教学过程 教学反思
铜与硝酸反应一体化实验
说课内容
Lessons Process
1 教学背景 2 实验内容 3 教学过程 4 教学反思
PART ONE
教学背景
1.1课标要求
教学提示
工教作学背回景顾 实验内容 教学过程 教学反思
铜和硝酸的反应以及氮 氧化物的性质是高中化学的 重要内容。
图1 课标要求（2017年版2020年修订）
新人教版教材上的实验装置：在橡胶塞侧面挖一个 凹槽，并嵌入下端卷成螺旋状的铜丝。向具支试管中加
入2ml浓硝酸，用橡胶塞塞住试管口，使铜丝与浓硝酸
接触，观察并比较实验现象。向上拉铜丝，终止反应。
该实验不能得到纯净的二氧化氮气体，具支试管里会残留NO2，难以处理，有较大 的污染性，不能一体化探究氮氧化合物的性质以及转化。
铜与硝酸反应会生成有毒的NO2或NO，容易对实验者的身体造成伤害， 因此铜与硝酸反应的实验一直是高中化学演示实验中比较难做的实验。
1.1课标要求
工教作学背回景顾 实验内容 教学过程 教学反思
目前已有的人教版教材中，2007年版教材没有设置实验，仅在铜与浓硫酸反应 实验后简单提及“铜与硝酸也能发生类似反应“。
医用三通阀：医疗上常用的部件，三通阀横的朝向那 边，那边就处于关闭状态。通过调节方向，它可以控 制反应物之间的反应，也可以保证在添加药品时，气 体不漏气。它非常适合有有害气体参与的实验。
《铜和稀硝酸反应探究》优秀教学课件
创新实验
化学
问题5. 利用提供的药品和仪器设计铜和稀硝酸反应 的实验？解决以下问题：反应如何引发（铜和硝酸 如何接触），最后产生的气体如何除去？设计并完 成实验，展示交流。
归纳总结
1+1>2
得出实验结论
理
设计实验步骤
论
基
预测实验结果
础
做出合理假设
明确探究问题
化学
实 验 探 究
化学
问题探究
化学
问题2.讨论两种装置中存在问题？
实验可控性 现象明显 实验安全性 绿色、环保
问题探究
化学
问题3. 设计可控、安全、环保而且现象明显的实验， 应考虑哪些方面？可以采取哪些改进措施？
铜和硝酸接触及分离的方法
创造反应的无氧环境检验反应产的气体产物反应后的尾气处理
改进实验
化学
铜和硝酸接触及分离的方法
铜找硝酸
硝酸找铜
改进实验
化学
创造反应的无氧环境
用物理方法，把空气挤压排出
改进实验
化学
检验反应产生的气体产物
改进实验
化学
反应后的尾气处理
反应产生的NO全部转化为NO2后用NaOH溶液吸收 注：
a. NO全部转化为NO2 b. 气体通入到NaOH溶液中或NaOH溶液注入到 气体中
改进实验
化学
问题4.根据刚才讨论的原理和可能措施，讨论并 改进你们小组所设计的装置图，尽量做到节约药 品、操作简便、现象明显、安全绿色无污染。
铜和稀硝酸反应实验探究
化学
前置作业
化学
1.铜和稀硝酸反应的化学方程式和离子方程式
3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
学生实验：铜和稀硝酸的反应讲解材料
NO2气体
演示实验： 将铁（用砂纸打磨）插入到盛有冷的 浓硝酸的试管中,观察Leabharlann 象。实验报告实验现象
结论及解释
开始有细细的 铁与冷浓 气泡，很快停 硝酸反应 止。
有气体生成 铁钝化
常温下，铁、铝在浓硝酸中，被氧化 生成致密的氧化物薄膜，阻止铁、铝 进一步被氧化称为钝化。
学生实验：铜和稀硝酸的反应
①用注射器吸入约1.5～2.0mL的 稀硝酸，迅速把针头插入试管 的胶塞中，如图所示。（不要 刺穿胶塞！）观察注射器内的 现象。
②大约4分钟后，刺穿胶塞，将 溶液和气体一起挤入试管中， 观察试管内的现象。
学生实验：铜和浓硝酸的反应
①用注射器吸入约1.5～2.0mL的 浓硝酸，迅速把针头插入试管 的胶塞中，如图所示。（不要 刺穿胶塞！）观察注射器内的 现象。
②一旦观察到明显现象后，刺穿 胶塞，将溶液和气体一起挤入 试管中，观察试管内的现象。
实验报告
实验现象
注射 溶液变蓝
铜与 稀硝
器内
有气泡产生
酸反 试 应管
内
溶液仍为蓝 无色→红棕色
铜与 浓硝
注射 器内
溶液变绿 红棕色气体
酸反 试 溶液仍为绿
应
管 红棕色气体
内
结论及解释 Cu→Cu(NO3)2 生成NO气体
硝酸可氧化除金、铂外的几乎所有 金属，一般不会产生H2 。
一般地,浓硝酸的还原产物为NO2, 稀硝酸的还原产物为NO。
研讨
铜与硝酸反应这套装置除了注重 环保外，你觉得还有什么优点？
研讨
实验完成后，试管中仍留有大量 红棕色气体，我们该怎么处理？
铜与稀硝酸的反应
铜与稀硝酸的反应实验演示操作方法按图装好实验装置，并检验这一装置气密性。
在烧瓶里放3－－4片铜片，再打开漏斗活塞，将稀硝酸放入烧瓶，直至浸没铜片为止，观察现象，然后再把烧瓶加热，用排水法收集一试管气体。
实验现象铜片中假如稀硝酸不加热时，仅有少量气泡产生，当给烧瓶加热时，产生大量气泡，试管中收集到气体为无色，在水面下用拇指堵住试管口，把试管从水中取出，并使管口向上，放开拇指，试管口处气体变为红棕色。
烧瓶内溶液呈蓝色。
实验结论铜与稀硝酸在不加热时反应缓慢，在加热时反应速度较快，有无色NO气体生成，同时生成硝酸铜，反应方程式：3Cu ＋8HNO3(稀)＝3Cu(NO3)2 ＋2NO ↑＋4H2O实验考点1、金属与稀硝酸反应规律；2、金属活动性顺序表中H后面的金属与氧化性酸的反应特点与计算。
经典考题1、0.3molCu与足量的稀HNO3完全反应时，被还原的HNO3的物质的量是A、0.8molB、0.6molC、0.4molD、0.2mol试题难度：易2、向1L0.5mol/L的H2SO4溶液中加入10.1gKNO3和12.8gCu 充分反应后产生的气体在标态下的体积为( )A、2.24LB、3.36LC、4.48LD、5.60L试题难度：中3、已知锌和稀硝酸反应时，每有1mol硝酸反应，就有0.8mol电子转移，此时硝酸的还原产物可能是什么物质？并写出有关化学方程式。
试题难度：难1 答案：D解析：直接考查方程式，硝酸同时体现氧化性和酸性，3摩尔铜参加反应时被还原的硝酸是2摩尔。
2 答案：A解析：根据铜和稀硝酸反应的离子方程式进行计算，硫酸提供氢离子，硝酸钾提供硝酸根离子，判断硝酸根不足，根据硝酸根进行计算可得。
3 答案：还原产物可能是N2O或是NH4NO3。
4Zn＋10HNO3＝4Zn（NO3）2＋N2O↑＋5H2O4Zn＋10HNO3＝4Zn（NO3）2＋NH4NO3＋3H2O解析：利用电子得失守恒计算，10摩尔硝酸参加反应就有8摩尔电子转移，即有4摩尔的金属锌参加反应，同时生成4摩尔硝酸锌，那么体现酸性的硝酸就是8摩尔，只有2摩尔的硝酸得8摩尔电子，平均每摩尔硝酸得电子4摩尔，产物为N2O ，当然还有一种可能是只有其中的1摩尔硝酸得到8摩尔电子到－3价，最后产物为硝酸铵。
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，
铜和硝酸反应教案
铜和硝酸反应教案教案标题：铜和硝酸反应教案教案目标：1. 了解铜和硝酸反应的化学方程式和反应类型。
2. 掌握观察和描述铜和硝酸反应过程中的现象。
3. 理解铜和硝酸反应的原理和应用。
4. 培养学生的实验技能和科学思维。
教学准备：1. 实验室设备和材料：铜片、硝酸溶液、试管、试管架、酒精灯、玻璃棒等。
2. 教学资源：PPT、实验视频、化学方程式表等。
3. 学生学习材料：教科书、笔记本等。
教学过程：引入：1. 引导学生回顾金属与酸反应的基本知识，例如金属与酸反应会产生气体、溶液变色等现象。
2. 提问：你们知道铜和硝酸反应会发生什么样的变化吗？实验操作：1. 学生分组进行实验操作。
2. 实验步骤：a. 将一小块铜片放入试管中。
b. 加入适量的硝酸溶液。
c. 观察反应过程中的现象，例如气泡的产生、溶液颜色的变化等。
d. 记录实验结果。
实验讨论：1. 学生根据实验结果，推测铜和硝酸反应的化学方程式。
2. 教师引导学生分析反应类型，并解释反应原理。
3. 学生讨论铜和硝酸反应的应用领域，例如在冶金、化工等方面的应用。
知识总结：1. 教师总结铜和硝酸反应的化学方程式、反应类型和反应原理。
2. 学生记录重要的知识点和实验结果。
拓展活动：1. 学生自行设计其他金属与酸的反应实验，并观察和记录实验结果。
2. 学生根据实验结果，总结金属与酸反应的规律和特点。
作业：1. 学生完成相关练习题，巩固所学知识。
2. 学生撰写实验报告，包括实验目的、步骤、观察结果和结论。
教学评估：1. 教师观察学生在实验中的操作技能和观察能力。
2. 学生完成的作业和实验报告评估。
3. 学生参与讨论和回答问题的表现评估。
教学延伸：1. 教师可以引导学生进一步探究金属与酸反应的影响因素，例如浓度、温度等。
2. 学生可以进行更复杂的金属与酸反应实验，例如铁与硫酸反应等。
教案撰写完毕后，建议教师根据具体教学情况进行调整和优化，以适应学生的学习需求和能力水平。
铜和硝酸实验报告
铜和硝酸实验报告实验目的本实验的目的是观察铜与硝酸反应的过程，了解铜与酸的反应性质，并观察反应各阶段的现象和变化。
实验原理铜与硝酸反应的化学方程式为：2HNO3 + Cu -> Cu(NO3)2 + H2O + NO↑实验中，硝酸会与铜发生反应，生成亚硝酸铜和水，同时放出一部分氮气。
实验步骤1. 首先准备实验所需材料和设备：铜片、浓硝酸、试管、试管夹、酒精灯。
2. 拿起一个试管，夹住铜片放入试管中。
3. 倒入约3 mL浓硝酸，然后用试管夹夹紧试管口。
4. 点燃酒精灯，将试管加热，持续加热并观察试管内的现象。
实验结果实验开始后，观察到试管内的浓硝酸与铜片发生了反应。
刚开始时，铜片与浓硝酸接触后，试管内会出现一些气泡，并且颜色逐渐转变为绿色。
同时，试管外部可以感觉到一定的温度上升。
经过一段时间的加热后，试管内的气泡停止产生，并且试管内的液体逐渐从绿色变为透明色。
此时，试管外部的温度也开始下降。
实验分析1. 实验中观察到的气泡的产生以及颜色变化反映出了铜与硝酸之间的反应。
气泡的产生是氮气的释放，颜色变化则是铜离子与酸的反应结果。
2. 实验中观察到试管外部温度的变化，说明了反应是一个放热反应的过程。
实验结论根据上述实验结果和分析，我们可以得出以下结论：1. 铜与硝酸反应后会产生氮气和亚硝酸铜。
2. 反应是一个放热反应。
实验注意事项1. 实验过程中要小心操作，注意安全，避免与试剂直接接触皮肤或者吸入试剂气体。
2. 加热试管时要小心火源，避免烧伤。
总结通过本次实验，我了解了铜与硝酸的反应过程和性质。
实验结果显示铜与硝酸反应后会产生氮气和亚硝酸铜，并且是一个放热反应。
同时，我也认识到了实验中的安全操作要求和注意事项。
这次实验不仅加深了我对化学反应的理解，也提高了我的实验操作技能。
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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NO2气体
演示实验： 将铁（用砂纸打磨）插入到盛有冷的 浓硝酸的试管中,观察现象。
实验报告
实验现象
结论及解释
开始有细细的 铁与冷浓 气泡，很快停 硝酸反应 止。
有气体生成 铁钝化
常温下，铁、铝在浓硝酸中，被氧化 生成致密的氧化物薄膜，阻止铁、铝 进一步被氧化称为钝化。
②一旦观察到明显现象后，刺穿 胶塞，将溶液和气体一起挤入 试管中，观察试管内的现象。
实验报告
实验现象
注射 溶液变蓝
铜与 稀硝
器内
有气泡产生
酸反 试 应管
内
溶液仍为蓝 无色→红棕色
铜与 浓硝
注射 器内
溶液变绿 红棕色气体
酸反 试 溶液仍为绿
应
管 红棕色气体
内
结论及解释 Cu→Cu(NO3)2 生成NO气体
学生实验：铜和稀硝酸的反应
①用注射器吸入约1.5～2.0mL的 稀硝酸，迅速把针头插入试管 的胶塞中，如图所示。（不要 刺穿胶塞！）观察注射器内的 现象。
②大约4分钟后，刺穿胶塞，将 溶液和气体一起挤入试管中， 观察试管内的现象。
学生实验：铜和浓硝酸的反应
①用注射器吸入约1.5～2.0mL的 浓硝酸，迅速把针头插入试管 的胶塞中，如图所示。（不要 刺穿胶塞！）观察注射器内的 现象。
硝酸可氧一般地,浓硝酸的还原产物为NO2, 稀硝酸的还原产物为NO。
研讨
铜与硝酸反应这套装置除了注重 环保外，你觉得还有什么优点？
研讨
实验完成后，试管中仍留有大量 红棕色气体，我们该怎么处理？
作业：
查阅相关资料，了解硝酸的用途。